4. Определение размеров фундамента.

Площадь подошвы фундамента определяется по формуле:

A = 13662,86/(262,5-20*3,2)=68,8м² (4.1)

D = 2√68,8/3,14=9,36

D₀ =9+0,64+0,64=10,28

Переходим на кольцевой фундамент.

Определяем уширение его подошвы:

L=(4*68,8-2*3,14*1,28*10,28+3,14*1,28^2)/[2*3,14*(2*10,28-1,28)]=1,6

Найдём наружный и внутренний диаметр кольца:

D1=10,28+1,6=11,88

D2=10,28-1,28-1,6=7,4

Определяем ширину кольца:

b=L+t/2= 1,65+1,28/2=2,29м

5. Уточнение размеров фундамента. Построение эпюр контактных давлений.

Для сооружений башенного типа размеры фундаментов рекомендуется назначать такими, чтобы эпюра давлений была трапециевидной с отношением краевых давлений P_min/P_max≥0,25.

Таким образом, основным условием проверки краевых давлений является выполнение условий:

P_max≤1,2R (5) P_min/P_max≥0,25 (5.1)

5.1. Определение расчетного сопротивления грунта основания r.

С учетом ориентировочных размеров фундамента, принятой глубины его заложения и физико - механических характеристик грунта определяют расчетное сопротивление грунта основания по формуле:

R = (γ_c1*γ_c2)/K*[M_y*K_z*b*γ₁₁ + M_q*d₁*γ’₁₁ + (M_q-1)*d_b*γ’₁₁ + M_c*C₁₁] (5.1.1)

где γ_c1,γ_c2 – коэффициенты условий работы,

К – коэффициент, принимаемый равным 1;

M_y, M_q, M_c – коэффициенты, принимаемые равным;

K_z – коэффициент, принимаемый равным 1;

b – ширина кольца кольцевого фундамента, м, для сплошной круглой плиты принимается

γ₁₁ – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м²

γ₁₁ =18,3;

γ’₁₁ – то же, залегающих выше подошвы

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения фундаментов от пола подвала:

d₁ = h_s + h_cf*γ_cf/γ’*11 = 0,5+0,1·25/12,21=0,7

где h_s –толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, 0,5м;

h_cf – толщина конструкции пола подвала, 0,1м;

R = 1,25·1/10,43*1*2,2*19,16+2,73*0,7*19,21+(2,73-1)*2*19,21+5,31*20]=284,25

5.2. Построение эпюр контактных давлений.

Краевые давления по подошве фундамента определяю при основном сочетании расчетных нагрузок.

Основные сочетания нагрузок подразделяется на два случая:

Случай 1: на основании фундамента действуют постоянные, длительные и ветровые нагрузки. В этом случае краевые давления по подошве фундамента:

P_max,min= (∑N/A) ± ((0,9* M^p)/W) (5.2.1)

где ∑N – суммарная вертикальная расчетная нагрузка на основание с учетом коэффициента сочетаний Y₁:

∑N_i= N₁ + N₂ + N₃ + N₄ + N₅ + 0,95*(N₆ + N₇ + N₈) (5.2.2)

∑N_i=2599,9+941,5+2654,2+237,46+712,39+156,96+1248,5+0,95(659+4450,95)=13405,4

W – момент сопротивления подошвы фундамента, м³, определяемый по формуле:

W = (π/4)*(r₁⁴ – r₂⁴)/r₁. (5.2.3)

W =(3,14/4)*(5,9^4-3.7^4)/5,9=137,15

Случай 1:

P_max= 13405,4/68,8+(0,9*1792,89)/136,28=208,6

P_min= 13405,4/68,8-(0,9*1792,89)/136,28=185 принимаем плиту колцевого типа шириной 1.64м

P_max= 13405,4/4,5+(0,9*1792,89)/104,29=286,27

Случай 2:

P_max,min= (∑N/A) ± (M^p/W) (5.2.4)

∑N_i= 2599,9+941,5+2654,2+237,46+712,39+158,96+1248,5=8552,91

P_max= 8552,91/49,5+1729,89/104,295=189,4

P_min= 8552,91/49,5-1729,89/104,295=156,2

Х₁=(130,07*10,42)/11,24=120,58 Х₂=(130,07*0,82)/11,24=9,49

Допускается перенапряжение не более 5% и недонапряжение не более 10%. В случае не соблюдения этих условий изменяют размеры подошвы фундамента и расчет повторяют заново. По окончательно полученным значениям строят эпюры краевых давлений под подошвой фундамента.