курсовой / основания и фундаменты пример
.pdf
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
ИГЭ-4
Z=8,1 м; Ro4=281 кПа;
zp+ zg=118,7+13,7=132,4 кПа.
Подстилающий слой ИГЭ-3, супесь текучая, не удовлетворяет условиям прочности. В данном случае есть три варианта решения проблемы:
1.Увеличить площадь фундамента, уменьшить дополнительное давление Ро;
2.Изменить отметку заложения фундамента, поднять фундамент выше, увеличить красную отметку земли;
3.Комбинированный метод из предыдущих двух.
Изменим отметку заложения фундамента (см. рис. 2 и 3) без изменения
размеров фундамента. |
О 67,55 |
Рис. 5. Скорректированные отметки фундамента и планировки
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
17
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
4.5. Расчет осадки фундамента с измененными отметками
zq0=γ'II ·dn=19,35·2,3=44,5 кПа.
Нормативные усилия в уровне подошвы фундамента не изменились:
ρ 1082 267,2кПа; 4.05
ρо ρ σzqo 267,2 44,5 222,7кПа;
ΔZ hi |
0,36м ; |
η 1,25; |
|
N=1082 кН; |
М=223 кН·м; |
F=70 кН; |
|
о=222,7 кПа. |
|
||
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
18
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
Таблица 4.2
Z*=dn+ |
|
Z от |
|
Pbz= |
|
|
zpi |
|
|
, 3 |
|
|
||||
+Z, |
|
подош- |
|
= zq= |
0,2Pbz, |
(табл. 1 |
= o, |
zp, |
Rz, |
|
E, |
|||||
м |
|
вы ф-та, |
|
= Z, |
кПа |
прил. 2) |
кПа |
кПа |
кПа |
кНм |
|
МПа |
||||
|
|
|
м |
|
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2,3 |
|
|
0,0 |
|
|
|
44,5 |
|
8,9 |
1,00 |
222,7 |
|
201 |
19,35 |
|
15,25 |
|
|
|
|
|
|
219,1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,66 |
|
0,36 |
|
51,5 |
|
10,3 |
0,9675 |
215,5 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
200,2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,02 |
|
0,72 |
|
58,4 |
|
11,7 |
0,83 |
184,8 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
164,9 |
|
|
|
|
3,38 |
|
1,08 |
|
65,4 |
|
13,1 |
0,651 |
145,0 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
128,3 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,74 |
|
1,44 |
|
72,4 |
|
14,5 |
0,501 |
111,6 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
98,7 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,10 |
|
1,8 |
|
|
|
79,3 |
|
15,9 |
0,385 |
85,7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У.Г.В. |
|
|
4,4 |
|
|
2,1 |
|
|
|
85,14 |
|
|
|
76,2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,46 |
|
2,16 |
|
85,7 |
|
17,1 |
0,2995 |
66,7 |
|
|
9,71 |
|
|
|||
|
|
|
59,9 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,82 |
|
2,52 |
|
89,2 |
|
17,8 |
0,238 |
53,0 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
47,9 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,18 |
|
2,88 |
|
92,7 |
|
18,5 |
0,192 |
42,8 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,20 |
|
2,90 |
|
92,9 |
|
|
0,190 |
42,3 |
38,9 |
139 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,54 |
|
3,24 |
|
95,9 |
|
19,2 |
0,157 |
35,0 |
|
8,9 |
|
8,75 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
32,1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,90 |
|
3,60 |
|
99,1 |
|
19,8 |
0,131 |
29,2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
27,0 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,26 |
|
3,96 |
|
102,3 |
20,5 |
0,111 |
24,7 |
|
|
|
|
|||||
|
|
22,9 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,62 |
|
4,32 |
|
105,5 |
21,1 |
0,0945 |
21,0 |
|
|
|
|
|||||
|
|
19,7 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,98 |
|
4,68 |
|
108,8 |
21,8 |
0,082 |
18,3 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,10 |
|
5,80 |
|
118,7 |
23,7 |
0,055 |
12,2 |
|
281 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,81 |
|
27,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 0,8 ( |
|
0,36 |
(219,1 200,2 164,9 128,3 98,7 76,2 59,9 47,9 38,9) |
|
|||||||||||
|
3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
15,25 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0.36 |
32,1 27,0 22,9 19,7 ) 0,8 (0,0244 0,0042) 0,0229м Su 0,08м |
|||||||||||||
|
3 |
|||||||||||||||
|
8,75 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
19
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
Рис. 6. Эпюры бытового и дополнительного давлений
4.6. Повторная проверка прочности подстилающих слоев.
|
|
|
ИГЭ-3 |
|
|
|
|
|
|||
инв. |
|
|
|
Z=5,2 м; |
Roз=139 кПа; |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Взам. |
|
|
|
|
|
zp+ zg=42,3+92,9=135,2 кПа Roз=139 кПа. |
|||||
|
|
|
ИГЭ-4 |
|
|
|
|
|
|||
дата |
|
|
|
Z=8,1 м; |
Ro4=281 кПа; |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Подп. и |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
zp+ zg=12,2+118,7=130,9 кПа Ro4=281 кПа. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Изм. |
Кол.уч. |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7. Расчет фундамента на прочность
(прил. 2 7 )
4.7.1. Расчетные нагрузки и характеристики материалов
Нагрузки в уровне обреза фундамента:
при f=1,0 (нормативные): |
|
|
|
NII=800+200=1000 кН; |
|
|
|
MII=60+100=160 кН·м; |
e |
M |
0,16м |
|
|||
|
|
N |
|
FII=45+25=70 кН; |
|
|
|
при f 1,0 (расчетные): |
|
|
|
N1=800·1,13+200·1,3=1164 кН; |
|
|
|
М1=60·1,13+100·1,3=197,8 кН·м; |
e 0,17м |
||
F1=45·1,13+25·1,3=83,35 кН; |
|
|
|
Характеристики материалов:
Бетон тяжелый класса В12,5 для замоноличивания (табл. 12, 13, 15, 18 [5]): Rb=7,5 МПа (76,5 кгс/см2); Rbt=0,66 МПа (6,75 кгс/см2); Rbt,ser=1,0 МПа (10,2
кгс/см2); Еб=21·103 МПа (214·103 кгс/см2); b2=0,9 (твердение бетона в естественных условиях при влажности воздуха менее 75%); b9=0,9 (для бетонных конструкций).
Бетон тяжелый класса В15 для фундамента: Rb=8,5 МПа (86,7 кгс/см2); Rbt=0,75 МПа (7,65 кгс/см2); Rbt,ser=1,15 МПа (11,7 кгс/см2); Еб=23·103 МПа (235·103 кгс/см2).
|
|
|
|
Арматура класса А-I (табл. 22 [2]): Rs=225 МПа (2300 кгс/см2); Rsw=175 МПа |
||||||||||
. |
|
|
(1800 кгс/см2); Rsс=225 МПа (2300 кгс/см2). |
|||||||||||
. инв |
|
|
|
Арматура класса |
А-II: Rs=280 МПа (2850 кгс/м2); Rsw=225 МПа (2300 |
|||||||||
Взам |
|
2 |
); Rsс=280 МПа (2850 кгс/см |
2 |
). |
|
||||||||
|
|
|
кгс/см |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Арматура класса А-III 6 – 8 мм: Rs=355 МПа (3600 кгс/м2); Rsw=285 МПа |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
Подп. и дата |
|
|
(2900 кгс/см2); Rsс=355 МПа (3600 кгс/см2). |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Изм. |
Кол.уч. |
Лист |
№ док. |
Подп. |
|
Дата |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
4.7.2. Определение высоты плитной части фундамента и размеров ступеней расчетом на продавливание.
Определение схемы расчета:
Первая схема:
1.Монолитное сопряжение и hcf ≥0,5(lcf–lc).
2.Стаканное сопряжение сборной колонны и hcf – df ≥ 0,5(lcf–lc).
Вторая схема:
1. Стаканное сопряжение сборной колонны и hcf – df < 0,5(lcf–lc).
По первой схеме расчет на продавливание производится от низа монолитной колонны или подколонника на действие N и M.
По второй схеме расчет на продавливание производится от дна стакана и на раскалывание от действия силы Nc.
Рис. 7. Определение схемы расчета фундамента |
|
|
dc=1,5·lc=1,5·300=450 мм; |
dp=dc+50=500 мм; |
hcf=600 мм; |
lcf=900 мм; h=900 мм ; |
|
|
hcf –dp=100 мм; |
0,5·( lcf–lc)=300 мм; |
|
hcf– dp<0,5·(lcf–lc) схема 2;
t=(900–300–2·75)·0,5=225 мм.
Оптимальные размеры t=175 225 мм.
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
22
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
Расчет на продавливание по схеме 2:
Взам. инв. |
|
|
|
|
Рис. 8. Схема образования пирамиды продавливания |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Nc= ·N, |
(26 7 ) |
|
дата |
|
|||||||||
|
где Nc - расчетная продольная сила, действующая в уровне торца колонны; - |
|||||||||
. и |
|
|||||||||
|
коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на дно |
|||||||||
Подп |
|
|||||||||
|
стакана через стенки стакана. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
N=800·1,13+200·1,3=1164кН; |
|
|
|
№подл. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. |
|
|
|
|
|
|
|
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р |
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Изм. |
Кол.уч. |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
|
|
0,4R |
bt |
A |
c |
|
|
α |
1 |
|
|
|
,но не менее 0,85. |
||
|
|
|
|
N
Rbt=0,66 МПа - для бетона замоноличевания.
Ас=2·(bc+lc)·dc – площадь боковой поверхности части колонны, заделанной в фундамент.
Ас=2·(300+300)·450=5,4·105;
|
|
0.4 0,66 5,4 10 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
α |
1 |
|
|
|
|
0,88; |
1164 10 |
3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Nc 1164 0,88 1024кН.
Условие прочности на продавливание от дна стакана:
Nc |
b l Rbt bm hop dp |
|
|
, |
|
|
||
|
Ao |
|
где Ао- площадь многоугольника abcdeg (рис. 8);
Ao 0.5 b (l lp kop ) 0,25 (b bp 2 hop )2 ; bm bp hop ;
Ао=0,5·1800·(2250-400-2·350)-0,25·(1800-400-2·350)2=912500мм2; bm=400+350=750 мм;
b·l·Rbt ·bm hop |
dp |
|
1800·2250·0,75·750 350 500 |
2122,1кН Nc |
1024кН. |
||
|
|
|
|
|
|
||
Ao |
|
|
912500·103 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
При отсутствии армирования в подошве фундамента несущая способность пирамиды продавливания N определяется:
N 2 lp hp hp 
2 2 bp hp hp 
2 0,75 Rbt ;
N 2 800 400 
2 2 800 400 
2 0,75 0,75 103 1015,2кН Nc 1024кН;
( 0,86%).
4.7.3. Расчет по прочности на раскалывание стакана
Условия прочности:
|
при bc/lc Ab/Al |
Nc (1+bc/lc)· · q·Al·Rbt; |
|
при bc/lc Ab/Al |
Nc (1+lc/bc)· · q·Ab·Rbt, |
где – коэффициент, трения бетона по бетону, = 0,75; q – коэффициент,
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
24
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
учитывающий совместную работу фундамента с грунтом, q = 1,3; при отсутствии засыпки фундамента грунтом (например, в подвалах), q = 1,0; Аb, Al – площади вертикальных сечений фундаментов в плоскостях по осям колонн параллельно соответственно сторонам b и l, за вычетом площади стакана фундамента.
|
Аb = 1800·300 1500·300 900·300 |
450 400 |
·500 = 1047500 мм2; |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Al = 2250·300 1500·300 900·300 |
450 400 |
·500 |
= 1182500 мм2; |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
bc |
|
300 |
1 |
Ab |
|
1047500 |
0,886 |
; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
lc |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
Al 1182500 |
|
|
|
|||||||||
|
l |
c |
|
|
|
|
|
|
|
1 1 0,75 1,0 1047500 0,75 10 |
3 |
|
|||||||||
|
|
|
μ γq |
Ab Rbt |
= |
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
bc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
=1178,4 кН > Nc = 1024 кН.
4.7.4. Расчет плитной части фундамента на поперечную силу
Проверка на действие поперечной силы производится при b/l ≤0,5.
Условия прочности:
|
при сi < 2,4 ho,i |
Qi≤ 2,5 Rbt bi hoi ; |
|
при сi >2,4 ho,i |
Qi≤ 6 Rbt bi hoi2 /ci , |
где Qi – расчетная сила в поперечном сечении; Rbt – принимается по табл. 13 [5] с учетом коэффициентов условий работы b2 и b3 по табл. 15 [5]; bi – ширина в рассматриваемом сечении; ho,i – рабочая высота сечения.
Q определяется по эпюре давлений под подошвой фундамента, вычисляемых без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах.
b |
1800 |
|
|
|
|
|
|
0,8 0,5 |
расчет на Q не производим. |
|
2250 |
|||
l |
|
|
||
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
25
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата
4.7.5. Расчет плитной части фундамента на обратный момент
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв.
Рис. 9. Расчетная схема при проверке прочности на обратный момент
Условие прочности восприятия обратного момента бетонным сечением без армирования растянутой зоны:
Mo,i Rbt Wpl,i ,
где Moi – изгибающий обратный момент в сечении; Wpl,i – момент сопротивления i-ого сечения, для прямоугольного сечения:
Wpl,i b hi2 ;
3,5
Wpl,1 1,8 0,32 0,0463м3 ;
3,5
Wpl,2 1,8 0,62 0,185м3 ;
3,5
Mo,i 0,5 γсq d q сi2 b Mpi ,
где сq – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах:
Лист
11-999-07-КЖО-ПЗ.Р
26
Изм. Кол.уч. Лист № док. Подп. Дата