Учебное пособие фмз правленное. Проектирование оснований фундаментов мелкого заложения
 Скачать 6.35 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
Особенности проектирования ленточных фундаментов
Для ленточного фундамента необходимо подобрать только один размер подошвы – его ширину. Определение ширины подошвы ленточного фундамента осуществляется, как и для отдельного фундамента, последовательными приближениями. Вначале по таблице 42 или 43 определяют расчетное сопротивление грунта R0 для того слоя грунта, на который опирается фундамент. Затем вычисляются ориентировочные размер ширины подошвы фундамента, как центрально загруженного, по формуле
где b– ширина подошвы фундамента, м; nII – сумма вертикальных нагрузок на одном метре длины фундамента, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его уступах (обрезах), и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН; R0,  – см. пояснение к формуле (58).По полученному размеру ширины подбирают типовую фундаментную плиту и конструируют, в первом приближении, тело фундамента в соответствии с указаниями п. 5.6. После этого, согласно принятым размерам, определяют расчетное сопротивление грунта R по формуле (15), и вычисляют среднее давление по подошве фундамента по выражению
где b– ширина фундаментной плиты, м mt – средневзвешенное значение удельных весов тела фундамента, грунта и пола, расположенных над подошвой фундамента; принимают равным 20 кН/м3; d – глубина заложения фундамента, м. Далее проверяются выполнение условия (55) и ограничений, изложенных в п. 7.2. При этом формулы для вычисления краевых давлений рII, кПа, принимают вид: при относительном эксцентриситете е / b 1/6
при относительном эксцентриситете е / b > 1/6
где mII - момент от всех нагрузок, действующий по подошве на одном метре длины фундамента, найденный с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияния верхних конструкций или без этого учета, кН·м; C0 - расстояние от точки приложения равнодействующей до края фундамента по его оси, м, определяемое по формуле
e - эксцентриситет равнодействующей нагрузки по подошве фундамента, м, определяемый по формуле
Ленточные фундаменты могут проектироваться с прерывистой укладкой плит (прерывистые фундаменты). Расчетное сопротивление грунтов основания R для прерывистых фундаментов определяют как для ленточных фундаментов по указаниям п. 3.2 с повышением значения R коэффициентом kd, принимаемым по таблице 45.
Прерывистые фундаменты с повышением расчетного сопротивления основания не рекомендуются: - в грунтовых условиях I типа по просадочности при отсутствии поверхностного уплотнения грунта в пределах деформируемой зоны; - при сейсмичности 7 баллов и более. При устройстве прерывистых фундаментов также могут применяться плиты с угловыми вырезами за исключением следующих случаев: - при залегании под подошвой фундаментов рыхлых песков; - при сейсмичности района 7 баллов и более (в этом случае можно применять плиты с угловыми вырезами, укладывая их в виде непрерывной ленты); - при неравномерном напластовании грунтов в пределах сооружения; - при залегании ниже подошвы фундаментов глинистых грунтов с показателем текучести IL >0,5. При совпадении ширины типовой сборной железобетонной плиты с шириной фундамента, полученной по расчету, плиты прямоугольной формы и с угловыми вырезами укладывают в виде непрерывной ленты. В этом случае расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (15), может быть повышено в соответствии с рекомендациями п. 3.2. При несовпадении ширины фундамента, полученной по расчету, с шириной типовой сборной плиты, проектируют прерывистые фундаменты. Для прерывистых фундаментов, проектируемых с повышением расчетного сопротивления основания, вычисленного по формуле (15), коэффициент повышения не должен быть больше значений, приведенных в таблице 45, а для плит прямоугольной формы, кроме того, не должен быть больше коэффициента k’d, приведенного в таблице 46.
Расчет осадки ленточных с угловыми вырезами и прерывистых фундаментов производят как расчет сплошного ленточного фундамента на среднее давление, отнесенное к общей площади фундамента, включая промежутки между плитами и угловые вырезы.
Решение. Предварительная ширина подошвы фундамента при = 20 кН/м3 2,4 м.Определим расчетное сопротивление грунта основания. По таблице 15 для песка мелкого при L/H = 4 c1 = 1,3, c2 = 1,1. Прочностные характеристики грунта (φ и с) определены непосредственными испытаниями, поэтомуk = 1. При b < 10 м kz = 1. По таблице 16 для φ = 32° М = 1,15, Мq = 5,59. Расчетное сопротивление грунта вычисляем по формуле (15)  ==  = 346 кПа.Расчетная ширина фундамента  1,24 м.Расчетное сопротивление грунта вычисляем по формуле (15)  = 327 кПа.Среднее давление по подошве фундамента pII = nII / b + mtd = 380 / 1,3 + 20·2 = 332 кПа. Принимаем прерывистый фундамент из плит прямоугольной формы шириной 1,4 м. Коэффициент превышения расчетного сопротивления в этом случае k’d = 1,07 (таблица 46), а коэффициент kd = 1,15 (таблица 45). Количество плит прямоугольной формы определяем по наименьшему из этих коэффициентов. Площадь ленточного фундамента А = 1,2430 = 37,2 м2. Суммарная площадь прямоугольных плит в прерывистом фундаменте АВ = 37,2 / 1,07 = 34,8 м2. Количество плит в прерывистом фундаменте (площадь плиты AS =1,4·1,18=1,65 м2) n = AB / AS = 34,8 / 1,65 = 21 шт. Расстояние между плитами lb = (Lст – nl) / (n – 1) = (30 - 21·1,18) / (22 – 1) = 0,25 м Определяем среднее давление по подошве плит по формуле ps = 380·30 / (21·1,65) = 329 кПа. Фактическое превышение расчетного сопротивления k’d = 329 / 327 = 1,01, т.е. не больше допустимого.
Расчетная схема стены подвала с приложенными к ней нагрузками представлена на рисунке 50. Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на стену подвала Р, на глубине у (рисунок 50) определяется по формуле
где – удельный вес грунта; f– коэффициент надежности по нагрузке для грунта засыпки, равен 1,1 для расчета по первой группе предельных состояний и 1 – по второй группе предельных состояний; с – удельное сцепление грунта; К1 – коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом 0 к вертикали, коэффициент бокового давления грунта , и угол наклона плоскости скольжения 0, в зависимости от угла внутреннего трения φ, для гладкой вертикальной стены подвала определяются по формулам
для шероховатой вертикальной стены подвала К1, К2, и 0 определяются по формулам
здесь = 0,5. Д  ля сооружений с глубиной заложения 3 м и менее предельные значения удельного сцепления грунта засыпки сI, в расчетах принимаются не более 5 кПа, а сII не более 7 кПа. Для сооружений с глубиной заложения менее 1,5 м удельное сцепление сI следует принимать равным нулю. Интенсивность горизонтального давления грунта от временной нагрузки, определяется по формуле
где q – интенсивность временной нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения; f– коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки, равен 1,2 для расчета по первой группе предельных состояний и 1 – по второй группе предельных состояний. При неполной эпюре интенсивности горизонтального давления грунта по высоте стены подвального помещения и несмещаемом перекрытии (рисунок 50) реакция в уровне низа перекрытия R определяется по формуле
где
Р1 и Р2 - интенсивности горизонтального давления грунта от собственного веса соответственно на глубине h1 и (h1+h2), определяются по формуле (75) при значениях , К1, К2 и 0, определяемых по формулам (76, 77), k - коэффициент, учитывающий изменение реакции R за счет поворота фундамента
здесь = 6 для положительных значений М и Q; = 3 - для их отрицательных значений (см. рисунок 50);
где Eb - модуль упругости бетона; Е - модуль деформации грунта основания; b - ширина подошвы фундамента стены; Ih - момент инерции 1 м сечения стены, который допускается определять по приведенной толщине стены tred, определяемой по формуле
где t1 - толщина стены в верхней части; t2 - то же, в нижней части (в уровне сопряжения с фундаментом); G - вес грунта и временной нагрузки над левой частью фундамента; е - эксцентриситет приложения силы G относительно центра тяжести подошвы фундамента; Мс - изгибающий момент на уровне перекрытия. Изгибающий момент М0 в уровне подошвы определяется по формуле
Контрольные вопросы для самоподготовки.
Расчет оснований по несущей способности производят исходя из условия
где F - расчетная нагрузка на основание, кН, определяемая для расчета по первой группе предельных состояний; Fu - сила предельного сопротивления основания, кН; с - коэффициент условий работы, принимаемый:
n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности. Примечание - В случае неоднородных грунтов средневзвешенное значение с принимают в пределах толщины b1 + 0,1b (но не более 0,5b) под подошвой фундамента, где b - сторона фундамента, м, в направлении которой предполагается потеря устойчивости, а b1=4 м. Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления Nu, кН, основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, определятся по формуле (85), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0,5R (R - расчетное сопротивление грунта основания)
где b и l - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
здесь eb и el - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м, при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания; N, Nq, Nc - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 47 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта φI и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента; I и I - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора); cI - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа; d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала); , q, c - коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:
здесь η = l / b; l и b - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l и b, определяемым по формулам (86). Если η = l / b < 1, в формулах (87) следует принимать η = 1.
Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия
где Fh и Fv - соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента, кН. Расчет по формуле (85) допускается выполнять, если соблюдается условие
Примечания 1 При использовании формулы (85) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта. 2 Если условие (88) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве из условия (90). 3 При соотношении сторон фундамента η >5 фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты , q и c принимают равными единице. Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия
где ΣFs,a и ΣFs,r - суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента, коэффициента трения подошвы фундамента по грунту, а также силы гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы фундамента); c и n - то же, что и в формуле (84). Подробно расчет фундамента на сдвиг по подошве рассмотрен в пособии по проектированию подпорных стен и стен подвалов [11], пример расчета также приведен в методических указаниях по расчету подпорной стены [20]. Контрольные вопросы для самоподготовки.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
 перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
= 19,2 кН/м3. Нагрузка на обрезе фундамента n0II = nII = 380 кН/м. 
,
