Материал: 2037
|
|
|
|
N1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
My |
м |
|
|
|
|
|
|
м |
м |
|
м |
0.00 |
|
|
|
|
|
|
0.175 |
0.075 |
|
0.075 |
0.175 |
|
|
|
|
|
Fx |
hk |
|
|
|
|
||||
|
0,15 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hст |
|
|
|
|
|
|
ИГЭ 1 |
h1 |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hф |
0,05 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hдн |
|
|
|
|
|
|
ИГЭ 2 |
h2 |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
l |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ИГЭ 3 |
h3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р с.3. Схема к решению задачи. |
|
|
|
||||||
|
Методические указания к выполнению задания |
|
|
|||||||
1. Глубина заложения фундаментов должна приниматься с уче- |
||||||||||
том: назначения и конструктивных особенностей проектируемого со- |
||||||||||
оружения; нагрузок и воздействий на его фундаменты; глубины се- |
||||||||||
зонного промерзания грунтов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
бА |
|
|
|
||||||
Подошву фундамента необходимо располагать исходя из условия: |
||||||||||
|
|
|
d df |
, |
|
|
|
|
(5) |
|
где df – расчетная глубина сезонного промерзания, по формуле: |
|
|||||||||
|
|
|
df |
khd fn , |
|
|
|
(6) |
||
|
|
|
|
Д |
|
|||||
здесь kh– коэффициент, учитывающий влияние теплового режима со- |
||||||||||
оружения, принимается по табл.12; |
|
|
|
|
Таблица12 |
|||||
Значение коэффициента kh |
|
|
|
|
|
|
|
|||
учитывающего влияние теплового режима |
|
|||||||||
|
сооружения (Извлечение из СП 22.1333-2016[5]) |
|
|
|||||||
Особенности сооружения |
Коэффициент kh при Ирасчетной среднесуточной |
|||||||||
|
|
температуре воздуха в помещении, примыкающем |
||||||||
|
|
|
|
к наружным фундаментам, °С |
|
|||||
Без подвала с полами, уст- |
0 |
|
5 |
|
10 |
|
15 |
20 и более |
||
0,9 |
|
0,8 |
|
0,7 |
|
0,6 |
0,5 |
|
||
раиваемыми: по грунту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Для промежуточных значений °С,: kh определяется по интерполяцией |
||||||||||
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
dfn – нормативная глубина сезонного промерзания по выражению:
dfn= dо Мt , |
(7) |
где dо– величина, принимаемая , равной, для: суглинков и глин – 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28; песков крупных и сред-
|
ней крупности – 0,3; Мt – безразмерный коэффициент, численно рав- |
|||||||||||
Средняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных |
|||||||||||
|
температур за зимний период в данном регионе по табл.13. |
Таблица 13 |
||||||||||
|
|
|
|
месячная и годовая температуры воздуха |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
(Извлечение из СП 131.1333-2012[2]) |
|
|
|
|
|||||
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
№ |
Пункт |
|
|
|
I |
II |
III |
XI |
|
|
XII |
|
1 |
Челяб |
нск |
|
|
-15,8 |
-14,3 |
-7,4 |
-6,2 |
|
|
-12,9 |
|
2 |
Хабаровск |
|
|
-20,2 |
-16,1 |
-6,8 |
-7,3 |
|
|
-17,7 |
|
|
3 |
б |
-15,9 |
-7,8 |
-7,3 |
|
|
-14,3 |
||||
|
Омск |
|
|
|
-17,2 |
|
|
|||||
|
4 |
Новос |
рск |
|
-20,3 |
-18,3 |
-10,7 |
-9,8 |
|
|
-17,4 |
|
|
5 |
Москва |
|
|
-7,8 |
-7,1 |
-1,3 |
-1,1 |
|
|
-5,6 |
|
|
6 |
Н. Новгород |
|
|
-11,8 |
-11,1 |
-5,0 |
-2,8 |
|
|
-8,9 |
|
|
7 |
Екатер |
н ург |
-13,6 |
-11,8 |
-4,0 |
-5,6 |
|
|
-11,3 |
||
|
8 |
|
|
|
А |
-1,5 |
0,0 |
|
|
-3,9 |
||
|
Санкт-Петер ург |
-6,6 |
-6,3 |
|
|
|||||||
|
9 |
Архангельск |
|
-13,6 |
-12,1 |
-5,7 |
-4,8 |
|
|
-9,9 |
||
|
10 |
Иркутск |
|
|
-18,5 |
-15,5 |
-7,0 |
-7,9 |
|
|
-15,9 |
|
|
2. Учет конструктивных тре ований. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Отметка обреза фундамента должна приниматься минимум на |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||
|
0,15 м ниже отметки поверхности грунта. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Глубина заложения фундамента (рис.3) определяется по формуле: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
d= 0,15+hст+0,05+hдн, |
|
|
|
|
(8) |
||
где hст – высота стакана = (1,0…1,5) hk ,м; hk – наибольший размер сечения колонны, м, по табл.9; hдн – высота днища стакана – 0,6÷0,8 м.
Высота фундамента (рис.3): Hф = hст+0,05+hдн , при этом высота фундамента стаканного типа должна быть кратной 0,3 м, т.е. 1,5; 1,8; 2,1 и т.д.
Длину подошвы фундамента определяют по формуле:
|
|
N |
1 |
|
|
N |
1 2 |
|
6 M 0 |
, |
|
|
|
|
(9) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|||||||
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
K |
|
И |
||||||||||||
|
2 K |
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где: К=b[1,2( 1+ 2b)- фd] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
здесь: |
|
|
с1 с2 |
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||||||
|
|
q |
d I |
M |
c |
C |
II |
(10) |
||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
k |
|
|
|
|
|
1 |
II |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
17
|
|
2 |
|
с1 с2 |
М kz II , |
|
|
(11) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь: γф = 20 кН/м3 – осредненный удельный вес бетона и грунта на |
||||||||||||||||||
уступах фундамента; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'II – осредненное расчетное значение удельного веса грунта, зале- |
||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гающих в пределах глубины заложения фундамента d, (при наличии |
||||||||||||||||||
подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды |
||||||||||||||||||
– IIвзв ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рассчитывают |
II , |
II , k , kz принимаются по зада- |
||||||||||||||||
Значен я: с1, с2, |
Мq, Мс , M , |
|||||||||||||||||
че 1, для слоя грунта основания в котором расположена подошва |
||||||||||||||||||
фундамента. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
М |
F d . |
|
|
(12) |
|||||||||||
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
у |
|
|
x |
|
|
|
|||
бАlb bl |
|
|
||||||||||||||||
Начальную (м н мальную) ширину подошвы фундамента прини- |
||||||||||||||||||
мают bmin 1,5м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значение длины фундамента α по |
||||||||
формуле (10). После расчета проверяют выполнения условия по соот- |
||||||||||||||||||
ношен ю сторон: l/b ≈ (1,2 – 1,6). Если условие не выполняется, уве- |
||||||||||||||||||
личиваем ширину b с шагом 0,3 м и снова повторяем. Расчет выпол- |
||||||||||||||||||
няем до выполнения условия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
После выполнения условия проверяем выполнение условия: |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R. |
|
|
|
||||||
|
N1 |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||||
|
|
|
ф |
d |
|
|
|
|
|
|
1,2 1,2 |
2 |
b; |
(13) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример решения |
|
|
|
|||||||||||
Исходные данные: N/ = 670 кН; M /y =94,0 кН·м; F /x 24,0 кН. |
|
|||||||||||||||||
Район проектирования г. Омск. Размеры колонны: bk=400 мм; hk |
||||||||||||||||||
=800 мм; инженерно-геологические условия по задаче 1. |
|
|||||||||||||||||
Среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкаю- |
||||||||||||||||||
щем к наружным фундаментам, 10 0 С. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1.Назначаем глубину заложения фундамента c учетом сезонного |
||||||||||||||||||
промерзания грунта из условия: d |
|
d f |
|
|
|
|||||||||||||
2.Определяем нормативную глубину промерзанияИпо формуле (6): |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
dfn = dо |
|
Мt |
, |
|
|
|
||||||
где d0 =0.28 для ИГЭ 1 – супесь; район строительства г. Омск по |
|
|||||||||||||||||
табл.11: Мt=17,2+15,9+7,8+7,3+14,3= 62,50С. |
|
|
|
|||||||||||||||
dfn = 0,28 |
|
|
=0,28 7,91=2,21 м. |
|
|
|||||||||||||
|
62,5 |
|
|
|||||||||||||||
3. Определяем расчетную глубину промерзания по формуле (7):
18
df khdfn=0,7 2,21=1,55 м.
где kh–коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения, по табл.10 при температуре наружного воздуха, 10 0 С – 0,7.
4.Определяем высоту фундамента и глубину заложения (рис.3): высота фундамента:
hст =(1,0…1,5)hk=1,0 0,8=0,8 м; hдн= 0,80 м; Hф= hст+0¸05+hдн=0,8+0,05+0,8=1,65 м.
т.к. высота фундамента стаканного типа должна быть кратной 0,3 м,
т.е. 1,5; 1,8; 2,1, пр н маем Нф 1,80м.
Глуб на заложен я с учетом обреза фундамента принятого на
0,15 м н же уровня планировки будет: |
||
С |
d= 0¸15+1,80=0,15+1,80=1,95 м |
|
|
||
5. Так как глу |
|
на заложения фундамента d =1,95 м и его по- |
дошва расположена в толще ИГЭ1 (супесь пластичная, мощность слоя |
||
h1=2.0 м), пр н маем |
d =2,25м (2,1+0,15), а для расчета принимаем |
|
данныеглубинеслоя ИГЭ-2: |
||
IIвзв 10,05кН/м3; |
при φII = 22○: Mγ = 0,61; Mq = 3,44; Mc = 6,04, |
|
СII=28 кПа.
6.Определяем размеры фундамента.
Принимаем начальную ширину подошвы фундамента bmin 1,5 м. Рассчитываем длину подошвы фундамента l по формуле (9):
|
N1 |
|
N1 |
2 |
6M y0 |
1670 |
|
|
1670 2 |
6 148,0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,53м; |
|||
бА |
|
|||||||||||||||||
|
2K |
|
2K |
|
|
K |
|
2 545,03 |
2 545,03 |
545,03 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
М 0 |
М1 F d =94,0+24 2,25=148,0 кН∙м; |
|||||||||||||||
|
|
|
у |
|
у |
x |
|
И |
||||||||||
Определяем |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
II – осредненное расчетное значение удельного веса |
||||||||||||||||||
грунта, залегающих в пределахДглубины заложения фундамента |
||||||||||||||||||
d=1,95 м, с учетом уровня грунтовых вод WL -1,80 м: |
||||||||||||||||||
|
|
|
'II =(19,13 1,8+9,61 0,2+10,05*0,25)/2,25=17,27 кН/м3; |
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
1,2 1,0 |
|
3,44 2,25 17,27 6,04 28 330,32кПа; |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1,2 1,0 |
0,61 1,0 10,0 6,65 кПа/м; |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К 1,51,2(330,32 6,65 1,5) 20,0 2,25 545,03 кН/м.
19
Соотношение сторон |
l |
3,6 2,4. Такое соотношение сторон |
|||||
|
|
b |
1,5 |
|
|
|
|
неприемлемо, принимаем b = 2,1 м (шаг 0,3 м 2+bmin). |
|
||||||
Повторно определяем значение К: |
|
|
|||||
К = 2,1 1,2(330,32 + 6,65∙2,1) – 20∙2,25 = 773,10кН/м. |
|||||||
l |
1670 |
|
1670 |
2 |
6 148,0 |
2,60 м. |
|
|
|
|
|
773,1 |
|
||
|
2 773,1 |
2 773,1 |
|
|
|
||
оотношен е сторон l 2,7 1,29. |
|
|
|||||
|
|
b |
2,1 |
|
|
|
|
Услов е l/b ≈ (1,2 – 1,6) не выполняется, |
принимаем b = 1,8 м |
||||||
С(шаг 0,3 м +bmin). Определяем новое значение К: |
|
||||||
К = 1,8 1,2(330,32 + 6,65∙1,8) – 20∙2,25 = 638,35кН/м. |
|||||||
l |
1670 |
|
1670 |
2 |
6 148,0 |
|
|
|
|
|
|
|
3,07 м. |
||
2 638,35 |
2 638,35 |
638,35 |
|
||||
и |
|
|
|
|
|
||
Определяем соотношение сторон: 3,3/1,8=1,83. |
|
||||||
1,2<1,29<1,6 тре уемое условие l/b ≈ (1,2 – 1,6) выполняется. |
|||||||
Размеры фундамента в плане принимаем; l=2,7 м; b=2,1 м. |
|||||||
Исходные и полученные данные наносим на схему (рис.4) |
|||||||
|
|
|
N1=670 кН |
|
|
||
|
|
hk=0,80 м |
|
My=94кН м |
|
|
|
|
|
|
0.00 |
|
|||
|
Fx=24 кН |
0.175м0.075м |
0.075м 0.175м |
|
|
||
|
0,15м |
|
|
|
|
|
|
бА |
|
||||||
d=1.95 м Hф=1.80 м |
0,05 м Hст=0,95 м |
|
|
|
|
супесьпластичная |
h1=2,0 м |
|
м |
|
ДГЭ1- |
||||
|
hдн=0,80 |
|
l=3,2 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
2.4 м |
|
|
|
И |
||
|
|
|
|
|
bk=H |
|
|
|
b= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hk= 800 мм |
|
|
|
Рис.4. Схема исходных и полученных значений
20