Расчет столбчатого фундамента

Размер подколонника в плане назначаем по типовым фундаментам (Справочник проектировщика «Основания, фундаменты и подземные сооружения», табл. 4.25).

При определении расчетного сопротивления столбчатого фундамента

На глубине 3,6 м – глина текучепластичная.

Принимаем ,

γ_ΙΙ =(7.91*0,5)/ 0.5 = 7,91 (кН/м³);

γ'_ΙΙ = (7.91*0,6+10.0*0.4+18.9*0,7) / 1,7= 12,92 (кН/м³)

R=1,1*1/1 * (0.29*1*2*7,91 + 2.17*1,85*12,92+(2.17-1)*1,9*12,92+ 4.69*17) = =181,4 (кПа)

R=1,1*1/1* (0.29*1*2,9*7,91 + 2.17*1,85*12,92+(2.17-1)*1,9*12,92+ 4.69*17) =183,7 (кПа

Принимаем к расчету b=2,9м, , из-за большой площади основания под колонну примем его двухступенчатым: b₁=1,9м; h₁=0,3м.

Тогда , где

Необходимо, чтобы выполнялось условие

Значение R изменится, т.к. основание фундамента опустится.

γ_ΙΙ =(7,91*1,45 + 9,81*0,1)/(0,5*2,9) = 8,6 (кН/м³);

γ'_ΙΙ = (7.91*0,9+10.0*0.4+18.9*0,7) /1,8 = 13,52 (кН/м³)

d ₁= 1,8+0.2*23/13,52=2,14м;

R=1,1*1/1 * (0.29*1*2,9*8,6 + 2.17*2,14*13,52+(2.17-1)*1,9*13,52+ 4.69*17)=197,5 (кПа)

, условие выполняется, запас

Армирование:

Сечение рабочей арматуры принимается на всю ширину сечения:

Сечение рабочей арматуры принимается на всю ширину сечения:

Принимаем 14Ø10А400 с шагом 200мм.

Расчет на продавливание

P < R_bt*h₀*U_m

R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению. Принимаем В25 ( МПа);

U_m = 2*(l_n + b_n + 2h) = 2*(0,9 + 0,9 + 2*0,57) = 5,88 м

P = N_0I’ – A₁*P_I = 1470,2 - 4,16*207,6 = 606,58 кН

A₁ = (l_n + 2h₀)*(b_n + 2h₀) = (0,9 + 2*0,57)*(0,9 + 2*0,57) = 4,16 м²

606,58 кН < 1,05*10³*0,57*5,88 = 3519 кН

Расчет на поперечную силу

Q < 1,5R_bt*b*h₀^’2/c

Q = P_I*[0,5*(l - l_n) - c]*b = 207,6*[0,5*(2,9 - 0,9) - 0,43]*2,9 = 343,16 кН

c = 0,5*(l - l_n-2h₀) = 0,5*(2,9 - 0,9 - 2*0,57) = 0,43м

343,16 кН < 1,5*1,05*10³*2,9*0,27²/0,43=774,35 кН

Определение осадки столбчатого фундамента методом послойного суммирования.

Метод послойного суммирования рекомендуется СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» для расчета осадок фундаментов зданий и сооружений и СП 35.13330.2011 «Расчет осадок фундаментов опор мостов и путепроводов.

В основе метода послойного суммирования лежат следующие допущения:

- грунт в основании представляет собой сплошное изотропное линейно - деформируемое тело;

- осадка обусловлена действием только вертикального напряжения, остальные пять компонентов напряжения не учитываются;

- боковое расширение грунта в основном невозможно;

- напряжение определяется под центром подошвы фундамента;

- деформация рассматривается только в пределах сжимаемой толщи Н_с (в нашем случае Н_с = 5,0 м).

Осадку основания S с использованием полупространства определяют по формуле

,

- безразмерный коэффициент равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i – ом слое грунта, равное полу сумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах слоя;

hi и Ei - соответственно толщина и модуль деформации слоя грунта; n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Для всех грунтов и формула приобретает вид:

.

Расчет осадки грунта ведут в указанной ниже последовательности:

Массив грунта ниже подошвы фундамента (рис 5.4) разбивают на слои толщиной до глубины (как показала практика), равной 3b, где b - ширина фундамента.

Под центром подошвы фундамента строят эпюру природного давления грунта, вычисляя ординаты эпюры в уровне подошвы фундамента, на границах слоев и природных напластований фундаментов по формуле:

,

где - удельный вес грунтов i-го - слоя с учетом взвешивающего действия воды.

Природное давление под подошвой фундамента определяют по формуле:

Далее определяют дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента

,

Дополнительное давление вычисляют на тех же глубинах, что и природное. Величина с глубиной убывает, поэтому при расчете целесообразно ограничиваться сжимаемой толщей Нс, ниже которой деформации грунтов пренебрежительно малы.

Нормы рекомендуют мощность сжимаемой толщи H_c для грунтов с модулем деформации E>7 MПа, как в нашем случае принимать до глубины, где выполняется условие

Рассчитываем дополнительное давление на границе каждого слоя:

Коэффициент определяют по таблице в зависимости от и

Дальнейшие расчеты приводим в табличной форме.

Наименование грунта Z, м hi, м   , кПа , кПа , кПа E, кПа S, м Глина текучепластичная     0,4 0,4     0,3 1,000     0,970 140,04     135,83 60,26     63,42 137,93     Супесь твердая 0,4   1,5   2,9   4,3 1,1   1,4   1,4 0,3   1,11   2,15   3,18 0,970   0,654   0,306   0,162 135,83   91,58   42,85   22,68 63,42   74,28   86,12   101,95 113,7   67,21   32,76

Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине , где соблюдается условие: σ_zр = 22,68 < 0,5σ_zgi =0,5*101,95 = 51 (кПа)

Определяем величину конечной осадки:

Проектирование и расчет свайных фундаментов

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов