Определение размеров подошвы столбчатых фундаментов

Определение размера подошвы столбчатого фундамента

Грунт несущего слоя – песок мелкий, средней плотности с удельным весомg = 18,7 кН/м 3 и коэффициентом пористости е=0,778.

Условное расчетное сопротивление основания, сложенного песком, R о= 0,2 МПа.

Глубина заложения подошвы фундамента от планировочной поверхности площадки с учетом глубины подвала db, толщины пола подвала h рр и высоты столбчатого фундамента hf определяется как d = db + h рр + hfм.

Высота фундамента hf ,определяется глубиной стакана hsравной (1…1,5)h к,толщиной днища стакана, определяемой из условия продавливания и принимаемой не менее 200мм и фундаментной плиты, состоящей из одной, двух или трех ступеней высотой не более 0,5 м.

При h к= 400мм принимаем hs= 0,6м, толщина подстаканника 0,3м, фундаментную плиту из двух ступеней по 0,5м каждая.

Следовательно, глубина заложения подошвы фундамента

Предварительная площадь подошвы фундамента

A = N / ( R — g m d ) = 3,200/ (0,20 – 0,02 × 3,05) = 25,00 м 2 ;

Размеры фундамента A = b × ℓ = 5×5 = 25,0 м 2 .

Расчетное сопротивление грунта основания при b = 5 м.

Принимаем R= 400 кПа.

Площадь подошвы фундамента

A = N / ( R — g m d ) = 3,200/ (0,40 – 0,02 × 3,05) = 9,43 м 2 ;

Принимаем монолитную плиту A = b × ℓ = 3,07×3,07 = 9,43 м 2 .

4 – 3,07 = 0,93, что больше 10%.

Расчетное сопротивление грунта основания

R = 1,565 ∙ (18,02 ∙ 3,07 + 195,321) = 392,25кПа.

A = N / (R — g m d) = 3,200/ (0,392 – 0,02× 3,05) = 9,66м 2 ;

A = b × ℓ = 3,1×3,1 = 9,66м 2 .

3,1– 3,07 = 0,03, что менее 10%

Расчетное сопротивление грунта основания

R = 1,565 ∙ (18,02 ∙ 3,1 + 195,321) = 393,1 кПа.

Вес фундаментной плиты

Вес стакана под колонну

Gs = 1,0× 1,0 × 0,9 × 0,024 = 0,021 мН

Вес грунта на обрезах фундамента

Среднее давление под подошвой фундамента

— третьего слоя (глина пылеватая, комковая, полутвердая)

ν III= 0,12; ;

— средний относительный коэффициент сжимаемости

Конечная осадка фундамента

=412·2,63·3,5·10 -5 = 0,0325м = 3,25см

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Источник

5.5.3. Определение основных размеров фундаментов (ч. 1)

Основные размеры фундаментов мелкого заложения (глубина и размеры подошвы) в большинстве случаев определяются исходя из расчета оснований по деформациям, который включает:

  • – подсчет нагрузок на фундамент;
  • – оценку инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства; определение нормативных и расчетных значений характеристик грунтов;
  • – выбор глубины заложения фундамента;
  • – назначение предварительных размеров подошвы по конструктивным соображениям или исходя из условия, чтобы среднее давление на основание равнялось расчетному сопротивлению грунта, приведенному в табл. 5.13;
  • – вычисление расчетного сопротивления грунта основания R по формуле (5.29), изменение в случае необходимости размеров фундамента с тем, чтобы обеспечивалось условие pR ; в случае внецентренной нагрузки на фундамент, кроме того, проверку краевых давлений;
  • – при наличии слабого подстилающего слоя проверку соблюдения условия (5.35);
  • – вычисление осадок основания и проверку соблюдения неравенства (5.28); при необходимости корректировку размеров фундаментов.

В случаях, оговоренных в п. 5.1, выполняется расчет основания по несущей способности. После этого производятся расчет и конструирование самого фундамента.

А. ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Определение размеров подошвы фундамента по заданному значению расчетного сопротивления грунта основания. Обычно вертикальная нагрузка на фундамент N0 задается на уровне его обреза, который чаще всего практически совпадает с отметкой планировки. Тогда суммарное давление на основание на уровне подошвы фундамента будет:

где — среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое обычно равным 20 кН/м 3 ; d и А — глубина заложения и площадь подошвы фундамента.

Если принять p = R , получим следующую формулу для определения необходимой площади подошвы фундамента:

Задавшись соотношением сторон подошвы фундамента η = l/b , получим:

Зная размеры фундамента, вычисляют его объем и вес Nf , а также вес грунта на его обрезах Ng и проверяют давление по подошве:

Определение размеров подошвы фундамента при неизвестном значении расчетного сопротивления грунта основания. Как видно из формулы (5.29), расчетное сопротивление грунта основания зависит от неизвестных при проектировании размеров фундамента (глубины его заложения d и размеров в плане b×l ), поэтому обычно эти размеры определяются методом последовательных приближений. В качестве первого приближения принимают размеры фундамента по конструктивным соображениям или из условия (5.41), т.е. принимая R = R0 .

Однако необходимые размеры подошвы фундамента можно определить за один прием. Из формулы (5.41)

ηb 2 (R – d) – N0 = 0 ,

а с учетом формулы (5.29) при b kz = 1)

Уравнение (5.43) приводится к виду:

для ленточного фундамента

для прямоугольного фундамента

;

;

Решение квадратного уравнения (5.44) производится обычным способом, а уравнения (5.45) — методом последовательного приближения или по стандартной программе.

После вычисления значения b с учетом модульности и унификации конструкций принимают размеры фундамента и проверяют давление по его подошве по формуле (5.42).

Пример 5.7. Определить ширину ленточного фундамента здания жесткой конструктивной схемы без подвала ( db = 0). Отношение L/H = 1,5. Глубина заложения фундамента d = 2 м. Нагрузка на фундамент на уровне планировки n0 = 900 кН/м. Грунт — глина с характеристиками, полученными при непосредственных испытаниях: φII = 18°, cII = 40 кПа, γII = γ´II = 18 кН/м 3 , IL = 0,45.

Решение. по табл. 5.10 имеем: γс1 = 1,2 и γс2 = 1,1; по табл. 5.11 при φII = 18°; Мγ = 0,43; Мq = 2,73; Мc = 5,31. Поскольку характеристики грунта приняты по испытаниям, k = 1.

Для определения ширины фундамента b предварительно вычисляем:

;

a1 = 1,2·1,1(2,73 · 2 · 18 + 5,31 · 40) – 20 · 2 = 370,1.

Подставляя эти значения в формулу (5.44), получаем 10,22 b 2 + 370,1 b – 900 = 0, откуда

м.

Принимаем b = 2,4 м.

Пример 5.8. Определить размеры столбчатого фундамента здания гибкой конструктивной схемы ( γс2 = 1). Соотношение сторон фундамента η = l/b = 1,5, нагрузка на него составляет: N0 = 4 МН = 4000 кН. Грунтовые условия и глубина заложения те же, что и в предыдущем примере.

a0η = 1,2 · 1 · 0,43 · 18 · 1,5 = 13,93;

a1η = [1,2 · 1(2,73 · 2 · 18 + 5,31 · 40) – 20 · 2] 1,5 = 499,22.

Затем, подставляя в уравнение (5.45) полученные величины (13,93 b 3 + 499,22 b 2 – 4000 = 0) и решая его по стандартной программе, находим b = 2,46 м, тогда l = 1,5 b = 3,7 м.

Принимаем фундамент с размерами подошвы 2,5×3,7 м.

Определение размеров подошвы фундамента при наличии слабого подстилающего слоя. При наличии в пределах сжимаемой толщи основания (на глубине z от подошвы фундамента) слоя грунта с худшими прочностными свойствами, чем у лежащего выше грунта, размеры фундамента необходимо назначать такими, чтобы обеспечивалось условие (5.35). Это условие сводится к определению суммарного вертикального напряжения от внешней нагрузки и от собственного веса лежащих выше слоев грунта ( σz = σzp + σzg ) и сравнению этого напряжения с расчетным сопротивлением слабого подстилающего грунта R применительно к условному фундаменту, подошва которого расположена на кровле слабого грунта.

Пример 5.9. Определить размеры столбчатого фундамента при следующих инженерно-геологических условиях (см. рис. 5.24). На площадке от поверхности до глубины 3,8 м залегают песни крупные средней плотности маловлажные, подстилаемые суглинками. Характеристики грунтов по данным испытаний: для песка φII = 38°, сII = 0, γII = γ´II = 18 кН/м 3 , E = 40 МПа; для суглинков φII = 19°, сII = 11 кПа, γII = 17 кН/м 3 , E = 17 МПа. Здание — с гибкой конструктивной схемой без подвала ( db = 0). Вертикальная нагрузка на фундамент на уровне поверхности грунта N0 = 4,7 MH. Глубина заложения фундамента d = 2 м. Предварительные размеры подошвы фундамента примяты исходя из R = 300 кПа (табл. 5.13) равными 3×3 м.

Решение. по формуле (5.29) с учетом табл. 5.11 и 5.12 получаем;

кПа.

Для определения дополнительного вертикального напряжения от внешней нагрузки на кровле слабого грунта предварительно находим:

среднее давление под подошвой

p = N0/b 2 + d = 4,7 · 10 3 /3 2 + 20 · 2 = 520 + 40 = 560 кПа;

дополнительное давление на уровне подошвы

По табл. 5.4 при ζ = 2z/b = 2 · 1,8/3 = 1,2 коэффициент α = 0,606. Тогда дополнительное вертикальное напряжение па кровле слабого слоя от нагрузки на фундамент будет:

Ширина условного фундамента составит:

м.

Для условного фундамента на глубине z = 1,8 м при γc1 = γc2 = k = 1 расчетное сопротивление суглинков по формуле (5.29) будет:

Rz = 0,47 · 4 · 17 + 2,88 · 3,8 · 18 + 5,48 · 11 = 30 + 196 + 60 = 286 кПа.

Вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z = 3,8 м

Проверяем условие (5.35):

315 + 62 = 377 > Rz = 286 кПа,

т.е. условие (5.35) не удовлетворяется и требуется увеличить размеры фундамента. Расчет показал, что в данном случае необходимо принять b = 3,9 м.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник

3.2.3 Определение размеров подошвы столбчатого фундамента

Размеры подошвы фундамента под колонны определим методом последовательного приближения. (см.рисунок 2)

Определим площадь подошвы фундамента под колонну в плане по формуле:

(10)

м 2

Ширина квадратного фундамента равна: м,

Уточняем расчетное сопротивление по формуле (без подвала):

(11)

где gС1 и gС2 коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k коэффициент, принимаемый: k=1,1 т.к. прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

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

d1 глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений

кПа

Уточним размеры фундамента м

м, Принимаем, с округлением и в соответствии с размерами типовых монолитных фундаментов, l=1,8м, b=1,5, плитная часть 0,45м.

Получаем следующее расчетное сопротивление:

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент:

(12)

кНм

Так как е=0,26м>1,5/30=0,05м, то фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный, т.е. должны выполняться условия:

; ;(13)

Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

(14)

где W – момент сопротивления подошвы фундамента;

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

кН

где W – момент сопротивления подошвы фундамента;

кПа

кПа

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле

Рср – среднее давление под подошвой фундамента;

zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

— коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения приведены в таблице 20[1].

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Читайте также:  Фундамент для металлорежущих станков
Оцените статью