Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет и конструирование фундаментов для промышленного комплекса. Учебно-методическое пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

925 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Глубина заложения фундаментов, в рамках выполнения курсового проекта, должна приниматься с учетом:

-назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;

-существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

-инженерно-геологических условий площадки строительства (физикомеханических характеристик грунта).

Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от вышеперечисленных условий рекомендуется выполнять на основе техникоэкономического сравнения различных вариантов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания.

При выполнении расчетов рекомендуется первоначально назначать глубину заложения фундаментов не менее -1,80 м от уровня планировки, для бесподвальных частей здания.

РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

Расчет фундаментов на естественном основании

Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

Назначенная ширина подошвы фундамента должна удовлетворять следующему условию:

P ≤ R ,

(1.13)

где P – среднее фактическое давление под подошвой фундамента (от веса здания и фундамента с грунтом обратной засыпки на его уступах), рассчитываемого характерного сечения, кПа (т/м2);

R – расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента, кПа (т/м2).

Предварительную площадь подошвы фундамента вычисляем по следующей формуле:

A	=	Fvo 2
пред.		R − γ	ср	d	,	(1.14)
		0	ср

где Fvo 2 – нагрузка, приходящаяся на обрез фундамента от веса здания, кН(т);

R0 – расчетное сопротивление грунта, для предварительного назначения размеров подошвы фундаментов, кПа (т/м2);

γ ср – осреднённое значение веса конструкции фундамента и грунта

основания на его уступах, принимаемого равным 20 кН/м3 – для фундаментов в бесподвальной части здания и 17кН/м3 – для фундаментов в подвальной части здания;

d – глубина заложения подошвы фундамента, м.

Ширину подошвы b фундаментов,

для характерных сечений,

вычислим

по следующим формулам:

b = A –ширина подошвы для ленточного фундамента, м.

(1.15)

b =

A – ширина подошвы для центрально нагруженного

столбчатого фундамента, м.

(1.16)

b =

– ширина подошвы для внецетренно

1,5...1,8

нагруженного столбчатого фундамента, м.

(1.17)

Расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента

находим по формуле:

R =

γ c1γ c 2 [M

bγ

+ M

γ ′ d + ( M

− 1)γ ′ d

+ M

]

(1.18)

где γ с1 и γ с2

– коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 4;

– коэффициент надежности, принимаемый равным 1,0;

M γ , M с и M q – коэффициенты, принимаемые по таблице 5;

– коэффициент, принимаемый равным 1,0;

b– ширина подошвы фундамента;

γII – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов,

залегающих ниже подошвы фундамента;

γ ′	–	осреднённое значение удельного веса грунта, залегающего выше
II
подошвы фундамента;
сII	–	расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под
подошвой фундамента, кПа (т/м2);
d1	–	глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений
от уровня		планировки или приведенная		глубина		заложения наружных
и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
		d1 = hs +	hcf γ cf		,	(1.19)
			γ ′
			II

где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf – толщина конструкции пола подвала, м;

γ cf	– расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3
(т/м3);
db	– глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала,

м (для сооружений с подвалом шириной B ≤ 20 м и глубиной свыше 2,0 м принимается db = 2,0м, при ширине подвала B > 20 м – db = 0 ).

Если в рассчитываемом сечении подвал не запроектирован, следовательно

db = 0 .

В случае невыполнения условия P ≤ R следует увеличить глубину заложения подошвы фундамента и d1 или увеличить ширину подошвы

фундамента b .

Давление под подошвой ленточных или центрально нагруженных отдельно стоящих фундаментов вычисляется по формуле:

P	=	Fvo 2	+ Gфунд.гр.	.	(1.20)
02			А	.	(1.20)
			А
		13

Давление под подошвой внецентренно нагруженных фундаментов осуществляется по следующим условиям:

		P		≤ 1,2R
			02 max	7 .		(1.21)
		P02 min		> 0
						Таблица 4
	Определение коэффициентов условий работы
					Коэффициент γ с2
					Коэффициент γ с2
					для сооружений с жесткой
Грунты			Коэффициент		конструктивной схемой
Грунты				γ с1	при отношении длины
				γ с1	сооружения или его отсека
					к высоте L/H, равном

					4 и более	1,5 и менее

Крупнообломочные с песчаным
заполнителем и песчаные, кроме				1,4	1,2	1,4
мелких и пылеватых

Пески мелкие				1,3	1,1	1,3
Пески пылеватые:
маловлажные и влажные				1,25	1,0	1,2
насыщенные водой				1,1	1,0	1,2

Пылевато-глинистые, а также
крупнообломочные с пылевато-
глинистым	заполнителем с
показателем	текучести грунта
или заполнителя I L		≤ 0,25		1,25	1,0	1,1

То же при 0,25 < I L		≤ 0,5		1,2	1,0	1,1

То же при I L	> 0,5			1,0	1,0	1,0

				14

Таблица 5

Определение коэффициентов M γ , M с , M q

Угол внутреннего	Коэффициенты			Угол внутреннего	Коэффициенты
трения, ϕII, град.				трения, ϕII, град.
трения, ϕII, град.	Мγ	Мq	Мc	трения, ϕII, град.	Мγ	Мq	Мc
0	0	1,0	3,14	24	0,72	3.87	6,45
1	0,01	1,06	3,23	25	0,78	4,11	6,67
2	0,03	1,12	3,32	26	0,84	4,37	6,90
3	0,04	1,18	3,41	27	0,91	4,64	7,14
4	0,06	1,25	3,51	28	0,98	4,93	7,40
5	0,08	1,32	3,61	29	1,06	5,25	7,67
6	0,10	1,39	3,71	30	1,15	5,59	7,95
7	0,12	1,47	3,82	31	1,24	5,95	8,24
8	0,14	1,55	3,93	32	1,34	6,34	8,55
9	0,16	1,64	4,05	33	1,44	6,76	8,88
10	0,18	1,73	4,17	34	1,55	7,22	9,22
11	0,21	1,83	4,29	35	1,68	7,71	9,58
12	0,23	1,94	4,42	36	1,81	8,24	9,97
13	0,26	2,05	4,55	37	1,95	8,81	10,37
14	0,29	2,17	4,69	38	2,11	9,44	10,80
15	0,32	2,30	4,84	39	2,28	10,11	11,25
16	0,36	2,43	4,99	40	2,46	10,85	11,73
17	0,39	2,57	5,15	41	2,66	11,64	12,24
18	0,43	2,73	5,31	42	2,88	12,51	12,79
19	0,47	2,89	5,48	43	3,12	13,46	13,37
20	0,51	3,06	5,66	44	3,38	14,50	13,98
21	0,56	3,24	5,84	45	3,66	15,64	14,64
22	0,61	3,44	6,04
23	0,69	3,65	6,24

P	= Fvo 2	+ Gфунд.гр. ± M 02		,	(1.22)
max		А	W
min

где Fvo 2 – нагрузка на обрез фундамента от веса здания или сооружения,

кН(т);

Gфунд.гр. – вес тела фундамента и грунта обратной засыпки на его уступах, кН(т);

A – площадь подошвы фундамента, м2;

M vo 2 – сумма моментов, действующих на уровне подошвы фундамента, кН м(т м);

W – момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3.

W =	bl	2
W =	6	,	(1.23)

где b и l – ширина и длина подошвы фундамента, м.

Расчет осадки фундамента

Расчет оснований по деформациям, а именно по второй группе предельных состояний производится исходя из условия:

S ≤ Su ,	(1.24)
где Su – предельное значение совместной деформации	основания
и сооружения (для заданных схем сооружений Su = 8см).

Осадка основания S с использованием расчётной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

	n	(σ	zp,i	− σ	zγ ,i	)h
S = β			zp,i		zγ ,i		i	,	(1.25)
S = β				Ei				,	(1.25)
	i =1			Ei
где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;
σ zp,i – среднее значение	дополнительного						вертикального		нормального
напряжения в i -м слое грунта,	равное полусумме указанных напряжений на

верхней zi−1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

σ zγ ,i – среднее значение вертикального напряжения в i -ом слое грунта по

вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта;

hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i -го слоя

грунта;

n – число слоёв, на которые разбивается сжимаемая толща основания.

Рис. 2. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве

Расстояния между точками, в которых	определяются	бытовые
и дополнительные давления, рассчитываются	по формуле:	z = 0,4b ,
где b – ширина подошвы, м.

Дополнительное давление (от веса здания или сооружения) под подошвой

фундамента, на уровне FL, рассчитывается по формуле:
σ zp,0 = P02 ,	(1.26)
где P02 – давление под подошвой фундамента.
Вертикальные напряжения от внешней нагрузки, на глубине	zi от
подошвы фундамента определяются по формуле:
σ zp,i = α iσ zp,0 ,	(1.27)
17

где α – коэффициент убывания дополнительного давления с глубиной, определяется по табл. 6 (табл. 5.8 СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений») в зависимости от относительной глубины ξ и соотношения длин сторон подошвы фундамента в плане η .

ξ =	2z
			.	(1.28)
	b
η =	L
		.		(1.29)
	b

Вертикальное напряжение от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта на глубине z от подошвы фундамента определяют по формуле:

σ zγ ,i = ασ zg ,0 .

(1.30)

σ zg ,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента FL, которое в свою очередь вычисляется по формуле:

′	(1.31)
σ zg ,0 = γ d ,

где γ ′ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, т/м3;

d – глубина заложения подошвы фундамента, м.

		Определение коэффициента α						Таблица 6
		Определение коэффициента α

		Коэффициент α для фундаментов
ξ = 2z		Прямоугольных с соотношением сторон
ξ = 2z		(длины	к	ширине	или	диаметру		ленточных
b	круглых	фундамента)η =		L				η ≥ 10
	круглых	фундамента)η =		b				η ≥ 10
				b

		1,0	1,4	1,8	2,4	3,2	5

0	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000

0,4	0,949	0,960	0,972	0,975	0,976	0,977	0,977	0,977

0,8	0,756	0,800	0,848	0,866	0,876	0,879	0,881	0,881

1,2	0,547	0,606	0,682	0,717	0,739	0,749	0,754	0,755

				18

Окончание таблицы 6

1,6	0,390	0,449	0,532	0,578	0,612	0,629	0,639	0,642

2,0	0,285	0,336	0,414	0,463	0,505	0,530	0,545	0,550

2,4	0,214	0,257	0,325	0,374	0,419	0,449	0,470	0,477

2,8	0,165	0,201	0,260	0,304	0,349	0,383	0,410	0,420

3,2	0,130	0,160	0,210	0,251	0,294	0,329	0,360	0,374

3,6	0,106	0,131	0,173	0,209	0,250	0,285	0,319	0,337

4,0	0,087	0,108	0,145	0,176	0,214	0,248	0,285	0,306

4,4	0,073	0,091	0,123	0,150	0,185	0,218	0,255	0,280

4,8	0,062	0,077	0,105	0,130	0,161	0,192	0,230	0,258

5,2	0,053	0,067	0,091	0,113	0,141	0,170	0,208	0,239

5,6	0,046	0,058	0,079	0,099	0,124	0,152	0,189	0,223

6,0	0,040	0,051	0,070	0,087	0,110	0,136	0,173	0,208

6,4	0,036	0,045	0,062	0,077	0,099	0,122	0,158	0,196

6,8	0,031	0,040	0,055	0,064	0,088	0,110	0,145	0,185

7,2	0,028	0,036	0,049	0,062	0,080	0,100	0,133	0,175

7,6	0,024	0,032	0,044	0,056	0,072	0,091	0,123	0,166

8,0	0,022	0,029	0,040	0,051	0,066	0,084	0,113	0,158

8,4	0,021	0,026	0,037	0,046	0,060	0,077	0,105	0,150

8,8	0,019	0,024	0,033	0,042	0,055	0,071	0,098	0,143

9,2	0,017	0,022	0,031	0,039	0,051	0,065	0,091	0,137

9,6	0,016	0,020	0,028	0,036	0,047	0,060	0,085	0,132

10,0	0,015	0,019	0,026	0,033	0,043	0,056	0,079	0,126

10,4	0,014	0,017	0,024	0,031	0,040	0,052	0,074	0,122

10,8	0,013	0,016	0,022	0,029	0,037	0,049	0,069	0,117

11,2	0,012	0,015	0,021	0,027	0,035	0,045	0,065	0,113

11,6	0,011	0,014	0,020	0,025	0,033	0,042	0,061	0,109

12,0	0,010	0,013	0,018	0,023	0,031	0,040	0,058	0,106

Вертикальные напряжения от собственного веса вышерасположенных слоёв грунта при горизонтальном напластовании вычисляется по формуле:

σ zg ,i = σ zg ,i−1 + γ i hi .

(1.32)

Вычисления дополнительных давлений и давлений от собственного веса напластования грунтов ведут до нахождения расстояния от подошвы фундамента до точки, в которой выполняется условие:

σ zp,i ≤ 0,5σ zg ,i .

(1.33)

Плоскость или линия, проведённая через выше описанную точку, называется нижней границей сжимаемой толщи (НГСТ).

После выполнения условия (1.33) суммируются осадки основания во всех деформируемых слоях и проверяют выполнение следующего условия:

S ≤ Su .

(1.34)

Расчет дополнительных давлений и давлений от собственного веса напластования грунтов рекомендуется проводить в табличной форме согласно табл. 7.

Таблица 7

Расчет бытовых и дополнительных давлений

σ zp ,0

σ zp ,i

ср

σ zg ,i

0,5σ zg ,i

σ zg ,0

σ zγ ,i

ср

σ zp ,i

σ zγ ,i

кПа

Расчет свайных фундаментов

Несущую способность висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающей на сжимаемую нагрузку, следует определять как сумму расчётных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на её боковой поверхности по формуле:

Fd = γ c (γ cR RA + u γ cf fi hi ),

(1.35)

где γ с – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. 8 (по таблице 7.2 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»);

A – площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]