Расчет по несущей способности грунта.
Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.
Определение расчетных нагрузок:
Расчет оснований по несущей способности производится исходя из условия
где NI – расчетная нагрузка на основание, кН
Nu – сила предельного сопротивления основания, кН, gс–коэффициент условий работы, принимаемый: для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии gс = 0,9,
gn – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 1,15 и 1,10 соответственно для зданий и сооружений I, II и III классов.
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления Nu основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (16) [5, стр.12, п.2.58]:
где b¢ и l¢ – соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
l¢ = l – 2el = 3,3 – 2*0,005= 3,31 м,
Ng, Nq, Nc – безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по [5, стр.13, табл.7] в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта jI и угла наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки на основание,
gI и g¢I – расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м 3 , находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента,
cI – расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа,
d – глубина заложения фундамента, м,
xg , xq , xc – коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:
xg = 1 – 0,25/h = 1 – 0,25/1,2 = 0,79
Расчет по формуле (16) [5, стр.12, п.2.58] допускается выполнять, если соблюдается условие: tgd 0 = 0,26 ( tgd 2 , Asc – то же всех продольных стержней арматуры, м 2 .
Несущая способность сваи по грунту определяется по формуле (7) [7]:
где R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по [3, табл. 1, стр.6-7], А – площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи (брутто), и – наружный периметр поперечного сечения сваи, м, fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 9.2 [1, стр.195], gсR и gсf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под
нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунтов и принимаемые по табл. 9.3 [1, стр.196].
Чтобы определить расчетное сопротивление трению по боковой поверхности сваи fi , каждый пласт грунта делим на слои высотой не более 2,0 м и определяем расстояние от планировочной отметки до середины каждого рассматриваемого слоя. Зная это расстояние и вид грунта, определяем расчетное сопротивление трению по боковой поверхности свай в пределах каждого такого слоя с li £2,0 м.
Рисунок 4.Расчетная схема свайного фундамента
Расчет свай С40.30-3 :
Сопротивление трению в суглинке (IL=0,46) на глубине:
Сопротивление трению в глине (IL=0,26) на глубине:
Расчетное сопротивление грунта на глубине 5,75 м:
R = 3400 кПа
А = 0,3 2 = 0,09 м 2
Несущая способность сваи по материалу:
Nм = 1×(11500×0,09 + 365000×0,00045) = 1199,25кН
Тогда несущая способность сваи по грунту:
Fd = 1×(3400×0,09 + 1,2×(2,625×20,3 + 4,4×44,96+ 5,575×47,55))= 925,4кН
Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю:
Определяем требуемое количество свай под колонну для фундамента,
воспринимающего вертикальную нагрузку, по формуле:
= 5,1 ( принимаем свайный фундамент из 6 свай )
Высота ростверка назначается ориентировочно из условия прочности ростверка на продавливание и изгиб по формуле [4, стр.28]:
где d = 0,3 м – ширина сваи, k = 1,
Rbt = 1035 кПа – прочность бетона на скалывание,
hр = – 0,3/2 + 0,5Ö(0,3 2 + 661/1035) = 0,277 м
Принимаем высоту ростверка 0,5 м, т.к hзад.с.=dс =0,277м. Назначаем расстояние между осями свай 3d = 3×0,3 = 0,9 м, а расстояние от края ростверка по боковой грани сваи – по 0,125 м (свесы). Тогда размеры ростверка в плане 2,35´1,45 м (рис. 7).
Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагруженном фундаменте, можно найти по формуле:
где NI – расчетная вертикальная нагрузка, действующая по подошве фундамента,
MI – расчетный момент в плоскости подошвы фундамента,
х – расстояние от оси крайнего ряда сваи до оси фундамента в плоскости действия момента, х = 0,9м
S х 2 = 4×0,9 2 = 3,24 м 2
Рисунок 5. Свайный фундамент самой нагруженной части здания
Определяем дополнительную вертикальную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка Nр и грунта засыпки Nгр
= (0,5×2,35×1,45+0,15×0,875×1,45+1,2×1,8×1,2)×25 =112,15 кН
= (0,8×3,35×1,45 + 0,8×1,45×1,2+ 0,125×2,35×1,2)×19,4 = 112,87 кН
Расчет по несущей способности грунта
Расчет по несущей способности грунта. Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и
Источник: infopedia.su
Расчет оснований по несущей способности
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, определяем по формуле (формула 16 п. 2.62 СНиП 2.02.01-83):
где и – соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м. для прямоугольного равнопригруженного фундамента равны ширине и длине фундамента,
– безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл. 7 СНиП 2.02.01-83 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта =15° и угла наклона к вертикали =0° равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента,
и – расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м 3 , находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды),
=9 кПа- расчетное значение удельного сцепления грунта,
d – глубина заложения фундамента, м,
– коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам
Проверка основания на несущую способность выполняется по формуле
где N – расчетная нагрузка на основание, кН,
Nu – сила предельного сопротивления основания, кН,
gс – коэффициент условий работы, 0,85 для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии.
уn – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности.
N=Ap=20·251.8=5036кН, где А- площадь фундамента.
Основание проходит проверку несущей способности.
Выводы
В работе выполнена оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, определены основные физико-механические свойства грунта, графически определена зависимость сопротивление грунта на разных глубинах.
Расчетная осадка фундамента составила 5см и мощность сжимаемого слоя – 8м.
Выполнена проверка несущей способности фундамента.
Расчет оснований по несущей способности
Расчет оснований по несущей способности Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, определяем по формуле
Источник: mydocx.ru
Строительные нормы и правила сниП 02. 01-83* Основания зданий и сооружений
Главная > Документ
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
2.57. Целью pасчета оснований по несущей способности является обеспечение пpочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опpокидывания. Пpинимаемая в pасчете схема pазpушения основания (пpи достижении им пpедельного состояния) должна быть статически, так и кинематически возможна для данного воздействия и констpукции фундамента или сооpужения.
2.58. Расчет оснований по несущей способности пpоизводится исходя из условия
F – pасчетная нагpузка на основание, опpеделяемая по указаниям пп. 2.5-2.8,
Fu – сила пpедельного сопpотивления основания,
c – коэффициент условий pаботы, пpинимаемый:
для песков, кpоме пылеватовых c =1,0,
для песков пылеватовых, а также пылевато-глинистых
гpунтов в стабилизиpованном состоянии c=0,9,
для пылевато-глинистых гpунтов c=0,85,
в нестабилизиpованном состоянии для скальных гpунтов:
невыветpелых и слабовыветpелых c =1,0,
сильновыветpелых c =0,8,
n – коэффициент надежности по назначению сооpужения, пpинимаемый pавным 1,2, 1,15 и 1,10 соответственно для зданий и сооpужений I, II и III классов.
2.59. Веpтикальная составляющая силы пpедельного сопpотивления основания, сложенного скальными гpунтами Nu, кН (тс), независимо от глубины заложения фундамента вычисляется по фоpмуле
Rc – pасчетное значение пpедела пpочности на одноосное сжатие скального гpунта, кПа (тс/м 2 ),
b‘ и l’ – соответственно пpиведенные шиpина и длина фундамента, м, вычисляемые по фоpмулам:
eb и el – соответственно эксцентpиситеты пpиложения pавнодействующих нагpузок в напpавлении
попеpечной и пpодольной осей фундамента, м.
2.60. Сила пpедельного сопpотивления основания, сложенного нескальными гpунтами в стабилизиpованном состоянии, должна опpеделяться исходя из условия, что соотношение между ноpмальными и касательными напpяжениями по всем повеpхностям скольжения, соответствующее пpедельному состоянию основания, подчиняется зависимости
1 и c1 – соответственно pасчетные значения угла внутpеннего тpения и удельного сцепления гpунта (пп. 2.12-2.14).
2.61. Сила пpедельного сопpотивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми и биогенными гpунтами (пpи степени влажности Sr 0,85 и коэффициенте консолидации cv 10 7 cм 2 /год), должна опpеделяться с учетом возможного нестабилизиpованного состояния гpунтов основания за счет избыточного давления в поpовой воде u. Пpи этом соотношение между ноpмальными и касательными напpяжениями пpинимается по зависимости
1 и c1 – соответствуют стабилизиpованному состоянию гpунтов основания.
Избыточное давление в поpовой воде допускается опpеделять методами фильтpационной консолидации гpунтов с учетом скоpости пpиложения нагpузки на основание. Пpи соответствующем обосновании (высокие темпы возведения сооpужения или нагpужения его эксплуатационными нагpузками, отсутствие в основании дpениpующих слоев гpунта или дpениpующих устpойств) допускается в запас надежности пpинимать избыточное давление в поpовой воде pавным ноpмальному напpяжению по площадкам скольжения (u= ), или пpинимать значения 1 и c1 соответствующими нестабилизиpованному состоянию гpунтов основания.
2.62. Веpтикальную составляющую силы пpедельного сопpотивления Nu основания, сложенного нескальными гpунтами в стабилизиpованном состоянии, допускается опpеделять по фоpмуле (16), если фундамент имеет плоскую подошву и гpунты основания ниже подошвы одноpодны до глубины не менее ее шиpины, а в случае pазличной веpтикальной пpигpузки с pазных стоpон фундамента интенсивность большей из них не пpевышает 0,5 R (R – pасчетное сопpотивление гpунта основания, опpеделяемое в соответствии с пп. 2.41-2.48):
b‘ и l’ – обозначения те же, что в фоpмуле (12), пpичем символом b обозначена стоpона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания,
Nv, Nq, Nc – безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл.7 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта I и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уроне подошвы фундамента,
I и I -расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м 3 (тс/м 3 ), находящихся в пределах возмож-
ной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента ( при наличии
подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды),
сI – расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа (тс/м 2 ),
d -глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон
фундамента принимается значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со сторо-
l и b -соответственно длина и ширина подошвы фундамента, принимаемые в случае внецентренного
приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l и b, определяемым по
Т а б л и ц а 7
Угол внут-реннего тре-
ния грунта I, град
Коэффициенты несущей способности Nv, Nq, и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки , град, равных
Строительные нормы и правила сниП 02
Документ – 2.57. Целью pасчета оснований по несущей способности является обеспечение пpочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опpокидывания.
Источник: gigabaza.ru
Расчет оснований по несущей способности
2.259(2.3). Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:
а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и т. п.), в том числе сейсмические,
б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса,
в) основание сложено грунтами, указанными в п. 2.267 (2.61),
г) основание сложено скальными грунтами. Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах «а» и «б», допускается не производить, если конструктивными мероприятиями обеспечена невозможность смещения проектируемого фундамента.
Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует производить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.
Рис. 26. Конструктивные мероприятия, препятствующие
Смешению фундаментов
а – наличие бетонного пола в подвале, б – жесткое крепление стенки откоса, в – пространственно-жесткая система фундаментно-подвальной части здания (план)
2.260. К конструктивным мероприятиям, обеспечивающим невозможность горизонтального смещения фундамента, относятся:
устройство полов в подвале здания (рис. 26, а),
жесткое закрепление откоса (рис. 26, б),
объединение фундаментов в единую систему пространственно жесткой и прочной надфундаментной конструкцией, например при фундаментно-подвальной части здания с частым шагом поперечных стен на фундаментах в виде железобетонных перекрестных лент (рис. 26, в) (в последнем случае обеспечивается также невозможность и вертикального смещения отдельного фундамента на участке между пересечениями поперечных стен) и т. п.
2.261(2.67). Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть как статически, так и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.
2.262(2.58). Расчет оснований по несущей способности производится исходя из условия
где F – расчетная нагрузка на основание, определяемая по указаниям пп. 2.13 (2.5)—2.21 (2.8),
– сила предельного сопротивления основания,
– коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых , для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии , для пылевато-глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии , для скальных грунтов: невыветрелых и слабовыветрелых , выветрелых , сильновыветрелых ,
– коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 1,15 и 1,10 соответственно для еда ни и сооружений I, II, III классов.
2.263(2.59). Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами , кН (тc), независимо от глубины заложения фундаментов вычисляется по формуле
где – расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа (тс/м 2 ),
и- соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
где и- соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.
2.264. Расчет скальных оснований по несущей способности по формулам (92 (11)) и (93 (12)) производится из условия, чтобы среднее давление р по приведенной площади подошвы фундамента не превосходило предела прочности на одноосное сжатие скального грунта.
2.265. Приведенные размеры подошвы фундамента при внецентренном нагружении определяются из условия, что равнодействующая давлений по подошве приложена в центре тяжести площади подошвы (рис. 27). Подошва фундамента сложного очертания должна при этом приводиться к эквивалентной по площади подошве прямоугольной формы. Для круглого фундамента эквивалентной формой будет квадрат, а приведенной – прямоугольник (рис. 28) (для случая внецентренного нагружения).
Рис. 27. Схема для определения приведенных размеров
Расчет оснований по несущей способности
Расчет оснований по несущей способности 2.259(2.3). Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если: а) на основание передаются значительные горизонтальные
Источник: cyberpedia.su
Расчет оснований и фундаментов по несущей способности. Случаи когда необходим такой расчет. Учет внецентренности нагрузки.
Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой – по несущей способности и второй – по деформациям.
К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения, хрупкое, вязкое или иного характера разрушение, резонансные колебания, чрезмерные деформации основания и т.п.).
Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).
Согласно СП 22.13330.2010Основания зданий и сооружений расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:
а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и т. п.), в том числе сейсмические,
б) фундамент или сооружение в целом расположены на бровке откоса или вблизи крутопадающего слоя грунта,
в) основание сложено водонасыщенными глинистыми и заторфованными грунтами,
г) основание сложено скальными грунтами.
Расчет оснований по несущей способности производится исходя из условия :
, где F – расчетная нагрузка на основание,
Fu – сила предельного сопротивления основания,
γc – коэффициент условий работы, принимаемый (для разных видов грунтов принимается равной от 0,8 до 1,0)
γn – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 1,15 и 1,10 соответственно для зданий и сооружений I, II и III классов.
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами Nu, кН (тс), независимо от глубины заложения фундамента вычисляется по формуле
где Rc– расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа (тс/м ),
b’ и l’ – соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
, ,здесь eb и el– соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.
Сила предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными σ и касательными напряжениями τ по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости
гдеφI и cI– соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта
Избыточное давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления Nu основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле :
где b’ и l’ – соответственно ширина и длина фундамента Nγ, Nq, Nc, – безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта φI и угла наклона к вертикали δ равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента,
γIи ϒI – расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м (тс/м ),
сI – расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа (тс/м ),
d – глубина заложения фундамента, м
εγ, εq,εc , – коэффициенты формы фундамента
Для определения степени внецентренности загрузки фундамента требуется рассчитать эксцентриситет приложенной нагрузки по формуле
При: е > 0,033× b – фундамент считать внецентренно нагруженным,
Расчет оснований и фундаментов по несущей способности
Расчет оснований и фундаментов по несущей способности. Случаи когда необходим такой расчет. Учет внецентренности нагрузки. Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний:
Источник: studopedia.ru
Станьте первым!