Проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения гражданских и промышленных зданий: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основания и фундаменты», страница 3

        Для определения расчетного сопротивления грунта R по формуле (3)в первом приближении искомую ширину подошвы фундамента можно принять равной b = 0,0 м или b=1,0 м.  Зная R, определяем  площадь подошвы фундамента  по формуле (4). У фундаментов с квадратной подошвой ширину в определяют по формуле . После вычисления значения   стороны подошвы b принимают размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкции, уточняют значение R и проверяют условие (1). Если это условие не выполняется, увеличивают размер в и вновь проводят проверку условия (1).

 

Расчетная схема отдельного фундамента

при центральном нагружении

Рисунок . 1.3. - Расчетная схема отдельного фундамента

при центральном нагружении

 

 

 

        Для определения расчетного сопротивления грунта R по формуле (3)в первом приближении искомую ширину подошвы фундамента можно принять равной b = 0,0 м или b=1,0 м.  Зная R, определяем  площадь подошвы фундамента по формуле (4). У фундаментов с квадратной подошвой ширину в определяют по формуле . После вычисления значения   стороны подошвы b принимают размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкции, уточняют значение R и проверяют условие (1). Если это условие не выполняется, увеличивают размер в и вновь проводят проверку условия (1).

 

Пример 1.2. Найти необходимые размеры подошвы квадратного в плане  фундамента и расчетное сопротивление грунта основания, если на обрез фундамента передается вертикальная нагрузка , кН, глубина заложения фундамента ,  м, подвала нет, грунтовые условия приведены в примере 1.1.

Найдем значение площади подошвы фундамента в первом приближении, приняв значение , кН/м²   из примера 1.1

, м².

Откуда , м.

Вновь уточним расчетное сопротивление грунта основания при полученной ширине подошвы

, кН/м².

        При полученном значении R₂проверим фактическое давление на основание с учетом веса фундамента и грунта на его уступах.

,  кН/м²,

.

Недонапряжение составило  .

1.3. Определение размеров подошвы

внецентренно нагруженного фундамента

Если равнодействующая внешних сил какой-либо расчетной комбинации нагружения не проходит через центр тяжести площади подошвы фундамента, то фундамент рассчитывают как внецентренно нагруженный элемент.

При эксцентриситете относительно одной главной оси инерции используется рисунке 1.4.

 

Рис. 1.4. Расчетная схема внецентренно  нагруженного фундамента

 

 

Рисунок 1.4 -  Расчетная схема

внецентренно  нагруженного фундамента

 

Площадь подошвы внецентренно нагруженного фундамента определяется по формуле   , , м^м22,                  (5)

где  = 1,1 - 1,2 - поправка на действие момента и поперечных сил.

 

                У фундаментов с прямоугольной подошвой задаются отношением сторон . Тогда ширина подошвы определится по формуле .

В первом приближении ширину подошвы выбирают равной ширине подколонника или принимают м, м, затем определяют расчетное сопротивление Rпо методике, изложенной в примере 1.2. Последовательным приближением добиваются удовлетворения следующих условий для ограничения среднего давления по подошве

,

для максимального краевого давления по подошве

.   

Рекомендуется также не допускать отрыва подошвы фундамента от грунта. Это достигается соблюдением условия  (6).

Максимальное давление при эксцентриситете равнодействующей относительно одной из осей инерции определяется по формуле

,

где  - вертикальная расчетная нагрузка в уровне подошвы фундамента, кН; - площадь подошвы фундамента, м²;  - момент на уровне подошвы фундамента, кН/м; =  - момент сопротивления подошвы фундамента,  м³.

При эксцентриситете относительно двух осей инерции максимальное давление наблюдается под углом фундамента, поэтому допускается максимальное давление ограничивать пределами

 . (7)

        Максимальное давление при эксцентриситете равнодействующей относительно двух осей инерции определяется по формуле

        Здесь суммарные моменты относительно центра подошвы фундаментов «О» определятся по формулам:   ,         . Моменты сопротивления относительно главных осей инерции будут равны  ; .