Расчет фундаментов промышленного здания города Барнаул на грунте без грунтовых вод, состоящем из 3 слоев (два вида супеси и суглинок), страница 5

d_fn = d_o   (5.1), где

d_o – величина, принимаемая для супесей 0,28 [2,3];

M_t – безразмерный коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.

Для Барнаула M_t = 66,9⁰ С [5]

d_fn = 0,28м;

Расчётная глубина промерзания (ф-ла 3 [3]):

d_f = k_n* d_fn   (5.2), где

k_n – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимается по т.1 [3] k_n = 0,6;

d_f = 0,6*2,29 = 1,37 м

По условию недопущения морозного пучения по т. 2 [3] для грунта – супесь с I_L = 0,436 > 0, глубину заложения фундамента следует принимать:

а) для наружных фундаментов (№ 1,3,5) – не менее d_f = 1,37 м;

б) для внутренних фундаментов – независимо от расчётной глубины промерзания грунтов.

Таким образом, из 3-х найденных значений глубины заложения выбираем большую, округляя d кратно 0,3 м т.е. d = 1,8 м, d_k = 1,9 м.

5.2.Определение приведенных нагрузок.

Фундамент №1

N₀ = å P(z) = N_k1 + N_ст.

N₀ = 720 + 114 = 834 кН;

M_0x = å M(x) = N_cт.*e_ст. + M_k1 + Q_k1*d;

M_0x = 114*0,65 + 57,6 + 7,2*1,9 = 145,38 кНм;

M_0y = 0;

Фундамент № 2

N₀ = å P(z) = N_k2

N₀ = 1440 кН;

M_0x = å M(x) = M_k2 + Q_k2*d;

M_0x = 72 + 8,64*1,9 = 88,42 кНм;

M_0y = 0;

Фундамент №3

N₀ = å P(z) = N_k5 + N_ст.1 + N_ст.2

N₀ = 360 + 170,1 = 530,1 кН;

M_0x = å M(x) = N_cт.1*e_ст.1 + M_k3 + Q_k3*d;

M_0x = 56,7*0,65 + 28,8 + 3,6*1,9 = 72,5 кНм;

M_0y = å M(y) = N_cт.2*e_ст.2;

M_0y = 115,2*0,65 = 74,88 кНм;

Фундамент № 5

N₀ = å P(z) = N_k7 + N_ст.

N₀ = 720 + 226,8 = 946,8 кН;

M_0x = å M(x) = M_k5 + Q_k5*d;

M_0x = 36 + 4,32*1,9 = 44,21 кН;

M_0y = å M(y) = N_cт.*e_ст.;

M_0y = 226,8*0,65 = 147,42 кН;

5.3. Конструктивные особенности фундаментов

Учитывая значительное заглубление фундамента, принимают его конструкцию с подколонником стаканного типа. Толщину стенок стакана по верху назначаем 250 мм, а зазор между колонной и стаканом 100 мм.

Для колонн крайнего ряда:

Тогда l_cf=1000+2*250+2*100=1700 мм

l_cf=500+2*250+2*100=1200 мм

Для колонн среднего ряда:

Тогда l_cf=1400+2*250+2*100=2100 мм

l_cf=500+2*250+2*100=1200 мм

5.4.Расчёт грунтового основания по второй группе предельных состояний.

5.4.1.Определение размеров подошвы фундамента по значению сопротивления грунта.

Определим размеры фундамента № 2.

Определяем требуемую площадь подошвы фундамента по ф-ле:

   (5.3), где

N₀ – приведённая нагрузка на основание, передаваемая фундаментом;

R₀ – расчётное сопротивление грунта основания (применяется для предварительного назначения размеров фундамента), определяемое из т.3 прилож. 3 [3[XX4] ], R₀ = 300 кПа;

g_ср. – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах, принимаем g_ср. = 20 кН/м³ (в бесподвальных зданиях);

d – глубина заложения фундамента;

 м².

А_тр. = b*l;

b/l = (0,65 ¸0,8), т.е. А_тр. = 0,8*l²; Þ м и b = 0,8*2,7 = 2,1 м.

Определение расчётного сопротивления грунта (ф-ла 7 [2]):

,   (5.4), где

 g_с1, g_с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по т.3 [   ]. Для пылевато-глинистых грунтов с I_L = 0,228 и сооружений с гибкой конструктивной схемой g_с1 = 1,25, g_с2 = 1;

k = 1, так как прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями;

М_g, М_q, М_с – коэффициенты, принимаемые по т.4 []. При j_II = 23 град. М_g = 0,69, М_q = 3,65, М_с = 6,24;

k_z = 1, так как b = 2,7 м < 10 м (предварительно);

g_II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, g_II = 16,2 кН/м³;

g^I_II – то же, залегающих выше подошвы, g^I_II = 16,2 кН/м³;

с_II – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, с_II = 25 кПа;

d₁ – глубина заложения фундамента, d₁ = 1,9 м;

d_b = 0, для сооружений без подвала.

 кПа;

Уточняем размеры фундамента по полученному значению

 м², А = b*l;

b/l » 0,8, т.е. А = 0,8*l²; Þ м и b = 0,8*2,3 = 2,1 м, и находим расчётное давление:

 кПа;

Полученная величина R незначительно отличается от R, принятого для определения А, для дальнейших расчётов принимаем размеры подошвы фундамента l = 2,7 м, b = 2,1 м., тогда А = 5,67 м².