Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Определение размеров подошвы фундаментовСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Столбчатые отдельно стоящие фундаменты проектируют под колонны промышленных зданий. На фундамент, на отметке его обреза передаётся 3 вида нагрузок: вертикальная – N,кН; горизонтальная – Q,кН и изгибающий момент – М,кНм (рис. 5.2).
Нагрузки на обрезе фундаментов составляют:
Расчет производится в следующей последовательности:
5.2.1. Определяется предварительная площадь подошвы столбчатого фундамента (А, м2) по формуле: A = N /(Ro – ´ dn), (5.2) где: Rо – условное расчетное сопротивление грунта для предварительных расчетов, принимается по табл. 5.3; – среднее значение удельного веса бетона фундамента и грунта на его обрезах, принимается равным 20 кН/м3; dn – глубина заложения подошвы фундамента, м. Ф-1; A = N /(Ro – ´ dn)= = 5,02 м2 Ф-2; A = N /(Ro – ´ dn) = = 6,43 м2
Таблица 5.2; (Таблица Г.1) [1] Значение расчетного сопротивления R 0 для песков
Таблица 5.3; (Таблица Е.3) [1] Значение расчетного сопротивления R 0 для глинистых грунтов
ширина и длина подошвы фундамента в первом приближении, при соотношении сторон b / ℓ = 0,6 равны: ℓ = и b = А / ℓ. (5.3) Принятые размеры сторон подошвы фундаментов должны быть кратны 0,3 м: Ф-1; ℓ = = = 2,89 = 3,0 м.; b = А / ℓ = 5,02/2,89 = 1,74 = 1,8 м; Ф-2; ℓ = = = 3,27= 3,3 м.; b = А / ℓ = 6,43/3,27 = 1,97 = 2,1 м. Унифицированные размеры плитной части фундамента приведены в таблице 5.4, высота фундамента в таблице 5.5, размеры подколонников в таблице 5.6.
Таблица 5.4; (Таблица 4.26; 4.28) [7] Унифицированные размеры плитной части для фундаментов
Таблица 5.5; (Таблица 4.26; 4.28) [7] Высота фундамента
Уточняем площадь подошвы фундаментов: Ф-1; А = b ´ ℓ = 1,8 ´ 3,0 = 5,40 м2 Ф - 2; А = b ´ ℓ = 2,1 ´ 3,3 = 6,93 м2 Таблица 5.6; (Таблица 4.27) [7] Унифицированные размеры подколонников
5.2.2. Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле: R = gc 1 ´ gc 2 / k ´ [ Mg ´ kz ´ b ´ g II + Mq ´ d ´ g¢ II + Mc ´ c II], (5.4) где: gc 1; gc 2 – коэффициенты условий работы, принимаются по таблице 5.7; k = 1; Mg; Mq ; Mc – коэффициенты, принимаются по табл. 5.4 в зависимости от угла внутреннего трения грунта (j); kz – коэффициент, равный 1 при b < 10 м; b – ширина подошвы фундамента, м; g II– средневзвешенное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента кН/м3 : g II = r ´ g = 1,72 ´ 10 = 17,2 кН/м3 ; dn – глубина заложения фундамента (dп = 1,5 м); g¢ II – средневзвешенное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента, кН/м3 : g¢ II = = 17,0 кН/м3 ; c II– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента, кН/м2. Ф-1; R = ´ (0,47 ´ 1,0 ´ 1,8 ´ 17,2 + 2,90 ´ 1,5 ´ 17,0 + + 5,49 ´ 22) = 251,1 кПа Таблица 5.7; (Таблица Е.7) [1]
Ф-2; R = ´ (0,47 ´ 1,0 ´ 2,1 ´ 17,2 + 2,90 ´ 1,5 ´ 17,0 + + 5,49 ´ 22) = 254,0 кПа
Таблица 5.8; (Таблица Е.8) [1] Коэффициенты Мg; Мq; Мc
5.2.3. Определяем среднее давление под подошвой фундамента и сравниваем его с расчетным сопротивлением грунта основания. р = N / А + g¢ II´ dп £ R (5.5) Ф-1; р = + 17,0 ´ 1,5 = 204,4 + 25,5 = 229,9 кПа < 251,1 кПа Ф-2; р = + 17,0 ´ 1,5 = 204,2 + 25,5 = 229,7 кПа < 254,0 кПа 5.2.4. Определяем максимальное и минимальное давления под подошвой фундамента: рmах = р +(М + Q ´ dп)/ W, (5.6) рmiп = р – (М + Q ´ dп)/ W, (5.7) где: W – момент сопротивления подошвы, м3, равен (b ´ ℓ 2)/6; Должны выполняться проверки давления на подошве принятых фундаментов: р £ R; р mах £1,2 R; рmiп /рmах ³ 0,25 (5.8) Если проверки не выполняются, необходимо увеличивать размеры подошвы. Ф-1; рmах = 229,9 + (118 + 14 ´ 1,5)/2,7 = 229,9 + 51,5 = 281,4 кПа W = b ´ ℓ 2/6 = 1,8 ´ 3,02/6 = 2,7 м3 рmiп = 229,9 – (118 + 14 ´ 1,5)/2,7 = 229,9 – 51,5 = 178,4 кПа рmt £ R = 229,9 £ 251,1 кПа; рmах £ 1,2 R = 281,4 £ 301,3 кПа; рmiп / рmах = 178,4 /281,4 = 0,63 ³ 0,25; Ф-2; рmах = 229,7 + (135 + 19 ´ 1,5)/3,8 = 229,7 + 43,0 = 272,7 кПа W = b ´ ℓ 2/6 = 2,1 ´ 3,32/6 = 3,8 м3 рmiп = 229,7 – (135 + 19 ´ 1,5)/3,8 = 229,7 – 43,0 = 186,7 кПа рmt £ R = 229,7 £ 254,0 кПа; рmах £ 1,2 R = 272,7 £ 304,8 кПа; рmin / рmах = 186,7 / 272,7 = 0,68 ³ 0,25 Все условия выполняются. Расчет осадки Расчет основания по деформациям методом послойного суммирования производится с целью ограничения абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций предельными значениями, гарантирующими надежную эксплуатацию сооружений. Осадку основания определяем по следующей формуле: , (5.9)[1] где b – безразмерный коэффициент, который равняется 0,8; szp , i – среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i -том слое грунта на вертикали, которая проходит через центр подошвы фундамента; hi – толщина i -го слоя грунта, принимают не больше 0,4 ширины фундамента; n – количество слоев, на которые разделена толща сжимаемого основания; szg , i – среднее значение вертикального напряжения от собственного веса грунта, вынутого из котлована, в i -том слое грунта на вертикали, проходящей через центр подошвы, на глубине z от подошвы фундамента; Ei – модуль деформации i -го слоя грунта при первичной загрузке фундамента; Ee , i – модуль деформации i -го слоя грунта при вторичной загрузке фундамента; Ei и Ee , i – определяются в пределах действующих нагрузок от собственного веса грунта и сооружения. Так как, у нас глубина котлована менее 5 м [1], то расчет осадки ведем по формуле (5.9), но без второй составляющей. Расчетом по деформациям должно удовлетворяться условие: s £ su, где: s – расчетная деформация, см; su – предельно допустимая деформация при совместной работе основания и сооружения, см. Расчет выполняется в следующей последовательности. Составляется расчетная схема основания и фундамента (рис. 5.3) на которой приводятся: а) геологический разрез, с необходимыми для расчета параметрами основания в масштабе М 1:50; б) поперечное сечение фундамента «в» с принятой глубиной заложения его подошвы «dn». Вдоль центральной оси z строятся три эпюри: слева – вертикальное напряжение от собственного веса грунта к началу строительства от отметки естественного рельефа (szg), или (szg вертикальное напряжение от собственного веса грунта с учетом планирования поверхности грунтового основания подсыпкой, или срезкой); и вертикальное напряжение от собственного веса грунта, вынутого из котлована (szγ), справа – вертикальное напряжение от внешней нагрузки (szp). График напряжений от собственного веса грунта к началу строительства s¢zg строится от отметки естественного рельефа, szg – от поверхности подсыпки, или срезки. Его ординаты определяются на отметках подошвы каждого слоя szg , i и подошвы фундамента s¢zg , o , szg , о . Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы с учетом планирования поверхности грунтового основания подсыпкой (или срезкой) определяются по формуле: szg , i = g¢ dn + ∑ gі hі (5.10) где: g¢ – удельный вес грунта, расположенной выше подошвы фундамента, кН/м3; dn – глубина заложения фундамента от поверхности естественного рельефа, м; gі и hі – удельный вес и толщина і -го слоя грунта. График напряжений от собственного веса грунта вынутого из котлована, образованный от естественного рельефа на глубине z (szγ) строится от подошвы фундамента. Его ординаты определяются на отметках подошвы каждого слоя szγ , i по формуле: szγ = aк s¢zg , o (5.11) где: aк – коэффициент, который принимают по таблице 5.9 в зависимости от относительной глубины к ширине котлована, которая равняется x = 2 z / Вк; s¢zg , o – вертикальное напряжение от собственного веса грунта, на отметке дна котлована, на уровне подошвы фундамента, кПа. Удельный вес грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод (пески, супеси) определяется с учетом взвешивающего действия воды, (табл. 4.1). На кровле водоупорного слоя к ординате эпюры напряжений от собственного веса добавляется ордината напряжения от гидростатического давления воды которая определяется по формуле: sz , w = gw × hw , (5.12) где: gw – удельный вес воды 10 кН/м3; hw – мощность водоносного горизонта, м.
Рис. 5.3. Расчетная схема для определения осадок фундамента методом послойного суммирования: DL – отметка планировки подсыпкой (или срезкой); NL – отметка поверхности естественного рельефа; FL – отметка подошвы фундамента; WL – отметка уровня подземных вод; ВС – нижний предел сжимаемой толщи; d и dп – глубина заложения фундамента соответственно от уровня планирования и поверхности естественного рельефа; Нс – глубина сжимаемой толщи; b – ширина фундамента; Вк – ширина котлована; р –среднее давление под подошвой фундамента.
График вертикального напряжения от внешней нагрузки (szp) строится справа от оси z с началом координат на отметке подошвы фундамента. Для построения графика (эпюры) грунтовую толщу, ниже подошвы фундамента делят на слои равной толщины, мощностью hi = 0,4 b (b – ширина фундамента). Границы слоев нумеруют. Напряжение на отметке кровли каждого слоя определяется по формуле: szp , i = a × р (5.13) где: a – коэффициент затухания напряжений по глубине. Определяется по табл. 5.9 в зависимости от x и h. x = 2 z / b и р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа; szg , o – напряжение от собственного веса грунта на глубине подошвы фундамента, кПа.
Таблица 5.9; (Таблица Д.1) [1] Коэффициент a
Продолжение таблицы 5.9
Примечание 1. В таблице обозначено: b – ширина или диаметр фундамента, ℓ – длина фундамента. Примечание 2. Для фундаментов, которые имеют подошву в форме правильного многоугольника с площадью А, значения a принимают как для круглых фундаментов радиусом r = . Примечание 3. Для промежуточных значений z и h коэффициент a определяют интерполяцией. По полученным значениям строят эпюру вертикальных напряжений от дополнительного давления (рис. 5.3). Осадка фундамента происходит в результате уплотнения грунта в пределах зоны сжатия, нижний предел сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Нс, где выполняется условие σzp = к σzg, где а) к = 0,2 при b < 5 м; б) к = 0,5 при b > 20 м; в) при 5 < b < 20 м к определяют интерполяцией. σzp, σzg – определяют по формулам (5.13) (5.10). При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше b /2 при b < 10 м и 5.14 Осадка фундамента определяется по формуле: ; (5.14) где: b – безразмерный коэффициент, который равняется 0,8; σzp , i – среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в і -том слое грунта на вертикали, которая проходит через центр подошвы фундамента (рис. 6.2), кПа; hі – толщина і -го слоя грунта, м; n – количество слоев, на которые разделена сжимаемая толща основания; szg , i – среднее значение вертикального напряжения от собственного веса грунта, вынутого из котлована, в і -ом слое грунта на вертикали, которая проходит через центр подошвы, на глубинеz от подошвы фундамента, кПа; Ei – модуль деформации і -го слоя грунта по ветви первичной нагрузки, МПа; Ее, і – модуль деформации і -го слоя грунта по ветви вторичной нагрузки (модуль упругости), МПа; Еі иЕеі – определяются в пределах действующих нагрузок от собственного веса грунта и здания. При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимают согласно схеме на рис. 5.3. Примечание 1. При отсутствии данных испытаний модуля деформации Ее, і для сооружений II и III уровней ответственности допускается принимать Ее, і = 5 Ei . Примечание 2. Среднее значение напряжений szp , i и szg , i – в Если расчетные деформации превышают предельные нужно увеличить размеры фундамента и повторить расчет. Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента. szgо = g ´ d = g¢ II ´ d = 17,0 ´ 1,5 = 25,5 кПа. Определяем дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента. szро = ро = р – szgо Ф-1; szро = ро = р – szgо = 229,9 – 25,5 = 204,4 кПа Ф-2; szро = ро = р – szgо = 229,7 – 25,5 = 204,2 кПа 5.3.3. Определяем толщину элементарного слоя (рис. 5.4) hi = 0,4´ b Ф-1; hi= 0,4 ´ 1,8 = 0,72 м.; h = ℓ / b = 3,0/1,8 = 1,66 принимаем h = 1,6 Ф-2; hi = 0,4 ´ 2,1 = 0,84 м.; h = ℓ / b = 3,3/2,1 = 1,57 принимаем h = 1,6 Дополнительное вертикальное напряжение от вешней нагрузки на уровне подошвы фундамента определяем по формуле 5.13 Коэффициент a находим по таблице 5.9 в зависимости от соотношений x = 2 z/b и h = ℓ/b. В случае, когда x = 2 z/b = 2 ´ 0,72/1,8 = Нижняя граница сжимаемой толщи основания, принимается на глубине, где выполняется условие: szp £0,2 s¢zg если модуль деформации слоя E > 5 МПа, szp £0,1 s¢zg если модуль деформации слоя E < 5 МПа. Определяем среднее давление под подошвой фундамента по формуле 5.5. Ф-1; р = + 17,0 ´ 1,5 = 204,4 + 25,5 = 229,9 кПа < R = 251,1 кПа Ф-2; р = + 17,0 ´ 1,5 = 204,2 + 25,5 = 229,7 кПа < R = 254,0 кПа Вертикальное напряжение от собственного веса грунта вынутого с котлована до уровня подошвы фундамента равно: szg , i = aк ´ s¢zgо , где: коэффициент aк находим по таблице 5.9 в зависимости от соотношений параметров котлована x = 2 z/Вк и h = Lк /Вк . В случае, когда x = 2 z/Вк соотношение h = ℓ/b для фундаментов и котлована принимаем – 1,6 Расчет осадки фундамента выполняется в табличной форме
Ф-1
szp 0,2 szg 20,5 < 21,9 кПа; s < su 4,7 см < 10 см Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине 504 см под подошвой фундамента Ф-2
szp £ 0,2 szg 20,4 < 24,7 кПа; s < su 5,59 см < 10 см
Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине 588 см под подошвой фундамента.
Рис. 5.4. Расчетные схемы для определения осадок фундаментов на естественном основании.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 511; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.51.35 (0.008 с.) |