Розрахунок і конструювання фундаментів мілкого закладення на природній основі у осях 1/в
Початкові дані:
Глибина закладення підошви фундаменту d=4,65 м
γ = 16,5 кН/м3, φ = 190, С = 5 кПа, Е = 11 МПа
Основою фундаменту служить – суглинок легкий з характеристиками:
Заздалегідь розміри підошви фундаменту в плані визначаються по умовному розрахунковому опору ґрунту основи з урахуванням умовної ширини підошви фундаменту b=1,0м
Згідно табл. ДБН для φ=19°
Мγ=0,47
Мq=2,89
Мс=5,48
k - коефіцієнт, приймається рівним 1,01, т. як. міцності характеристики ґрунту (φ и C) визначені по таблиці;
kz-коефіцієнт впливу площі фундаменту;
т. як. b < 10м, то kz=1
γc1,γc2 - коефіцієнти умов роботи, приймаються згідно ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти»;
γc1=1,1
γc2=1,0
γII - розрахунковий опір питомої ваги ґрунтів нижче підошви фундаменту;
γIII - розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаменту;
d=4,65 – глибина закладення фундаментів.
При b=1м R=354,77 кПА
Визначаємо площу фундаменту у першому наближенні
А1=
Обраховуємо ширину підошви фундаменту
А=b·а
n=1÷1,7 – співвідношення між сторонами колони.
У нашому випадку n=1,33
b2=
Визначаємо розрахунковий опір у другому наближенні:
При b2=3,97м R2=379,93 кПА
А2=
Обраховуємо ширину підошви фундаменту
b3=
Приймаємо b=4м;
Перевірка крайових тисків під підошвою фундаменту:
ср=
кН/м2;
ср.< R; 352,81<379,93
max < 1,2R
378,45< 455,916
Приймаємо b=4
Умова міцності виконана.
Конструювання фундаменту
Конструювання фундаментуа вибираємо виходячи з умов жорсткості:
Висота плитної частини:
;
Де b, l – ширина та довжина фундаменту, м
lк, bк – ширина та довжина колони, м
;
.
Приймаємо трёх сходовий ростверк з висотами:
1-0,3
2-0,3
3-0,45
Визначаємо оптимальний виніс нижньої ступені фундаменту виходячи з умов:
Перевіряємо
жорсткість конструкції фундаменту на
продавлювання:
Розміри підколоної частини:
Необхідна висота конструкції фундаменту визначається за формулою:
-
середній
периметр основи піраміди продавлювання
Армування конструкції фундаменту
Згинаючий момент рівний:
Де l – довжина фундаменту, м;
-
ширина
фундаменту, м;
–
довжина
підколоника, м;
-
ширина
підколоника, м.
Необхідна площа поперечного перетину арматури:
Необхідна кількість стрижнів на 1м фундаменту при кроці:
Площа одного стрижня рівна:
64,2/20=3,2
60,14/27=2,2
Приймаємо 20Ø 22 А400С з As =3,801см
Приймаємо 27Ø 18 А400С з As =2,545см
Розрахунок осідання фундаментів
Обчислюємо середній тиск під підошвою стрічкового фундаменту:
=352,81кПа
Обчислюємо тиск ґрунту від відповідної ваги на рівні підошви фундаменту:
16,3·3,5=76,725кПа
Обчислюємо додатковий тиск від рівня підошви фундаменту:
=291,73-57,05=276,08кПа
Осадку основи проектуємих фундаментів вважаємо по розрахунковій схемі лінійно - деформованого елементу з розбиттям на елементарні шари:
для b=4м: hэ=0,2·4=0,8м
Обчислюємо коефіцієнт глибини розташування елементарного шару:
Визначаємо коефіцієнт розсіювання напруги по глибині (ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти»):
Обчислюємо додатковий тиск на межі кожного елементарного шару:
Для встановлення межі товщі, що стискається, розраховуємо тиск власної ваги ґрунту по глибині d:
Обчислюємо осідання:
-
z
Α
σzg0
0,2σzg0
σzpi
σzp ср.
Ei
Si
0
0
1
76,725
15,345
276,08
0
11
0
0,4
0,8
0,969
70,09
14,018
221,64
272,21
11
0,0167
0,8
1,6
0,836
83,13
16,626
208,6
247,95
28
0,0157
1,2
2,4
0,678
98,25
19,65
193,48
191,37
28
0,0057
1,6
3,2
0,525
113,37
22,674
178,36
118,875
28
0,0053
2
4,0
0,409
128,49
25,698
163,24
58,365
28
0,0049
2,4
4,8
0,32
143,61
28,722
148,12
45,27
28
0,0044
Всього
0,0684
S=0,8*0.0684=0.05472
Максимальна осадка у нашому випадку згідно ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти» не повинна перевищувати 15см – умова виконана. 5.472см.< 15 см.