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{221*(1 + 0,02(6 - 2)) + 1,5*19,62(5 - 3)} = 506 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 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;

Аф =15.77*8=126.16 м²

γ_п - коэффициент надежности, равный 1,4.

,

= 28250 + 1,1(9328+3193)= 42023,1 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*424 = 9328 кН

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

Vф = (a1b1+a2b2+a3b3);

=(12,77*5*1,5+ 14,27*6,5*1,5+ 15,77*8*1,5) = 424 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).

=19,4*(15,77*8*0,5-3,5*11,27*0,5)+19.4*(15,77*8*0,1-0,1*12,77*5) +

+9,5*(1,4*15,77*8-1,4*5*12,77)+9,5*(1,5*15,77*8-1,5*6,5*14,27)= 2126,761 кН

Проверка:

= (--)*=(630.8-424-19.72)*11.2=2100 кН

=15,77*8*5=630.8 м³

=11,27*0,5*3,5=19.72 м³

Окончательно принимаем все грунта равный 2100 кН

=

==11.2

Гидростатическое давление отсутствует т.к. подошва находится в водоупоре

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.

,

= 25130 + 1,1(9328 + 2100) = 37700,8 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 =( +)* (h₁ + h_ф) + (h₂ + h_ф), кН*м

М_вдоль = (60+576)*(12+4.5)+ 75*(8+4.5) = 10494+937,5=11431,5 кН*м

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

М_{поперек} = 412.5*(15+4.5) + 45*(8+4.5) =8043,75+562,5=8606,25 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 = (15.77*8²)/6 = 168.2 м³

W_{поперек} = (8*15.77²)/6 = 331.6 м³

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.

=+11431,5/168,2

=299,1+68=367,1 < 433.7