Здание склада размером 24x36 с железобетонным каркасом, подвальное. Высота в осях А-В равна 18,0 м (3 этажа). На здание действуют знакопеременные моментные нагрузки и поперечные силы.
В качестве возможных вариантов фундаментов принимаем фундамент мелкого заложения и свайный фундамент на забивных призматических сваях.
Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения подошвы фундамента под наружные стены и колонны из учета климатического фактора определяется из условия:
d≥df, где df – глубина промерзания;
df=kn∙dfn, где dfn – нормативная величина промерзания грунтов
kn – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения
Для данного места строительства (г.Вологда) и вида теплового режима внутренних помещений находим:
dfn = 2,2 м, kn = 0,5;
df = 0,5∙2,2=1,1 м.
При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется:
- заглублять подошвы фундаментов в несущий слой на 10 – 15 см;
- избегать наличия под подошвой фундаментов слоя грунта малой толщины, если его строительные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя;
- закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.
Учитывая, что глубина промерзания 1,5 м и уровень подземных вод dw=2 м, отметка уровеня пола 0,0 м.; а также все выше сказанное, принимаем предварительную глубину заложения подошвы фундамента d = 3,3 м.
Расчет фундаментов мелкого заложения
Расчет фундаментов мелкого заложения ведем по II-й группе предельных состояний (по деформациям). Данный расчет для фундаментов является основным и достаточным.
S≤[S], где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
[S] – предельное значение совместной деформации (нормативное) основания и сооружения.
Фундамент столбчатый №1
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
где N = 2,06 Мн – вертикальная сила, действующая на фундамент;
гср – усредненное значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах;
d = 3,3 м – глубина заложения фундамента от планировочной отметки;
R0 = 292,5 кН – расчетное сопротивление грунта.
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:
где гс1 и гс2 – коэффициенты условий работы;
k – коэффициент, принимаемый равным 1 так, как прочностные характеристики грунта (ц и с) определены непосредственными испытаниями;
Mг, Mq, Mc – коэффициенты;
kz – коэффициент, принимаемый при b≤10 м равным 1;
b – ширина подошвы фундамента, м;
гII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
г’II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м3;
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегабщего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м.
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м; l = 3,0 м.
Фундамент столбчатый №2
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3,3 м; l = 4 м.
Фундамент столбчатый №3
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3 м; l = 3,6 м.
Фундамент столбчатый №4
Назначаем глубину заложения подошвы фундамента на отметке -3,3.
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м.
Расчет осадок ФМЗ №3
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле:
где в – безразмерный коэффициент, равный 0,8;
уzpi – значение дополнительного вертикального нормального напряжения на глубине zi от подошвы фундамента, кПа;
hi – толщина i-го слоя, м;
Ei – модуль деформации i-го слоя, кПа;
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Дополнительные вертикальные напряжения в грунте вычисляются по формуле:
уzpi = бi∙ уzp0,
где б – коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной о = 2z/b;
уzp0 – вертикальное напряжение в грунте на уровне подошвы фундамента.
Дополнительно вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
уzp0 = p – уzg0,
где p – среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок, кПа;
уzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
уzg0=∑гihi,
уzg0 = 18,1∙3+20,5∙0,3 =60,45 кПа;
уzp0 = 324,8 – 60,45 = 261,11 кПа.
Расчет ведется до тех пор, пока не выполнится условие уzp≤0,2уzg.
hi≤0,4b; hi=0,4∙3=1,2; отсюда hi≤1,2 м.
Таблица 2. Определение деформации основания фундамента
| zi, м | hi, м | гi, кН/м3 | о | б | уzpi, кПа | уzgi, кПа | 0,2уzgi, кПа | Ei, кПа | Si, см |
| 0 | 0 | 20,5 | 0,00 | 1 | 99,96 | 224,845 | 44,969 | 18000 | 0 |
| 1,2 | 1,2 | 20,5 | 0,80 | 0,824 | 82,36292 | 249,445 | 49,889 | 18000 | 0,439269 |
| 1,7 | 0,5 | 19 | 1,13 | 0,6755 | 67,5196 | 258,945 | 51,789 | 12000 | 0,225065 |
| 2,9 | 1,2 | 19 | 1,93 | 0,395213 | 39,50347 | 281,745 | 56,349 | 12000 | 0,316028 |
| 4,1 | 1,2 | 19 | 2,73 | 0,241088 | 24,0979 | 304,545 | 60,909 | 12000 | 0,192783 |
| 5,3 | 1,2 | 19 | 3,53 | 0,157775 | 15,7704 | 327,345 | 65,469 | 12000 | 0,126163 |
| 6,5 | 1,2 | 19 | 4,33 | 0,110413 | 11,03628 | 350,145 | 70,029 | 12000 | 0,08829 |
| ∑=1,299308 |
Расчет свайных фундаментов
Для устройства свайных фундаментов применяются забивные призматические сваи квадратного сечения размером 300x300 мм. Расчет заключается в подборе длины сваи, а также определении числа свай в кусте:
где N – нагрузка от вышележащей конструкции, кН;
Fdg – расчетная несущая способность сваи, кН.
где Fd – расчетная несущая способность сваи по грунту, кН;
гk = 1,4 – коэффициент надежности по несущей способности сваи.
Несущая способность сваи рассчитывается по грунту:
где гc – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл.1 СНиП 2.02.03-85, кПа;
A – площадь опирания сваи на грунт, м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
fi – расчетно сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2, кПа;
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
гcR, гcf – коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 СНиП 2.02.03-85.
Фундамент свайный №1
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №2
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 5.
Фундамент свайный №3
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №4
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Принимаем 1 ряд свай.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 202.
