При заданных инженерно-геологических условиях и заданной нагрузке на обрез фундамента NII и MII требуется запроектировать столбчатый фундамент мелкого заложения.
Исходные данные:
Проектируемое здание в г.Казани (нормативная глубина промерзания грунта dfn =1,65). Многоэтажное здание (коэффициент, учитывающий температурный режим здания kn =0,4) каркасного типа, с железобетонными колоннами квадратного сечения с размерами сторон bc =0,3м и hc = 0,3м, соотношение длины здания к его высоте L/H = 2м. Материал фундамента бетон класса В15 (Rbt=0,75МПа). Инженерно-геологические условия представлены на рис. 16.
Физико-механические характеристики грунтов основания и значения нагрузок на обрез фундамента:
ИГЭ-1 – суглинок, h1= 2,0 м, γ1= 19,1 кН/м3, φ=28°, с=7кПа. При IL=0,33 и е=0,6 начальное расчетное сопротивление R0=255кПа.
ИГЭ-2 – песок, h2= 3,5 м, γ2= 18,7 кН/м3, γS2= 26,8 кН/м3, e=0,65.
ИГЭ-3 –глина, h3= 3,0 м, γ3= 20,7 кН/м3, IL=0,17.
hw= 3,4 м
Нагрузка на обрез фундамента – NII=900кН, MII=50кН·м,
Рис.16 Схема к расчету фундамента мелкого заложения
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определение предварительной высоты фундамента по конструктивным требованиям
Исходя из условий жесткой заделки колонны в фундаменте, определяем минимальную высоту фундамента:
Hf = hcf + 0,2=0,45+0,2=0,65м,
где hcf = hз + 0,05м=0,4+0,05=0,45м;
hз – глубина заделки колонны в стакан фундамента:
hз = (1,0…1,5)hc = 1·hc = 0,3м;
hз = k∙ds= 25·16 = 400мм = 0,4м,
принимаем наибольшее значение hз = 0,4м.
Минимальная высота фундамента под железобетонные колонны для одноэтажных и многоэтажных зданий из условий надежного защемления фундамента в грунте равна Hf = 1,5 м.
Высоту фундамента по конструктивным требованиям принимаем Hf=1,5 м.
Определение глубины заложения фундамента
Определяем расчетную глубину промерзания df несущего слоя грунта (коэффициент, учитывающий температурный режим здания kh =0,4):
df = kh∙dfn = 0,4∙1,65 = 0,66 м.
Определяем глубину заложения фундамента d по конструктивным требованиям:
d ≥ Hf = 1,5 м.
Так как расчётная глубина промерзания грунта df меньше, чем конструктивная глубина заложения фундамента d, то в качестве расчётной глубины заложения фундамента принимаем большую из них, т.е
. d = 1,5 м.
Определение размеров подошвы фундамента
Принимаем соотношение размеров сторон подошвы фундамента η=0,75.
Исходя из принятого соотношения сторон, определяем предварительные (ориентировочные) размеры подошвы фундамента:
bf=η∙NIIR0-γmtd=0,75∙900255-20∙1,5=1,73 м.
Тогда длина подошвы фундамента lf определяется по формуле
lf=bfη=1,730,75=2,31м.
Округляем значения размеров подошвы фундамента кратными 0,3м в большую сторону: bf =1,8м, lf =2,4м.
Уточняем расчетное сопротивление грунта основания R.
R=γc1γc2kMγkzbfγII+MqdγII'+MccII
где γc1= 1,2; γc2= 1,06; k = 1,0; kz = 1,0,
для φ=28° → Мγ=0,98, Мq=4,93, Мс=7,4,
сII =7 кПа;
γII'=γ1=19,1 кН/м3,
γII – осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фун-дамента:
γII=γ1h1/2+γ2h2+γ3h3h1/2+h2+h3=19,1∙0,5+18,7∙3,5+20,7∙30,5+3,5+3=19,6 кН/м3,
где γ1 – удельный вес грунта ИГЭ-1;
γ2 – удельный вес грунта ИГЭ-2;
γ3 – удельный вес грунта ИГЭ-3;
R=1,2∙1,0610,98∙1∙1,8∙19,6+4,93∙1,5∙19,1+7,4∙7=290 кПа.
Определяем максимальное и минимальное краевое давление и среднее давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента в предположении линейного распределения напряжений в грунте
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
