Расчёт на устойчивость на сдвиг и опрокидывание.

а) на сдвиг

Равнодействующая нормативных вертикальных сил в уровне подошвы фундамента

ΣN _II= 1011,204 кН (см.2.3)

Нормативная сдвигающая сила F_h =8 кН

Расчётная удерживающая сила F_hс = f · ΣN_I или ΣS_i;

f 0,3 - коэффициент трения грунта

Сумма расчётных усилий ΣN_I=γ_n·ΣN _II; γ_n=1,2.

ΣN_I=1,2·1011,204=1213,445кН;

F_hс = 0,3·1213,445= 364,033кН

Расчётная сдвигающая сила F_h = γ_n · F_h ; F_h = 1,2 · 8=9,6 кН

Устойчивость обеспечивается, если F_h F_hс

F_h = 9,6< F_hс = 364,033кН

 

б) на опрокидывание

Опрокидывающий момент от нормативных нагрузок; от расчётных нагрузок

М_о = М_II + F_h · h_ф М_о = γ_n · М_о ; γ_n= 1,2;

М_о = 10 +8·1,5=22 кНм М_о = 1,2 · 22=26,4 кНм

Удерживающий момент от нормативных нагрузок

Муд = 0,5в · ΣN

Муд = 0,5·2,4·1213,445.=1456,134 кНм

Удерживающий момент от расчётных нагрузок

Муд _I = 0,5в · γ_nΣN_II, γ_n = 0,9

Муд _I = 0,5·2,4 · 1,2·1456,134=2096,83кНм;

Устойчивость опрокидыванию обеспечивается, если выполняется условие

М_о < М уд _I

М_о = 26,4< М уд _I =2096,83 кНм

Устойчивость против опрокидывания обеспечена.

 

Расчёт на прочность конструкции фундамента

 

В связи с применением типовой конструкции фундамента необходимость в проверке прочности отпадает.

 

Проектирование свайного фундамента.

Выбор конструкций свай и ростверка.

Согласно схеме рис. на с.11 задания с колонны на фундамент передаются вертикальные, горизонтальные нагрузки и момент. Поэтому минимальное количество свай целесообразно принять 4^е. Тогда в каждой свае воздействие момента незначительно. Внешний момент воспринимается парой сил. (см. схему)

ΔN_M =

Рекомендуемые СНиП (см. с.19[6]) расстояния в осях свай

 

3d Z 6d (d – размер поперечного сечения сваи). При задних нагрузках (см. 1.3) целесообразно принять Z =3d, d= 0,2 м. (Минимальное сечение железобетонных сплошных свай 20×20см)

Тогда размеры ростверка в плане а_р = в_р = 3d + d +2×0,15м

а_р = в_р =3 · 0,2 + 0,2 +2 · 0,15 = 1,1м

 

Для надёжной заделки свай в железобетонном ростверке в верхних концах свай оголяется арматура на участке длиной - 0,4м (см. схему). Откуда рекомендуемая высота ростверка h_р= 0,6 ÷ 0,8 м

 

Типовые железобетонные сваи сечением 20×20см могут быть длиной до 6м (см. с. 10,11 [6]).

В отдельных случаях возможна их длина до 8 м, в случае необходимости можно применять и более длинные сваи с большим поперечным сечением (25×25 или 30×30м)

Принимаем в нашем случае ориентировочно свайный фундамент с размерами, показанными на схеме рис.3, где могут быть применимы заводские сваи длиной 6 ÷ 8 м.

 

 

Принимаем сваи длиной 9м.

d_св=30×30,см

Объём железобетонного ростверка

V_p = a_p×b · h_p

V_p = 1,1×1,1 × 0,6 =0,72м³

Объём железобетонных свай

V_св = 4 · 0,3 · 0,3 · 9 =3,24м³

Вес ростверка F_vp = γ_жб · V_p

Вес свай F_vс= γ_жб· V_св

 

 

 

γ_жб 24 кН/_м³ - удельный вес железобетона

F_vp = 24 · 0,72 = 17,6 кН

F_vс = 24 · 3,24 = 77,76кН