Расчет фундамента мелкого заложения под дымовую трубу при наличии технологических каналов

1.4. Расчет фундамента мелкого заложения под дымовую трубу

при наличии технологических каналов

Проектирование фундаментов мелкого заложения включает в себя следующие основные разделы:

·  Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки.

·  Определение глубины заложения фундамента.

·  Определение площади подошвы фундамента.

·  Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта.

·  Определение осадки фундамента.

·  Проверка фундамента на действие сил морозного пучения.

·  Определение крена фундамента.

Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.1.

Определение глубины заложения фундамента следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.2. В частности, на этапе учета глубины прокладки подземных коммуникаций, наличия и глубины заложения соседних фундаментов, глубину заложения фундамента под трубу следует выбирать на 0,2 – 0,5 м ниже отметки дна дымотводящего канала (запас на высоту фундаментного блока или фундаментной плиты).

Определение площади подошвы фундамента следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.3.

Предварительные размеры фундамента с круглой подошвой следует определять по формуле:

,

где: D – диаметр круглого фундамента; e – эксцентриситет (см. п. 1.1.3), A₀ – значение, определяемое по формуле:

,

где: N_0II – расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента; R' – значение, определяемое по формуле:

,

где: R₀ – расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по прил. 3 СНиП 2.02.01-83*, в зависимости от вида грунта и его физико-механических характеристик; γ_m – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, допускается принимать равным 2 т/м²; d – глубина заложения фундамента.

Предварительные размеры фундамента с кольцевой подошвой следует определять по формуле:

,

где: D_ср – средний диаметр кольца; b – ширина кольца; A_к – значение, определяемое по формуле:

.

Полученные кубические уравнения удобно решать графическим способом, для чего данные уравнения приводят к следующему виду:

 и ,

далее строят графики функций, в первом случае y = f(D), а во втором – y = f(b). Точки пересечения полученных графиков с осью Y (y = 0), будут соответствовать искомым значениям D или b, соответственно.

Далее принимают окончательные размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций и определяют давления по краям подошвы фундамента (краевые давления), и среднее давление по подошве фундамента по формуле:

,

где:G_fII – расчетное значение веса фундамента; G_gII – расчетное значение веса грунта на уступах фундамента; А – площадь подошвы фундамента.

В случае если эксцентриситет равнодействующей смещен относительно одной из главных осей прямоугольной подошвы фундамента, краевые давления определяют по формуле:

,

где W – момент сопротивления площади подошвы фундамента, равный для фундамента с круглой подошвой:

,

для фундамента с кольцевой подошвой:

,

где: R – радиус фундамента с круглой подошвой, D и d – соответственно наружный и внутренний диаметр фундамента с кольцевой подошвой.

Найденные величины должны удовлетворять условиям:

;   ;   .

В случае если эксцентриситет равнодействующей смещен относительно обеих главных осей прямоугольной подошвы фундамента, краевые давления определяют по формуле:

.

Найденные величины должны удовлетворять условиям:

;   ;   .

Если значения давлений по подошве фундамента не удовлетворяют условиям, следует увеличить площадь подошвы фундамента.

Проверку давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.4.

Определение осадки фундамента следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.5. Необходимо учесть, что при диаметре фундамента 10 м и более, для определения осадки основания следует использовать расчетную схему в виде линейно-деформируемого слоя.

Проверку фундамента на действие сил морозного пучения следует проводить в соответствии с указаниями п. 1.1.6.

Определение крена фундамента под трубу производится в соответствии с прил. 2 к СНиП 2.01.02-83*, как для жесткого фундамента.

Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле:

,

где: Е и v – модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания; k_e –коэффициент, принимаемый по прил. …; N и е – вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент на уровне подошвы и ее эксцентриситет; а – диаметр круглого или сторона прямоугольного фундамента, в направлении которого действует момент; k_m – коэффициент, учитываемый при расчете фундаментов по схеме линейно-деформируемого слоя при а ≥ 10 м и Е ≥ 100 кг/см², принимаемый по прил. 21.