144563 (Промышленное здание в городе Соликамск), страница 3

_zp= 15,10 кПа. 0,2_zg = 18,06 кПа.,

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ.

Осадку основания определяем по формуле:

S=β×h×∑σ_zp,i/E_i=0,8×0,6×[1/12000×(119,88×0,5+115,8+98,78+77,20+

+58,74+44,96×0,5)++1/10000×(44,96×0,5+34,89+27,57×0,5)+ +1/30000×(27,57×0,5+22,18+18,22+15,10×0,5)] =0,022 м. = 2,2 см.

Условие S = 2,2 см. < S_u = 8,0 см. выполняется (значение S_u = 8,0 см. принято по таблице прил. 4 СНиП 2.02.01–83*).

Расчетная схема распределения напряжений в основании фундамента по оси Л-5

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 = 1,80 м. Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный, имеющий проектные характеристики:

E = 45 МПа.; е= 0,50; _II = 20,2 кН. / м³.; _n,sb = 10,7 кН./м³.

Определение требуемой площади подошвы фундамента

Для определения площади А_тр подошвы фундамента принимаем расчетное сопротивление R₀ = 500 кПа, материала песчаной подушки, среднезернистого песка.

Тогда А_тр = 1583,7/(500–20,0×1,8) = 3,41 м².

Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт

В соответствии с требуемой величиной площади подошвы А_тр = 3,41м². и высотой фундамента Н_ф = 1,8 м., подбираем типовой фундамент серии 1.412–2/77.

Принимаем фундамент ФД 8–2, размеры которого l = 2,7 м., b = 2,4 м., А = 6,48м²., Н_ф = 1,8 м.; объем бетона V_fun = 5,7 м³.

Вычисляем расчетное значение веса фундамента и грунта на его уступах:

G_fun = V_funbf = 5,7251 = 142,5 кН.;

V_g = lbd – V_fun = 2,72,41,80 – 5,7 = 5,96 м³.;

G_{g II} = V_g K_{рз II f} = 5,960,9518,71 = 105,88 кН.

Все нагрузки, действующие на фундамент, приводим к центру тяжести подошвы:

N_{tot II} = 1583,7+142,5+105,88 = 1832,08 кН.;

M_{tot II} = 585,1 + 58,3 1,8 = 690,0 кНм.;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 58,3кН.

Расчетное сопротивление грунта

Уточняем расчетное сопротивление R песка подушки для принятых размеров фундамента (b = 2,4 м.; l = 2,7 м.; d = 1,80 м.):

R = 500(1 + 0,125 (2,4 – 1)/1)(1,8 + 2)/(22) = 558,13 кПа.

Давление на подушку под подошвой фундамента.

Определяем среднее P_{II mt}, максимальное P_{II max} и минимальное P_{II min} давления на распределительную песчаную подушку фундамента:

P_{II max}=N_{tot II} /(l×b)+M_{tot II} /(l² ×b)= 1832,08 /(2,7×2,4)+ 690 ×6/(2,7²×2,4)=

=519,4 кПа.,

P_{II min}=N_{tot II} /(l×b) – M_{tot II} /(l² ×b)= 1832,08 /(2,7×2,4) – 690 ×6/(2,7²×2,4)=

=46,1 кПа.,

P_{II max} = 519,4 кПа. < 1,2×R = 1,2×558,13 = 669,76 кПа.,

P_{II min} = 46,1 кПа. > 0,

P_{II mt} = 1832,08 /(2,7×2,4) = 282,73 кПа. < R = 558,13 кПа.

Все требования по ограничению давлений выполнены.

Определение толщины распределительной подушки

Назначаем в первом приближении толщину песчаной подушки h_п = 0,9 м. Проверяем выполнение условия _zp + _zg R_z, для этого определяем при z = h_п = 0,9 м.:

а) _zg = _IId_w + _{sb II}(d – d_w) + _{sb н} z = 18,7 0,7 + 9,3 (1,8 – 0,7) +

+ 10,7 0,9 = 32,95 кПа.;

б) _zp = (P_{II mt} – _{zg, 0}) = 0,836 (282,73 – 23,32) = 216,87 кПа.,

где _{zg, 0} = _II d_w + _{sb II} (d – d_w)=18,7 0,7 + 9,3 (1,8 – 0,7) = 23,32 кПа.;

= 0,836 для и .

Коэффициент определен интерполяцией из табл. 1 прил. 2 к СНиП 2.02.0–83*.

в) A_z = N_{tot II} /_zp = 1832,08 /216,87 = 8,45 м².;

м.; b_z = (8,45+0,15²)^0,5 – 0,15=2,73 м.

R_z=(1,1×1/1)×(0,51×1×2,73×9,3+3,06 (0,7×18,7+1,1×9,3+0,9×10,7)+

+5,66×21)=255,83 кПа.

_zg + _zp = 32,95 + 216,87 = 249,82 кПа. < R_z = 255,83 кПа.

Условие проверки выполняется.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента М-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*:

_{zg, 0} = _II d_w + _{sb II} (d – d_w)=18,7 0,7 + 9,3 (1,8 – 0,7) = 23,32 кПа.

Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:

_{zp 0} = P₀ = P_{II mt} – _zg,0 = 282,73 – 23,32 = 259,41 кПа.

Соотношение сторон подошвы фундамента: .

Значения коэффициента устанавливаем по табл. 1 прил. 2 СНиП 2.02.01–83*.

Для удобства пользования указанной таблицей из условия: принимаем толщину элемента слоя грунта h_i = 0,2 b = 0,2 2,4 = 0,48 м.

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу.

Граница распределительной подушки и верхнего слоя суглинка условна смещена до глубины z_i = 0,96 м. от подошвы фундамента (фактическое положение на глубине z = 0,90 м.), граница верхнего и среднего слоев – до глубины zi = 3,84 м. (фактическое положение на глубине z = 3,8 м.), а граница суглинка и глины смещена до глубины zi = 5,23 м. от подошвы (фактическое положение на глубине z = 5,3). На глубине Hc = 6,72 м. от подошвы фундамента выполняется условие СНиП 2.02.01–83* (прил. 2, п.6) ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ):

_zp= 16,86 кПа. 0,2_zg = 17,16 кПа.,

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ.

Осадку основания определяем по формуле:

S=β×h×∑σ_zp,i/E_i=0,8×0,48×[1/45000×(259,41×0,5+250,33+211,42×0,5)+

+1/12000××(211,42×0,5+163,17+123,22+93,39+72,12+56,81+45,66×0,5)+

+1/10000×(45,66×0,5+37,36+31,13+26,20×0,5)+

+1/30000×(26,20×0,5+22,05+19,46+16,86×0,5)]=0,028м.=2,8см.