І.І.Ваганов, І.В.Маєвська, М.М.Попович

РОЗРАХУНОК ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА ЕОМ

Курсове та дипломне проектування

Вступ

1 Загальні положення з розрахунку і проектування основ і фундаментів

2 Підготовка даних для проектування основ та фундаментів

3 Розрахунок та проектування фундаментів мілкого закладання

4 Розрахунок пальових фундаментів

5 Розрахунок деформацій основ

6 Перевірка слабкого підстилкового шару і проектування ґрунтових подушок

Література

3 Розрахунок та проектування фундаментів мілкого закладання

3.7 Приклад розрахунку

Потрібно розрахувати поперечні розміри підошви фундаменту під збір­ну колону промислової споруди в її підвальній частині.

Початкові дані: поперечні розміри колони 0,5х0,7 м, глибина підвалу 2,0 м, розрахункові навантаження для розрахунків за другою групою граничних станів (gf = 1): N = 1600kH; Mx = 200kH×м; Му = 0 (вертикальна сила прикладена на рівні обрізу фундаменту, згинальний момент - на рівні підошви).

Ґрунти основи та їх фізико-механічні характеристики показані на розрізі (рис. 3.6).

Користуючись формулою (3.16), визначаємо конструктивну висоту фундаменту

Hf = 70 + 200 + 50 + 700 = 1020 mm

та відповідно до конструктивних вимог приймаємо Hf = 1,05 м. Тоді глибина закладання фундаменту нижче підлоги підвалу d1 = 1,05 + 0,15 =  1,2м, де 0,15 м - товщина підлоги підвалу.

Усереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунту вище підошви фундаменту

 

Оскільки зворотне засипання котловану здійснюється ґрунтами шарів 2 та 3, потужність і питому вагу рослинного шару не враховуємо.

 


Рисунок 3.6 – Схема розташування фундаменту в грунті

 

Усереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунту нижче підошви фундаменту на глибину 2м

 

Співвідношення сторін підошви фундаменту приймаємо таким самим як і співвідношення поперечних розмірів колони z = 1,4.

Коефіцієнти умов роботи відповідно до табл. 3.3 при відношенні L/H=4 складають gc1 = 1,1; gc2 = 1,0. Оскільки характеристики ґрунтів визначені дос­лідами, k = 1,0.

Для стовпчастих прямокутних фундаментів ІМ = l, для промислової спо­руди з мостовими кранами середньої вантажопідйомності ІL = 2. Мінімальна ширина фундаменту з умов забезпечення замуровування колони в стакан 1,2 м (див. §3.5).

Визначимо поперечні розміри підошви фундаменту методом послідовних наближень.

Умовний розрахунковий опір ґрунту основи R0 = 250кПа (табл. 2.11).

Площа фундаменту в першому наближенні

 

Ширина та довжина фундаменту в першому наближенні:

 

З урахуванням кратності 300 мм приймаємо b1 = 2,7 м, l1 = 3.6 м. У цьому випадку середній тиск під підошвою фундаменту

 

Максимальний крайовий тиск у напрямку дії згинального моменту

 

Оскільки  Му = 0, то   рmax кут = рmax,х = 263 кПа.

Мінімальний крайовий тиск

Розрахунковий опір ґрунту основи (формула (3.4))

Як видно, розрахунковий опір ґрунту основи набагато перевищує одержаний тиск підпідошвою, отже, розміри фундаменту слід зменшити.

 Приймаємо ширину підошви b2 = 2,1 м, а довжину l2 = 2,7 м. Одержимо:

 

 

 

Фундамент знову виявився неекономічним. Приймаємо в третьому наближенні b3 = 1,8 м, а l3 = 2,4 м. Одержимо:

R = l,l(0,72·l,8·19,6 + 369) = 463 кПа;

 

 

Отже, всі необхідні граничні нерівності виконуються, причому дуже близько до рівності, і тому приймаємо остаточно b = 1,8 м, l = 2,4 м.

Результати підрахунку на ЕОМ наведені нижче.


РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТУ МІЛКОГО ЗАКЛАДАННЯ

ПРІЗВИЩЕ:

ГРУПА:

ВИХІДНІ ДАНІ:

1. Розрахункове значення питомого зчеплення ґрунту під підошвою

фундаменту сII, кПа                                                                                  31

2. Розрахункове значення кута внутрішнього тертя

того ж ґрунту φ II, град.                                                                           24

3. Вертикальна розрахункова сила, прикладена на рівні обрізу

 фундаменту, N, кн.                                                                               1600

4. Розрахункові згинальні моменти, прикладені на рівні підошви

 фундаменту, відносно

-     осі х,  Мх, кН м                                                               200

-     осі у, My, кН м                                                                   0

5. Усереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунту

 вище підошви фундаменту, γІІ′ , kH/м3                                                   18,9

6. Теж саме, нижче підошви фундаменту, γII , кН/м3                              19,6

7. Приведена глибина закладання фундаменту

 від підлоги підвалу d1, м                                                                          1,2

8. Глибина підвалу від відмітки планування dв, м                                   2,0

9. Коефіцієнт k                                                                                         1

10. Коефіцієнт умов роботи γc1                                                                1,1

11. Коефіцієнт умов роботи γc2                                                                1

12. Співвідношення сторін підошви фундаменту Z = ℓ/b                        1,33

13. Показник типу фундаменту, ІМ                                                          1

14. Показник ступеня відповідальності споруди IL                                2

15. Початкова мінімальна ширина b стовпчастого або стрічкового

 фундаменту, діаметр круглого або зовнішній діаметр кільцевого

фундаменту, м                                                                                          0,9

15. Початковий внутрішній діаметр dвн кільцевого фундаменту, м         1

 

РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ:

Розрахунковий опір грунту основи, R, кПа                                  462,9

Середнє значення тиску під підошвою фундаменту, р, кПа                   435,31

Максимальні крайові тиски під підошвою фундаменту:

-     рmax,x, кПа                                                             551,63

-     рmax,у, кПа                                                             435,31

Максимальний кутовий тиск під підошвою фундаменту, рmax,кут, кПа    551,63

Мінімальні крайові тиски під підошвою фундаменту:

-     рmіn,x, кПа                                                              318,98

-     рmіn,у, кПа                                                             435,31

Ширина підошви фундаменту                                                        1,80

Довжина підошви фундаменту                                                       2,39