Проектирование фундаментов здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
и минимальное краевое давление под подошвой фундамента:
где W момент сопротивления площади подошвы фундамента относительно оси, перпендикулярной плоскости действия момента:
M момент от активного давления грунта:
где с расстояние от вертикальной оси до нагрузки, приложенной к подушке:
hg высота фиктивного слоя грунта:
a расстояние от активного давления грунта до низа подошвы:
Ea активное давление грунта:
напряжение на поверхности грунта:
;
напряжение на высоте hs от подошвы:
;
Проверяем выполнение условий:
Условия должны удовлетворяться с требуемой экономичностью. Так при устройстве монолитного фундамента допускается недогрузка 5 - 10%.
;
Условия выполняются, но наиболее невыгодное из условий первое, но 68,7% > 10%, следовательно, выбранный размер подошвы не подходит. Необходимо уменьшить размер подошвы и произвести вычисления с новой величиной (II приближение).
II приближение:
Пусть размеры стороны подошвы фундамента будут: ФЛ 24,12 2400х1180х500 мм (в соответствие с 1, прил.2, табл. 1).
Определяем расчётное сопротивление грунта по формуле (7) [2]:
;
; ; ; ; ;
; ;
Проверяем выполнение условий:
; > 10%
Все условия выполняются и наиболее невыгодное из условий второе, выбранный размер подошвы подходит. Принимаем b=2400 мм, h=500 мм
4. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям
Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: по первой по несущей способности и по второй по деформациям.
Расчет строительных конструкций и оснований в нашей стране ведут методом предельных состояний.
Если нормальная эксплуатация сооружения невозможна при исчерпывании грунтом прочности, то достигается предельное состояние основания по несущей способности (первое предельное состояние). Если деформации основания оказываются чрезмерными для надземных конструкций (при напряжениях меньше предела прочности грунта), то достигается предельное состояние основания по деформациям (второе предельное состояние).
Целью расчета оснований по предельным состояниям является уточнение предварительно принятых размеров фундамента такими пределами, при которых гарантируется прочность, устойчивость и трещиностойкость конструкций, включая общую устойчивость сооружения, а также нормальная эксплуатация подземных конструкций при любых возможных нагрузках и воздействиях.
Основания рассчитываются по деформациям во всех случаях и по не сущей способности (в случаях, указанных в п. 2.3[1]).
4.1 Расчёт основания по деформациям (II группа предельных состояний)
Расчеты оснований по деформациям производят исходя из теории линейно-деформируемой среды (теории упругости).
Целью расчета оснований по II группе предельных состояний (по деформациям) является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность.
Расчет абсолютной осадки фундамента S:
Расчет сводится к удовлетворению основного условия ,
где S совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
SU предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемого [2, прил. 4].
Расчёт осадки основания производим методом послойного суммирования, в соответствии с приложением 2[1], т.к. м и в основании нет грунтов с МПа.
Сущность метода состоит в следующем: основание разбивается на элементарные слои; в пределах сжимаемой толщи определяется осадка каждого слоя от дополнительных вертикальных напряжений; затем осадки всех элементарных слоев суммируются.
Результаты расчёта представлены в таблице 2, где:
Порядок расчета:
1) Для построения эпюр ?zр и ? zg грунт на разрезе строительной площадки, расположенный ниже подошвы фундамента, разбивается на элементарные слои высотой hi , так, чтобы выполнялось условие:
толщина элементарного слоя, принимается из условия , при
2) Определяют вертикальные напряжения от собственного веса грунта ?zgi на границе i го слоя, залегающего на глубине zi по формуле (на уровне подошвы фундамента), т.к. песок средней крупности: средней плотности, слабожимаемый и не является водоупором, то вес части слоя песка, расположенного ниже УГВ, будет рассчитываться с учётом взвешивающего действия воды: .
;
;
.
Результаты расчета заносим в графу 4 таблицы 2.
3) Находят дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине zi под подошвой фундамента (по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента):
,
где
коэффициент определяемый по табл.1 прил. 2[1] в зависимости от : ; ……
;
;
.
Значения ?, ?, ?zpi заносим в таблицу 2 в графы 6, 7 и 8 соответственно.
4) Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине Z = Hс, там, где ?zр = 0,2 ?zg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа.
Z = 8,1052 м, что соответствует точке пересечения.
Hс можно определить графически как точку пересечения эпюр ?zр и 0,2 ?zg , построенных в масштабе.
5) среднее зн?/p>