Пример расчета фундамента при подъеме вертикальных аппаратов методом поворота 6 страница

Нормативная масса фундамента равна

Нормативная масса грунта на уширениях фундамента составляет

Нормативная горизонтальная нагрузка, действующая на фундамент, равна N^н = 50 тс; расчетный коэффициент трения бетона по основанию f^p = 0,45; нормативное давление на уширения фундамента от пригрузки на грунт

= P^н×F_y = 10×1,4 = 14 т.

Нормативное активное давление грунта на стенку фундамента (E_а) составляет

E_а = , (8)

где h = 1,85 - глубина засыпки, м;

B₀ = 4,12 - средняя ширина фундамента, м;

l_a - коэффициент активного давления грунта по теории предельного равновесия; при вертикальной стенке фундамента и j = 30°, d = 30°, l_a = 0,27.

Таким образом, E_a = 1,8× ×4,12×0,27 = 3,44 тc.

Нормативное активное давление на стенку фундамента от пригрузки на грунт E_p равно

E_p = P^нhBl_a,

где В = 3 (ширина опорной плиты, м).

Следовательно, E_p = 10×1,85×3,0×0,27 = 15 тс.

Нормативное пассивное давление грунта на стенку фундамента (E_п) составляет

E_п = , (9)

где l_п - коэффициент пассивного давления грунта по теории предельного равновесия при вертикальной стенке фундамента и j = 30°, d = 30°, l_п = 0,27.

Таким образом E_п = 1,8× ×4,12·5,67 = 72 тс.

Коэффициенты перегрузки n₁, n₂, n₃ принимают по СНиП II-А.11-62.

Подставив найденные значения величин правой и левой частей уравнения, найдем

n_{1 +} n₂ = 0,9×68,6 + 0,8×10,5 = 70,1 т.

т.е. устойчивость на сдвиг по подошве фундамента обеспечена.

Проверка основания фундамента по деформациям

Действующие по краям подошвы фундамента напряжения вычисляют по формуле

P = (10)

где - вертикальные силы, действующие на основание.

Они равны

= 68,6 + 10,5 + 14,0 = 93,1 т.

Площадь подошвы (F_ф) составляет:

F_ф =

Момент сопротивления подошвы фундамента (W_ф) равен

W_ф =

Эксцентриситет (l) приложения вертикальных сил относительно центра тяжести подошвы фундамента определяют по формуле

,

где - момент всех сил относительно центра тяжести подошвы фундамента, равный

(11)

x_p - расстояние от центра тяжести площади уширения (F_у ), на которую давит опорная плита поворотного шарнира, до центра тяжести подошвы фундамента; x_p = 1,9 м см. рис. 46).

= 50×2,08 + 15,0×0,93-14,0×1,9 = 91,4 тс.м;

но 0,25D_ф = 1,30 м.

Поскольку эксцентриситет l больше ядрового расстояния r_я, то равнодействующая выходит из ядра сечения и фундамент будет работать с отрывом от грунта.

Горизонтальные нагрузки, вызывающие отрыв фундамента от грунта, кратковременны и действуют только в период монтажа. Равнодействующая проходит от центра тяжести подошвы фундамента на расстоянии меньше 0,25 диаметра подошвы фундамента (D_ф) в плоскости действия момента, поэтому допускается неполное опирание фундамента на основание.

При этом P_max = тс/м² < 1,2 R^н = 1,2×20,0 = 24 тс/м², а среднее давление на основание равно

P^N = тс/м² < R^н = 20 тс/м².

Результаты проверки данного основания по деформациям остаются удовлетворительными, если P_max£1,2R^н и P^н£R^н, т.е. в рассмотренном примере прочность основания обеспечена.

Приложение 2