Расчет оснований и фундаментов промышленного здания (место строительства - город Кемерово, уровень пола первого этажа 40.00)

Страницы работы

48 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

условное расчётное сопротивление грунта основания.

gmt – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступок, 20кН/м3;

d – глубина заложения фундамента, 2,2м;

m - коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента, 1,1;

Nn –   нормативная нагрузка;

R=

где  и – коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл.3[1];

– коэффициент,  принимаемый   равным:  , если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и , если они приняты по табл.1-3 рекомендуемого приложения 1[1];

– коэффициенты, принимаемые по табл.4[1];

– коэффициент, принимаемый равным при ;

– осредненное  расчетное  значение   удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, ;

– то же, залегающих выше подошвы;=18,2кН/м3;

– расчетное      значение      удельного    сцепления    грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, ;

R=1,25*1/1(0,47*1*1,2*18,2+2,89*2,2*18,2+5,84*16)=274,275кПа

А=2880/(274,28-20*2,2)*1,1=11,37;

Назначение подошвы фундамента:

b/l = 0,6;

b*l = A → b=Ö0.6*А;

b = Ö0,6*11,37=2,6м;

Принимаем b=2,7м – кратно 300мм.

R=1,25*1/1(0,47*1*2,7*18,2+2,89*2,2*18,2+5,84*16)=290,31кПа

(Ri - Ri-1)/Ri-1=(290,31-274,275)/274,75=0,05=0,05(условие  выполняется)

Окончательно принимаем b=2700мм, l=4500мм.

2.3 Конструирование фундамента

Конструирование производится при соблюдении условий:

hст, lст - кратно 150мм, (300мм, 450мм, 600мм);

lст/ hст≤3.

Высота дна стакана над первой ступенькой должна не превышать

H1=(bист-bк)/2

где bист – ширина верха подколонника;

Необходимо учитывать пирамиду продавливания, она не должна выходить за пределы фундамента.

Рисунок 2.1 – Конструирование фундамента

2.4 Проверка давления под подошвой фундамента

Приведение нагрузок к подошве фундамента:

Фундамент ФМ 1

N0н=1440+1440=2880кН

Мхн=144+144+(17,3+17,3)*2,2=                                                                    =364,12 кНм

Фундамент ФМ 2

Nн0=1440+189=1629 кН                                                           М0х=115,2-189*0,85+14,4*2,2=         -13,77кНм

Фундамент ФМ 3

N0н=94,5кН

Мхн=-94,5*0,85 =-80,325кНм

Фундамент ФМ 4

N0н=1620+94,5+189=1903,5кН

Мхн=129,6+16,2*2,2-94,5*0,9=

= 80,19кНм

М0у=189*0,7=132,3кНм

Рисунок 2.2 – Приведение нагрузок к подошве фундамента

Проверка давления под подошвой фундамента состоит из трёх условий:

1.  р≤R

2.  рmax≤1,2*R

3.  pmin>0, где р – среднее давление по подошве фундамента;

R – расчётное сопротивление грунта основания:

р=(Nн+(G1+G2))/A, где G1 – вес фундамента;

G2 – вес грунта на его уступах:

G1+G2=gmt*d*A.

р=(2880+20*2,2*12,15)/12,15=281,04< R=290,31 кПа

рmax(min)=р+(-)Мx/Wx+(-)My/Wy,

Wx=2,7*4,52/6=9,1125м4, рmax=281,04+364,12/9,1125=320,99 кПа<1,2R=348,37кПа, рmin=281,04-364,12/9,1125= 241,07 кПа>0,

(R-Р)/R=(290,31-281,03)/281,03=3,3 %.

2.5 Расчёт осадки фундамента

Определение осадки фундамента производим методом послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания.

Напряжение от собственного веса грунта:

σzg,izg,0+∑αi*hi;

σzg,0=gII`*d, где gII`=18,2 кН/м3 - удельный вес 1-го слоя грунта;

hi – толщина i-го слоя;

σzg,0=18,2*2,2=40,04 кПа,

hi=0,4*b=0,4*2700=1080мм.

Дополнительное напряжения:

р0 = р- σzg,0, р0 = 281,035-40,04=240,99 кПа.

Напряжение от фундамента (определяется по формуле Лява):

σzp,i= αi* р0,

где αi- коэффициент формы подошвы фундамента, определенного по СниП 2.02.01-83*, приложение 2, таблица 1, зависит от  η=l/b=4,5/2,7=1,8 и относительной глубины ζ=2z/b.

Расчёт осадок сведён в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Расчёт осадки фундамента ФМ 1

№№

точек

z,м

ζ=2*z/b

αi

σzp,I, кПа

__

σzp,I, кПа

σzg,I, кПа

0,2* σzg,I, кПа

Е,МПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

0

0

1

240,99

-

40

8

10

2

1,08

0,8

0,866

208,69

224,84

42

8,4

10

3

2,16

1,6

0,578

139,29

173,99

44

9

10

4

3,24

2,4

0,374

90,13

114,71

99

19,8

10

4`

4

3,0

0,278

66,99

78,56

113

23

10

5

4,32

3,2

0,251

60,49

63,74

119

24

10

6

5,4

4,0

0,176

42,41

51,45

138

28

10

7

6,48

4,8

0,130

31,33

42,41

156,8

31,3

10

Рисунок 2.3 – Эпюра напряжений

Осадка вычисляется по формуле 1, приложения 2 СниП 2.02.01-83*:

S=0,8×∑(×hi/Ei)=0,8*((224,84*1,08/10000)+(173,99*1,08/10000)+(114,71*1,08/10000)+(78,56*0,76/10000)+(63,74*0,32/10000)+(51,45*1,08/10000)+(42,41*1,08/10000)) =0,059м.

Проверка выполнения условия: S≤Sи,

Для производственного здания с полным железобетонным каркасом Sи =8 см.

Осадка:

S=5,9 см≤Sи =8 см. Условие выполнено, размеры подошвы фундамента Ф1 b=2,7 м, l=4,5 м назначены верно.

2.6 Расчеты на ЭВМ

2.7 Проверка прочности слабого подстилающего слоя

Подстилающий слой – супесь, угол сцепления которого больше jII=21, чем у вышележащего слоя, jII=19, но у суглинка с=0,16, а супеси с=0,06

Проверка производится по условию:

σZP+ σZg≤RZ, где σZP, σZg – соответственно вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента от нагрузки на фундамент и от собственного веса.

RZ=

где  и – коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл.3[1];

– коэффициент,  принимаемый   равным:  , если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и , если они приняты по табл.1-3 рекомендуемого приложения 1[1];

– коэффициенты, принимаемые по табл.4[1]; 0,56; 3,24; 5,84 

– коэффициент, принимаемый равным при ;

– осредненное  расчетное  значение   удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, ;

– то же, залегающих выше подошвы;=18,2кН/м3;

– расчетное      значение      удельного    сцепления    грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, ;

Определим размеры условного фундамента:

- ширина подошвы условного фундамента на границе слоев:

bz=(Аz2)1/2 - а

Az=(N0H+G)/σZP=(2880+20*2,2*2,7*4,5)/66,99=50,97м2;

a=(l-b)/2=(4,5-2,7)/2=0,9м;

bz=(50,97+0,92)1/2 – 0,9=6,29м,

dz=d+z=2,2+4=6,2м.

Напряжение на границе подстилающего слоя :

σzp=α*р0=0,278*240,99=66,99кПа;

σzg=*dz =18,2*6,2=112,84кПа;

RZ=(1,25*1/1)*[0,56*1*2,7*17,7+3,24*6,2*18,2+5,84*6]=534,26кПа.

66,99+112,84=179,83<534,26 кПа – условие выполняется, нет необходимости в увеличении размеров подошвы фундамента.

2.8 Проверка допустимости расчетных деформаций

Цель расчета основания по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций  такими пределами, при которых  гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается долговечность.

Расчет проводится исходя из условия S≤Sи

S – совместная деформация основания и сооружения;

Sи  - предельное значение совместной деформации основания и сооружения для гражданских и производственных одноэтажных зданий с полным железобетонным каркасом, Sи =8см.

Второе условие расчета основания по деформациям:

- относительная разность осадок;

=0,002-предельная разность осадок;

Фундамент Ф1 и Ф2:

Ф1: S=5,9см, Ф2: S=4,4см                              Ф2 :S=4,4см, Ф3: S=0,31см

=0,044-0,059/24=0,000625<0,002         0,003-0,044/18=0,0018<0,002


3  Расчёт свайного фундамента

3.1 Определение глубины заложения

Глубину заложения подошвы ростверка определяем так же, как и фундамента мелкого заложения. Принимаем d=2,2м.

3.2 Определение длины сваи

Рисунок 3.1- Схема определения длины сваи

Длина сваи определяется по формуле:

Lсв=hз+Hз+lгр-dр, где hз – высота заделки сваи  в ростверк, принимаем 0,4м;

Hз – погружение сваи в несущий слой грунта (не менее 1м), принимаем 1м;

lгр – глубина грунтов не пригодные для забивки сваи.

Для Р-1: Lсв =0,4+1+10,2-2,2=9,4м. Принимаем Lсв =10м.

Для Р-2: Lсв =0,4+1+14,4-2,2=12,6м. Принимаем Lсв =13м.

Для Р-3: Lсв =0,4+1+13,9-2,2=12,1м. Принимаем Lсв =13м.

Для Р-4: Lсв =0,4+1+14,5-2,2=12,7м. Принимаем Lсв =13м.

Используем забивные сваи С – 10 – 30, сечением 300*300мм*мм и      

С – 13 – 30, сечением 300*300мм*мм.

3.3 Определение несущей способности висячей сваи

Несущая способность висячей сваи определяется как сумма двух слагаемых: сопротивление грунта под нижнем концом сваи давлению

Похожие материалы

Информация о работе