5.2.3.2 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	132	-	-
4.Вес стены подвала NстII: Момент от NстII MстII= NстII*0.5(tст+lc)	244.22	505,53	-
5.Вес фундаментной балки NфбII:Момент от NфбII MфбII= Nфб*0.5(tст+lc)	23,04	47,69	-
6. Вес грунта на обрезах фундамента NгрII Момент от NгрII: MгрII=0,25l*( NгрI1- Nгр2)	285,28	-190,01	-
7.Боковое давление грунта:MEaII; ТEaII	-	155,4	173,66
Суммарная нагрузка на основание	4223,54	543,62	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)=18,73*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 эксценрисетет е:

е=М_II/N_II=543,62/4223,54=0.13м

Определяем краевые напряжения P_max,P_min:

P_max,min= (N_II/b*l)*(1±6*e/l)

P_max=(4223,54/ 3.5*2.5)*(1+6*0.13/3.5)=588,88Па

Р_min= (4223,54/ 3.5*2.5)*(1-6*0.15/3.5)=376,5 кПа

Проверка:

P_max≤1,2R 588,88кПа≤604,59кПа

Р_min≥0

Определяем величину недогрузки фундамента

∆=(R-P_ср)/R*100%=(503,83-482,7/503,83)*100%=4,19≤5%

P_ср= N_II/b*l=4223,54/3.5*2.5=482,7

5.2.4 Проверка слабого подстилающего слоя

Определение природного давление грунта (в двух точках: под подошвой фундамента и на границе слабого подстилающего слоя).

σ_zq=∑ᵞ^'_IIi*h_i

σ_zq0=14*0.3+3.4*19.15=69.31кПа

σ_zq1=69,31+1,21*19,15+1068*1,79=111,59кПа

Определение дополнительного уплотняющего давления.

Его определяют на границе слабого подстилающего слоя по следующей формуле:

σ_zр1=α*(Р_ср- σ_zq0)

α=0.325-коэфициент, определяемый по СНиП2.02.03-85"Свайные фундаменты" в зависимости от величин ζ и η, которые находятся по формулам:

η=l/b=3.5/ 2.5=1.4 ζ=2z/b=2*3.0/2.5=2.4

z- расстояние от подошвы фундамента до слабого подстилающего слоя

σ_zр1=0.325(482.7-69.31)=134.35кПа

Определение площади условного фундамента

А_z=N_II/ σ_zр1=4223.54/134.35=31.44м²

Ширина условного фундамента определяется по выражению

b_z= =5,09м

l_z= А_z/l=31,44/2,5=12,58м

Определение расчетного сопротивления слабого подстилающего слоя при b=5,09м и глубиной заложение 6,7м.

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

С_II=30кПа ;Mγ=0.61; M_q=3.44; M_c=6.04;

R_сл= 1.2*1.1(0.61*5.09*19.15+3.44*6.7*18.73+6.04*30)=887.5кПа

Проверка условия:

R_сл≥ σ_zр1+ σ_zq1

887,5кПа≥245,94кПа