Проектирование фундаментов трехэтажного двухпролётного производственного здания с пристроем, страница 5

 

 Оптимальные размеры фундамента определим графически по методу Лалетина, построив графики зависимостей P(b) и R(b).

2) Определяем расчетное сопротивление основания:

, где

g_c1 = 1,0; g_c2 = 1,0 - коэффициенты условий работы (табл. 3 /1/) для суглинка в основании фундамента (при I_L >0.5),

k= 1,0 ; k_Z= 1,0

b – ширина подошвы фундамента,

g_II = 0,632 т\м³ – осредненное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента,

g_II^I = 2.0 т\м³ – то же, залегающего выше подошвы,

c₁ = 0,31 т\м² – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,

d₁ = 1,0 м – глубина заложения фундамента,

M_g = 0,72; M_q= 3,78; M_c1= 6,45 - коэффициенты (табл. 4 /1/) для суглинка при φ = 24°.

 

 

 Таблица значений функций:

B, м	1	2	3	4	5
P, т/м2	203,6	52,4	24,4	14,6	10,064
R, т/м2	29,14	30,58	32.02	33.46	34.9

Графики пересекаются в точке с абсциссой b = 2,6 м.

Принимаем ширину фундамента b = 2,6 м, тогда соответственно длина фундамента l = 1,0 • b =1,0 • 2,6 = 2,6 м

3.4 Конструирование фундамента.

Ø  Объем фундамента:

Ø  Вес фундамента:

N_ф = V_ф•g_ф = 3,14 • 2,2 = 6,9 тс.

Ø  Вес грунта:

N_гр= V_гр•g_гр = (2,6·2,6·1,0 – 3,14)·2.0 = 7,24 тс.

Среднее давление грунта под подошвой находим по формуле:

Определяем R по фактической ширине фундамента:

 

 Условие: Р_ср. = 26,9< R = 31,48 выполняется.

Учет внецентренного нагружения.

Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле :

 

 l/30 < е < l/6

Значит фундамент внецентренно нагруженный.

Определяем краевое давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

 

A – площадь подошвы фундамента,

l = 4.0 м. - длина подошвы фундамента;

 P_max = 30,82 тс/ м²

 Р_min = 18,89 тс/ м².

Расчетное сопротивление грунта основания R = 31,48 тс/м².

Так как давление P_max действует лишь под краем подошвы фундамента, а при удалении от края к центру фундамента реактивное давление уменьшается, то в соответствии с /1/ разрешается принимать краевое давление на 20% больше R.

 P_max £ 1.2 R

 30,82 < 37,77

 Р_min > 0

Условия выполняются, значит, длина, и ширина фундамента подобраны, верно.

3.5 Проверка слабого подстилающего слоя.

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 выполнялось условие:

, где

s _ZP и s _Zg - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, определяемые по формулам:

α- принимаем по прил. 2 табл. 1 /1/ в зависимости от η = l/b

P_o – дополнительные вертикальные давления на основание:

P_o = P_ср - s_Zgo

s_Zg = åg_ih_i

R_z - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, вычисленное для условного фундамента шириной b_Z, равной:

b_Z = √ А_Z + a² - a.

А_Z = N/σ_ZP

a = (l – b)/2

Проводим вычисления:

η = l/b =1,0; ζ=2•z/b = 1,74 (при z = 2,26 м).

Получаем, что α = 0,409.

P_o = P_ср - s _Zgo

P_ср = P_{ср. факт.} = 26,9 тс/м²

s _Zgo = γ·d_n = 2.0·0.64 = 1.28

P_o = 26,9 – 1.28 = 25,62 тс/м²

s _ZP= 0,409 • 25,62 = 10,48 тс/м²

s _Zg = 0.64·2.0+2.26·2.0 = 5.7856 тс/м²

A_Z = N/s_ZP = 168 /10,48 =16,03 м²

a = 0 м

b_Z = √ 16,03 = 4,0 м

5.7856 + 10,5 =16,3< 33,5

Следовательно, слабый подстилающий слой просадки не даст.

3.6 Определение осадки фундамента.

Ведется по методу послойного элементарного суммирования, т.к. ширина фундамента меньше 10 м и в пределах сжимаемой толщи нет грунта с Е ³ 10000 тс/м². Осадка основания фундамента определяется по формуле:

b = 0,8 - безразмерный коэффициент,

s_ZPi - среднее значение дополнительных вертикальных нормальных напряжений в рассматриваемом i-ом слое грунта,