Проектирование оснований и конструирование фундаментов промышленных зданий и сооружений (стр. 3 из 4)
Сечение 1-1 (рис. )
| Продольная сила, кН | кН | Эксцентриситет, м | Момент, кН*м |
| - от снега - от покрытия - от фермы - от надкрановой части колонны (0,2*0,4) | F1 = 42,3 F2=54,344 F3 = 41,25 F4 = 4,95 | Е1-4 = 0,1 | -14,69 |
| - от стеновых панелей и остекления 6 м 12 м | F5 =17,875 F6 = 35,75 | Е5-6 = 0,35 | -6,26 12,51 |
| - от подкрановой части колонны (0,4*0,4) | F7 = 42,9 | Е7 = 0 | 0 |
| - от крана - от подкрановой балки -от рельса | F8 = 220 F9 = 60,5 F10 = 1,75 | Е8-10 = 0,1 | 28,225 |
Расчетные данные: F4 = 0,2*0,4*25*2,25*1.1=4,95 кН
F7 = 0,4*0,4*25*9,75*1,1=42,9 кН
Му = -(F1+F2+F3+F4)*E1-4 – F5*E5-6 + F7*Е7 + (F8+F9+F10)*E8-10 = -(42,3+54,344+41,25+4,95)*0,1 – 17,875*0,35 + 42,9*0 + (220+60,5+1,75)*0,1 = 7,275 кН*м
Мх = (F1+F2+F3+F4)*E1-4 + F6*E5-6 + F7*Е7 + (F8+F9+F10)*E8-10 = (42,3+54,344+41,25+4,95)*0 + 35,75*0,35 + 42,9*0 + (220+60,5+1,75)*0 = 12,51 кН*м
Моменты действующие на колонну передаваемые на фундамент от расчетных продольных сил
Сечение 2-2 (рис. )
| Продольная сила, Кн | Кн | Эксцентриситет, м | Момент, Кн*м |
| - от снега - от покрытия - от фермы | F1 = 84,67 F2=108,684 F3 = 82,5 | Е1-3 = 0,15 Е1-3 = 0 | 41,38 -41,38 |
| - от надкрановой части колонны (0,4*0,6) | F4 = 22,275 | Е4 = 0 | 0 |
| - от стеновых панелей и остекления 12 м | F5 =71,5 | Е5 = 0,45 | 32,17 |
| - от подкрановой части колонны (0,8*0,6) | F6 = 128,7 | Е6 = 0 | 0 |
| - от крана 150 кН - от крана 200 кН - от подкрановой балки - от рельса | F7 = 220 F8 = 275 F9 = 121 F10 = 3,5 | Е7-10 = 0,35 Е7-10 = 0 | -120.575 139.825 |
Расчетные данные: F4 = 0,6*0,6*25*2,25*1.1=22,275 кН
F7 = 0,8*0,6*25*9,75*1,1=128,7 кН
Му = -(F1+F2+F3)*E1-3 + F4*Е4 + F6*E6 - F7*Е7-10 - (F9+F10)*E7-10 + (F1+F2+F3)*E1-3 + F8*Е7-10 + (F9+F10)*E7-10= -(84,67+108,684+82,5)*0,15 +22,275*0 + 128,7*0 - 220*0,35 - (121+3,5)*0,35 + (84,67+108,684+82,5)*0,15 + 275*0,35 + (121+3,5)*0,2 = 19.25 кН*м
Мх = -(F1+F2+F3)*E1-3 +F4*Е4 + F5*E5 + F6*Е6 - (F7+F8+F9+F10)*E7-10 = -(84,67+108,684+82,5)*0 + 22,275*0 + 71,5*0,45 + 128,7*0 - (220+275+121+3,5)*0 = 32,17 кН*м
Моменты действующие на колонну передаваемые на фундамент от расчетных продольных сил
Сечение 3-3 (рис. )
| Продольная сила, Кн | Кн | Эксцентриситет, м | Момент, Кн*м |
| Пристрой - от снега - от покрытия - от полуфермы | F1 = 21,168 F2=27,171 F3 = 16,5 | Е1-3 = 0,35 Е1-3 = 0 | 22.69 |
| Цех - от снега - от покрытия -от фермы | F4 = 30.24 F5 = 54.342 F6 = 35.75 | Е4-6 = 0,35 Е4-6 = 0 | -42.12 |
| - от надкрановой части колонны (0,4*0,6) | F7 = 14.85 | Е7 = 0 | 0 |
| - от стеновых панелей и остекления 12 м 6 м | F8 =35.75 F9=17.875 | Е8-9 = 0,45 | 16.09 8.04 |
| - от подкрановой части колонны (0,8*0,6) | F10 = 128,7 | Е10 = 0 | 0 |
| - от крана 200 кН - от подкрановой балки - от рельса | F11 = 275 F12 = 60.5 F13 = 1.74 | Е11-13 = 0.35 Е11-13 = 0 | -118.03 |
Расчетные данные: F4 = 0,4*0,6*25*2,25*1.1=14,85 кН
F7 = 0,6*0,8*25*9,75*1,1=128,7 кН
Му = (F1+F2+F3)*E1-3 - (F4*F5*F6)*Е4-6 + F7*E7 + F9*Е8-9 + F10*E10 - (F11+F12+F13)*E11-13 = (21,168+27,171+16,5)*0,35 – (30,24+54,342+35,75)*0,35 + 128,7*0 +17,875*0,45 + 128,7*0 - (275+60,5+1,74)*0,35 = -128,42 кН*м
Мх = (F1+F2+F3)*E1-3 + (F4+F5+F6)*Е4-6 + F7*E7 + F8*Е8 + F10*E10 + (F11+F12+F13)*E11-13 = (21,168+27,171+16,5)*0 + (30,24+54,342+35,75)*0 + 14,85*0 + 35,75*0,45 128,7*0 + (275+60,5+1,74)*0 = 16,09 кН*м
Определение глубины заложения фундаментов
- Место строительства г. Оренбург
- Здание без технического подполья и подвала
- Размер башмака под колонну 0,8х0,6 – 750х950 мм.
- Предварительный размер фундамента 2,6х2,6 м
- Среднесуточная температура внутри помещения 200 С
- Грунт – песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой, среднесжимаемый, непросадочный.
- Уровень грунтовых вод 1,3 м
Руководствуясь картой из СНиП 32.01..01-82 «Строительная климатология и геодезия» находим нормативную глубину промерзания dfn = 1,75 м
Вылет наружного ребра фундамента от внешней грани стены аf = (2,6-0,95)/2=0,825
Коэффициент Кп учитывающий влияние теплового режима, равен Кп = 0,65 находим по интерполяции (здание без подвала и технического подполья)
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле: df = Кп* dfn = 0,65*1,75 = 1,1375 ≈ 1,14 м
Глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее df =1,14 м принимаем df=1,2 м
Т.к. dw=1,3м < df+2м=1,2+2=3,2 м, руководствуясь табл.2 СНиП 2.02.01-83 принимаем глубину заложения фундамента не менее df=1,2 м от отметки стройплощадки (предусматривается гидроизоляция фундамента).
Из конструктивных особенностей здания глубина заложения подошвы фундамента будет: df=hn+hc+hз+hg=0,3+0,8+0,05+0,35=1,5 м от уровня чистого пола здания.
Окончательно принимаем глубину заложения подошвы фундамента 1,2 м от планировочной отметки земли.
Определение размеров подошвы центрально нагруженного фундамента мелкого заложения
Дано: вертикальная нагрузка
=1142,295 кН и момент 
=19,25 кН*м, 
=32,17 кН*м. Глубина заложения фундамента 1,2м. Угол внутреннего трения грунта 27 град; удельное сцепление С11 = 1 кПа. Принимаем для предварительного определения размеров подошвы фундамента R0 =0,200 МПа (СНиП 2.02.01-83* Прил.З., табл. З)- Определим, ориентировачно размеры подошвы фундамента, как центрально нагруженного:
Зададимся отношением длины фундамента к его ширине ŋ= 1; тогда L= b. Примем L= 2,6 м и b = 2,6 м Аф = 6.76 м.
Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.
По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения L/H = 78/30=2.6
; 
По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта
; 
; 
Коэффициент k принимаем равным 1,1 так как характеристики грунта принимались по табличным данным.
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента
= 20 кН/мЗ, удельный вес грунта выше подошвы фундамента 
принимаем 20 кН/мЗ 
кПаПри этом значении R найдем
Примем L= 2,2 м и b = 2,2 м Аф = 4,84 м2.
кПаЗначение эксцентриситета внешней нагрузки составит
Следовательно, фундамент необходимо рассчитывать как центрально нагруженный. Исходя из условия Р11 < R, конструируем фундамент:
где
- среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок для расчета оснований по деформациям, кПа 
- расчетный вес фундамента 
- расчетный вес грунта на уступах фундаментаНайдем вес фундамента, считая, что удельный вес монолитного железобетона
25 кН/мЗ
кПаВес грунта лежащего на уступах фундамента
кПа 
кПаПроверяем выполнение условия
кПаУсловие выполняется.
Проверка прочности подстилающего слоя
В соответствии с инженерно - геологическими условиями строительной площадки грунт второго слоя супесь пластичная - является нормальным грунтом, поэтому ширину подошвы фундамента следует назначать с учетом повышенной прочности данного слоя относительно вышележащего слоя. Для этого находим вертикальные напряжения на уровне подошвы фундамента от собственного веса грунта
кПаНапряжение от собственного веса грунта на глубине 3.1 м, действующее на кровлю нижележащего грунта