Определение размеров фундамента
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Конструкция фундамента по соображениям производства работ должна быть наиболее простой. Подошве фундамента при предварительных расчетах придается прямоугольная или круглая форма.

Высота фундамента назначается по конструктивным соображениям исходя из принятой глубины заложения и отметки плоскости обрезов.

Минимальные размеры фундамента в плане bmin и lmin, зависящие от размеров сечения опоры b оп и l оп на уровне обреза фундамента должны быть не менее:

;

,

где с – ширина обреза для фундаментов опор мостов мелкого заложения принимается в пределах 0,2-0,5 м. Ее назначение – компенсировать возможности неточности разбивки и возведения фундамента.

При расчете оснований по деформациям среднее давление по подошве фундамента от нагрузок, подсчитанных в соответствии с требованиями [4, п.п.2.5-2.9], не должно превышать расчетного сопротивления (кН/м2 или кПа) грунта основания (рис.1), определенного по [4, формула (7)]

 

 

 

 

 


Поскольку величина расчетного сопротивления зависит от ширины подошвы фундамента, то для предварительного определения размеров площади подошвы фундамента, согласно [4, п.2.42], можно пользоваться формулой

,

где – суммарная расчетная нагрузка по обрезу фундамента при расчете по деформациям, кН;

– расчетное сопротивление грунта основания, принятое в соответствии с требованиями, изложенными в [4, прил.3], кПа;

– средний удельный вес материала фундамента и грунта на обрезах в пределах объема ABCD обычно принимается с учетом взвешивающего действия воды равным 11-13 кН/м3. Если фундамент устраивается в плотных глинистых грунтах, которые относятся к водоупорам, принимается 20-24 кН/м3;

– высота фундамента, м.

Предварительную ширину (м) прямоугольной подошвы фундамента находят из выражения

,

где  – коэффициент отношения размеров большей стороны прямоугольной подошвы фундамента к меньшей (ширине).

 

Округлив размеры подошвы с учетом модульности и унификации, определяют расчетное сопротивление грунта основания по [4, формула (7)].

После определения R определяется окончательная площадь фундамента

и назначаются размеры подошвы b и l, м.

Если по расчетному сопротивлению R размеры фундамента резко отличаются от предварительно определенных размеров, то проводятся повторные расчеты последовательного приближения b пр к величине b.

По принятым размерам определяют объем фундамента (Vf), вес (Gf) и вес грунта на обрезах фундамента

,

где b , l и hf – принятые размеры подошвы и высоты фундамента, м;

– средний удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м3.

Проверяется условие

Расчет внецентренно нагруженного фундамента ведется методом последовательного приближения. При этом размеры подошвы фундамента, расчетное сопротивление рекомендуется сначала определять как для фундамента центрально нагруженного по методике, изложенной выше, но полученное ориентировочное значение площади подошвы обычно увеличивают на 10-20% и более в зависимости от эксцентриситета внешних сил.

Давление на грунт у края подошвы фундамента, вычисленное в предположении линейного распределения давления под подошвой при нагрузках, принимаемых для расчета оснований по деформациям, не должно превышать:

· для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно главной оси инерции подошвы фундамента ;

· для максимального давления под углом фундамента .

Не допускается отрыв подошвы фундамента от грунта при основном сочетании нагрузок, что достигается соблюдением условия

.

Рекомендуется для фундаментов с большими нагрузками выполнять условие

Последние два условия могут удовлетворяться при плотных грунтах, когда исключено существенное развитие крена фундамента, а также разжижение грунтов, испытывающих попеременно нагрузку и полную разгрузку под частью подошвы фундамента.

 

 

 

 


В общем случае, если момент действует относительно обеих главных осей инерции фундамента, краевые напряжения определяются по формуле

,

где ,

Когда момент действует относительно одной оси ( ), формула имеет вид

,

где е – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы фундамента, м;

b – размер подошвы фундамента в плоскости действия момента, м.

Необходимо стремиться, чтобы от постоянных и длительно действующих временных нагрузок давление было по возможности равномерно распределено по подошве.

 



Расчет осадки фундамента

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия

,

 где S – величина деформации основания, определяемая расчетом согласно [4, прил.2];

S u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями [4, п.п.2.51-2.55].

Рекомендуется следующий порядок выполнения расчета осадки методом послойного элементарного суммирования:

· на геологический разрез строительной площадки в месте возведения сооружения наносятся контуры фундамента;

· определяется среднее давление PII под подошвой фундамента (кПа);

· вычисляется вертикальное напряжение  от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (кПа);

· определяется дополнительное (к напряжению от собственного веса грунта) давление (кПа) в плоскости подошвы фундамента из выражения:

;

· строится эпюра дополнительного давления  по глубине толщи основания (ниже подошвы фундамента) с использованием указаний [4, прил.2], для чего основание ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои hi из условия

,

где b – ширина подошвы фундамента;

· строится эпюра напряжений  от собственного веса грунта по глубине толщи основания, где удельный вес грунта следует определять с учетом взвешивающего действия воды, а напряжения в водонепроницаемых слоях определяются с учетом давления вышележащего слоя воды;

 

 


Рис. 3. Схема для расчета осадок методом суммирования.

Г.М.В. – отметка горизонта меженных вод; Г.М.Р. – отметка глубины

максимального размыва; FL – отметка подошвы фундамента;

В.С. – нижняя граница сжимаемой толщи; PII – среднее давление

 под подошвой фундамента; P0 – дополнительное давление на основание;

и  – дополнительное вертикальное напряжение от внешней

нагрузки на глубине Z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

Hc – глубина сжимаемой толщи

 

 

· устанавливаются глубина Hc и нижняя глубина В.С. сжимаемой толщи по одному из условий

 или

Осадка основания фундамента определяется методом послойного суммирования по формуле

,

где – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

n – число слоев, на которое разбита снимаемая толща основания;

– среднее значение напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней  границах слоя;

 и – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

Вычисления рекомендуется производить в табличной форме.

 


Дата: 2019-12-10, просмотров: 192.