Определение усилий, действующих на основание и фундамент

 

Наибольшие усилия от расчетных нагрузок M_sd4-4, N_sd4-4, V_sd4-4, передаваемые колонной в уровне верха фундамента (сечение 4-4).

Нормативные усилия M_sk4-4, N_sk4-4, V_sk4-4 получаем по формулам соответственно:

При первой и третьей комбинации:

При второй комбинации:

 

Рисунок 6.1 - Столбчатый плитный внецентренно нагруженный фундамент под среднюю колонну

Расчетный  нормативные значения услий на уровне подошвы фундамента:

где  - усилие от фундаментной балки, стеновых панелей и остекления

Знаки «–» можно не учитывать т.к. моменты М_sd4-4 и  направлены в одну сторону

При первой и третьей комбинации:

При второй комбинации:

 

Определение размеров подошвы фундамента

 

Площадь подошвы фундамента:

                                                                                           (6.7)

где ¾ средний удельный вес фундамента с засыпкой грунта на его обрезах,  

¾глубина заложения фундамента

                                                                                                   (6.8)

где m -соотношение сторон подошвы фундамента,

Принимаем m=0,8

Назначаем

Тогда . Принимаем b₁=1800 мм (кратно 300 мм).

При принятых размерах площадь подошвы фундамента равна:

Момент сопротивления подошвы фундамента

Уточняем расчетное сопротивление грунта:

(6.9)

 

где γ₁ и γ₂ - коэффициенты условий работы, γ₁=1,4, γ₂=1,2;

k- коэффициент, k = 1, если прочностные характеристики грунта j и с определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам, приведенным в приложении Б [4];Принимаем k=1,1

Mγ, Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 [4]; Mγ=1,81,  Mq= 8,24,  Mc = 9,97;

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м - k_z = 1; при b ³ 10 м - k_z = z₀ /b + 0,2 (где z₀ = 8 м; b — ширина подошвы фундамента, м). Принимаем k_z=1.

γ_II - среднее арифметическое расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину сжимаемой толщи, но не менее 2b при b £ 1 м и не менее 0,5b при b > 1 м, кН/м³

γ_II=g·r=10·1700=17000H/м³=0,017МН/м³

γ′_II - среднее арифметическое расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

с_II - расчетное удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; с_II=4кПА

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м, или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, м;

d_b - глубина подвала, от уровня планировки до верха пола, м (для сооружений с подвалом шириной В £ 20 м и глубиной более 2 м допускается принимать d_b = 2 м, при ширине подвала В > 20 м или отсутствии подвала d_b = 0).

Проверку достаточности размеров подошвы фундамента проверяем по критериям давлений на грунт от нормативных усилий:

                                        

                                        

При первой и третьей комбинации:

При второй комбинации:

Расчет тела фундамента (первое предельное состояние)

Напряжения в грунте при расчетных нагрузках без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах:

При второй комбинации:

M_sd= 139,97кН·м, N_sd=1900,51 кН 

При первой и третей комбинациях:

M_sd= 207,53 кН·м, N_sd=2150,87 кН 

В дальнейших расчётах применяем первую комбинацию усилий (комбинацию с наибольшей величиной Р_max).