Определение осадок фундаментов

«Посадка здания на инженерно-геологический разрез

Осадка определяется по формуле 5.16 [3]:

S = в * ?ⁿ_i=1 * ((у^ср._zpi — у^ср._zyi)*h_i/E_i + в * ?ⁿ_i=1 * (у^ср._zyi*h_i)/E_ei (5.10).

Где n — число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания;

у^ср._zp — среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i-ом слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, кПа;

у^ср._zy — среднее значение вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрыве котлована грунта, кПа;

h_i — толщина i-ого слоя грунта, принимаемая не болеем 0,4 ширины фундамента, м;

в — безразмерный коэффициент, равный 0,8;

E_i — модуль деформации i-ого слоя грунта по ветви первичного загружения, Мпа;

E_ei — модуль деформации i-ого слоя грунта по ветви вторичного загружения, Мпа;

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента:

у_zg = y*z+d, (5.11).

где y — удельный вес грунта, кН/м³;

z — глубина расположения рассматриваемой точки, м.

Вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубину z от подошвы фундамента определяется по формуле 5.17[3]:

у_zp = б * P_ср, (5.12).

где б — коэффициент рассеивания, определяется по таблице 5.8[3] в зависимости от относительной глубины о.

P_ср — среднее давление под подошвой фундамента, 230,92 кПа.

Относительная глубина определяется, согласно рекомендациям п. 5.6.32 [3]:

о=(2*z)/b (5.13).

где z — расстояние от подошвы фундамента до рассматриваемой точки, м;

b — ширина подошвы фундамента, 2,1 м.

Соотношение сторон фундамента Ф1:

з = 1/ b = 3,3 /2,1 = 1,57.

Вертикальное напряжение от собственного веса вынутого в котловане грунта в середине i-ого слоя на глубине z от подошвы фундамента определяется по формуле 5.18[3]:

у_zy = б₁ * у_{zg, 0}, (5.14).

где у_{zg, 0} — вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента, кПа;

б₁ — коэффициент рассеивания, определяется по таблице 5.8[3] в зависимости от относительной глубины фундамента о₁.

Относительная глубина определяется, согласно рекомендациям п 5.6.32[3]:

о₁=(2*z)/b₁ (5.15).

где b₁ — ширина котлована — 24,5.

Соотношение сторон котлована:

з₁ = 1₁/ b₁ = 72,5/66,5= 1,09.

При планировке срезкой:

у_{zg, 0} = г¹ * d, (5.16).

При отсутствии планировки и планировке подсыпкой:

у_{zg, 0} = г¹ * d_n, (5.17).

где г — удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

d — глубина заложения фундамента при планировке срезкой, м.

d₀ — глубина заложения фундамента при отсутствии планировки и планировке подсыпкой, м.

Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимают согласно рекомендациям п. 5.6.41[3] на глубине z = H_с, где выполняется условие:

у_zp = 0,5 * у_zg, (5.18).

При этом глубина заложения сжимаемой толщи H_с, не должна быть меньше H_min, равной половине ширины фундамента, когда b? 10 м. Так как, в нашем случае, b = 2,1 м, то H_min = 1,65 м.

Рисунок 18. Схема для расчета осадки фундамента Ф1.

Толщину слоя, но которое разбивается грунтовая толща, под подошвой фундамента, определим из условия п. 5.6.31[3]:

• ^h₁? 0,4*b, (5.18)
• ^h₁? 0,4*2,1 = 0,84 м.

Определение нижней границы сжимаемой толщи Таблица 9.

Согласно результатам расчета и условию 5.18, Hс = 6,850 м м, что больше значения.

H_min = 1,65 м. Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине 6,850 м, с модулем деформации грунта более 7 МПа.

Определим осадку фундамента Ф1: по формуле 5.10:

• S = 0,8*[(226,9−28,83)*0,65 +(189,07−28,74)*0,65 + (148,57−28,71)*0,17
• 11 000 11 000 11 000

+ (108,6−28,67)*1,0 + (63,06−28,59)*1,0 + (42,20−28,51)*1,0 +.

• 13 200 13 200 13 200
• (28,89−28,43)*0,94 + (20,98−28,35)*1,0 + (17,66−28,30)*1,0=
• 13 200 21 000 21 000

=0,0256 м = 2,6 см;

Определение осадки фундаментов Ф71, Ф3; Ф9; Ф72.

Осадки остальных фундаментов находим с помощью программы Excel:

Ф1, S = 0,026 м = 2,6 см.

Ф7₁, S = 0,1 045 м = 1,05 см, Ф3, S = 0,013 м = 1,3 см, Ф9, S = 0,997 м = 1,0 см, Ф7₂, S = 0,0143 м = 1,4 см.

Проверка выполнения условия S? [Su]

Для производственного здания с полным железобетонным каркасом, максимальная осадка согласно приложению Д [3], равна 10 см. Используя результаты расчета сравним полученную осадку с допустимой.

Для Ф1, = 2,6 см? 10.

Ф7₁, S = 1,05 см? 10.

Ф3, S = 1,3 см? 10.

Ф9, S = 1,0 см? 10.

Ф7₂, S = 1,4 см? 10.

Как видно из выше приведенных данных все полученные осадки фундаментов меньше предельно допустимых, следовательно, размеры подошвы фундамента достаточны и изменений не требуют.

По результатам расчетов конструируем фундаменты мелкого заложения, схемы фундаментов Ф1, Ф7₁, Ф3, Ф9, Ф7₂ с привязкой к осям показаны на рисунке 19.

Конструирование фундаментов мелкого заложения (ФМЗ)