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

Сечение 1 – 1. Расчёт ленточного фундамента под наружную несущую стену в подвальной части здания

Таблица 11

Сбор нагрузок на обрез фундамента под наружную несущую стену здания с подвальной частью здания

Окончание таблицы 11

32

Расчет и конструирование фундамента мелкого заложения

Глубину заложения подошвы фундамента принимаем -2,7 м от существующего уровня земли.

Предварительную площадь подошвы фундамента вычисляем по следующей формуле:

Уточняем величину расчётного сопротивления грунта под подошвой фундамента:

Определим давление на грунт основания от веса сооружения, тела фундамента и грунта на его уступах:

33

Gфунд.грунт = bут ×1,0п.м.× d × γ ср =

= 1,2м×1,0п.м.× 2,7 м×17,0кН / м3 = 55,08кН .

Выполним проверку условия:

P02 = 248,05кПа < R = 251,9кПа . Условие выполняется.

Рис. 5. Конструкция фундамента сечения 1 – 1

Расчёт осадки фундамента

Определим точки, а в них – бытовые и дополнительные давления: z = 0,4b = 0,4×1,2м = 0,48м.

Определим вертикальное напряжение от собственного веса грунта основания на уровне подошвы фундамента:

σ zg ,0 = γ ′d = 18,83кН / м3 × 2,7м = 50,84кПа .

34

Определим дополнительное давление от веса здания под подошвой фундамента (на уровне FL):

σ zp,0 = P02 = 248,05кПа.

Определим вертикальные напряжения от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта на уровне подошвы фундамента:

σ zγ ,0 = σ zg ,0 = 50,84кПа.

Определим вертикальные напряжения от внешней нагрузки в заданных точках:

σzp ,1 = α1σ zp ,0 = 0,881× 248,05кПа = 218,53кПа .

σzp ,2 = α 2σ zp ,0 = 0,642 × 248,05кПа = 159,25кПа .

σzp ,3 = α 3σ zp ,0 = 0,477 × 248,05кПа = 118,32кПа .

σzp ,4 = α 4σ zp ,0 = 0,374 × 248,05кПа = 92,77кПа .

σzp ,5 = α 5σ zp ,0 = 0,306 × 248,05кПа = 75,90кПа .

σzp ,6 = α 6σ zp ,0 = 0,258× 248,05кПа = 64,0кПа .

σzp ,7 = α 7σ zp ,0 = 0,227 × 248,05кПа = 56,30кПа .

σzp ,8 = α 8σ zp ,0 = 0,223× 248,05кПа = 55,31кПа .

σzp ,9 = α 9σ zp ,0 = 0,196 × 248,05кПа = 48,62кПа .

Определим вертикальные напряжения от собственного веса выше расположенных слоёв грунта в заданных точках:

σzg ,1 = σ zg ,0 + γ 1h1 = 50,84кПа+ 18,83кН / м3 × 0,48м = 59,88кПа .

σzg ,2 = σ zg ,1 + γ 2 h2 = 59,88кПа+ 18,83кН / м3 × 0,48м = 68,92кПа.

σzg ,3 = σ zg ,2 + γ 3h3 = 68,92кПа+ 18,83кН / м3 × 0,48м = 77,96кПа.

σ zg ,4 = σ zg ,3 + γ 4 h4 = 77,96кПа+ 18,83кН / м3 × 0,48м = 87,0кПа.

Определим вертикальные напряжения от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта в заданных точках:

σzγ ,1 = α1σ zg ,0 = 0,881× 50,84кПа = 44,79кПа.

σzγ ,2 = α 2σ zg ,0 = 0,642 × 50,84кПа = 32,64кПа.

σzγ ,3 = α 3σ zg ,0 = 0,477 × 50,84кПа = 24,25кПа.

σzγ ,4 = α 4σ zg ,0 = 0,374 × 50,84кПа = 19,01кПа.

σzγ ,5 = α 5σ zg ,0 = 0,306 × 50,84кПа = 15,56кПа.

σzγ ,6 = α 6σ zg ,0 = 0,258× 50,84кПа = 13,12кПа.

σzγ ,7 = α 7σ zg ,0 = 0,227 × 50,84кПа = 11,54кПа.

σzγ ,8 = α 8σ zg ,0 = 0,223× 50,84кПа = 11,34кПа.

σzγ ,9 = α 9σ zg ,0 = 0,196 × 50,84кПа = 9,96кПа.

Выполним проверку условия: S = 2,0см ≤ Su = 8,0см. Условие выполняется.

36

Таблица 12

Расчет осадки в табличной форме (сечение 1 – 1)

Рис. 6. Эпюры напряжений в основании фундамента

Расчет и конструирование свайного фундамента

При расчетах будем использовать сборную железобетонную забивную сваю с размером поперечного сечения 400х400 мм, длиной 11,0 м, погружаемую без выемки грунта.

Таблица 13

Определение несущей способности сваи по боковой поверхности (расчетная схема приведена на рис. 7)

Итого: fi × hi = 172,81кН / м.

Нормативная несущая способность висячей забивной сваи, составить:

Fd = γ c (γ cR RA + u γ cf fi hi )=

= 1,0(1,0 × 973,0 × 0,16 + 1,6 × 1,0 × 172,81) = 432,18кН ,

где γ с = 1,0 ; γ сR = 1,0 ; γ сf = 1,0 ; u = 4× 0,4м = 1,6м ;

А= 0,42 м = 0,16м2 ;

R = 973кПа – согласно таблице 8 (табл. 7.2 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», на глубине 13,65 м от планировочной отметки при IL = 0,6 ).

Расчётное сопротивление несущей способности сваи в составе фундамента по несущей способности составит:

Определим количество свай в ростверке:

39

n = Fvof1 = 272,73 = 0,88 ≈ 1,0шт. Fd 308,7

Вес ростверка и грунта на его уступах составит:

Gрост,гр = 1,2п.м.× 0,6м× 2,7м×17,0кН / м3 = 33,05кН .

Нагрузка, приходящаяся на сваю с учётом веса ростверка, составит:

40