Ленточный фундамент при наличии подвала

При наличии подвала на этапе проверки давлений по краям подошвы фундамента (краевых давлений) учитывается давление грунта обратной засыпки на наружные стены ленточного фундамента (рис. 3), которое определяется по формулам активного давления грунта на подпорные стенки с учетом сцепления.

Рис. 3. Расчетная схема

При глубине подвала менее 3 м и при выполнении обратной засыпки грунтом нарушенной структуры используется приближенный расчет [5]. На этапе приближенного расчета применяются ориентировочные значения условного сопротивления грунта обратной засыпки сдвигу ψ, принимаемые для пылевато-глинистых грунтов:

- ψ = 40 – 45⁰ – для насыщенных водой, влажных при коэффициенте пористости е < 0,4 и маловлажных при е < 0,9;

- ψ = 30 – 35⁰ – для насыщенных водой при 0,4 ≤ е ≤ 0,6 и влажных при
е ≥ 0,4;

- ψ = 20 – 25⁰ – для насыщенных водой при е ≥ 0,6.

Для подвалов глубиной более 3 м и песчаных грунтов расчет ведется по углу внутреннего трения φ.

При определении активного давления грунта на стенку подвала учитывается временная нагрузка на поверхности грунта q = 1 т/м², которая заменяется фиктивным слоем грунта h_ф = 0,6 м. При расположении пола подвала ниже уровня подземных вод и при наличии гидроизоляции также учитывается гидростатическое давление.

В случае, если надподвальное перекрытие устраивается до засыпки пазух фундамента, принимается расчетная схема, представленная на рис. 3. Момент на 1 м длины фундамента определяется по формуле

, (13)

где е₁ – указан на рис. 3; N_грII – вес грунта на уступах фундамента, не уравновешенный с противоположной стороны фундамента; σ₃ – напряжение, действующее на уровне подошвы фундамента, определяемое по формуле

, (14)

где γ'_II – удельный вес грунта обратной засыпки; L – высота подпорной стенки, определяемая по формуле

,

где d – глубина заложения фундамента.

В случае, если обратная засыпка производится до устройства надподвального перекрытия, принимается расчетная схема в виде свободно стоящей подпорной стенки.

Далее определяются давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента.

Фундамент с подошвой в форме круга или кольца

Предварительные размеры фундамента с круглой подошвой определяются по формуле

, (15)

где D – диаметр круглого фундамента; e – предварительное значение эксцентриситета; A₀ – значение, определяемое по формуле

, (16)

где R' – значение, определяемое по формуле

, (17)

где R₀ – расчетное сопротивление грунта [1].

Предварительные размеры фундамента с кольцевой подошвой определяются по формуле

, (18)

где D_ср – средний диаметр кольца; e – предварительное значение эксцентриситета; b – ширина кольца; A_к – значение, определяемое по формуле

. (19)

Кубические уравнения (15) и (18) наиболее удобно решаются графическим способом, для чего они приводятся к следующему виду

и

.

Далее строятся графики функций, в первом случае y = f(D), а во втором
y = f(b). Точки пересечения полученных графиков с осью Y (y = 0) будут соответствовать искомым значениям D или b, соответственно.

Затем принимаются окончательные размеры подошвы фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определяются среднее давление по подошве фундамента и давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) по формуле

,

где W – момент сопротивления площади подошвы фундамента, равный для фундамента с круглой подошвой

,

для фундамента с кольцевой подошвой

,

где R – радиус фундамента с круглой подошвой; D и d – соответственно наружный и внутренний диаметр фундамента с кольцевой подошвой.

Пример 3

Определить размер подошвы фундамента под дымовую трубу. Наружный диаметр трубы 9 м, внутренний 6 м. Инженерно-геологические условия соответствуют приложению А. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют приложению Б. На обрез фундамента действуют: вертикальная нагрузка с расчетным значением N_0II = 2340 т, изгибающая нагрузка с расчетным значением момента M_0II = ± 320 т·м, горизонтальная нагрузка с расчетным значением Т_0II = 29 т. Схема нагрузок представлена на рис. 4. Глубина заложения фундамента d = 4 м.

Рис. 4. Схема нагрузок

Предварительные размеры фундамента с кольцевой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения (18). Средний диаметр кольца D_ср определяли как среднее значение между наружным и внутренним диаметром трубы

м.

м.

т/м².

Значение R₀ определяли по [1].

м.

После подстановки известных значений кубическое уравнение (18) примет вид

.

Далее строили график функции y = f(b) (рис. 5).

Рис. 5. Графический способ определения размеров подошвы фундамента

Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной
b = 8,7 м.

Полученное значение b превышает значение D_ср, следовательно, проектирование кольцевого фундамента для имеющегося значения D_ср невозможно, требуется проектировать круглый фундамент.

Предварительные размеры фундамента с круглой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения (15).

м².

.

Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной
D = 13,2 м.

Далее следует принять окончательные размеры подошвы фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определить давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента.

1.3. Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта

Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта проводится при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев. При этом должно выполняться условие

, (20)

где σ_zp и σ_zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта); R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине z.

Величина R_z определяется по формуле (6), как для условного фундамента шириной b_z и глубиной заложения, равной d_z. Значение d_z принимается равным расстоянию от поверхности земли до кровли слоя грунта меньшей прочности. Коэффициенты γ_с1, γ_с2, k, M_γ, M_q, M_c определяются по [1] применительно к слою слабого грунта.

Значение b_z определяется по формуле

, (21)

где а = (l – b)/2 (l и b – длина и ширина подошвы проектируемого фундамента).

Площадь подошвы условного фундамента A_z определяется по формуле

.

Для ленточного фундамента b_z определяется по формуле

.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: