Перевірка тиску під підошвою і визначення осідання плитного фундаменту методом пошарового підсумовування
Вихідні дані
№ вар | Навантаження розрахункове | Розмiри пi-дошви фундамента, м | Розміри котловану, м | Глибина закладання фундамента і підвалу (d/db), м | Відмітка планування | Варiант грун-тових умов | ТИП СПОРУДИ | |
Експлуатаційне, кН | Граничне, кН | |||||||
30,6х х17,8 | 33х20 | 1,8 0,8 | -1,700 | Каркасно-монолітна |
Таблиця 7 – Розрахунок осідання фундаменту під колону
zi, | a | szрi, кПа | szgi, кПа | , кПа | szр×cеp, кПа | , кПа | Ei, кПа | hi, м | Si, м | |||
59,4 | 34,4 | |||||||||||
0,54 | 0,4 | 0,96 | 144,0597 | 69,5 | 0,06 | 34,4 | 34,4 | 0,54 | 0,006951 | |||
1,08 | 0,8 | 0,8 | 119,9582 | 79,6 | 0,12 | 0,999 | 34,37 | 34,38 | 0,54 | 0,006025 | ||
1,62 | 1,2 | 0,606 | 90,96658 | 89,69 | 0,18 | 0,997 | 34,3 | 105,5 | 34,34 | 0,54 | 0,004389 | |
2,16 | 1,6 | 0,449 | 67,38636 | 99,79 | 0,24 | 0,994 | 34,18 | 79,18 | 34,24 | 0,54 | 0,002773 | |
2,7 | 0,336 | 50,41616 | 109,9 | 0,3 | 0,988 | 33,99 | 58,9 | 34,08 | 0,54 | 0,001532 | ||
3,24 | 2,4 | 0,257 | 38,51904 | 0,36 | 0,98 | 33,71 | 44,47 | 33,85 | 0,54 | 0,000655 | ||
3,7 | 2,741 | 0,208 | 31,18514 | 128,6 | 0,411 | 0,971 | 33,41 | 34,85 | 33,56 | 0,46 | 6,78E-05 | |
2,963 | 0,183 | 27,40727 | 134,2 | 0,444 | 0,965 | 33,19 | 29,3 | 33,3 | 0,3 | |||
4,32 | 3,2 | 0,16 | 24,04862 | 137,3 | 0,48 | 0,957 | 32,92 | 25,73 | 33,05 | 0,32 |
SSi= 0,02239 м
Рисунок 5 – Епюри тиску під підошвою фундаменту під колону
Положення плитного фундаменту у ґрунті показане на рисунку 6.
Розмір підошви фундаменту повинен задовольняти граничній нерівності (6).
Тиск під підошвою плити з урахуванням ваги ґрунту на консолях і власної ваги плити
Перевіримо значення розрахункового опору ґрунту основи за характеристиками міцності у водонасиченому стані. Для ІГЕ 3 jІІ=230; сІІ= 28 кПа (див. рис. 6). Розрахунковий опір ґрунту основи плитного фундаменту, згідно з [6], з врахуванням kz = z0/b+0,2 = 8/17,8+0,2 = 0,644;
γII' = (15,1х0,5+17,2х1,0+19,4х0,3)/1,8 = 17,0 (кН/м3);
Рисунок 6 – Положення плитного фундаменту у ґрунті
р = 139,4 кПа < R = 527,2 кПа.
Розрахунок осідання плити виконуємо методом пошарового підсумовування як для умовно прямокутного фундаменту з сторонами 17,8х30,6 м.
Тиск в рівні підошви фундаменту р = 139,4 кПа.
Тиск від власної ваги ґрунту в рівні підошви плити від рівня природного рельєфу σzg,0' = 15,1х0,5+17,2х1,0+19,4х0,3 = 30,57 (кПа).
Тиск від власної ваги ґрунту в рівні підошви плити при експлуатації
σzg,0 = 25,0х1,0 = 25,0 (кПа).
Товщина і-го шару ґрунту hi=0,2by=0,2×17,8 = 3,56 (м).
Співвідношення сторін фундаменту η = l/b= 30,6/17,8 = 1,72.
Співвідношення сторін котловану η = lк/bк= 33/20 = 1,65.
Межа стисливої товщі основи приймається на глибині Zi = Нс, де виконується умова σzp.i ≤ k σzg',
де k = 0,2 при b ≤ 5 м; при b > 20 м k = 0,5. При b = 17,8 м k = 0,46.
Оскільки глибина котловану d = 1,8 м < 5 м, осідання фундаменту знаходимо за формулою (20).
Далі розрахунок осідання ґрунту зводимо до таблиці 8.
На глибині z = 14,24 м > 4+0,1b = 5,78 м від підошви фундаменту виконується умова межі товщі, що стискається, szp,i = 79,56 кПа < 0,46szg,i,= = 0,46·303,3 = 139,5 (кПа). Епюри напружень у ґрунті показані на рис. 7.
Осідання фундаменту за результатами розрахунку s = 6,51 см, що не перевищує допустиме значення для будівель з монолітних конструкцій su = 15 см [6].
Рисунок 7 – Схема розрахунку осідання плитного фундаменту
Таблиця 8 – Розрахунок осідання плитного фундаменту
zi, | a | szрi, кПа | szgi, кПа | , кПа | szр×cеp, кПа | , кПа | Ei, кПа | hi, м | Si, м | |||
139,4 | 30,57 | |||||||||||
3,56 | 0,4 | 0,975 | 135,9 | 94,06 | 0,356 | 0,981 | 29,99 | 137,6 | 30,28 | 3,56 | 0,020381028 | |
7,12 | 0,8 | 0,863 | 120,4 | 163,1 | 0,712 | 0,892 | 27,26 | 128,1 | 28,63 | 3,56 | 0,018887319 | |
7,4 | 0,831 | 0,852 | 118,8 | 168,6 | 0,74 | 0,882 | 26,97 | 119,6 | 27,12 | 0,28 | 0,00138062 | |
10,68 | 1,2 | 0,712 | 99,28 | 233,2 | 1,068 | 0,758 | 23,18 | 25,08 | 3,28 | 0,012958201 | ||
14,24 | 1,6 | 0,571 | 79,56 | 303,3 | 1,424 | 0,624 | 19,07 | 89,42 | 21,13 | 3,56 | 0,011440752 |
SSi= 0,06505 м
Навчальне видання
Методичні вказівки
до самостійної роботи
і контрольні завдання з дисципліни
“Механіка ґрунтів, підвалини та фундаменти”
для студентів заочної форми навчання
напряму підготовки 6.060101 «Будівництво»
Редактор В. Дружиніна
Коректор
Укладачі: Маєвська Ірина Вікторівна
Блащук Наталя Вікторівна
Оригінал-макет підготовлено Н. Блащук
Підписано до друку
Формат 29,7х42¼. Папір офсетний.
Гарнітура Times New Roman.
Друк різографічний. Ум. друк. арк.
Наклад 236 прим. Зам. № -
Вінницький національний технічний університет,
науково-методичний відділ ВНТУ.
21021, м. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
ВНТУ, к. 2201.
Тел. (0432) 59-87-36.
Свідоцтво суб’єкта видавничої справи
серія ДК №3516 від 01.07.2009 р.
Віддруковано у Вінницькому національному технічному університеті
в комп’ютерному інформаційно-видавничому центрі.
21021, м. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
ВНТУ, ГНК, к. 114.
Тел. (0432) 59-81-59.
Свідоцтво суб’єкта видавничої справи
серія ДК №3516 від 01.07.2009 р.
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Вінницький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи і контрольні завдання з дисципліни
“Механіка ґрунтів, підвалини та фундаменти”
для студентів заочної форми навчання
напряму підготовки 6.060101“Будівництво”