Определение расчетного сопротивления

Расчетное сопротивление грунта R определяется по указаниям приложения 24 СНиП 2.05.03-84 по эмпирической формуле

R=1,7{R0[1+k1(b-2)]+k2γ(d-3)},

R=1,7{147*(1 + 0,08(6 - 2)) + 2*19,62(4,1 - 3)} = 441 кН

где R0 - условное сопротивление грунта по подошве фундамента, кПа, принимаемое в соответствии с данными табл.1.

k1,k2- коэффициенты, зависящие от вида грунта; принимаются по табл.4 Прил.24 СНиП 2.05.03.-84 ;

b - ширина (меньшая сторона)подошвы фундамента, м ; если ширина более 6 м, то в формулу (17) подставляется b=6 м ;

d - глубина заложения фундамента, м;

γ - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать γ = 19,62 кН/м³.

1.5 Проверка на основное сочетание нагрузок

Проверка среднего давления по подошве фундамента

,

где Nосн - расчетная вертикальная нагрузка по подошве фундамента на основание, кН, с учетом гидростатического давления воды. Гидростатическое (взвешивающее) давление воды учитывается, если подошва фундамента находится в водопроницаемом слое;

Аф - принятая площадь подошвы фундамента, м²;

γ_п - коэффициент надежности, равный 1,4.

,

= 118900 + 1,1(22*2172 + 22*) - 0,9*10*2172 = 151914 кН

где - расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента при основном сочетании;

γfn -коэффициент надежности по нагрузке ( для постоянной нагрузки,

равен 1,1);

-вес фундамента, кН: , здесь γкл - удельный вес кладки, принимаемый равным 22кН/м³;

=22*2172 = 47784 кН

Vф - объем кладки фундамента, м³, определяемый как сумма объемов всех ступеней. В соответствии с рис. 1.

Vф = hcm (a1b1+a2b2+a3b3);

=2,2*(9,6*16,64 + 14*23,04 + 17,4*27,44) = 2172 м³

- вес грунта, расположенного на уступах фундамента, кН: , здесь γ'- приведенный удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³; Vгр - объем грунта на уступах фундамента (проще всего Vгр определяется как разность объемов котлована и фундамента в пределах котлована).

=13,6*254,3=3458,5 кН

= 2070 – 1349 = 721 м³;

18,4*27,44*4,1 = 2070м³;

т/м³;

Gн = γw *Vф =10*2172 = 21720 кН, где

γƒг – принимаем равным 0,9;

Gн–гидростатическое давление воды;

Р_ср = 151914/505≤441/1,4

Р_ср = 301≤315

Условие проверки выполняется, поэтому переходим к следующей проверке.

1.6 Проверка на дополнительное сочетание нагрузок

Расчет производится раздельно в двух плоскостях: вдоль и поперек опоры на все возможные виды загружения постоянной и временной нагрузками.

Проверка краевых напряжений:

,

P_min>0

где N_нев - расчетная вертикальная нагрузка по подошве фундамента основание, кН, с учетом в необходимых случаях гидростатического давления воды;

γ_с - коэффициент условий работы, равный 1,2.

,

= 111400 + 1,1(22*2172 + 22*721) - 0,9*10*2172 = 161863 кН

где - расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента при наиболее невыгодном сочетании ;

M - расчетный момент относительно нейтральной оси в плоскости подошвы фундамента, кН*м

М_вдоль = Т^р(h₁ + h_ф) + (h₂ + h_ф), кН*м

М_вдоль = 1500*25,9 + 187,5*12,85 = 41260 кН*м

М_{поперек} = (h₃ + h_ф) + (h₄ + h_ф) + (h₅ + h_ф), кН*м

М_{поперек} = 750*22,6 + 97,5*12,85 = 18203 кН*м

W - момент сопротивления подошвы фундамента относительно нейтральной оси, м³, вдоль моста W = ab²/6, поперек моста W = ba²/6.

Формула применима, если p_min≥0.

W_вдоль = (27,44*18,4²)/6 = 1548 м³

W_{поперек} = (18,4*27,44²)/6 = 2309 м³

Рис. 2. Проверка на дополнительное сочетание нагрузок

При правильно запроектированном фундаменте, хотя бы одно из значений р_ср или р_max должно быть близко R/γ_n или γ_сR/γ_n. Если эти условия не выполняются или имеется большой запас, то следует изменить размеры подошвы в соответствующем направлении и запроектировать более рациональную конструкцию фундамента.