Расчет нагрузок по II сочетанию на среднюю колонну

 

Вычислим величины N_II, M_II,F_II на подошве фундамент крайней колонны, исходные данные на обрезе здания N_I=1180 кН; М_I= 156 кН; F_I= 18 кН;

;
;

;

Вычислять в данном случае, а именно при расчете средней колонны, не требуется, так как величина является одинаковой как в одном, так и в другом случае. Данный этап расчеты следует пропустить.

Вычисление расчетного сопротивления

 

В соответствии с построенным геологическим разрезом по геологическому заданию, глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения находится на отметке -2,85 м и составляет d₁=2,7м. При этом основанием фундамента является слой глины полутвердой, которое является грунтом 2 категории.

Вычислим расчетное сопротивление грунта:

где γ_с1=1,25, γ_с2=1, k=1, k_z=1 по таблице 43.

Мγ, Мg,Mc - коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения φ_II грунта основания условного фундамента.

γ_II - расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента, кН/м³, для песка крупного средней плотности γ_II=19,8кН/м³;

с_II – удельное сопротивление данного слоя грунта в кПа, условлено заданием;

γ_II¹ - среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента;

М_γ=0,36, М_g=2,43, М_с=4,99 при φ_II=16˚ по таблице 44.

γ_II=19,80 кН/м³, с_II=36 кПа,

=8,91b+386,94, где b – ширина выбранного фундамента;

В данном случае укладка искусственного основания не имеет смысла, и следует вести расчет на фундамент мелкого заложения с опиранием на естественно основание. Глубина заложения подошвы фундамента в этом случае назначается, исходя из конструктивных требований, и принимается равной d_k=d₁=2,7 м.

Проверка давления под подошвой фундамента

 

Приближение 1

При расчете центрально-нагруженных фундаментов давление на грунт под подошвой фундамента, если исходить из принципа линейной деформируемости основания, не должно превышать расчетное сопротивление грунта основания R, т.е.

P_{II ср} ≤ R.

Так как на обрез фундамента действуют три усилия N_II, M_II, F_II, то должно выполнятся условие:

P_{II мах} ≤ 1,2 R;

P_{II мин} 0;

где Р_{II ср} – среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок для расчета оснований по деформациям; Р_{II max} – максимальное краевое давление под подошвой фундамента; Р_{II min} –минимальное краевое давление под подошвой фундамента; R – расчетное сопротивление грунта оснований, вычисляемое по для выбранной ширины b и глубины d₁ заложения фундамента.

Примем размеры фундамента 2400х2400х300, проверим выполнение вышеуказанных условий.

;

;

; Первое условие соблюдается.

;

;

;

;

;

.

Принять такой фундамент возможно, но стоит проверить возможность установки фундамента с размерами несколько меньше, так как запас при таких размерах получается слишком большим, что отрицательно скажется на стоимости возведения здания в целом из-за больших объемов бетонной смеси.

Приближение 2

Примем размеры фундамента 2100х2100х300, проверим выполнение вышеуказанных условий.

;

;

; Первое условие соблюдается.

;

;

;

;

;

.

После расчета давления, мы видим, что данный фундамент, размерами 2100х2100х300 мм. Так как фундамент размером 2400х2400х300 мм после расчета выявил необходимость чрезмерный запас прочности для данного случая, что приводит к большим затратам на заливку фундаментов, увеличивает сремя возведения подземной части здания. В свое время фундамент размерами 2100х2100х300 имеет достаточный запас прочности и явялется более экономичным, по сравнению с первым вариантом фундамента, исходя из этого примем фундамент второго приближения, а именно 2100х2100х300мм.