- •1. Исходные данные для проектирования:
- •2. Анализ инженерно-геологических условий
- •3. Расчет и проектирование столбчатого фундамента №1.
- •3.1. Выбор глубины заложения подошвы фундамента:
- •3.2. Определение размеров фундамента в плане:
- •Определяем размер фундамента (1)
- •3.3. Расчет деформаций основания фундамента:
- •3.4. Конструирование фундамента:
- •Расчет столбчатого фундамента (2)
- •Определение размеров подошвы фундамента.
- •Конструирование фундамента:
- •4. Расчет и проектирование свайного фундамента.
- •4.1. Выбор глубины заложения подошвы ростверка и размеров свай:
- •4.2. Расчет несущей способности сваи:
- •4.3. Конструирование ростверка свайного фундамента:
- •4.4. Проверка свайного фундамента на действие моментной нагрузки:
- •4.5. Проверка напряжений под подошвой условного фундамента:
- •4.6. Расчет осадки свайного фундамента:
- •Литература
3.4. Конструирование фундамента:
Конструирование фундамента выполняем в следующей последовательности.
Наш фундамент имеет размеры
- 2,2 х 2,9 (м) – подошва фундамента
- 1,65 м – его высота из них толщина бетонной плиты 0,6 м поэтому принимаем фундамент c двумя ступенями по 0,3 м каждая
- Размеры консолей ступени с1 и с2 плитной части фундамента, принимаем кратно 0,15 и получаем с2 и с1 равны 0,3 м;
Расчет столбчатого фундамента (2)
Глубину заложения принимаем -1,35м, а высоту фундамента-1,2м
Определение размеров подошвы фундамента.
Размер подошвы второго фундамента определяем аналогично первому, для построения графика находим несколько точек
при b=1.3м l=1.3м
где W-момент сопротивления подошвы фундамента, определяется по формуле
|
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1,9 |
2 |
2.1 |
Рср |
335 |
292 |
258 |
230 |
207 |
188 |
171 |
157 |
145 |
Рmax |
671 |
561 |
477 |
411 |
357 |
314 |
279 |
249 |
225 |
- ширина фундамента по графику 1,7 м
R1 = (1,4*1,2)/1,1* (0.66*1*1,25*18,5+ 365*1,35*18,5+6.24*12,5) =282 кН (при b=l=1.25)
R2 = (1,4*1,2)/1,1* (0.66*1*2.1*18,5+ 365*1,35*18,5+6.24*12,5) =298 кН (при b=l=2.1)
R1=282→ 1,2R1 =338 кН R2=298→ 1,2R2 =357 кН
График прилагается
По графику определили ширину фундамента 1,7 м при R=290, отсюда
Определим окончательное расчетное сопротивление несущего слоя грунта с уточненными размерами подошвы фундамента:
R = (1,4*1,2)/1,1* (0.66*1*1.6*18,5+ 3.65*1,2*18,5+6.24*12,5) =288 кН
Рср=183 кН < R=288кН Pmax = 290 кН < 1,2R = 345кН
36,41 % 16,1%
Разница Рср и R и Рmax и 1,2R составляют соответственно 36,41% И 16,1% что превышает 5% - предел точности инженерных расчетов, поэтому проводя те же расчеты подбираем размер фундамента и получаем-1,5 х1,95(м),
Рср =204,8 кН < R=286кН Pmax = 334 кН > 1,2R = 344кН
28,48 % 2,7% < 5%
Вычисление вероятной осадки фундамента.
Вычисление ординаты эпюр природного давления zg и вспомогательной 0,2zg по формуле
Определяем дополнительное вертикальное давление на основание от здания или сооружения по подошве фундамента:
ро = рср - zgо = 204,8 – 42,5 = 162,3 кПа
Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные подслои толщиной i=(0,20,4)bf. Принимаем i=0,4bf=0.4*1,5=0,6 м.
Определяем дополнительные вертикальные нормальные zр напряжения на глубине zi от подошвы фундамента:
zр =i pо,
где i –коэффициент рассеивания напряжений для соответствующего слоя грунта, зависит от формы подошвы фундамента и соотношений = 2zi / bf и =lf/bf, где zi –глубина i-го элементарного слоя от подошвы фундамента
zi , определяется по таблице. Принимаем=0,8 * zi и =1,3
По полученным данным строим эпюру дополнительных вертикальных напряжения zр от подошвы фундамента (рисунок прилагается)
Определяем высоту сжимаемой толщи основания Hс, нижняя граница которой ВС принимается на глубине z=Hс, где выполняется условие равенства zр =0,2zg
Для удобства расчета осадки все вычисления ведем в табличной форме следующего вида
№ ИГЭ |
Наименование грунта и его состояние |
Мощность слоя, hi,м |
, м |
zi, м |
i |
i |
Кпа |
кПа |
Ei кПа |
ИГЭ-2
|
Супись пластичная |
2,8 |
0.00 0,6 0,6 0,6 0,6 0,4
|
0.00 0,44 0,88 1,32 1,76 2,2 |
0.00 0.8 1,6 2,4 3,2 0,4
|
1.00 0.836 0.51 0,31 0,2 0,136
|
162,28 135,66 82,76 50,31 34,1 22,1 |
149,0 109,2 66,5 42,2 28,1 |
15 000 |
ВС |
Sобщ=0,6 *149 +0,6 *109,2+0,6*66,5+0,6*42,2+0,4*28,1)=0.0123м = 1,23 см; Hс = 2,8 м
Сравниваем полученное расчетное значение вероятной осадки S со значением предельных деформаций основания Su, принимается в зависимости от конструктивной системы здания или сооружения по прил.
Sобщ= 1,23 см <Su=10 см, условие выполняется.
Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.
Где ∆S – разность осадок фундаментов в здании
L – расстояние между этими фундаментами
(3,11 – 1,23 )/900 = 0.0020 = 0.002 – условие выполнено
Величины осадок различных фундаментов в здании допустимы, следовательно фундаменты подобраны верно