Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов (стр. 7 из 7)

Прекращаем подбор.

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для гражданских зданий, т.е. принимаем b = 3,6 м, а l = 3,6 м, соответственно A =

м2 R = 336,85 кПа.

3. Проверяем контактные напряжения

3.1.

;

3.2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

кПа

N, Mx, My - усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy - момент сопротивления подошвы фундамента

м3

4. Конструирование фундамента

По заданию вид колонны – железобетонная, размерами 0,4 х 0,4 м.

4.1. Тип фундамента назначают из условия жесткости

мм

мм

Фундамент принимаем с подколонником.

4.2. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк+0,6=0,4+0,6=1 м

lпк=lк+0,6 = 0,4+0,6 =1 м

Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструкции фундамента или его плитной части по формуле:

,

м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

- размеры сечения колоны (по заданию).

- расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

- среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по – 300 мм.

5. Расчет фундамента на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

- фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45°

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

м2

где

м

кН

кн.

- условие выполняется.

6. Армирование конструкции фундамента (расчёт на изгиб)

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении - оставшейся части фундамента, на которую действует нагрузка.

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

Сечение 1-1

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2 .

Сечение 2-2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 8 мм с As1 = 0,503 см2 , тогда As = 5х0,503 = 4,024 см2

Сечение 3-3

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 6 мм с As1 = 0,283 см2 , тогда As = 5х0,283 = 1,415 см2

Принимаем сетку из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит

шт.

7. Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 336,85 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои

м

Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.5. Вычисляем и строим эпюру

, где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

7.6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 8

Таблица 8

№ эл.	Z, м	о	б	у zg0, кПа	0.2 у zg0, кПа	у zpi, кПа	у zpiср, кПа	Е, кПа	S, м
0	0	0	1.000	36,31	7,26	300,54
1	0,72	0,6	0.972	50,20	10,04	291,52	296,03		0,0061
2	1,44	1,2	0.848	64,10	12,82	254,86	273,19		0,0056
3	2,16	1,8	0.682	77,99	15,60	204,97	229,92		0,00473
4	2,88	2,4	0.532	91,89	18,37	159,89	182,43		0,00375
5	3,6	3,0	0.414	105,79	21,16	124,42	142,16		0,00292
6	4,32	3,6	0.325	119,68	23,94	97,67	111,05		0,00228
7	5,04	4,2	0.260	133,58	26,72	78,14	87,91		0,0018
8	5,76	4,8	0.210	147,48	29,50	63,11	70,63		0,00145
9	6,84	5,4	0.173	161,37	32,27	51,99	57,55		0,00118
10	7,2	6,0	0.145	172,17	34,43	43,58	47,79		0,00289
11	7,92	6,6	0.123	182,97	36,60	36,96	40,27		0,00244
12	8,64	7,2	0.105	193,77	38,75	31,55	34,26		0,0020
У= 0,0371

Проверяем выполнение условия S < Su . В нашем случае 3,70 см < 8 см, где Su =8см – предельное значение осадки. Условие выполнилось.

Эпюра распределения напряжений szp , szg