5.2.3. Расчет внецентренно-нагруженного фундамента

Сбор нагрузок на основание(по подошве фундамента).Производится сбор нагрузок, действующих на основание (по подошве фундамента).

Нагрузки	1-ое сочетание
	N011,кН	M011,кН	T011,кН
1.По обрезу фундамента N011,кН, M011,кН, T011,кН	3539	-28	48,4
2. Момент от T011,кН: M011,кН= T011,кН*Hф	-	53,24	-
3. Вес фундамента NфII	147,6	-	-
4.Вес стены подвала NстII: Момент от NстII MстII= NстII*0.5(tст+lc)	244.22	542,17	-
5.Вес фундаментной балки NфбII:Момент от NфбII MфбII= Nфб*0.5(tст+lc)	23,04	51,15	-
6. Вес грунта на обрезах фундамента NгрII Момент от NгрII: MгрII=0,25l*( NгрI1- Nгр2)	358,12	-250,8	-
7.Боковое давление грунта:MEaII; ТEaII	-	155,4	173,66
Суммарная нагрузка на основание	4311,98	523,6	222,06

Усилия от бокового давления грунта рекомендуется вычислять в следующей последовательности:

-Определение активного давления грунта обратной засыпки на стену подвала: ; γ_II=19.15 кН/м3; φ _II=20град

P₁=ᵞ^'_II*h₀*tg²(45- φ _I^осред/2)=18,7*0,53* tg²(45- 20/2)=4,86кПа

P₁=ᵞ^'_II*(h₀+с)*tg²(45- φ _I^осред/2)=18,73*(0,53+2,65)* tg²(45- 20/2)=29,18 кПа

где φ _I^осред - осредненное значение угла внутреннего трения выше подошвы фундамента

с-высота стены подвала в грунте

h₀-приведенная высота слоя грунта, вычисляемая по формуле:

h₀=q/ ᵞ^'_II=10/18,73=0,53

q-временная пригрузка=10кН/м³

-Определение погонной нагрузки от активного давления грунта на стену давления грунта на стену подвала. Погонная нагрузка для удобства дальнейших расчетов раскладывается на равномерную q₁ и треугольную q₂ составляющую.

q₁=P₁*L=4.86*6=29.16 q₂₌(P₂-P₁)*L=(29.18-4.86)*6=145.92

-Определение усилий по подошве фундамента.

Фундамент считается защемленным в грунте. Усилия в заделке, т.е по подошве, находится как для статически неопределимой балки по следующим формулам:

ξ=с/d=2.65/3.7=0.72

M_EaII=(q₁*c²/8)*(2- ξ²)+(q₂*c²/30)*(5-3 ξ²)=(29.16*2.65²/8)*(2-0.72²)+(145.92*2.65²/30)*(5-3* 0.72²)=155.4кНм

T_EaII=q₁*c/2+ (q₁*c/8)* ξ*(2- ξ²)+(q₂*c/10)* ξ*(5- ξ²)= 29,16*2,65/2+ (29,16*2,65/8)* 0,72*(2- 0,72²)+(145,92*2,65/10)* 0,72*(5- 0,72²)=173,66 кНм

Проверка краевых напряжений.

Определяется эксцентриситет е:

е=М_II/N_II=523,1/4311,98=0.12м

Определяем краевые напряжения P_max,P_min:

P_max,min= (N_II/b*l)*(1±6*e/l)

P_max=(4311,98/ 3.8*2.8)*(1+6*0.12/3.8)=482,26кПа

Р_min= (4311,98/ 3.8*2.8)*(1-6*0.12/3.8)=328,26 кПа

Проверка:

P_max≤1,2R 482,26кПа≤610,15кПа

Р_min≥0

Определяем величину недогрузки фундамента

∆=(R-P_ср)/R*100%=(508,46-405,26/508,46)*100%=20,29%

P_ср= N_II/b*l=4311,98/3,8*2,8=405,26

Условие не выполняется, следовательно необходимо уменьшить размеры фундамента.

l=3,5м b=2.5м

V_ф=(2,5*3,5*0,4)+(1,5*2,5*0,35)+(0,7*1,7*0,3)-(0,8*0,6*0,8)=5,55м³

N_ф= V_ф*ᵞ_ж.б=5,55м³*24=132кН

N_гр1=0,5(b*l*h_s- V_ф)* ᵞ^'_II=0.5(3.5*2.5*1.05-5,55)*18.73=34,06кН

N_гр2=0,5(b*l*d- V_ф)* ᵞ^'_II=0.5(3.5*2.5*3.7-5,55)*18.73=251,22кН

N_грII=285,28кН

0.5b=0.5*2.5м=1,25м ; φ _II=22град; С_II=30кПа ;Mγ=0.61; M_q=3.44; M_c=6.04; b=1м

Определяем расчетное сопротивление:

R= M _ᵞ k_z bᵞ_II + M_q d₁ ᵞ^_II +( M_q -1)d_b ᵞ^_II + M_c c_II ]

R =503,83кПа

Определяем среднее давление под подошвой фундамента:

P_ср=((N_0II+NстII+N_фбII)+N_фII+N_грII)/b*l =(3539+244.22+23,04+132+285,28/2.5*3.5=4223,53/8,75=482,69кПа

Проверка:

R≥P_ср 503,83кПа≥482,69кПа