Расчет основания по деформациям. Расчет основания по несущей способности

Расчет основания по несущей способности

Дополнительные параметры

t _red = (2 t ₂ + t ₁)/3 = (2×0,45 + 0,21)/3 = 0,37 м;

t ₁/ t ₂ = 0,21/0,45 = 0,47 по табл. 8 v ₁ = 0,329; v ₂ = 0,08;

I_h = lt ³_red/12 = 1×0,37³/12 = 4,2×10^-3 м⁴;

E ' = (0,5 + 0,3 h ₁)b₁ E = (0,5 + 0,3×0,95)0,7×2×10⁴ = 1,1×10⁴ кПа;

m = (h ₂ + h ₃)/ h ₂ = (6,15 + 1,2)/6,15 = 1,2;

k _{w = 6} = w E_bI_hm ²/ Eb ² h ₂ = 6×3×10⁷×4,2×10^-3×1,2²/2×10⁴×3,3²×6,15 = 0,81;

k _{w = 3} = 3×3×10⁷×4,2×10^-3×1,2²/2×10⁴×3,3²×6,15 = 0,41;

k ₁= k ₀ E_bI_h/E'h ₂³ = 2×3×10⁷×4,2×10^-3/1,1×10⁴×6,15³ = 0,1;

G = G ₁ + G ₂,

где G ₁ и G ₂ - соответственно вес грунта и временной нагрузки над левой частью фундамента:

G ₁ = 7,1×1×1,55×18×1,1 = 217,9 кН; (G ₁ⁿ = 198,09 кН);

G ₂ = 50×1,2×1,55 = 93 кН; (G ₂ⁿ = 77,5 кН);

G ₃ - вес фундамента и грунта на его обрезах;

G ₃ = 3,3×1×1,2×23×1,1 = 100,2 кН; (G ₃ⁿ = 91,1 кН);

G ₄ - вес конструкции подвала и грунта над ним;

G ₄ = 81 кН; (G ₄ⁿ = 74 кН);

F _u = G ₁ + G ₂ + G ₃ + G ₄ = 217,9 + 93 + 100,2 + 81 = 492,1 кН;

(F_uh = 440,69 кН).

Определим опорную реакцию от симметричного загружения по формуле (78) при w = 3

R ₁ = [ P_{g 1}(v ₁ + km /2) +(P_{g 2} - P_{g 1})(v ₂+ km ²/6)] h ₂/(1 + k) - G ₁ ek /(1 + k)(h ₂ + h ₃)= = [9,14(0,329 + 0,41×1,2/2) + (68,28 - 9,14)(0,08 + 0,41×1,2²/6)]6,15/(1 + +0,41) - 217,9×0,98×0,41/(1 + 0,41)(6,15 + 1,2) = 60,41 кН.

От одностороннего загружения реакцию определяем по формуле (82)

R ₂ = P_qh ₂(v ₁ + km /2)/(1 + k + k ₁) - G ₂ ek /(1 + k + k ₁)(h ₂ + h ₃) =

= 30,54×6,15(0,329 + 0,41×1,2/2)/(1 + 0,41 + 0,1) - 93×0,98×0,41/(1 +0,41 + +0,1)(6,15 + 1,2) = 68,15 кН;

R = R ₁ + R ₂ = 60,41 + 68,15 = 128,56 кН.

Сдвигающую силу F_sa в уровне подошвы стены определяем по формуле (85)

F_sa = - R + (P_{g 1} + P_{g 3} + 2 P_q)(h ₂ + h ₃)/2 = -128,56 + (9,14 +79,82 + 2×30,54)× ×(6,15 + 1,2)/2 = 422,84 кН.

Удерживающую силу следует определять по формуле (19)

F_sr = F _utg(j_I - b) + bc _I + E_r = 492,1tg(21° - 0°) + 3,3×5 + 17,22 = 222,64 кН,

где E_r - пассивное сопротивление грунта, определяется при l _r =1; h_r = d = 1,35 м.

E_r = g_Ih_r²l _r /2 + c _I h _r(l _r - 1)/tgj_I = 18,9×1,35²×1/2 + 0 = 17,22 кН.

Расчет устойчивости стен подвала против сдвига проверяем из условия (15)

F_sq = 422,84 кН > g _cF_sr /g _n = 0,9×222,64/1,15 = 174,24 кН.

Условие (15) не удовлетворено. Необходима установка распорок, препятствующих смещению фундаментов. В этом случае d₁ = 0.

Производим проверку устойчивости грунта основания из условия (26), так как tgd₁ = 0 < sinj₁.

Определяем изгибающие моменты в уровне подошвы фундамента по формуле (87)

M ₀ = - R (h ₂ + h ₃) + (2 P_{g 1} + P_{g 3} + 3 P_q)(h ₂ + h ₃)²/6 - (G ₁ + G ₂) e =

= -128,56(6,15 + 1,2) + (2×9,14 + 79,82 + 3×30,54)(6,15 + 1,2)²/6 - (217,9 + +93)0,98 = 458,51 кН×м.

Эксцентриситет приложения равнодействующей:

e = M ₀/ F _u = 458,51/492,1 = 0,93 м.

Приведенная ширина подошвы фундамента:

b ^' = b - 2 e = 3,3 - 2×0,93 = 1,44 м.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания определяем по формуле (28)

N_n = b ^'(N_g b'g_I + N_q g_I' d + N_cc _I) = 1,44(3,48×1,44×18,9 + 7,25×18×1,35 + +16,02×10,7) = 636,92 кН.

где N_g = 3,48; N_q = 7,25; N_c = 16,02 приняты по табл. 5 при j_I = 21°; d_I = 0.

F _u = 492,1 кН < g _cN_u /g _n = 0,9×636,92/1,15 = 498,46 кН (условие удовлетворено).

Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (97)

где g _{c 1} = 1,25; g _{c 2} = 1 (табл. 6); k = 1,1; d _B = 2 м; по табл. 7 при j_II = 24°; M_g = 0,72; M_q = 3,87; M_c = 6,45.

Опорная реакция от симметричного загружения (при w = 3):

R _Iⁿ = (P_{g I}ⁿ(v _I + km /2) + (P_{g 2}ⁿ - P_{g I}ⁿ)(v ₂ + km ²/6)] h ₂/(1 + k) - G _Iⁿ ek /(1 + +k)(h ₂ + h ₃) = [6,22(0,329 + 0,41×1,2/2) + (46,51 - 6,22)(0,08 + 0,41×1,2²/6)]× ×6,15/(1 + 0,41) - 198,09×0,98×0,41/(1 + 0,41)(6,15 + 1,2) = 39,29 кН.

Опорная реакция от одностороннего загружения:

R ₂ⁿ = P_q ⁿ h ₂(v ₁ + km /2)/(1 + k + k ₁) - G ₂ⁿ ek /(1 + k + k ₁)(h ₂ + h ₃) =

= 23×6,15(0,329 + 0,41×1,2/2)/(1 + 0,41 + 0,1) - 77,6×0,98×0,41/(1 + 0,41 + +0,1)(6,15 + 1,2) = 51,05 кН;

R ⁿ = R _Iⁿ + R ₂ⁿ = 39,29 + 51,05 = 90,34 кН;

M ₀ⁿ = - R ⁿ(h ₂ + h ₃) + (2 P ⁿ _{g 1} + P ⁿ _{g 3} + 3 P ⁿ _q)(h ₂ + h ₃)²/6 - (G ₁ⁿ + G ₂ⁿ) e =

= -90,34(6,15 + 1,2) + (2×6,22 + 54,37 + 3×23)(6,15 + 1,2)²/6 - (198,09 + +77,5)0,98 = 288,66 кН×м.

e ⁿ = M ₀ⁿ/ F _uⁿ = 288,66/440,69 = 0,66 м;

eⁿ > b /6 = 3,3/6 0 0,55 м;

p _max = 2 F _uⁿ/3 c ₀ = 2×440,69/3×0,99 = 296,76 кПа,

где c ₀ = 0,5 b - e ⁿ = 0,5×3,3 - 0,66 = 0,99 м.

Расчет основания по деформациям удовлетворен.

Дата добавления: 2014-12-26