Проектирование жесткого фундамента мелкого заложения

Читайте также:

A. Определяется среднее давление ,i под подошвой фундамента для каждой ширины
VI. Инженерное проектирование и технология
Автоматизированное проектирование здания СТОА с оптимизацией решений по критерию стоимости
Анализ предметной области, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса.
Армирование плитной части фундамента
Вертикальное давление от собственного веса грунта в любой точке основания на расстоянии z от подошвы фундамента pzg.i, МПа, определяется по формуле
Вопрос 19.Основные способы усил. фундамента, особенности конструирования элементов усиления.

К фундаментам мелкого заложения относятся те, соотношения глубины заложения и ширины подошвы которых d/b не превышает 2….2.5, а глубина заложения обычно не превышает 6 м. Фундаменты мелкого заложения возводятся в котлованах, открытых на полную глубину с поверхности грунта; при их расчете не учитывается сопротивление по боковым поверхностям. Расчет ведется в соответствии с указаниями СНиП 2.05.03.-84 (с учетом СНиП 2.02.01.-83).

3.1. Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения d принимается максимальной из условия выполнения следующих параметров:

1.Фундамент должен быть заглублен в несущий слой не менее чем на 0.5 м поскольку, поверхность последнего может быть неровной.

2.При наличии размыва грунта у проектируемой опоры глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее чем на 2.5 м ниже его отметки, а при отсутствии размыва – не менее чем на 1 м ниже поверхности грунта.

3.2. Определение размеров фундамента из конструктивных требований

Минимальные размеры подошвы фундамента при c_y=0.3 м (c_y – вылет обреза фундамента за колонну) примем равными:

b_min= B₀+ 2С_y= 2.5+2*0.3 = 3.1м

а_min= A₀+2С_y= 7.5+2*0.3 = 8.1м

Максимальные размеры подошвы фундамента найдем исходя из условия обеспечения жесткости

b_max= B₀+2h_f·tg α_п = 2.5+2·5.5·0.5774 = 8.9 м

а_max= A₀+2h_f·tg α_п = 7.5+2·5.5·0.5774 = 13.9 м

η= а_max / b_max= 13.9 / 8.9=1.56

3.3. Определение размеров подошвы фундамента из условий прочности грунта

а) Находим R – расчетное сопротивление грунта осевому сжатию:

R=1.7{ [1+k (b-2)]+k γ(d-3)},

R при b = b_min, R =147 кПа, d=4 м, γ=19.62, k =0.08, k =2.5,

R=1.7{147[1+0.08(3.1-2)]+2.5·19.62*(4-3)}=355.3 кПа

б) Выбираем максимальную нагрузку:

N =29200 кН,

Определим площадь подошвы:

А= = м ,

где =22.5 кН/м - вес материала фундамента и грунта на уступах,

h=4.5 м – расстояние от дна водоёма до подошвы фундамента.

b= м – ширина подошвы фундамента,

a=b =8.57*1.56=13.41 м – длина подошвы фундамента.

b=8.57 < b_max = 8.9 м

а=13.41 < а_max = 13.9 м

Условия жесткости выполняются, но для удобства примем b=8.7 м, a=13.9 м.

α1 = 29.4° < 30°

α2 = 29.8° < 30°

план фундамента

3.4. Конструирование фундамента

Находим ширину уступов и их высоту h

Ширина уступов вдоль оси моста:

l_x=0.5*(b – b_min) = 0.5*(8.7 – 3.1) = 2.80 м

Ширина уступов поперек оси моста:

l_y=0.5*(a – a_min) = 0.5*(13.8 – 8.1) = 2.85 м

Высота уступов:

h_x= l_x ·ctg α = 2.80 * 1.78 = 4.97 м h_y= l_y ·ctg α = 2.85 * 1.75 = 4.98 м

Примем 5.0 м = h_y =h_x

Устраиваем 4 уступа вдоль оси Х

0.7м + 0.7м + 0.7м + 0.7м= 2.80 м

и 4 уступа вдоль оси Y

0.7м + 0.7м + 0.7м + 0.75м= 2.85 м

Высоту h примем 4 уступа по 1.25 м,

h= 4*1.25 м = 5.0 м

Объем фундамента V_ф:

V_ф=1.25*(13.8*8.7+12.3*7.3+10.9*5.9+4.5*9.5)+8.1*3.1*0.5 = 408.69 м³

Вес фундамента с учетом взвешивающего действия воды G_ф:

G_ф= , где =1.1 - коэффициент надежности

G_ф= 408.69·1.1·(24 - 10) = 6293.86 кН,

Объем грунта на уступах фундамента V_g:

V_g = 13.8*8.7*4.5 – (408.69 – 3.1*8.1*0.5+4.5*9.5*0.5) = 165.51 кН

Вес грунта G_g:

G_g =

G_g = 1.2·165.91·27.11 = 1994.55 кН

3.5. Проверка давлений на грунт по подошве фундамента

Определение нагрузок в плоскости подошвы:

1). Вдоль моста – основное сочетание

N 29200 + 6293.86 + 1994.55 = 37488.4 кН

1980 + 220*5.5 = 3190 кНм

Вдоль моста – дополнительное сочетание

= 23400 + 6293.86 + 1994.55 = 31688.4 кН

= 3280 + 210*5.5 = 4435 кНм

2). Поперек моста

=21000 + 6293.86 + 1994.55 = 29288.4 кН

=16200 + 1960*5.5 = 26980 кНм

3). Определим R при b = 8.7 м

R =1,7{147[1+0.08(8.7-2)]+2.5·19.62*(4-3)} = 467.23 кПа

4). Среднее напряжение по подошве фундамента:

Р = кПа кПа

Несущая способность фундамента обеспечена

5). Max давление по подошве вдоль пролета от основного сочетания:

кПа

= 330.57 кПа < кПа – несущая способность основания обеспечена

От дополнительного сочетания:

= < 400.48 кПа

От основного сочетания поперек моста:

= < 400.48 кПа

Условия прочности грунта под подошвой фундамента выполнены.

Недогруз составляет 49,6%,это связано с тем, что фундаменты с меньшей площадью осадки не проходят.

3.6. Проверка положения равнодействующей нагрузок

Проверка производится для ограничения крена фундамента в пределах допустимого и передачи давления всей площадью подошвы по п. 7.7. СНиП 2.05.03 – 84. положение равнодействующей определяется относительным эксцентриситетом: e₀/r.