Расчет фундамента мелкого заложения под дымовую трубу при наличии технологических каналов, страница 2

Для кольцевого фундамента крен i определяется по формуле:

,

где ω – коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения n = D/d (при n ≤ 6  ω = 1, при n = 0,8 ω = 1,03, при n = 0,9 ω = 1,1).

В случае залегания под подошвой фундамента в пределах сжимаемой толщи Н_с (или линейно-деформированного слоя Н) нескольких слоев грунта с различными значениями Е и v, при определении крена i следует пользоваться средними значениями  и , определяемыми по формулам:

 и ,

где: Е_i, v_i, h_i – соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина i-го слоя грунта; n – число слоев грунта с различными значениями Е и v в пределах сжимаемой толщи Н_с (или линейно-деформированного слоя Н); A_i – площадь эпюры дополнительных вертикальных напряжений под подошвой фундамента в пределах i-го слоя грунта.

Для расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства A_i определяется по формуле:

,

где σ_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-м слое грунта (см. п. 1.1.5).

Для расчетной схемы в виде линейно-деформируемого слоя A_i определяется по формуле:

,

где k_i и k_i-1 – коэффициенты, определяемые по прил. 22 (см. п. 1.1.5).

Если крен фундамента обусловлен несимметричным относительно оси фундамента напластованием грунтов, либо сильным влиянием соседних загруженных фундаментов (площадей), расположенных с одной из его сторон, то крен определяют по формуле:

,

где: s₁ и s₂ – осадки, определенные по краям фундамента; L – расстояние между точками, в которых были определены осадки.

Пример … Определить глубину заложения, площадь подошвы, осадку и крен фундамента под дымовую трубу. План и разрез дымовой трубы приведен в прил. 1 и 2. Строительная площадка расположена в г. Екатеринбурге. Инженерно-геологические условия соответствуют скважине № 1 на рис. 2. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. На обрез фундамента действуют: вертикальная нагрузка с расчетным значением N_0II = 2340 т, изгибающая нагрузка с расчетным значением момента M_0II = ± 320 т·м, горизонтальная нагрузка с расчетным значением Т_0II = 29 т. Схема нагрузок представлена на рис. ….

 

Рис. … . Схема нагрузок

Нормативная глубина промерзания была определена в примере 6 и составляет
d_fn = 2,1 м.

Расчетная глубина была определена в примере 6 и составляетd_f = 2,1 м.

В соответствии с прил. 17, для суглинка с показателем текучести I_L < 0,25 и при глубине поверхности подземных вод d_ω > d_f + 2, глубина заложения фундамента составляет не менее 0,5·d_f. В пределах 0,5·d_f залегает грунт, который не может служить естественным основанием. Поэтому окончательную глубину заложения с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки принимали d₁ = 1,3 м (с учетом заложения фундамента в несущий слой грунта на 10 см).

Согласно исходным данным, к трубе подходит дымовой канал с отметкой дна – 3,5 м. Глубину заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей d₂ принимали на 0,7 м ниже отметки дна канала (запас на высоту фундаментного блока):

 [м].

Окончательно принимали глубину заложения фундамента d как максимальную из значений d₁ и d₂, равную 4 м.

Предварительные размеры подошвы фундамента с кольцевой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения:

.

Средний диаметр кольца D_ср определяли как среднее значение между наружным и внутренним диаметром трубы:

 [м].

Значение А_к определяли по формуле:

 [м].

Значение R' определяли по формуле:

 [т/м²].

Значение R₀ определяли по табл. 3 прил. 3 к СНиП 2.02.01-83*, R₀ = 27,1 т/м². Значение эксцентриситета е определяли по формуле:

 [м].

После подстановки известных значений кубическое уравнение примет вид:

.

Для построения графика функции y = f(b) произвольным образом задавали значение b (табл. …), далее строили график (рис. …). Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной b = 8,7 м.

Таблица …

Значения y при произвольном значении b

b, м	y
7	- 130,1
8	- 59,0
9	44,3
10	186,4

Полученное значение b превышает значение D_ср, следовательно проектирование кольцевого фундамента для имеющегося значения D_ср не представляет возможности, требуется проектировать круглый фундамент.

Предварительные размеры подошвы фундамента с круглой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения:

.

Значение А₀ определяли по формуле:

 [м²].

После подстановки известных значений кубическое уравнение примет вид:

.