Расчет фундамента мелкого заложения под дымовую трубу при наличии технологических каналов, страница 3

Для построения графика функции y = f(D) произвольным образом задавали значение D (табл. …), далее строили график (рис. …). Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной D = 13,2 м.

Таблица …

Значения y при произвольном значении D

D, м	y
12	- 382,5
13	- 69,6
14	321,3
15	796,2

Далее следует принять окончательные размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определить давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента. Найденные величины должны удовлетворять условиям:

;   ;   .

 

Рис. …. Графический способ определения размеров подошвы фундамента под трубу

Диаметр фундамента D более 10 м, модуль деформации грунтов основания E более 100 кг/см², следовательно, для определения осадки фундамента, в соответствии со СНиП 2.02.01-83*, была принята расчетная схема основания в виде линейно-деформируемого слоя.

Толщину линейно-деформируемого слоя Н определяли как для основания, сложенного  пылевато-глинистыми и песчаными грунтами по формуле:

.

Толщину слоя H_s, вычисленную в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами, определяли по формуле:

 [м],

где: Н₀ = 6 м и ψ = 0,1 как для основания, сложенного песчаными грунтами; b = D = 13,2 м; k_p = 1 при среднем давлении под подошвой фундамента p_II = 2,5 кг/см² (c учетом собственного веса фундамента и веса грунта на уступах фундамента).

Для определения h_cl вычисляли толщину слоя Н_cl, в предположении, что основание сложено только пылевато-глинистыми грунтами, по формуле:

 [м],

где: Н₀ = 9 м и ψ = 0,15 как для основания, сложенного пылевато-глинистыми грунтами; b = D = 13,2 м; k_p = 1 при среднем давлении под подошвой фундамента p_II = 2,5 кг/см² (c учетом собственного веса фундамента и веса грунта на уступах фундамента).

В пределах слоя Н_cl находится слой супеси толщиной 2,2 м и слой глины, толщиной 1,1 м, следовательно h_cl = 2,2 + 1,1 = 3,3 м.

Стабилизированная осадка фундамента была определена по формуле:

 [м].

Поскольку b = D = 13,2 м > 10 м, среднее давление под подошвой фундамента р было принято равным р_II = 2,5 т/м² (c учетом собственного веса фундамента и веса грунта на уступах фундамента).

Относительная толщина слоя ζ' = 2·Н/b = 1,7, следовательно, в соответствии с прил. 20, k_c = 1,3.

Коэффициент k_m = 1,35 в соответствии  с прил. 21, (как для грунта основания с Е ≥ 100 кг/см² и фундамента с b = D = 13,2 м).

В пределах линейно-деформируемого слоя Н расположены три слоя грунта, различающихся по сжимаемости (супесь с Е = 1200 т/м², песок с Е = 2500 т/м² и глина Е = 2000 т/м²) следовательно, n = 3. Для первого слоя грунта (супесь), в соответствии с прил. 22, k₁ = 0,068 и k₀ = 0. Для второго слоя грунта (песок), в соответствии с прил. 22, k₂ = 0,328 и k₁ = 0,068. Для третьего слоя грунта (глина), в соответствии с прил. 22, k₂ = 0,364 и k₁ = 0,328.

После определения стабилизированной осадки фундамента следует провести проверку условия:

,

где: s – деформация, определенная расчетом; s_u – предельное значение, устанавливаемое нормативным документом или проектом.

Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки был определен по формуле:

,

где: N_II = 3434 т (c учетом собственного веса фундамента и веса грунта на уступах фундамента); k_m = 1,35 в соответствии  с прил. 21, (как для грунта основания с Е ≥ 100 кг/см² и фундамента с b = D = 13,2 м); е = 0,19 м; а = D = 13,2 м.

Коэффициент k_е = 0,72, в соответствии с прил. …, для ζ' = 2·Н/b = 1,7.

В пределах линейно-деформированного слоя Н залегают три слоя грунта с различными значениями Е и v (супесь с Е = 1200 т/м² и v =0,31, песок с Е = 2500 т/м² м² и v =0,28, глина Е = 2000 т/м² м² и v =0,41), поэтому при определении крена пользовались средними значениями  и . Значения v принимали по прил. 7, в зависимости от вида грунта.

Среднее значение коэффициента Пуассона  определяли по формуле:

,

где для первого слоя грунта (супесь) v₁ = 0,31 и h₁ = 2,2 м, для второго слоя грунта (песок) v₂ = 0,28 и h₂ = 7,7 м, для третьего слоя грунта (глина) v₃ = 0,41 и h₁ = 1,1 м.

Среднее значение модуля деформации  определяли по формуле

 [т/м²],

где для первого слоя грунта (супесь) Е₁ = 1200 т/м²и А₁ = k₁ – k₀ = 0,068 – 0 = 0,068, для второго слоя грунта (песок) Е₂ = 2500 т/м²и А₂ = k₂ – k₁ = 0,328 – 0,068 = 0,26, для третьего слоя грунта (глина) Е₃ = 2000 т/м²и А₂ = k₂ – k₁ = 0,364 – 0,328 = 0,036.

После определения крена следует провести проверку условия:

,

где: i – крен, определенный расчетом; i_u – предельное значение крена, устанавливаемое нормативным документом или проектом.