Определение размеров подошвы прямоугольного фундамента

Определение размеров подошвы прямоугольного фундамента одновременно с расчетным сопротивлением грунта основания является задачей которая сводится к решению двух уравнений с двумя неизвестными b и  R.     

При прямоугольной форме подошвы фундамента, как и при ленточных, задача сводится к решению двух уравнений с двумя неизвестными b и R. Это приводит к необходимости нахождения корней кубического уравнения ( Далматов и другие). Однако вследствие того, что размеры подошвы принимают с учетом модульности и унификации опалубки, с меньшей затратой времени можно решить задачу методом последовательного приближения.

При этом для центрально нагруженных фундаментов и фундаментов внецентренно нагруженных, имеющих малую величину эксцентриситета е≤0,033b, стремятся принимать фундаменты с одинаковым выносом подошвы во все стороны в соответствии с формулами b=√(Аф+[0,5(ak-bk)]²-0,5(ak-bk); l=b+(ak-bk), где ak и bk-соответственно больший и меньший размеры сечения колонны или башмака, опирающегося на фундамент.

При расчете фундамента под колонну часто значением [0,5(ak-bk)]² за малостью пренебрегают. Для этого в начале задаются значением условного расчетного сопротивления грунта по таблице-1. и по формуле Аф=N0II/(R-ϒcpIId) находят значение Аф. Зная значение Аф, находят b и l по приведенным выше формулам, для квадратной формы подошвы b=l=√Аф.

Затем приняв в первом приближении b1 и l1 в соответствии с принятым модулем ( обычно 0,1 м). находят приближенное первое значение давления по подошве фундаментов (кПа): PII1=N0II/(b1l1)+ϒcpd.

Далее при принятом b1 определяют по формуле R=ϒc1ϒc2/ℜ[Mϒℜ2bϒII+Mqd1ϒI+(Mq-1)dbϒII+McCII], значение R. Если оно существенно больше или меньше pII1,то целесообразно уменьшить или увеличить размеры подошвы. Это изменение размеров надо делать несколько меньше ( больше) коэффициента К1=√pII1/R1, так как с уменьшением ( увеличением) размера b соответственно несколько уменьшится значение R.

Обычно со второго раза pII≈R. В редких случаях ( чаще всего при песках) приходится производить еще одно уточнение.Когда заранее принимают Кп-соотношение между l и b, значение b определяют по формуле b=√Аф/Кп; а l=Кпb. При подборе размеров фундамента надо стремиться, чтобы расхождение между pII и R было минимально( в пределах 5%).

Так как изложенные выше расчеты исходя из условия PII≤R являются расчетом по II группе предельных состояний, допускается превышение PII над R не более 5%, конечно, с последующей проверкой величины осадки.

Таблица-1.Расчетное сопротивление грунта основания

Расчетное сопротивление грунта основания

Пример-1. Найти необходимые размеры подошвы квадратного фундамента и расчетное сопротивление грунта основания, если на фундамент передается вертикальная нагрузка N0II=2500 кН,глубина заложения фундамента d=2м, подвала нет(db=0). Грунтовые условия следующие: грунт -глина в мягкопластичном состоянии , обладающая характеристиками: φII=14 °; и cII =41 кПа, γI=γII=18,5 кН/м³.

По таблице-1 примем ориентировочные значения R0=250 кПа.Тогда по формуле Аф=N0II/(R-ϒcpIId) находим первое приближение площади фундамента Аф1=2500/(250-23·2)=12,25м², откуда b1=l1=√12,25=3,5 м. Теперь по формуле R=ϒc1ϒc2/ℜ[Mϒℜ2bϒII+Mqd1ϒI+(Mq-1)dbϒII+McCII],найдем R2 при Mγ=0,29, Mq=2,17, Mc =4,69( смотри таблицу-2) и при γс1=1,1; γс2=1; ℜ=1,,ℜz=1.

Таблица-2.Значения коэффициентов Mγ, Mq, Mc для определения расчетного сопротивления грунта на основании R

Значения коэффициентов Mγ, Mq, Mc

 

R2=(1,1·1)/1(0,29·1·3,5·18,5+2,17·2·18,5+4,69·41)=320 кПа. При полученном значении R2 площадь подошвы фундамента по формуле приведенной выше (для R): Аф2=2500/(320-23·2)=9,12 м²; b2=l2=√9,12=3,02м. Принимаем b=l=3,0 м. Тогда согласно формуле:

R=(1,1·1)/1(0,29·1·3,0·18,5+2,17·2·18,5+4,69·41)=318 кПа, что почти равно R2.

Перенапряжение , если определить pII, будет менее 2 %.Фактическое перенапряжение можно установить после принятия всех размеров фундамента по формуле pII=(N0II+NфII+NгрII)/(bl).

Просмотров: 9

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.