Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки
Глубина заложения фундамента
Аналогично фундаменту на естественном основании назначаем глубину заложения фундамента d = 2,05 м. Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный, имеющий проектные характеристики: E = 45 МПа; е = 0,50; g II = 20,2 кН / м3; gn,sb = 10,7 кН/м3.
Определение требуемой площади подошвы фундамента
Для определения площади Атр подошвы фундамента принимаем расчетное сопротивление R0 = 500 кПа, материала песчаной подушки, среднезернистого песка.
Тогда Атр=Ncol II / (R0 - gmt×d) = 1310,19 / (500 - 20×2,05) = 2,85 м2
Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт
В соответствии с требуемой величиной площади подошвы Атр = 2,85 м2 и высотой фундамента Нф = d = 1,5 м, подбираем типовой фундамент серии 1.412-2/77.
Принимаем фундамент ФВ 12-1, размеры которого l = 4,2 м, b = 3,0 м, Нф = 1,5 м; объем бетона Vfun = 7,8 м3
Вычисляем расчетное значение веса фундамента и грунта на его уступах:
Gfun = Vfun×gb×gf = 7,8×25×1 = 195 кН
Vg = l×b×d – Vfun = 4,2×3×2,05 – 6,8 = 19,03 м3
Gg II = Vg× Kрз ×gII ×gf = 19,03×0,95×17,05×1 = 308 кН
Все нагрузки, действующие на фундамент, приводим к центру тяжести подошвы:
Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II =1310,19 + 308 + 195 = 1813 кН
Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 м
Qtot II = Qcol II = 81,91 кН
Расчетное сопротивление грунта
Уточняем расчетное сопротивление R песка подушки для принятых размеров фундамента (l = 4,2 м; b = 3,0; d= 1,5 м):
|
|
R=R0(1+k1(b-b0) /b0) +k2×gII (d-d0) =500× [1 + 0,125 × (3 - 1) /1)] +0,25×17,05(2,05-2) =731,5 кПа
Давление на подушку под подошвой фундамента
Определяем среднее PII mt, максимальное PII max и минимальное PII min давления на распределительную песчаную подушку фундамента:
= 144+108= 252кПа
= 144-108 = 36 кПа
PII max = 252 кПа < 1,2×R = 1,2×731,5 = 877,8 кПа
PII min = 36 кПа > 0
134 кПа < R = 731,5 кПа
Все требования по ограничению давлений выполнены.
Определение толщины распределительной подушки
Назначаем в первом приближении толщину песчаной подушки hп = 0,9 м. Проверяем выполнение условия szp + szg £ Rz, для этого определяем при z = hп = 0,9 м:
а) szg = gII×dw + gsb II×(d – dw) + gsb п × z = 17,05 × 0,80 + 8,21× (2,05 – 0,80) + 10,7×0,9=33,5 кПа
б) szp = a×(PII mt – szg, 0) = 0,91 × (134 – 21,85) = 102 кПа
szg, 0 = gII × dw + gsb II × (d - dw) = 17,05×0,8 + 8,21 × (2,05 – 0,8) = 23,9 кПа
a = 0,91 для ξ = 2z/b = 2×0,9/3 = 0,6 и η = l/b = 4,2/3 = 1,4
Коэффициент a определен интерполяцией из табл.1 прил.2 к СНиП 2.02.01-83
в) Az = Ntot/szp = 1813/102 = 16,52 м²
а = (4,2-3) /2 = 0,6 м; м
=
= 180 кПа
szg + szp = 33,5 + 102 = 135,5 < Rz = 180 кПа
Условие проверки выполняется
5.7. Расчет осадки методом послойного суммирования
Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента А-5.
|
|
Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83:
szg,0 = [gII×dw + gsb II ×(d - dw)] = [17,05×0,8 + 8,21 × (2,05 – 0,8)] = 24 кПа
Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:
szp 0 = P0 = PII mt - szg,0 = 134 – 24 = 110 кПа
Соотношение сторон подошвы фундамента η = l/b = 4,2/3 = 1,4
Значения коэффициента a устанавливаем по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83.
Для удобства пользования указанной таблицей из условия ξ=2hi/b=1,2/3=0,4 принимаем толщину элемента слоя грунта hi = 0,2 × b = 0,2 × 3 = 0,6 м
Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 9
Определение осадки
Таблица 9
zi, м | ξ=2zi/b | zi + d, м | a | szp = a×P0, кПа | szg = szg,0 + + gsb, i × zi, кПа | 0,2×szg, кПа | Е, кПа |
0 | 0 | 2,05 | 1,000 | 110,00 | 24,00 | 4,80 | 45000 |
0,60 | 0,4 | 2,65 | 0,966 | 106,26 | 28,93 | 5,79 | 45000 |
1, 20 | 0,8 | 3,25 | 0,824 | 90,64 | 33,85 | 6,77 | 8000 |
1,80 | 1,2 | 3,85 | 0,644 | 70,84 | 38,77 | 7,75 | 8000 |
2,40 | 1,6 | 4,45 | 0,490 | 53,90 | 43,70 | 8,74 | 8000 |
3,00 | 2,0 | 5,05 | 0,375 | 41,25 | 48,63 | 9,72 | 8000 |
3,60 | 2,4 | 5,65 | 0,291 | 32,01 | 54,10 | 10,82 | 6000 |
4, 20 | 2,8 | 6,25 | 0, 194 | 21,34 | 59,11 | 11,82 | 6000 |
4,80 | 3,2 | 6,85 | 0,175 | 19,25 | 65,90 | 13,18 | 16000 |
5,40 | 3,6 | 7,45 | 0,152 | 16,72 | 71,14 | 14,23 | 16000 |
6,00 | 4,0 | 8,05 | 0,126 | 13,86 | 76,38 | 15,28 | 16000 |
6,60 | 4,4 | 8,65 | 0,099 | 10,89 | 81,62 | 16,32 | 16000 |
7, 20 | 4,8 | 9,25 | 0,084 | 9,24 | 86,85 | 17,37 | 16000 |
|
|
Граница глины и суглинка условно смещена до глубины zi = 3,00 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 3,35 м), а граница суглинка и глины смещена до глубины zi = 4,8 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 5,05). На глубине Hc =6,0 м от подошвы фундамента выполняется условие СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ) поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ
szp= 13,86 кПа » 0,2×szg = 0,2×76,38 = 15,28
Осадку основания определяем по формуле:
Условие S = 3,5 см < Su = 12,0 см выполняется (значение Su = 12,0 см принято по таблице прил.4 СНиП 2.02.01-83).
Расчетная схема и эскиз фундамента на распределительной подушке приведена на рис.7.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!