Расчет и конструирование фундаментов промышленного двухэтажного здания высотой 8,5 метров в городе Кирове

образом заключается в выборе несущего слоя грунта с учетом следующих общих правил:

·  минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0,5 м от планировочной отметки земли,

·  глубина заложения фундамента в несущий слой грунта не менее 10-15 см;

·  на слоистых основаниях все фундаменты предпочтительно возводить на одном грунте или на грунтах с близкими деформационными и прочностными характеристиками.

Так как грунт второго слоя представляет собой супесь текучую, малосжимаемую, насыщенную водой, непросадочную, естественным основанием служить может. Следовательно, подошва фундамента может размещаться во втором слое.

Уровень подземных вод  WL находится на глубине  -4,50м, что ниже возможного заложения фундаментов.

б) Учет климатических условий

Глубина заложения фундамента исходя из конструктивных особенностей здания. В здании без подвала заглубление подошвы фундаментов:

где - величина нормативной глубины сезонного промерзания ф.2 [1].

в) Учет конструктивной глубины заложения фундамента

Конструктивные особенности возводимого фундамента учитываются путем определения минимальной конструктивной высоты фундамента и назначением глубины заложения фундамента не менее данного значения.

Принимаем глубину заложения фундамента d>H+0.5, где Н=2.6м –глубина подвала 

Окончательно принимаем глубину заложения фундамента d=3.35 м.

 Для фундаментов в бесподвальной части здания глубину заложения принимаем равной 1,2м.

4.3 Определение размера подошвы фундамента

Размеры подошвы определяем по методу Лалетина. Давление на основание от подошвы фундамента определяется по формуле:

         Р=N0Ι Ι · kz  /a ·b2+ gср ·d                 

где gср - средний удельный вес фундамента и грунта, равный 2 т/м3,

d - глубина  заложения, равная 3,35 м;

kz=1 коэффициент, определяемый по эксцентриситету нагрузки;

a =1 - отношение сторон фундамента;

N0Ι Ι =120,00тс - расчётная нагрузка с учётом веса фундамента.

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

Формула для Рср имеет вид:

Р=120·1 / 1,3· b2   + 2·0,75 =120/1,3· b2+1,5

Формула для R запишется:

               R(b)= gс1·gс п /k[Mg·kz·bgп+ Mq·d1·g´п+(Mq-1) · db·g´п+Mc·c п]

 R=1·(0.72·1·2.03·b+3.87·0.79·1.85+(3.87-1) ·1.1·1.85+6.45·1.6)=1.46·b+21.7

Графики пересекаются в точке с абсциссой b»2,1м.

По конструктивным соображениям принимаем ширину фундамента равную 2,1 м; длину 2,8 м.

4.4.Конструирование фундамента

                                   Рисунок 2

Vф=2,7·2,1·0,3+0,9·1,8·0,45=2,48м3

       Nф= Vф* gф=2,48* 2,2=5,48m

        Vгр=(2,8·2,1+0,9·1,8)·0,45=1,917м3

       Nгр= Vгр* gгр=1,917* 1,85=3,57m

4.5 Учет внецентренного нагружения

Определяем R по фактической ширине фундамента.

R=1.46 +11.6=1.46*2.1+11.6=14.67mc/м2                         Рср£ R

 P=N+Nф+Nгр/ b*l= 90+5.48+3.54/2.8*2.1=15.13m

 R-P/ R*100%=14.67-15.13/14.67*100%=3.1£5% -фундамент центрально нагружен

4.6 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 обеспечить условие:

szp+szq£Rz(слаб.слоя)

где szp,szq – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, тс/м²; Rz – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, тс/м².

        szp=a·Рo=0,863·13,74=11,85т/м2

где Po=Pср.факт.-szgo=15,13-0,75·1,85=13,74тс/м2

a - коэффициент, принимаемый по табл.1 прилож.2 [1] в зависимости от соотношения сторон η=l/b и   ζ=2z/b

2z/b= 2·0,75/2,1=0,71 и l/b =1,33 тогда a=0, 863

Площадь условного фундамента:

Az=N/szp=90,0/11,85=6,8м²,

bz=-a , где

a=(l-b)/2=0,35

bz= Ö Az + a2 - a =2,28м

Расчетное сопротивление грунта слабого слоя:

Rz=1,1(0,72·1·2,28·1,85+3,87·0,79+(3,87-1) ·2+6,45·0,016)=11,93тс/м²

Производим проверку условия: szp+szq£Rz

szg=0

1,38<11,93 т.е. расчетное сопротивление грунта больше, чем давление фундамента, значит, увеличение размеров подошвы не требуется, слабый подстилающий слой имеет достаточную прочность.

4.7 Определение осадки фундамента

Определение осадок производим методом послойного суммирования. Расчет  производится  по  формуле:

                                                      n

                                               S=b∑ * szp * hi/ Еi

                                                     i=1

где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

szp - среднее значение дополнительного вертикального нормального