Определение осадок фундаментов

Фундамент крайнего ряда колонн

Среднее и дополнительное давление под подошвой фундамента

Р = 207 кПа, Р₀ = Р- σ_zgo = 207-15,7=191,3кПа.

Где σ_zgo =16,5×0,95=15,7кПа - природное давление на отметке подошвы фундамента

Определяем природное давление на границе ИГЭ-2 и ИГЭ-3

σ_zg= 15,7 + 18,8 х 1.7 = 47,7 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 3 и ИГЭ 4

σ_zg= 47,7 + 18,5 х 3,5 = 112,5 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 4 и ИГЭ 5

σ_zg= 112,5 + 20 х 2,2 = 156,5 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 5 и ИГЭ 6

σ_zg= 156,5 + 20,1 х 3,9 = 234,9 кПа.

Определяем мощность элементарного слоя

h = 0.2 b = 0.2 х 1,5 = 0.3 м.

Коэффициент, учитывающий форму фундамента η = 1

Расчет осадки ведем в табличной форме.

Таблица 3.3 — К расчету осадок фундамента колонны крайнего ряда

Z, м	=2Z/b		σzp, кПа	σzg, кПа	Е, МПа	Слои
0	0	1,000	191,3	15,7	34	ИГЭ-2
0,3	0,4	0,960	183,6
0,6	0,8	0,8	153,0
0,9	1,2	0,606	115,9
1,2	1,6	0,449	85,9
1,5	2,0	0,336	64,3
1,65	2,2	0,297	56,8	47,7
1,8	2,4	0,257	49,2		20,6	ИГЭ-3
2,1	2,8	0,201	38,5
2,4	3,2	0,160	30,6
2,7	3,6	0,131	25,1
3,0	4,0	0,108	20,7
3,3	4,4	0,091	17,4
3,6	4,8	0,077	14,7	83,8
3,9	5,2	0,067	12,8
4,2	5,6	0,058	11,1
4,5	6,0	0,051	9,8
4,8	6,4	0,045	8,6
5,1	6,8	0,04	7,7	112,5

Нижняя граница сжимаемой толщи основания находится на глубине z = =3,6 м от подошвы фундамента, где выполняется условие:

σ_zp= 14,7 кПа < 0.2 σ_zg= 0.2 х 83,8 = 16.8 кПа,

Осадку фундамента определяем методом послойного суммирования

σ_zpih_i

S = β ∑ −−−−−−,

E_i

Определяем осадку ИГЭ-2

S₂=0.8/34000[0.3(191.3/2+183.6/2)+0,3(183,6/2+153/2)+0,3(153/2+115,9/2)+

+0,3(115,9/2+85,9/2)+0,3(85,9/2+64,3/2)+0,15(64,3/2+56,8/2)]=0,005м=0,5см

Определяем осадку ИГЭ-3

S₃=0.8/20600[0,15(56,8/2+49,2/2)+0,3(49,2/2+38,5/2)+0,3(38,5/2+30,6/2)+

+0,3(30,6/2+25,1/2)+0,3(25,1/2+20,7/2)+0,3(20,7/2+17,4/2)+0,3(17,4/2+14,7/2)] = 0,002м=0,2см

Определяем осадку:

S = Sгп + S₂ + S₃ = 0.5 + 0.2 = 0,7 см.

Проверяем основное условие расчета оснований по деформациям:

S = 0,7 см < S_u = 8 см.

Условие выполняется.

Фундамент среднего ряда колонн

Среднее и дополнительное давление под подошвой фундамента

Р = 226,7 кПа,

Р₀ = Р- σ_zgo = 226,7-15,7=211кПа.

Где σ_zgo =16,5×0,95=15,7кПа - природное давление на отметке подошвы фундамента

Определяем природное давление на границе ИГЭ-2 и ИГЭ-3

σ_zg= 15,7 + 18,8 х 1.7 = 47,7 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 3 и ИГЭ 4

σ_zg= 47,7 + 18,5 х 3,5 = 112,5 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 4 и ИГЭ 5

σ_zg= 112,5 + 20 х 2,2 = 156,5 кПа.

Определяем природное давление на границе ИГЭ 5 и ИГЭ 6

σ_zg= 156,5 + 20,1 х 3,9 = 234,9 кПа.

Определяем мощность элементарного слоя

h = 0.2 b = 0.2 х 1,5 = 0.3 м.

Коэффициент, учитывающий форму фундамента η = 1

Расчет осадки ведем в табличной форме.

Таблица 3.4 — К расчету осадок фундамента колонны среднего ряда

Z, м	=2Z/b		σzp, кПа	σzg, кПа	Е, МПа	Слои
0	0	1,000	211	15,7	34	ИГЭ-2
0,3	0,4	0,960	202,6
0,6	0,8	0,8	168,8
0,9	1,2	0,606	127,9
1,2	1,6	0,449	94,7
1,5	2,0	0,336	70,9
1,65	2,2	0,297	62,6	47,7
1,8	2,4	0,257	54,2		20,6	ИГЭ-3
2,1	2,8	0,201	42,4
2,4	3,2	0,160	33,8
2,7	3,6	0,131	27,6
3,0	4,0	0,108	22,8
3,3	4,4	0,091	19,2
3,6	4,8	0,077	16,2	83,8
3,9	5,2	0,067	14,1
4,2	5,6	0,058	12,2
4,5	6,0	0,051	10,8
4,8	6,4	0,045	9,5
5,1	6,8	0,04	8,4	112,5

Нижняя граница сжимаемой толщи основания находится на глубине z = =3,6 м от подошвы фундамента, где выполняется условие:

σ_zp= 16,2 кПа < 0.2 σ_zg= 0.2 х 83,8 = 16.8 кПа,

Осадку фундамента определяем методом послойного суммирования

σ_zpih

S = β ∑ −−−−−−,

E_i

Определяем осадку ИГЭ-2

S₂=0.8/34000[0.3(211/2+202,6/2)+0,3(202,6/2+168,8/2)+0,3(168,8/2+127,9/2)+0,3(127,9/2+94,7/2)+0,3(94,7/2+70,9/2)+0,15(70,9/2+62,6/2)]=0,0054м=0,54см

Определяем осадку ИГЭ-3

S₃=0.8/20600[0,15(62,6/2+54,2/2)+0,3(54,2/2+42,4/2)+0,3(42,4/2+33,8/2)+0,3(33,8/2+27,6/2)+0,3(27,6/2+22,8/2)+0,3(22,8/2+19,2/2)+0,3(19,2/2+16,2/2)] = 0,0025м=0,25см

Определяем осадку:

S = Sгп + S₂ + S₃ = 0.54 + 0.25 = 0,79 см.

Проверяем основное условие расчета оснований по деформациям:

S = 0,79 см < S_u = 8 см.

Условие выполняется.

Расчет тела фундамента

Фундамент колонны крайнего ряда

Исходные данные:

- Класс бетона – В20

- Класс рабочей арматуры – А-III

- Максимальное давление под подошвой – P_max= 292,7кПа

- Минимальное давление под подошвой - P_min =121,3 кПа

Определяем изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II.

В сечении I-I при P_max=292,7кПа и P₁=229,9кПа (определено по интерполяции для данного сечения) и L= 0,55м.

M_I=bL²[(2 P_max + P₁)/6]=1500×550²[(2×0.2927+0.2299)/6]=61.7кНм

В сечении II-II при P_max=292,7кПа и P₂=258,4кПа (определено по интерполяции для данного сечения) и L= 0,3м.

M_II=bL²[(2 P_max + P₂)/6]=1500×300²[(2×0.2927+0.2584)/6]=19,0кНм

Находим сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента по формулам:

A_SI=M_I/(0.9h₀R_S)=61,7×10⁶/(0,9×860×365)=218мм²

A_SII=M_II/(0.9h₀R_S)=19,0×10⁶/(0,9×560×365)=103,3мм²

Принимаем по сортаменту 7Æ10А-III с шагом 200мм, (A_S=550мм²)

Соответственно получим фактическое армирование расчетного сечения:

=A_S100/(b_I h₀)=550×100/(400×860)=0,16%

=A_S100/(b_II h₀)=550×100/(1500×560)=0,07%

Это больше =0,05%.

Фундамент колонны крайнего ряда

Исходные данные:

- Класс бетона – В20

- Класс рабочей арматуры – А-III

- Максимальное давление под подошвой – P_max= 249,5кПа

- Минимальное давление под подошвой - P_min =203,8 кПа

Определяем изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II.

В сечении I-I при P_max=249,5кПа и P₁=231,7кПа (определено по интерполяции для данного сечения) и L= 0,7м.

M_I=bL²[(2 P_max + P₁)/6]=1800×700²[(2×0.2495+0.2317)/6]=107,4кНм

В сечении II-II при P_max=249,5кПа и P₂=238,1кПа (определено по интерполяции для данного сечения) и L= 0,45м.

M_II=bL²[(2 P_max + P₂)/6]=1800×450²[(2×0.2495+0.2381)/6]=44,8кНм

Находим сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента по формулам:

A_SI=M_I/(0.9h₀R_S)=107,4×10⁶/(0,9×860×365)=380,16мм²

A_SII=M_II/(0.9h₀R_S)=44,8×10⁶/(0,9×560×365)=243,5мм²

Принимаем по сортаменту 7Æ10А-III с шагом 200мм, (A_S=550мм²)

Соответственно получим фактическое армирование расчетного сечения:

=A_S100/(b_I h₀)=550×100/(600×860)=0,11%

=A_S100/(b_II h₀)=550×100/(1800×560)=0,06%

Это больше =0,05%.