1   2   3
Ім'я файлу: 1.doc
Розширення: doc
Розмір: 459кб.
Дата: 18.03.2021
скачати
Пов'язані файли:
Механiка грунтiв основи та фундаменти - StudentLib.doc
2 (1).doc
Основы расчета фундамента промышленного здания - StudentLib.doc
Расчет фундамента одноэтажного промышленного здания - StudentLib
10 см.

0,3 м - висота грунтового шару,

3,1 м - висота шару глини,

3,0 м - висота шару мулу з вмістом рослинних залишків,

0,1 м - величина заглиблення в несучий шар.

3.1.3 Конструктивні особливості

Глибина закладення фундаменту призначається з урахуванням його висоти, яка повинна бути достатньою з умови міцності. За наявності підвалу мінімальна глибина закладання підошви фундаменту від рівня планування визначається по 1, п. 4.1.3, формула 7:

де - Глибина підвалу ;

- Висота плитної частини фундаменту ;

- Товщина конструкції підлоги підвалу .


, Тому глибина закладення фундаменту буде = 6,5 м.

Звідси випливає, що кількість ФБС по 0,6 м дорівнюватиме 10 штук, тому що , По 0,3 м - 1шт і 0,3 м - товщина 1 ФБС (подушки). Блоки виступати над землею не будуть.

Креслимо конструктивну схему фундаментів мілкого закладення.

Рис. 1. Конструктивна схема фундаменту

;

;

Остаточна глибина закладення .

3.2 Попереднє визначення розмірів підошви фундаменту

Вибираємо найбільш навантажене розтин. Це перетин II - II з підвалом. На обріз фундаменту в цьому перерізі діє вертикальна навантаження

3.2.1 Визначення необхідної площі підошви фундаменту

Площа фундаменту спочатку визначається за наближеною формулою (з урахуванням дії лише вертикальних сил на обріз фундаменту) з 1, п. 4. 2. 1, формула 12:

де - Розрахункове навантаження на фундамент в рівні його обріза (при розрахунку за деформаціями) ;

- Умовне розрахунковий опір грунту під підошвою фундаменту (під підошвою фундаменту знаходиться пісок середньої крупності, для якого (Див. табл. 1));

- Глибина закладення фундаменту = 6,5 м;

- Середня питома вага матеріалу фундаменту і грунту, розташованого на його обрізів ( .

3.2.2 Перевірка виконання умов

Для стрічкового фундаменту: , Тобто приймаємо ФО 32,12 - 3200х1180х500 мм (у відповідність з 1, прил.2, табл. 1). Для стрічкового фундаменту розрахунок ведеться на 1 м довжини. Після підбору необхідних розмірів підошви (bЧl) проводиться підбір стандартних блоків. Вибираємо ФБС з b = 600 мм і h = 600 мм, l = 1 м. Матеріали фундаментів вибираються відповідно з матеріалами основних конструкцій споруди. Матеріал фундаментів, марки розчинів і бетону можна вибрати залежно від класу споруди, грунтів основи та розрахункової температури зимового повітря.

У КР застосовується стрічковий збірний фундамент під стіни. Такі фундаменти можуть бути монолітними (бут, бутобетон, бетон) у вигляді жорсткої конструкції східчастої форми, що складаються з залізо-бетонних плит та стінових бетонних блоків або панелей. Збірні - фундаментні залізобетонні плити виготовляють суцільними (табл. 1, дод. 2 [1] ) або ребристими (при великих навантаженнях). Для зниження матеріаломісткості фундаменту і поліпшення роботи в контакті з грунтом застосовують залізобетонні плити з вирізами в кутах (коли ширина плит збігається з розрахунковою шириною, отриманої в пункті 4. 1), або встановлюють переривчасті стрічкові фундаменти (на хороших грунтах), коли ширина типової плити більше розрахункової.

Рис.2. Розрахункова схема для визначення навантажень на основу

3.2.3 Перевірка тиску по підошві фундаменту

I наближення:

Визначаємо розрахунковий опір грунту за формулою (7) [2]:

;

де g с1 і g с2 - коефіцієнти, умов роботи, що приймаються за табл. 3 [2]; ; Визначаємо співвідношення між довжиною і висотою будівлі - , Далі інтерполіруем: ;


- Коефіцієнт, що дорівнює: , Якщо міцнісні характеристики грунту (j і с) визначені безпосередніми випробуваннями, і , Якщо вони прийняті за таблицями 1 - 3 рекомендованого додатку 1 [2]; ;

- Коефіцієнти, що приймаються за табл. 4 [2], для величин не зазначених в таблиці, обчислюються шляхом інтерполяції;


k z - коефіцієнт, що дорівнює: при b < 10 м - K z = 1;

b - ширина підошви фундаменту = 3,2 м;

g II - осередненої розрахункове значення питомої ваги грунтів, що залягають нижче підошви фундаменту (за наявності підземних вод визначається з урахуванням вісового дії води), кН / м 3

- Те ж, що залягають вище підошви

з II - розрахункове значення питомої зчеплення грунту, що залягає безпосередньо під підошвою фундаменту, кПа ;

d 1 - глибина закладення фундаментів безпідвальних споруд від рівня планування або приведена глибина закладення зовнішніх і внутрішніх фундаментів від підлоги підвалу, визначається за формулою:


де - Товщина шару грунту вище підошви фундаменту з боку підвалу, м: ;
- Товщина конструкції підлоги підвалу, м;

- Розрахунковий опір питомої ваги конструкції підлоги підвалу, кН / м 3;


d b - відстань від рівня планування до підлоги підвалу, м (для споруд з підвалом шириною B £ 20 м і глибиною понад 2 м приймається d b = 2 м, при ширині підвалу B> 20 м - d b = 0) d b = 2 м.

Зробимо перевірку, для цього необхідно визначити і перевірити виконання наступних умов:
Р - середній тиск під підошвою фундаменту від навантажень для розрахунку основ за деформаціями;

Р max - Максимальне крайовий тиск під підошвою фундаменту;

Р min - Мінімальне крайовий тиск під підошвою фундаменту;

R - Розрахунковий опір грунту основи, обчислюється за формулою (7) [2] для обраної ширини b f і глибини d f закладення фундаменту.

Спочатку уточнюємо величини навантажень на основу (вважаємо що, вага фундаментної балки і спираються на неї стін був врахований при визначенні навантажень на обріз фундаменту, наведених в будівлі). Тоді вага фундаменту з подбетонкой:

де - Обсяг фундаменту;

- Питома вага матеріалу фундаменту (для залізобетону ).


Вага грунту на обріз фундаменту:

- Вага грунту ліворуч,

- Вага грунту праворуч,

де - Обсяги грунту відповідно зліва і справа фундаменту;

- Осередненої розрахункове, значення питомої ваги грунтів, що залягають вище підошви фундаменту.

Обчислимо максимальне і мінімальне крайовий тиск під підошвою фундаменту:

де W - Момент опору площі підошви фундаменту відносно осі, перпендикулярної площини дії моменту:

M - момент від активного тиску грунту:

де с - відстань від вертикальної осі до навантаження, прикладеної до подушки:

h g - висота фіктивного шару грунту:

a - відстань від активного тиску грунту до низу підошви:

E a - активний тиск грунту:

- Напруга на поверхні грунту:

;

- Напруга на висоті h s від підошви:

;

Перевіряємо виконання умов:

Умови повинні задовольнятися з необхідною економічністю. Так при влаштуванні монолітного фундаменту допускається недовантаження 5 - 10%.

;

Умови виконуються, але найбільш невигідне з умов - перше, але 68,7%> 10%, отже, вибраний розмір підошви не підходить. Необхідно зменшити розмір підошви і зробити обчислення з новою величиною (II наближення).

II наближення:

Нехай розміри боку підошви фундаменту будуть: ФО 24,12 - 2400х1180х500 мм (у відповідність з 1, прил.2, табл. 1).

Визначаємо розрахунковий опір грунту за формулою (7) [2]:


;

; ; ; ; ;

; ;


Перевіряємо виконання умов:

; > 10%

Всі умови виконуються і найбільш невигідне з умов - друге, вибраний розмір підошви підходить. Приймаються b = 2400 мм, h = 500 мм
4. Розрахунок підстав фундаменту за граничними станами
Підстави повинні розраховуватися за двома групами граничних станів: за першою - за несучою здатністю і по другій - за деформаціями.

Розрахунок будівельних конструкцій і основ у нашій країні ведуть методом граничних станів.

Якщо нормальна експлуатація споруди неможлива при вичерпування грунтом міцності, то досягається граничний стан підстави по несучої здатності (перше граничний стан). Якщо деформації підстави виявляються надмірними для надземних конструкцій (при напругах менше межі міцності грунту), то досягається граничний стан підстави за деформаціями (друге граничний стан).

Метою розрахунку основ за граничними станами є уточнення попередньо прийнятих розмірів фундаменту такими межами, при яких гарантується міцність, стійкість і тріщиностійкість конструкцій, включаючи загальну стійкість споруди, а також нормальна експлуатація підземних конструкцій при будь-яких можливих навантаження і впливи.

Підстави розраховуються за деформаціями у всіх випадках і за не сущої здатності (у випадках, зазначених у п. 2.3 [1]).

4.1 Розрахунок підстави по деформаціям (II група граничних станів)

Розрахунки підстав по деформаціям виробляють з теорії лінійно-деформованого середовища (теорії пружності).

Метою розрахунку основ за II групою граничних станів (за деформаціями) є обмеження абсолютних переміщень фундаментів і підземних конструкцій такими межами, при яких гарантувалася б нормальна експлуатація споруди і не знижувалася б його довговічність.

Розрахунок абсолютної опади фундаменту S:

Розрахунок зводиться до задоволення основної умови ,

де S - спільна деформація основи і споруди, що визначається розрахунком;

S U - граничне значення спільної деформації основи і споруди, встановлюваного [2, дод. 4].

Розрахунок осідання основи виробляємо методом пошарового підсумовування, згідно з додатком 2 [1], тому що м і в основі немає грунтів з МПа.

Суть методу полягає в наступному: підстава розбивається на елементарні шари; в межах стиснутої товщі визначається осаду кожного шару від додаткових вертикальних напружень; потім опади всіх елементарних шарів сумуються.

Результати розрахунку представлені в таблиці 2, де:

Порядок розрахунку:

  1. Для побудови епюр σ z р і σ zg грунт на розрізі будівельного майданчика, розташований нижче підошви фундаменту, розбивається на елементарні шари висотою h i, так, щоб виконувалася умова:

  2. товщина елементарного шару, приймається з умови , При

  3. 2) Визначають вертикальні напруження від власної ваги грунту σ zgi на кордоні i - го шару, що залягає на глибині z i за формулою (На рівні підошви фундаменту), тому що пісок середньої крупності: середньої щільності, слабожімаемий і не є водоупором, то вага частини шару піску, розташованого нижче УГВ, буде розраховуватися з урахуванням вісового дії води: .

;

;

.

Результати розрахунку заносимо в графу 4 таблиці 2.
3) Знаходять додаткові вертикальні напруження від зовнішнього навантаження на глибині zi під підошвою фундаменту (по вертикалі, що проходить через центр підошви фундаменту):

,

де

коефіцієнт визначається за табл.1 дод. 2 [1] в залежності від : ; ... ...

;

;

.

Значення ξ, α, σ zpi заносимо в таблицю 2 до граф 6, 7 і 8 відповідно.

4) Нижня межа стисливої ​​товщі основи умовно знаходиться на глибині Z = H с, там, де σ z р = 0,2 σ zg, якщо модуль деформації цього шару або безпосередньо залягає під цією межею більше або дорівнює 5 МПа.

Z = 8,1052 м, що відповідає точці перетину.

H с можна визначити графічно як точку перетину епюр σ z р і 0,2 σ zg, побудованих в масштабі.

5) середнє значення вертикального напруження від зовнішнього навантаження в кожному i - Тому шарі грунту: :

6) Повна осаду підстави визначається як сума осад окремих шарів у межах стиснутої товщі за формулою:

де β - безрозмірний коефіцієнт, що враховує умовність розрахункової схеми, що дорівнює 0,8.

Отримані значення записуються у графі 10 таблиці 2. Таблиця 2 - дивіться додаток 2.

7) Гранично допустима осаду для даної будівлі визначається за прил.4 [1]:

см.

Таким чином, основна умова розрахунку підстави фундаменту по деформаціям задоволено:

Рис. 3. Розрахункова схема до визначення опади методом пошарового підсумовування

4.2 Розрахунок основ за несучої здатності (I група граничних станів)

Метою розрахунку основ за несучої здатності є забезпечення міцності і стійкості підстав, а також недопущення зсуву фундаменту по підошві і його перекидання.
Розрахунок основ за несучої здатності проводиться лише за певних умов навантаження, а також при несприятливих інженерно-геологічних умовах майданчика будівництва п. 2.3 [2].

У КР такий розрахунок виконується в обов'язковому порядку (в навчальних цілях) для одного з фундаментів на природній основі.

Метою розрахунку основ за несучої здатності є забезпечення міцності і стійкості підстав, а також недопущення зсуву фундаменту по підошві і його перекидання.

Розрахунок основ за несучої здатності повинен вироблятися на основне сполучення навантажень, а при наявності особливих навантажень і впливів - на основне і особливе сполучення.

Несуча здатність підстави вважається забезпеченим при виконанні однієї з умов залежно від способу розрахунку:

а) при використанні аналітичних методів розрахунку:

б) при розрахунку на зсув по підошві фундаменту:

в) при розрахунку графоаналітичним методом круглоциліндричній поверхонь:

де F - розрахункове навантаження на основу,

γ c - коефіцієнт умов роботи, що залежить від виду грунту основи,

γ n - коефіцієнт надійності за призначенням споруди,

F S, a - зсувні сили,

F S, R - утримують сили,

k - коефіцієнт стійкості, що представляє собою співвідношення сумарного моменту сил, що зсувають до сумарного моменту утримують сил для обраної круглоциліндричній поверхні ковзання.

Втрата стійкості основи відбувається в тих випадках, коли напруги в грунтах перевищать їх опору зрушенню. При цьому вважається, що нормальні і дотичні напруження σ і τ по всій поверхні ковзання досягають значення відповідного граничного рівноваги, обчисленому за формулою Кулона - Мора:

де і - Відповідно розрахункові значення кута внутрішнього тертя і питомого зчеплення грунту.

Можливі різні схеми втрати стійкості (руйнування) підстави:

а) Плоский зрушення по підошві фундаменту або слабкому прошарок.

б) Глибокий зрушення з утворенням поверхонь ковзання, що охоплюють фундамент і примикає до нього масив грунту.

При виборі схеми втрати стійкості (а значить і методу розрахунку) слід враховувати характер навантажень та їх рівнодіючої (вертикаль, нахил, ексцентриситет); форму фундаменту (стрічковий, прямокутний і пр.); характер підошви фундаменту (горизонтальність, нахил); наявність зв'язків фундаменту з іншими елементами будівлі або споруди, що обмежують можливість втрати стійкості; характеристику підстави - вигляд і властивості грунтів (їх стабілізована або нестабілізована стан), однорідність геологічної будови, наявність і нахил шарів і слабких прошарків, наявність укосів грунту поблизу фундаменту і пр.

Підстави стрічкового фундаменту слід перевіряти на стійкість тільки в напрямку короткої сторони (ширини) фундаменту, а прямокутного, квадратного та круглого - у напрямку дії моменту або нахилу рівнодіючої (напрямки її горизонтальної складової).

1) Визначаємо стан несучого шару грунту, згідно п. 2.61 [2].

У нестабілізованому стані знаходяться повільно ущільнюється пилувато-глинисті і біогенні грунти зі ступенем вологості S R> 0,85 і коефіцієнтом консолідації . Сила граничного опору підстави для даних грунтів повинна визначатися з урахуванням надлишкового тиску в паровій воді U, обчисленого методами фільтраційної консолідації грунтів.

Для водонасичених грунтів, що мають показник консистенції I L <0,5, допускається не визначати коефіцієнт консолідації і не враховувати можливість виникнення нестабілізованого стану грунтів (тобто вважати їх стабілізованими).

Інші види грунтів вважаємо в стабілізованому стані.

Так як несучий шар-пісок середньої крупності зі ступенем вологості S R = 0,84, отже, грунт знаходиться в стабілізованому стані, коли напруга σ цілком сприймається скелетом грунту.

2) Оцінюємо навантаження:

,

3) Визначаємо несучу здатність підстави, оскільки стан грунту стабілізована і , То перевіряють можливість виникнення глибокого зрушення по формулі 11 [2].

,
де коефіцієнт умов роботи для пісків пилуватих, а також пилувато-глинистих грунтів у стабілізованому стані дорівнює 0,9;

коефіцієнт надійності за призначенням споруди, що приймається для будівель і споруд II класу - .

,
1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас