Перевірка достатності розмірів фундаментів, що експлуатуються.

Нормативне навантаження на верхньому обрізі фундаменту:

Об’єкт знаходиться в м. Херсон.

Глибина промерзання 0,8 м.

Навантаження на рівні підошви ф-ту:

навантаження від ваги фундаменту

навантаження від ваги ґрунту на уступах фундаменту

збільшення моменту за рахунок дії горизонтального навантаження

Сумарне навантаження на підошві фундаменту з врахуванням збільшення навантаження при реконструкції:

Середнє напруження на підошві фундаменту:

Максимальне та мінімальне напруження на краю підошви ф-ту:

Розрахунковий опір ґрунту основи несучого шару

_с1,_с2, - коефіцієнти що залежать від виду та стану ґрунту (пісок), а також від співвідношення довжини L та висоти H будинку:

k, k_Z– коефіцієнти, визначаються по нормам. Так як ширина підошви фундаменту, приймаємо:

b – ширина фундаменту ;

, глибина закладання фундаменту від поверхні, м;

d_b– глибина підвалу. Він в даному випадку відсутній,;

– коефіцієнти, визначаються нормами в залежності від=35:

_My=1.68

_Mq=7.71

_Mc=9.58

– середньозважена величина питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаменту

– середньозважена величина питомої ваги ґрунтів, що залягають нище підошви фундаменту

Розрахунковий опір піску для даного фундаменту:

Умови реконструкції, що впливають на підсилення основ та фундаментів будівлі (споруди).

1.За умовами реконструкції навантаження на верхньому обрізі фундаментів значно збільшується. Так, для розрахункового фундаменту по осі “А” (або інше) вони складають:

N₁^II = 24501.65=

= 4043 кН, М₁^ІІ = 1821.2=219.6кНм, Q₁^II = 341.12=37 кН.

2. Без зміни конструкції та умов експлуатації підлоги це приводить до збільшення навантажень на підошві фундаменту:

 N₁^II = N₁^II + N_f^II + N_s^II= 4043+81.3+154.5=4279 кН;  М₁^ІІ = М₁^ІІ + М_Q1^ІІ=219.6+68=288 кНм.

3. Напруження на підошві фундаменту, що експлуатується, при цьому складуть, кПа:

4. Перерахуємо розрахунковий опір ґрунту з врахуванням зниження показників _II=35-7=27град; c_II=7(1-0.4)=4.2 кПа.

Тоді 0.91;4.64;7.14;

5. Перевіримо виконання умов:

а) _mt=536кПа > R=414кПа;

б) _max=612кПа <1.2 R=1.2414=497 кПа;

в) _min =460кПа 0.

Висновок: Оскільки основні умови по напруженням на підошві фундаменту не виконуються у зв’язку зі зростанням навантажень на його верхньому обрізі, а також враховуючи стан бетону (місцеве розм’якшення та вивітрювання) і зниження характеристик ґрунту , необхідно провести заходи по підсиленню фундаментів. Ці заходи будуть розроблені у двох варіантах:

1) з підширенням підошви фундаменту;

2) вдалюваними палями.

Підсилення фундаменту неглибокого закладання розширенням його підошви.

1. Визначимо необхідну загальну площу підошви підсиленого фундаменту під колону у першому наближенні:

а) ексцентриситет е = М₁^ІІ / N₁^ІІ=219.6/4043=0,05м;

б) коефіцієнт позацентрового завантаження при е=0.07м  b/30=2.85/30=0.095 приймаємо k_e=1.

Тоді загальна площа фундаменту:

Приймаємо розміри підошви фундаменту b₁=3.5 м та l₁=3,3м (А_f= 3,5∙3,3=11.55м²).

2.Проведемо уточнення величини R для ширини b₁=3.5м:

3. Визначимо необхідну загальну площу підошви підсиленого фундаменту під колону у другому наближенні:

а) ексцентриситет е = М₁^ІІ / N₁^ІІ=219.6/4043=0,05м;

б) коефіцієнт воза центрового завантаження при е=0.05м  b/30=3,3/30=0,11 приймаємо k_e=1.

Тоді загальна площа фундаменту:

Приймаємо остаточно розміри підошви фундаменту b₁=3,5м та l₁=3,2м (А_f= 3,5∙3,2=11.20м²).

4. Визначимо геометричні характеристики підсиленого фундаменту:

А_f= 3,53,2=11,2м²;

W_f=(b²h)/6=3,5²3.2/6=6.53м³;

5. Визначимо змінені навантаження:

а) навантаження від ваги фундаменту: N_f^II = _bt  V_bt = 25 5.71= 143 кН.

б) навантаження від ваги ґрунту на уступах фундаменту: N_s^II = ₁^II  V_s= 154.5 кН.

Тоді:

 N₁^II = N₁^II + N_f^II + N_s^II= 4043+143+154.5=4341 кН;  М₁^ІІ = М₁^ІІ + М_Q1^ІІ=293.6кНм.

5. Перевіримо напруження на підошві фундаменту:

6. Приймаємо таку конструктивну форму підсилення фундаменту:

7. Перевіримо плитну частину фундаменту з умови продавлювання:

а) спрощено визначаємо значення навантажень для I-го граничного стану:

N₁^I=1.24341=5209кН, та М₁^І=1.2293.6=352 кНм

б) максимальний крайовий тиск на підошві фундаменту:

в) розмір нижньої сторони грані площини продавлювання:

h_o1=b_o+2h_пл =0.75+2(0,9-0,035)=2,48м;

г) середній розмір цієї грані:

д) площа, з якої збирається зусилля: А₀=0.4753,2=1.52 м²;

е) розрахункова сила продавлювання: F= А₀p_max=1.52388=590 кН;

є) оскільки призма продавлювання знаходиться в межах тіла старого фундаменту, то розрахунковий опір бетону приймаємо з коефіцієнтами _b2 та _b3:

Для бетону класу B15: R_bt=R^табл_b2_b3=0,66∙0.90.85=0,505МПа;

Перевіряємо умову:

F=590кН<α R_btu_mh=15051,620.865=707кН;

Висновок: Отже, міцність на продавлювання і висота сходинки – достатні.

8. Визначимо сумарну необхідну площу поперечного перерізу робочої арматури А_s в перерізі примикання її до старої частини фундаменту:

Тут діє згинальний момент від реактивного тиску ґрунту:

Тоді

,

По табл. 20 “Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)” находимо = 0.999

Тоді переріз розтягнутої арматури: