МГОиФ. Трохимик (Маради). Пояснительная записка к курсовому проекту расчет и конструирование фундаментов

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту расчет и конструирование фундаментов
• Анкор: МГОиФ
• Дата: 08.04.2021
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: Трохимик (Маради).docx
• Тип: Пояснительная записка; #192563
• страница: 3 из 5

- предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, принимаемая по таблице Б.1 [1] равной 8 см для производственных и гражданских одноэтажные и многоэтажные сооружений с полным железобетонным каркасом.
Основным методом определения полной осадки фундамента является метод послойного суммирования. Расчет начинается с построения эпюр природного и дополнительного давлений. На геологический разрез наносятся контуры сечения фундамента, затем от оси фундамента влево откладываются ординаты эпюр природного давления _zg в кПа, определяемого по формуле:

где _i - удельный вес грунта i-го слоя, кН/м³;

h_i - толщина грунта i-го слоя, м.
Вправо от оси фундамента откладывается эпюра природного давления, уменьшенная в 5 раз.

Для построения эпюры дополнительного давления _zp толщина грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной трехкратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоев мощностью 0,2b. Дополнительное вертикальное давление P₀ непосредственно под подошвой фундамента определяется как разность между средним давлением по оси фундамента и вертикальным напряжением от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

где σ_zp,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кПа;

P_ср- среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Дополнительное вертикальное напряжение _zp для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:


где  - коэффициент, принимаемый по таблице 3.1 [1] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b=1,8 и относительной глубины =2z/b.
Построив в произвольном, но одинаковом масштабе эпюры бытового и дополнительного напряжений, определяют нижнюю границу сжимаемой толщи основания, находящуюся в точке 0, где _zp =0,2_zg. При модуле деформации Е<5000 кПа, нижняя граница сжимаемой зоны будет соответствовать точке, в которой дополнительное напряжение будет равно 0,1_zg. Расчет осадки отдельного фундамента на основании в виде упругого линейно деформируемого полупространства с условным ограничением величины сжимаемой зоны производится по формуле:

где S_i - i-ая осадка отдельного слоя, см;

h_i - толщина i-го слоя грунта основания, см;

Е_i - модуль деформации грунта i-го слоя, кПа;

 - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

_zp,cp - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя, кПа.

Определим среднее давление под подошвой фундамента:

Построение эпюры бытовых давлений (по 1-ой скважине):

- на уровне грунтовых вод

Удельный вес грунта находится с учетом взвешивающего действия воды, для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод, т.е. по формуле:

где _s – удельный вес частиц грунта, кН/м³;

_w – удельный вес воды, _w= 10 кН/м³;

е – коэффициент пористости грунта, е=0,22.

Тогда удельный вес грунта с учетом гидростатического взвешивания 3-го слоя грунта:

_s1 = 6.52 кН/м³;

_s2 = 7.22 кН/м³;
Расчитываем бытовое давление в уровне подошвы фундамента:

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

Построение эпюры дополнительных напряжений в правой части расчетной схемы.

Для построения эпюры дополнительных напряжений разбиваем зону под подошвой на элементарные слои толщиной h=0,1875*b=0,1875*1,6=0,30 м.

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяется по формуле:



η=l/b=1,4.

 - коэффициент, принимаемый по таблице 3.1 [1] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b=1,4 и относительной глубины =2z/b.
6) Определение глубины сжимаемой толщи грунта

Нс из условия

σ_zp = 0,2σ_zg. Для этого в правой части расчетной схемы строится эпюра бы-

товых давлений со значениями уменьшенными в 5 раз (рисунок 2.7). Точ-

ка пересечения графиков σ_zp=f(h) и 0,2σ_zg=f(h) соответствует глубине сжи-

маемой толщи Нс=5,4 м.
Определение осадки основания



Расчет представим в виде следующей таблицы:
Таблица 2.5 – Расчет осадки фундамента под колонну крайнего ряда (скв.1)

Zгр, м	σzg, кПа	0,2σzg, кПа	Zф, м	ξ	α	zр, кПа	Е, кПа	zр,ср, кПа	S, м	∑S, м
1.0	20.3	4.1	0.0	0.00	1.000	411.0	6605.5
1.3	28.8	5.8	0.3	0.38	0.970	398.6	6605.5	404.8	0.018	0.018
1.6	30.7	6.1	0.6	0.75	0.852	350.1	6605.5	374.4	0.017	0.035
1.9	32.7	6.5	0.9	1.13	0.712	292.6	6605.5	321.4	0.015	0.050
2.2	34.6	6.9	1.2	1.50	0.590	242.5	6605.5	267.5	0.012	0.062
2.5	36.6	7.3	1.5	1.88	0.440	180.8	6605.5	211.6	0.010	0.072
2.8	38.5	7.7	1.8	2.25	0.340	139.7	6605.5	160.3	0.007	0.079
3.1	40.5	8.1	2.1	2.63	0.290	119.2	6605.5	129.5	0.006	0.085
3.4	42.5	8.5	2.4	3.00	0.235	96.6	6605.5	107.9	0.005	0.090
3.7	44.4	8.9	2.7	3.38	0.190	78.1	6605.5	87.3	0.004	0.094
4.0	65.6	13.1	3.0	3.75	0.165	67.8	7411.9	72.9	0.003	0.097
4.3	86.9	17.4	3.3	4.13	0.139	57.1	7411.9	62.5	0.003	0.099
4.6	108.1	21.6	3.6	4.50	0.119	48.9	7411.9	53.0	0.002	0.101
4.9	110.3	22.1	3.9	4.88	0.102	41.9	7411.9	45.4	0.002	0.103
5.2	112.5	22.5	4.2	5.25	0.089	36.6	7411.9	39.2	0.002	0.105
5.5	114.6	22.9	4.5	5.63	0.078	32.1	7411.9	34.3	0.001	0.106
5.8	116.8	23.4	4.8	6.00	0.070	28.8	7411.9	30.4	0.001	0.107
6.1	119.0	23.8	5.1	6.38	0.062	25.5	7411.9	27.1	0.001	0.109
6.4	121.1	24.2	5.4	6.75	0.060	24.7	7411.9	25.1	0.001	0.110
6.7	123.3	24.7	5.7	7.13	0.051	21.0	7411.9	22.8	0.001	0.110

Согласно вычислениям, проделанным в таблице, получаем, что S=11см > S_норм=8 см.

Условие не выполняется.




Рисунок 2.4- Расчетная схема для определения осадки фундамента под колонну крайнего ряда
Принимаем ширину фундамента b=2,0 м, считаем А, W, Pmax, Pmin, и проверяем условия.
L=1.4*b=1.4*2,0=2,8 м принимаем L=2,8 м.

R=46,73*b+316,14=46,73*2,0+316,14=409,6 кПа;

1,2*R=491,5 кПа;

Pmax= =260,3 кПа;

Pmin= =76,8 кПа;

P=(Pmax+Pmin)/2=(260,3 + 76,8)/2=168,55 кПа.
Pmax=260,3 кПа <1.2R=491,5 кПа;

P=168,55 кПа < R=409,6 кПа;

Pmin=76,8 кПа >0.
Все необходимые условия выполняются.
Определим среднее давление под подошвой фундамента:

Построение эпюры бытовых давлений (по 1-ой скважине):

- на уровне грунтовых вод

Удельный вес грунта находится с учетом взвешивающего действия воды, для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод, т.е. по формуле:

где _s – удельный вес частиц грунта, кН/м³;

_w – удельный вес воды, _w= 10 кН/м³;

е – коэффициент пористости грунта, е=0,22.

Тогда удельный вес грунта с учетом гидростатического взвешивания 1-го и 2-го слоя грунта:

_s1 = 6.52 кН/м³;

_s2 = 7.22 кН/м³;
Расчитываем бытовое давление в уровне подошвы фундамента:

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

Построение эпюры дополнительных напряжений в правой части расчетной схемы.

Для построения эпюры дополнительных напряжений разбиваем зону под подошвой на элементарные слои толщиной h=0,1875*b=0,1875*1,6=0,30 м.

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяется по формуле:



η=l/b=1,4.

