1007

Неодновременное загружение четырех этажей кратковременной нагруз-

Временные (кратковременные) расчетные нагрузки на 1 метр стены на уровне обреза фундамента по оси А

пврр (1,4 8,96 1,2 5,25 1,2 26,88)/2,53 20,20 кН.

Результаты вычислений сведены в табл. 2

11

2.4. Определение действующих нагрузок на фундаменты под внутреннюю стену по оси Б с учетом надстройки одного этажа

Неодновременное загружение четырех этажей кратковременной нагруз-

Временные расчетные нагрузки на 1 метр стены на уровне обреза фундамента по оси Б

12

пврр (1,4 7,17 1,2 4,2 1,2 26,38)/1,0 46,73 кН.

Результаты вычислений сведены в табл. 3.

3. ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ НА ГРУНТ ОСНОВАНИЯ

Давление фундамента на грунт до и после надстройки этажа не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания [10]:

рп фh' R 1 2b; b

n NII G,

где п – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне пола подвала; NII =nнп+ 1nнвр – нагрузка от надфундаментной части здания на уровне обреза фундамента; h’ – расстояние от пола подвала до подошвы фундамента, γф – осредненный удельный вес бетона фундамента и грунта на уступах фундамента. γф=20 кН/м3; G – погонный вес фундаментной стены до уровня пола подвала, определяется по формуле [10]:

G=db· bo ·1· γb.

GA= 1,4·0,6·1·24,0 = 20,20 кН;

GБ= 1,4·0,4·1·24,0 = 13,44 кН;

пA = 140,28+0,95·6,34+20,20 = 166,50 кН; пБ = 173,18+0,95·12,77+13,44 = 198,75 кН;

13

где GА ,GБ – погонный вес фундаментной стены соответственно по оси А и Б; пА , пБ – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне пола подвала, соответственно по оси А и Б .

R 1 2b – расчетное сопротивление грунта основания,

1 1,3 1,0 5,59 0,53 18,28 5,59 11,4 18,34 0 223,53 кН; 1

2 1,3 1,01,15 1 18,1 27,06 кН. 1

Расчётное сопротивление грунта основания до надстройки здания:

RА 223,53 27,06 0,8 245,17кН;

RБ 223,53 27,06 1,0 250,67кН.

Давление фундамента на грунт до надстройки:

Нагрузки на уровне пола подвала с учетом надстройки здания:

GА 1,4 0,6 1 24 20,20 кН;

GБ 1,4 0,4 1 24 13,44кН;

nБ 178,95 0,95 7,17 20,20 205,96кН; nБ 218,64 0,95 14,50 13,44 245,86кН.

Давление фундамента на грунт с учетом надстройки здания:

14

3.1. Определение коэффициента использования фундаментов

Коэффициент использования фундамента до и после надстройки, определяется по формуле [1]

К= р / R ,

где р – давление фундаментов на грунт основания, кПа; R – расчетное сопротивление основания, кПа.

Для фундаментов под наружные стены (по оси А):

до надстройки: К1 218,13 0,89; 245,17

после надстройки: К2 271,45 1,11. 245,17

Для фундаментов под внутренние стены (по оси Б):

до надстройки:К1 208,75 0,83; 250,59

после надстройки: К2 259,86 1,04. 250,59

Анализ коэффициента использования фундамента до и после надстройки по оси А:

–т.к. К1 = 0,89, можно сделать вывод о недогрузке существующего фундамента здания (недогрузка 11%);

–т.к. К2 =1,11 , можно сделать вывод о том, что фундамент под наружную стену после надстройки одного этажа требует усиления с учетом требований [3, п.5.5.24] (перегрузка 11%).

Анализ коэффициента использования фундамента до и после надстройки по оси Б:

–т.к. К1 = 0,83, можно сделать вывод о недогрузке существующего фундамента здания (недогрузка 17 %);

–т.к. К2 =1,04, можно сделать вывод о том, что фундамент под внутреннюю стену после надстройки одного этажа требует усиления с учетом требований [3, п.5.5.24] (перегрузка 4 %).

3.2.Проверка прочности подстилающего слоя грунта

15

Проверка, согласно СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», заключается в выполнении условия [ 10, (16) ]

zp + zg Rz,

где zp и zg – вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа; Rz – расчетное сопротивление слабого подстилающего слоя грунта на глубине z=2,1м, определя-

ется по формуле [10, (1)] для условного фундамента шириной bz,м.

RА 1,0 1,0 0,47 1 3,34 9,93 2,89 2,66 15,08 2,89 1 1,4 18,34 12 5,48 = 1,0

=245, 80 кПа;

RБ 1,0 1,0 0,47 1 3,65 9,93 2,89 2,66 15,08 2,89 1 1,4 18,34 12 5,48 = 1,0

= 247,25 кПа.

Входящие в формулу [10, (16)] выражения имеют вид:

zp = (p– II’ dn)= po; =0,239 ( 2 z/b=2·2,1/0,8=5,25); давление по оси А zp = po=0,239·183,31=43,81 кПа;

ро=р– zgo=218,13–34,82=183,31 кПа; zgo =18,34·1,8+18,10·0,1=34,82 кПа;

давление по оси Б =0,293 ( 2 z/b=2·2,1/1,0=4,2);

16

Рис. 4. Схема к проверке давления на подстилающий слой грунта

zp = 0,293·173,93=50,96 кПа; ро=р- zgo=208,75–34,82=173,93 кПа;

zg = IIi dz,=34,82+18,1·1,2+9,64·0,9=65,22 кПа,

где – коэффициент изменения дополнительного напряжения по глубине основания, принимаемый по [4, прил. 2] в зависимости от относительной глубины, равной =2z/b; р – давление по подошве фундамента от расчетных нагрузок после усиления, кПа; II’ – удельный вес грунта в пределах глубины dп , кН/м3 ; ро – дополнительное давление по подошве фундамента сверх давления от собственного веса грунта на глубине dп , кПа; IIi – удельный вес i-го слоя грунта в пределах глубины dz , кН/м3.

NII=140,28+0,95·6,34=146,62 кН (по оси А);

NII=173,18+0,95·12,77=185,95 кН (по оси Б); Az=NII / zp = 146,62/43,81=3,34 м2 (по оси А);

185,95/ 50,96=3,65 м2 (по оси Б); bz = Az/1,0, м. 3,34/1,0=3,34 м (по оси А);

3,65/ 1,0=3,65 м (по оси Б);

zp + zg = 43,81+65,22=109,03<245,80 (по оси А);zp + zg = 50,96+65,22=116,18<247,25 (по оси Б).

Условие проверки прочности подстилающего слоя грунта выполняется.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ УСИЛЕНИЯ

4.1. Определение ширины подошвы усиленного фундамента

Требуемая ширина подошвы усиленного фундамента определена по формуле [10, (18)]

Коэффициенты 1, 2 с учетом устройства плиты усиления фунда-

мента:

17

1 1,3 1,0 5,59 0,73 18,22 5,59 11,4 18,34 0 250,1 кПа;

1

2 1,3 1,01,15 1 18,1 27,06кН/м3; 1

Принимаем ширину подошвы усиленного фундамента под наружную стену 1,0м, под внутреннюю стену – 1,2м, длину плиты усиления назначаем Lп = 1,2 м, толщину плиты усиления назначаем hп = 0,2 м.

Проверкой правильности вычислений является выполнение условия

[10, (19)]

р п фh' R 1 2bу ; bу

рА 205,96 20 0,7 270,49кПа; 0,803

RА 250,1 27,06 0,803 271,82кПа;

рБ 245,86 20 0,7 250,04 кПа; 1,02

RБ 250,1 27,06 1,02 277,70 кПа,

т.к. RА>рА, т.е. 271,82>270,49 и RБ > рБ, т.е. 277,70>250,04, то ширину плиты фундамента по осям А и Б можно считать достаточной.

Расстояние между плитами фундамента после усиления Сп (рис. 5) назначается исходя из условия

где bп – назначаемая ширина фундаментной плиты, bу – требуемая ширина фундаментной плиты по расчету, Lп =1,2 м – длина фундаментной плиты, kd = 1,015 – коэффициент, зависящий от грунтовых условий, kd =

18