3. Проектування фундаментів мілкого закладання на природній основі під колону ряда в, вісь 1

N=5400 кН

M_x=420 кН*м

M_y=90 кН*м

Визначення глибини закладання фундаменту на природній основі. Згідно ДБН В.2.1-10-2009 п.7.5

• Так як навантаження N=5400 кН, необхідна глибина закладання d_N=3,5 м

• Приймаючи до уваги умови повної покрівлі несучого шару d_ігу=1,3 м

• З розрахунку гідрогеологічних умов глибина закладаня має бути d_w<4,3 м

• З розрахунку глибини сезонного промерзання грунтів d_f=k_h*d_fn,

де k_h=1,1 Згідно Додаток Г ДБН В.2.1-10-2009, d_fn= d₀√M_t,.

де d₀ - величина, що дорівнює для суглинків і глин d₀ = 0,28 м;

M_t – безрозмірний коефіцієнт, що чисельно дорівнює сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі, визначають згідно зі СНиП 2.01.01, а за відсутності даних для конкретного району будівництва (м.Дніпропетровськ) – за результатами спостережень гідрометеорологічної станції, що знаходиться в аналогічних умовах з районом будівництва. Для м.Дніпропетровськ: M_t=13

d_f =1,08м

• З розрахунку технологічних факторів(наявність підвалу)

,

- відмітка підлоги підвалу

- планувальна позначка

=0, так як підвал відстуній

Висновок: виходячи з аналізу призначення і конструктивних особливостей будівлі, глибини сезонного промерзання грунтів, гідрогеологічних та інженерно-геологічних умов ділянки будівництва назначаємо d=3,5 м. В якості шару основи визначаємо ІГЕ 2 – супісок, з такими характеристиками: С = 5,0кПа; φ = 19°, Е = 9,1МПа, , γ=16,5 кН/м².

3.2. Визначення геометричних розмірів підошви фундаменту в плані методом послідовних наближень

Попередньо площу підошви фундаменту та його розміри в плані b та l визначають із припущення, що фаза зсуву ґрунту під підошвою не перевищує 0,25b за формулою Е.1 ДБН В.2.1-10-2009:

де: – коефіцієнти умов роботи приймаються за таблицею Е.7 в залежності від виду ґрунту основи і конструктивних особливостей споруд із жорсткою конструктивною схемою при відношенні довжини споруди до її висоти L/H:

γ_с1=1,2; γ_с2=1,0.

k – коефіцієнт, що приймається рівним 1, якщо характеристики міцності ґрунту визначені безпосередньо при випробуванні ґрунту;

приймається k=1,1, якщо характеристики міцності прийняті за таблицями В.1, В.2 ДБН В.2.1-10-2009:

k=1

– коефіцієнти, що приймають за таблицею В.8 в залежності від (характеристик міцності) кута внутрішнього тертя φ ґрунту, що служить основою фундаменту:

М_γ = 0.47; М_q =2.89; М_с = 5.48.

k_z – коефіцієнт, що приймається: при b≤10,0 м; k_z =1, при b≥10,0 м k_z=z₀/b+0,2 (тут z₀=8,0м):

k_z = 1.

γ_II – осереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають нижче підошви фундаменту (при наявності підземних вод враховується зважувальна дія води):

γ_II= =_12,7,

_{8,87 –} γ взваженне

γ`_II – осереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаменту.

С _II – розрахункове значення питомого зчеплення ґрунту, що залягає безпосередньо під підошвою фундаменту (кПа):

С _II = 1 кПа.

d₁ – глибина закладання фундаментів безпідвальних споруд від рівня планування;

d₁=3,5 м

d_b – глибина підвалу – відстань від рівня планування до підлоги підвалу.

d_b=0

Для розрахунку R в першому наближенні приймаємо b = 1м.

Площа підошви фундаменту в першому наближенні:

Розраховується ширина підошви фундаменту b в першому наближенні:

.

Визначається розрахунковий опір ґрунту основи з урахуванням ширини підошви фундаменту .

Розраховується площа підошви фундаменту в другому наближенні:

Визначаються розміри підошви фундаменту в другому наближенні:

;

Визначається збіжність розмірів підошви фундаменту першого і другого наближення: - умова не виконується.

Визначається розрахунковий опір ґрунту основи з урахуванням ширини підошви фундаменту .

Розраховується площа підошви фундаменту в другому наближенні:

Визначаються розміри підошви фундаменту в другому наближенні:

;

Визначається збіжність розмірів підошви фундаменту першого і другого наближення: - умова виконується.

Висновок: умова збіжності виконується, тому призначаємо розміри підошви фундаменту з округленням їх до кратних 0,1 м:

b=5,2м; l=b=5,2; А=b*l=27,04м².

Перевірка контактного тиску під підошвою фундаменту

Моменти опору підошви фундаменту по вісям «х» та «у»:

;

Виконується перевірка контактних напружень під підошвою фундаменту:

Перевірка крайових тисків під підошвою фундаменту:

1. σ_сер < R; σ_сер=N/A+20d₁=5400/27,04+20*3,5=269,7=270кПа

269,7кПа < 291.4кПа

2. σ_min > 0;

248кПа> 0.

3. σ_max < 1,2R;

291,4кПа < 1,2*268,8 = 322,58кПа

Висновок: таким чином прийняті розміри підошви фундаменту відповідають всім вимогам.