Конструирование фундаментов.
Для
фундаментов мелкого заложения используем
следующие марки фундаментов: для наружной
стены без подвала (ось А), с шириной
подошвы фундамента 0,8 м, принимаем марку
ФЛ8.24 сборного фундамента и устраиваем
под него подушку
м,
м,
м; для
колонны без подвала (ось Б), с шириной
подошвы фундамента 1,7 м, принимаем марку
1Ф17 с параметрами:
м,
м,
м.
Расчёт осадок фундаментов.
Общие положения.
Расчёт
ведётся по II
предельному состоянию (по деформациям)
сравнением двух характеристик: рабочей
и предельной:
<
,
где
- совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчётом;
-
предельное значение совместной деформации
основания и сооружения. Метод
послойного суммирования предполагает,
что осадка находится от вертикальных
напряжений,
действующих по оси, проходящей через
центр тяжести подошвы.
,
где
-
безразмерный коэффициент, принимаемый
равным 0,8;
–
вертикальное
напряжение от веса фундамента в
рассматриваемом слое;
–
высота
(мощность)
слоя;
–
модуль
общей деформации этого же
-
того слоя.
Наружная стена без подвала (ось А):
Есть водоупор.
Эпюра
напряжения от собственного веса грунта:
Эпюра напряжений от веса фундамента:
кПа
Таблица 3
№ слоя |
hi |
zi |
ξ=2zi/b |
α |
σzpi=α*p0 |
1 |
0,32 |
0,32 |
0,8 |
0,881 |
327,1153 |
2 |
0,32 |
0,64 |
1,6 |
0,642 |
238,3746 |
3 |
0,32 |
0,96 |
2,4 |
0,477 |
177,1101 |
4 |
0,32 |
1,28 |
3,2 |
0,374 |
138,8662 |
5 |
0,32 |
1,6 |
4 |
0,306 |
113,6178 |
6 |
0,32 |
1,92 |
4,8 |
0,258 |
95,7954 |
7 |
0,32 |
2,24 |
5,6 |
0,223 |
82,7999 |
8 |
0,32 |
2,56 |
6,4 |
0,196 |
72,7748 |
9 |
0,32 |
2,88 |
7,2 |
0,175 |
64,9775 |
10 |
0,32 |
3,2 |
8 |
0,158 |
58,6654 |
11 |
0,32 |
3,52 |
8,8 |
0,143 |
53,0959 |
12 |
0,08 |
3,6 |
9 |
0,14 |
51,982 |
12' |
0,24 |
3,84 |
9,6 |
0,132 |
49,0116 |
13 |
0,32 |
4,16 |
10,4 |
0,122 |
45,2986 |
14 |
0,32 |
4,48 |
11,2 |
0,113 |
41,9569 |
15 |
0,32 |
4,8 |
12 |
0,106 |
39,3578 |
Толщу
основания делим на элементарные слои:
м.
Определяем сжимающую толщу грунта.
Строим
эпюру
=
Сжимаемую
толщу основания определим графически
– в точке пересечения графиков f(
)
и f(
).
Рис. 4 - Эпюра напряжений от собственного веса грунта и от веса фундамента.
Расчёт осадки фундамента:
Таблица 4
№ слоя |
hi |
σ кровли |
σ подошвы |
σ среднее |
S |
E |
1 |
0,32 |
371,3 |
327,1153 |
349,20765 |
0,00745 |
15000 |
2 |
0,32 |
327,1153 |
238,3746 |
282,74495 |
0,006032 |
15000 |
3 |
0,32 |
238,3746 |
177,1101 |
207,74235 |
0,004432 |
15000 |
4 |
0,32 |
177,1101 |
138,8662 |
157,98815 |
0,00337 |
15000 |
5 |
0,32 |
138,8662 |
113,6178 |
126,242 |
0,002693 |
15000 |
6 |
0,32 |
113,6178 |
95,7954 |
104,7066 |
0,002234 |
15000 |
7 |
0,32 |
95,7954 |
82,7999 |
89,29765 |
0,001905 |
15000 |
8 |
0,32 |
82,7999 |
72,7748 |
77,78735 |
0,001659 |
15000 |
9 |
0,32 |
72,7748 |
64,9775 |
68,87615 |
0,001469 |
15000 |
10 |
0,32 |
64,9775 |
58,6654 |
61,82145 |
0,001319 |
15000 |
11 |
0,32 |
58,6654 |
53,0959 |
55,88065 |
0,001192 |
15000 |
12 |
0,08 |
53,0959 |
51,982 |
52,53895 |
0,00028 |
15000 |
12' |
0,24 |
51,982 |
49,0116 |
50,4968 |
0,000577 |
21000 |
13 |
0,32 |
49,0116 |
45,2986 |
47,1551 |
0,000719 |
21000 |
14 |
0,32 |
45,2986 |
41,9569 |
43,62775 |
0,000665 |
21000 |
15 |
0,32 |
41,9569 |
39,3578 |
40,65735 |
0,00062 |
21000 |
|
|
|
|
|
0,036616 |
|
Сравнение
расчётной и предельной осадки:
см.
< ; 2,93 см < 10 см.
Вывод: т.к. сжимаемых слоев 20, и толщина сжимания 5-и последних слоев очень мала, то их осадкой можно пренебречь.
Колонна без подвала (ось Б):
Есть водоупор.
Эпюра напряжения от собственного веса грунта:
Эпюра напряжений от веса фундамента:
кПа
Таблица 5
№ слоя |
hi |
zi |
ξ=2zi/b |
α |
σzpi=α*p0 |
1 |
0,68 |
0,68 |
0,8 |
0,8 |
255,1808 |
2 |
0,68 |
1,36 |
1,6 |
0,449 |
143,2202 |
3 |
0,68 |
2,04 |
2,4 |
0,257 |
81,97683 |
4 |
0,68 |
2,72 |
3,2 |
0,16 |
51,03616 |
5 |
0,68 |
3,4 |
4 |
0,108 |
34,44941 |
6 |
0,6 |
4 |
4,705882 |
0,0805 |
25,67757 |
6' |
0,08 |
4,08 |
4,8 |
0,077 |
24,56115 |
7 |
0,68 |
4,76 |
5,6 |
0,058 |
18,50061 |
8 |
0,68 |
5,44 |
6,4 |
0,045 |
14,35392 |
9 |
0,68 |
6,12 |
7,2 |
0,036 |
11,48314 |
10 |
0,68 |
6,8 |
8 |
0,029 |
9,250304 |
11 |
0,68 |
7,48 |
8,8 |
0,024 |
7,655424 |
12 |
0,68 |
8,16 |
9,6 |
0,02 |
6,37952 |
13 |
0,68 |
8,84 |
10,4 |
0,017 |
5,422592 |
14 |
0,68 |
9,52 |
11,2 |
0,015 |
4,78464 |
15 |
0,68 |
10,2 |
12 |
0,013 |
4,146688 |
Толщу
основания делим на элементарные слои:
м.
Определяем сжимающую толщу грунта.
Строим эпюру =
Сжимаемую толщу основания определим графически – в точке пересечения графиков f( ) и f( ).
Рис. 5 - Эпюра напряжений от собственного веса грунта и от веса фундамента.
Расчёт осадки фундамента:
Таблица 6
№ слоя |
hi |
σ кровли |
σ подошвы |
σ среднее |
S |
E |
1 |
0,68 |
318,976 |
255,1808 |
287,0784 |
0,013014 |
15000 |
2 |
0,68 |
255,1808 |
143,2202 |
199,2005 |
0,00903 |
15000 |
3 |
0,68 |
143,2202 |
81,97683 |
112,598515 |
0,005104 |
15000 |
4 |
0,68 |
81,97683 |
51,03616 |
66,506495 |
0,003015 |
15000 |
5 |
0,68 |
51,03616 |
34,44941 |
42,742785 |
0,001938 |
15000 |
6 |
0,6 |
34,44941 |
25,67757 |
30,06349 |
0,001203 |
15000 |
6' |
0,08 |
25,67757 |
24,56115 |
25,11936 |
9,57E-05 |
21000 |
7 |
0,68 |
24,56115 |
18,50061 |
21,53088 |
0,000697 |
21000 |
8 |
0,68 |
18,50061 |
14,35392 |
16,427265 |
0,000532 |
21000 |
9 |
0,68 |
14,35392 |
11,48314 |
12,91853 |
0,000418 |
21000 |
10 |
0,68 |
11,48314 |
9,250304 |
10,366722 |
0,000336 |
21000 |
11 |
0,68 |
9,250304 |
7,655424 |
8,452864 |
0,000274 |
21000 |
12 |
0,68 |
7,655424 |
6,37952 |
7,017472 |
0,000227 |
21000 |
13 |
0,68 |
6,37952 |
5,422592 |
5,901056 |
0,000191 |
21000 |
14 |
0,68 |
5,422592 |
4,78464 |
5,103616 |
0,000165 |
21000 |
15 |
0,68 |
4,78464 |
4,146688 |
4,465664 |
0,000145 |
21000 |
|
|
|
|
|
0,036385 |
|
Сравнение
расчётной и предельной осадки:
см.
< ; 2,91 < 10 см.