Назначения глубины заложения.

Строительство здания ведется в городе Уральске.

Планировочная отметка – 11,00 м. Нормативная глубина промерзания для Уральска d_fn=1,60м. Определим расчетную глубину промерзания грунта.

, где

- коэффициент теплового режима здания без подвала равный 1,1,

с подвалом – 0.5

 

4.2 Расчет оснований фундаментом меткого заложения по второй группе предельных состояний

1. Определяем в первом приближении площадь подошвы фундамента:

,

где N^II- вертикальная сила на обрезе фундамента,

- усредненное значение удельного веса материалов фундамента и грунта на его уступах, принимаемое 20 кН/м³.

R₀ – условное расчётное сопротивление грунта

d₁ – глубина заложения фундамента

2. Задаемся соотношением сторон и получаем

3. При полученной ширине b₁ определяем расчётное сопротивление грунта

согласно формуле 7 [2]

γ_с1 и γ_с1 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.3 [2];

k – коэффициент, принимаемый 1,1, если прочностные характеристики грунта определены по таблицам;

M_q, M_γ, M_с – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2];

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м - =1, при b ³ 10 м - = z ₀/ b +0,2 (здесь z ₀=8 м);

b – ширина подошвы фундамента, м;

γ_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

γ ^|_II – тоже, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

 

 

C_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

 

, где

h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_сf - толщина конструкции пола подвала, м;

γ_сf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³;

d_b - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается = 2 м, при ширине подвала B > 20 м - = 0).

 

4. Сравниваем полученное R c R₀, если разница < 15%, то окончательно принимаем фундамент с размером b₁; если >15% - то расчёт повторяем с п.1

5. Проверяем фактическое давления под подошвой сконструированного фундамента и сравниваем его с расчётным сопротивлением:

 

 

6. Затем выполняем проверку краевых напряжений под подошвой фундамента:

 

,

 

;

 

;

 

 

Фундаменты под колонну

Фундамент №1

- Внецентренно-нагруженный фундамент под колонну, в части сооружения без подвала

- N^II = 6600 кН, М =± 320 кН*м, Q = ± 150 кН;

- Расчётная глубина промерзания

- УПВ = 1.3м

- Глубина заложения фундамента d₁= 5м

- Высота фундамента h_ф = 4.5м

- Обрез фундамента = - 0.500м

- R₀=246.5 кПа

 

Расчётная схема:

 

 

1.Площадь подошвы фундамента:

,

2. Ширина подошвы фундамента

,

;

 

3. Расчётное сопротивление грунта

;

;

4. Сравнивая R₀ c R₁ получаем погрешность 11% < 15%

5. Фактическое давление под подошвой фундамента:

 

6. Проверка краевых напряжений под подошвой фундамента:

;

 

Фундамент №3

- Центрально-нагруженный фундамент под колонну, в части сооружения с подвалом, отметка пола подвала -2.500м, h_под = 2.1м

- N^II = 520 кН

- Расчётная глубина промерзания

- УПВ = 1.3м

- Глубина заложения фундамента d₁=4 м

- Высота фундамента h_ф =1.4 м

- Обрез фундамента = - 0.400м

- R₀=246.5 кПа

 

Расчётная схема:

 

1.Площадь подошвы фундамента:

,

2. Ширина подошвы фундамента

,

;

 

 

3. Расчётное сопротивление грунта

;

;

 

 

4. Сравнивая R₀ c R₁ получаем погрешность 57% >15%

5. Во втором приближении:

- площадь подошвы фундамента:

,

- ширина подошвы фундамента

,

;

- расчётное сопротивление грунта

;

;

 

 

6. Сравнивая R₁ c R₂ получаем погрешность 10% <15%

7. Фактическое давление под подошвой фундамента:

 

 

Ленточные фундаменты:

Расчётная схема:

 

Фундамент №2

- Центрально-нагруженный ленточный фундамент, в части сооружения с подвалом, отметка пола подвала -2.500м, h_под = 2.1м

- N^II = 150 кН

- Расчётная глубина промерзания

- УПВ = 1.3м

- Глубина заложения фундамента d₁= 4,1м

- R₀=246.5 кПа

- ФБС 24.6.6 В =600мм, L= 2380мм, h=580мм

- ФЛ 20.12 В =2000мм, L= 1180мм, h=500мм

 

1.Площадь подошвы фундамента:

2. Ширина подошвы фундамента

;

3. Расчётное сопротивление грунта

;

;

 

 

4. Фактическое давление под подошвой фундамента:

 

 

Фундамент №4

- Внецентренно-нагруженный ленточный фундамент, в части сооружения с подвалом, отметка пола подвала -2.500м, h_под = 2.1м

- N^II = 450 кН, М= -100 кН*м

- Расчётная глубина промерзания

- УПВ = 1.3м

- Глубина заложения фундамента d₁= 4,1м

- R₀=246.5 кПа

- ФБС 24.6.6 В =600мм, L= 2380мм, h=580мм

- ФЛ 32.12 В =3200мм, L= 1180мм, h=500мм

 

1.Площадь подошвы фундамента:

2. Ширина подошвы фундамента

;

3. Расчётное сопротивление грунта

;

;

 

 

5. Фактическое давление под подошвой фундамента:

6. Проверка краевых напряжений под подошвой фундамента:

;

 

4.1.2 Расчет осадки подошвы фундамента

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле: ,

 

 

1. Определим бытовое давление под подошвой фундамента и на границе слоев по формуле ,

где g_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i -го слоя грунта;

n- число уровней, в котором определяется давление.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

Слева от оси фундамента строится эпюра бытовых давлений.

2. Строим эпюру (рис. 2).

3. Вычислим давление от сооружения: ,

Толща грунта под подошвой фундамента разбивают на элементарные слои h не более 0,4b.

Таблица 2

zi, м	hi, м	гi, кН/м3	=	б	уzp, кПа	уzg, кПа	0,2*уzq, кПа	Ei, кПа	Si, см
		8,2			174,86	22,14	4,43
0,15	0,15	8,2	0,09		174,86	23,37	4,67		0,42
1,45	1,3	8,3	0,906	0,785	137,26	34,16	6,8		2,3
2,75	1,3	8,3	1,718	0,518	90,57	44,95	8,99		1,6
4,05	1,3	8,3	2,53	0,282	49,3	55,74	11,15		0,85
5,35	1,3	8,3	3,34	0,191	33,48	66,53	13,3		0,58
6,15	0,8	8,3	3,84	0,159	27,8	73,17	14,63		0,29

 

7,45	1,3	10,3	4,65	0,114	19,93	86,56	17,3		0,06
8,75	1,3	10,3	5,47	0,085	14,86	99,95	19,99		0,05

Вывод: по приложения 4 [2] S_u=10 см>S=6,15 см,условие S_u>S выполняется.

 

 

2 вариант