Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента (стр. 2 из 5)

γ = 18 кН/м³ - удельный вес кирпичной кладки;

К_n = 0.85 - коэффициент проёмности;

γ_n = 0,95 - коэффициент надежности по назначению.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛОЗАГЛУБЛЁННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ СТАКАННОГО ТИПА ПОД КОЛОННЫ КРАЙНЕГО РЯДА.

3.1. Выбор глубины заложения.

Глубина заложения фундамента d из условия прорезки почвенно-растительного слоя должна быть больше 0,5 м (d > 0,5 м). Нормальная глубина сезонного промерзания грунтов определяется по формуле:

где М_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимают по СНиПу 2.01.01-82*;

d₀ - величина , принимаемая для суглинков и глин- 0,23;

Расчетная глубина сезонного промерзания при температуре в помещении 15°С с полами по грунту:

где К_n - коэффициент, учитывающий температуру воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, наличие подвала или техподполья, а также состав полов.

Из конструктивных требований к заделке колонны в стакан высота фундамента определяется по формуле:

h_f >d_c+h_g +0.05 = 0.9+0.2 + 0.05 = 1.15 м.

d_c>l_c[1-0.8(l_c-0.9)] = 1(l-0.8(l-0.9)] = 0.92м.

где d_c - глубина заделки колонны в фундамент;

h_g - расстояние от дна стакана до подошвы фундамента, принимаемое не менее 0,2 м.

l_c – длинна сечения колонны.

0,05 – расстояние между торцом колонны и дном стакана, назначаемое для возможности рихтовки колонны при монтаже, м.

Принимаем для промздания h_f > 1,5м. При этом высота фундамента кратна 300 мм.

Рис. 1. Схема проектируемого фундамента под крайнюю колонну цеха.

Рис. 2. Схемы к формированию габаритов фундаментов

3.2. Определение размеров подошвы фундамента

В первом приближении площадь подошвы фундамента:

где N_II- сумма всех вертикальных нагрузок в обрезе фундамента для расчетов по II группе предельных состояний, кН;

R_o- табличное значение расчетного сопротивления грунта, кПа;

γ_mt ~ среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах; принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м³;

d - принятая глубина заложения фундамента.

²

Задаваясь соотношением сторон b/l = 0.75

А=0,75·l²;

Отсюда l =3,36 и b= 2,52 м.

В соответствии с модулем 300 мм полагаем l=3,6 м, b=2,7 м.

Находим нагрузки в подошве фундамента:

G_f = b·l(d + 0.15)y_mtγ_n=2,7*3,6(1.5 +0.15)20·0.95 =305 кН.

Для первого сочетания нагрузок:

e ₌

Для второго сочетания нагрузок:

e ₌

;

_;

Расчётное сопротивление грунта основания:

где γ_cI , γ_сII - коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.01-83*;

К_z - коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента (К_z=1)

M_γ, M_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83' в зависимости от угла внутреннего трения (для

; M_γ = 0,61, M_q = 3,4, M_c = 6,04).

усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d₁ –глубина заложения фундамента, d₁=d;

d_b –высота подвала;

c_II –значение коэффициента удельного сцепления.

Давление в подошве фундамента:

;

;

G₁ – вес стены, приходящийся на фундамент, кН.

G_f – ориентировочный вес фундамента, грунта не его уступах и подготовки под полы, (нагрузка в подошве фундамента).

;

P_1max=156*(1+6·0,11)=259кПа;

P_2max=208·(1+6·0.11)=345кПа

Проверка условия:

Р_{II 1.2}≤R: 156<299 P_IImax1.2≤1.2R: 259<359

208<299 345<359

Условие выполняется, недонапряжение составляет не более 20%.

Окончательно принимаем b=2.7 м; l=3,6 м.

3.3. Расчет осадки основания фундамента методом послойного суммирования.

Подобранные ранее размеры подошвы фундамента должны быть достаточными, чтобы удовлетворялось условие расчета основания по деформациям

S≤S_u,

где S-совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u- предельное значение совместной деформации основания и сооружения, которое принимается согласно СНиП 2.02.01-83^*.

Сначала разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементарные слои h_i=0,4b=0,4·2,7=1,08 м. Принимаем h_i=1,08 м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (z = 0) определяют по формуле:

где γ_II^/- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м;

d - глубина заложения фундамента от уровня планировки при срезке грунта, м.

кН/м²

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта σ_zg на границе

слоев, расположенных на глубине z от подошвы фундамента, находят по следующей формуле:

где γ_IIi, h_i- соответственно удельный вес, kH/м³ и толщина i-го слоя грунта, м.

Осадку основания с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства определяют от действия вертикальных дополнительных напряжений в грунте:

где α- коэффициент, принимаемый по СНиПу в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон η=l/b=3,6/2.7=1,333 м, и относительной глубины расположения слоя ζ=2z/b=2*108/270=0,8;

Р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Промежуточные вычисления производим в табличной форме (табл.3.).

Таблица 3

К расчету осадки основания фундамента.

z, см	ζ	η	α	σzp,кПа	σzp,кПа	σzpi, кПа	hi, см	E, кПа
0	0	1,333	1	27	182	167,44	108	14·103
108	0,8	1,333	0,84	46,548	152,88	124,67	108	14·103
216	1,6	1,333	0,53	66,096	96,46	76,804	108	14·103
324	2,4	1,333	0,314	85,644	57,148	46,956	108	14·103
432	3,2	1,333	0,202	105,19	36,764	31,031	108	14·103
540	4	1,333	0,139	124,74	25,298	Нижняя граница сжимаемой толщи
648	4,8	1,333	0,1	144,29	18,2