Проектирование фундамента промышленного здания на грунте, состоящем из 3 слоев (супесь, песок пылеват, суглинок)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

поправка на действие момента и поперечной силы, принимаем μ=1,2

      Nн0= 810+108+259,2=1177,2 кН

R0 по СНиП методом интерполяции для просадочной супеси  R0=328 кПа

Атр=[1177,2/(328-20*1,65)]*1,2=4,79м2

  Назначение размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундамента назначаем из условий:  b/l=0,7 ;     A1=b*l;

Принимаем: b=2,1м, l=3,0м.

Значения R0 относятся к фундаментам, имеющим ширину b0 = 1 м и глубину заложения d0 = 2 м.

При использовании значений R0 для окончательного назначения размеров фундаментов расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (кгс/см2), определяется по формуле  при d£ 2 м (200 см)

R = R0[1 + k1(b - b0)/b0] ´ (d + d0)/2d0;                          

R=328*[1+0.05*(2,1-1)/1]*(1.65+2)/4=315.76 кПа

Фактическое давление на основание с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах.                          P(max,min)=(F+G)/A±(M/W)мах

F=1177.2 кН

G=b*l*d* γср=2.1*3*1.65*20=207.90 кН

Moy=F1*e1+F2*e2+F3*e32+Q2*d=810*0.5+108*0.45+259.2*0.1+3.24+0.54*1.65=483.65кНм

Woy=2,1*32/6=3,15м3

Mox1+Q1*d=64.8+8.1*1.65=78.16 кНм

Wox=2.1*32/6=2,20м3

Poy(max,min)=219,86±152,23 кПа

Pox(max,min)=219,86±35,53 кПа  Pmax=372.09 кПа

P=219.86<R=315.76 кПа, Pmax=372.09<1.2R=378.91 кПа, Pmin>0

Проверим недонапряжение (R-P)/R*100%=19%

Конструирование фундамента

1.7. Расчет осадки фундамента.

Расчет осадок фундамента производим из условия:

,

где - совместная деформация основания и сооружения, определяемая  расчетом,

      - предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Расчет осадки осуществляем методом послойного суммирования по формуле:

S=β*Σ(σzp,i ср*hi/Еi),

где - безразмерный коэффициент, =;

      σzpiзначение дополнительного давления на кровлю i-го слоя грунта, равное

      σzp =α*ρо,

       ρо =Рср - = 219.86-26.73=193.13 кПа

       Р – фактическое давление под подошвой фундамента; Рср=219,86кН

      hi =0,4*b=0.8м - толщина  слоя грунта;

       b - ширина фундамента ;

      Ei-  модуль деформации  слоя грунта;

= γ*d=16,2*1,65=26,73 кПа; 

=+ ΣγII*hi, 

где - природное давление на кровлю i-го слоя  грунта;

      - природное давление на уровне подошвы фундамента

        - коэффициент, принимаемый по табл.1 (прил.2 [3])

z=i*h,

где z- расстояние от подошвы до рассматриваемой точки.

h=1,4

zi, м

ζ=2z/b

α

szpi, кПа

szp ср, кПа

szgi, кПа

0,2*szgi, кПа

Еi,кПа

1

0

0

1

193,13

179,61

26,73

5,35

9400

2

0,8

0,76

0,860

166,09

39,69

7,94

9400

3

1,35

1,29

0,622

120,13

143,11

48,60

9,72

9400

4

2,15

2,05

0,416

80,34

100,24

51,28

10,26

9400

5

2,35

2,24

0,363

70,11

75,23

51,95

10,39

9400

6

3,15

3,00

0,235

45,39

57,75

56,63

11,33

15000

7

3,95

3,76

0,160

30,90

38,15

61,31

12,26

15000

8

4,75

4,52

0,118

22,79

26,85

65,99

13,20

15000

9

5,55

5,29

0,088

17,00

19,90

70,67

14,13

15000

10

6,35

6,05

0,070

13,52

15,26

75,35

15,07

15000

gsb= 

где gsb  - удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды,

      gs - удельный вес грунта,

      gw- удельный вес воды, gw=10 кН/м3.

gI=16,2 кН/м3;     gsbI=(16,2-10)\(1+0,85)=3,35 кН/м3;

gII=19,94кН/м3 ;    gsbII=(19,94-10)\(1+0,70)=5,85 кН/М3

gIII=19,21кН/м3;   gsbIII=(19,21-10)\(1+0,87)=4,93 кН/м3.

S=0,8/9400*(179,61*0,8+143,11*0,55+100,24*0,8+75,23*0,2)+ 0,8*0,8/15000*(57,75+38,15+26,85+19,90+15,26)= 0,0335м = 3,3 см

S<8см


1.9 Проверка подстилающих слоев и относительной осадки

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы обеспечить условие

szp + szg £ Rz,

где szp и szg - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа (тс/м2);

Rz-    расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кПа (тс/м2), условного фундамента шириной bz, м, равной:

,

Между I и II слоем

Az = (N+G)/szp=(1385,12)/70,11=19,76м2;a = (l - b)/2= 0,45м,

здесь N - вертикальная нагрузка на основание от фундамента;

l и b - соответственно длина и ширина фундамента.

bz=(19,76+0,452) 1/2-0.45=4.02м

                (7)

где gс1 и gс2 - коэффициенты, условий работы,

bz - ширина подошвы условного фундамента, м;

gII-      осредненное расчетное значение удельного веса слабого слоя грунта, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3 ;

g /II - , залегающих выше подошвы;

сII - расчетное значение удельного сцепления слабого слоя грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа

Мg , Мq, Mc -= 0,78; 4,11; 6,67.

dz=1.65+2.35=4.0м

R=1.1*1.2*[0.78*1*4.02*19.94+4.11*4*1.62+6.67*0]=434,08 кПа

R=434,08 кПа >szp+szg=70.11+51.95=122.06 кПа

Между II и III слоем

Az = (N+G)/szp=(1385,12)/13,52=102,45м2

bz=(102,45+0,452) 1/2-0.45=9,68м

dz=1.65+6.35=7.0м

Мg , Мq, Mc -= 0,32; 2,30; 4,84.

R=1.2*1.1*[0.32*1*9,68*19.21+2,30*7*19,94+4,84*28]=681,20 кПа

R=681,20 кПа >szp+szg=13,52+75,35=88,87 кПа

Проверка допустимости совместной осадки двух фундаментов

ΔS/L=<[ ΔS/L]=0,002

ΔS– разность между осадками соседних фундаментов, определяемое расчетом,

L – расстояние между осями рассматриваемых соседних фудаментов.

Рассмотрим фундменты 1 и 4:   S1= 0.022м ; S2= 0.015м ; ΔS=0,007м

L=6м                    ΔS/L=0,007/6=0,0012<[ ΔS/L]=0,002

1.10 Расчет прочности фундамента

Бетон тяжелый класса В20. Rb= 11,5 МПа, Rbt= 0,9 МПа;

 арматура из горячекатаной стали класса A-III  Rs = Rsc= 365 МПа .

Moy=483.65кНм Qу=8,10кН   N1=810+259.2=1070кН N2=108кН

Mox=78.16 кНм Qх=0.54кН

G=b*l*d* γср=2.1*3*1.65*20=207.90 кН

ас с=2,1м   а=3м  в=2,1м

По линейной интерполяции определим напряжения в основании в сечении 1-1 р1 = 135 кН/м2 и на грани пирамиды продавливания р2 = 395 кН/м2 .Рассматривая полосу шириной 1 м, определим погонную силу продавливания Q = (а-астак- 2h0) (pmax + p2)/4 = 1 * (3,0 – 2,1 - 2 * 0,265) * (448,2 + 395)/4 = 63,24 кН.

Сопротивление продавливанию полосы 1м без поперечной арматуры =1,5*1,1*0,9*1*0,0.2652*103/0,0.265= 445,5 кН > Q =63,24 кН

Принятые размеры фундаментной плиты достаточны.

Погонный изгибающий момент от расчетных нагрузок в сечении 1-1:

 М=р1(а-ас)2/8+ (р1- ртin)(а-ас)2/12 =

= 1х(135х(3-2.1)2/8 + (135-80)х(3-2.1)2/12 = 113.06 кНм.

Требуемое сечение арматуры

As=M/(0.9h0Rs) = 113.06*103/(0.9*26.5*365)=12.99 см2

Принимаем  ∅ 10 A-III с шагом s = 200 мм (As = 19.65см2на 1 п.м.).

Арматуру, укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента, определим по максимальному по­гонному изгибающему моменту в сечении 2-2:

М=ртах(b-bс)2/8 = 1х372.09(3-2.1)2/8 = 37.66 кНм.

Требуемое сечение арматуры

As=M/(0.9h0Rs) = 37.66*103/(0.9*26.5*365)=4.33 см2

С учетом повышенной коррозионной опасностью принимаем 10 A-III с шагом s = 200 мм (As = 19.65 см2на 1 п.м.).

В стаканной части фундамента арматуру принимаем также из стержней 10A-III с шагом вертикальных стерж­ней не более 400 мм, а горизонтальных — не более 200мм (20 х 10). При этом суммарная площадь вертикальных стержней в каждой из коротких стенок

Похожие материалы

Информация о работе