Проектирование фундаментов для химической лаборатории, страница 2

Технологическое решение в проектируемом сооружении определяют значения нагрузок на фундамент. Наличие фундаментов под оборудование и т.д. влияет на выбор глубины заложения фундамента.

df=kn·dfn  , где

kn – коэффициент, учитывающий влияние теплого режима сооружения и принимаемый для зданий с температурой внутри +15оС в зависимости от конструкции пола первого этажа;

dfn – нормативная глубина промерзания, для поселка Вяземского dfn=2,85 м.

df=0,6·1,81=1,1м.

df+2=3,1<dw =4м.

Так как грунтовые воды находятся на отметке 196.00 и грунт слабый, то необходимо применить грунтовую подушку.

5. Расчет фундамента в сечение№1

5.1.2 Определение размеров подошвы фундамента

Искусственное улучшение основания устраивают в тех случаях, когда естественное основание оказывается недостаточно прочным или сильно сжимаемым и их использование, как применение свайных фундаментов, является технически и экономически нецелесообразным. При этом используются конструктивные методы улучшения работы грунтовых оснований, к которым относится- устройство грунтовых подушек.

К материалу подушек применяют следующие требования: удобоукладываемость с заданной плотностью, малая сжимаемость, относительно высокое сопротивление сдвигу, устойчивость структуры грунта при его увлажнение и движение подземных вод.

При послойной укладки подушки грунт доводят до оптимальной влажности.

W→Wp≈Wопт; W≈Wp, а так как I=W-Wp, то показатель текучести IL≈0

Подушку можно рассматривать как верхний слой основания, подстилаемый грунтами природного сложения. По периметру подушки находится слабый грунт, который обладает меньшими прочностными свойствами и большей деформативностью по сравнению с материалом песчаной подушки. Поэтому для гарантии обеспечения устойчивости основания рекомендуется применять следующие значения:

Плотность в сухом состоянии ρd=1,65 е/м3

Плотность частиц грунта ρs=2,69 т/м3

Коэффициент пористости еупл=(ρsd)/ρd=(2,69-1,65)/1,65=0,65

Удельное сцепление СIIупл=31кПа

Угол внутреннего трения φIIупл=24ْ

Модуль деформации Еупл=22МПа

Предел прочности Rупр=260 кПа

Найдем площадь фундамента:  = = 14,2 м2

где

=20кН/м3 – усредненное значение удельного веса фундамента и грунта на уступах.

d – принятая глубина заложения фундамента.

Rупр – расчетное сопротивление грунта, принятого в основание.

Найдем

Рассчитаем высоту грунтовой подушки: hp>0,5∙b[1+tg(45ْ+14ْ )]= 0,5∙3,4[1+tg59ْ]=4,5

Найдем эксцентриситет, создаваемый моментом:

 

Значение e = 0,112<0,15 , значит η=1,2

Для соотношения L/H=42/25,2=1,6м (L – длина здания; H - высота) коэффициенты γс1 = 1,2

γс2 = 0,904

Находим уточненное значение Ro по формуле:

где К = 1,1

Mγ = 0,72 ,  Mq = 3,87 ,  Mc = 6,45   – безразмерные коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения φII;

Kz = 1 , при b < 10м

d1 = 3,4  – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений.

γII`= 18,82 кН/м3  – усредненный удельный вес грунта выше подошвы фундамента.

γII = 17,44 кН/м3 – усредненное значение удельного веса грунта ниже подошвы фундамента

Находим требуемую площадь подошвы фундамента в 2-ом приближении:

 – достаточное условие при определении размеров подошвы фундамента.

 – допускается.

Принимаю b = 3,3 м ;  Ro = 280,65кПа

Подбираю типовой фундамент ФВ 13-1  – трехступенчатый

- первая ступень (подошва): 4,2×3.6×0,3м

- вторая ступень: 3,3×2,4×0,3м

- третья ступень: 2,4×1,2×0,3м

- высота фундамента hф = 1,5м

- объем бетона  Vб = 9,3  м3

- колонна площадью 800×400

- подколонник сечением 1,5×1,2м

- глубина стакана  0,9м

5.1.3 Проверка средних и краевых давлений.

Gф+гр= Vф•γж/б + (l•b•d – Vф)• γ`  , где

γж/б – удельный вес железобетона, 25 кН/м3

γ` – удельный вес грунта на уступах фундамента,  17 кН/м3

Gф+гр= 5,69•25 + (4,2•3,6•1,5 – 9,3)• = 309,9 кН

Среднее давление под подошвой фундамента:

 ;

Максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента:

  – эксцентриситет усилий, действующий под подошвой фундамента;

hф – высота тела фундамента.

l – размер фундамента в плоскости действия момента.

 , при

5.1.4 Расчет осадки основания.