Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий

средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины приямка, g_fa=1,1-коэффициент надежности по нагрузке для бокового давления грунта;g_fg=1,2-то же для нагрузки q_n; g_fW=1,1-то же для давления воды (учет возможности местного повышения УПВ)

         Толщина стен приямка должна определяться по изгибающему моменту всех горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения 1-1, кНм:

             M_1-1=(E_ahH_пр/3)+(E_qhH_пр/2)+(E_W(H_пр-d_w)/3) =

= 100,62 ×4,8/3+71,54 ×4,8/2+85,81×3,95/3 = 445,671  кНм

и поперечной силе, равной сумме всех горизонтальных сил выше сечения 1-1, кН

             Q_1-1=E_ah + E_qh+E_W=100,62 +71,54 +85,81= 257,97 кН

        Расчетная прочность днища (полоса шириной 1м рассматривается как внецентренно сжатый элемент) производится по усилиям N_2-2 и M_2-2, в расчетном сечении 2-2 , кН:

           N_2-2= E_ah’ + E_qh’+E_W’, где E_ah’, E_qh’, E_W’ определяются по формулам E_ah,E_qh,E_W, в которые вместо Н_пр подставляются d_n=H_пр+0,4 м, здесь 0,4 м-ориентировочная толщина днища приямка, кНм,

          M_2-2=M+qb_n²/12 , 
где М- момент сил  E_ah’, E_ah’, E_W’ относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения 2-2, кНм.  

E_ah’=(1,1×9,59×5,2²/2)tg²(45⁰-5,4/2) =118,09 кН

E_aq’=1,2×15×5,2×tg²(45⁰-5,4/2) = 77,50 кН

E_W’=1,1×10×(5,2-0,85)²/2 = 104,07 кН

N_2-2=118,09 +77,50 +104,07 = 299,66 кН

M’=118,09 ×5,2/3+77,50 ×5,2/2+104,07 ×4,35/3 = 557,09 кНм

M_2-2=557,09 +102,75 = 659,84 кНм

Расчет  приямка на всплытие производится из условия:

                                      G_I/F_W/g_em, где

G₁- собственный вес приямка с учетом коэффициента надежности по нагрузке g_fb=0.9, g_em=1.2- коэффициент надежности от всплытия,

F_W =A_wg_W(d_n-d_W)g_fW=148,8×10(5,2-0,85)1,1=7120,08кН- сила всплытия,

здесь A_W=(b_n+2b_ст)(l_n+2b_ст)-площадь основания приямка.

A_W=(5,2+2×0,4)(24+2×0,4)=148,8 м²

G_I=g_bg_fb[((l_n+2b_ст)(b_n+2b_ст)-l_nb_n)(H_пр+0,5)+A_W×0,4]=

=25×0,9[((24+2×0,4)(5,2+2×0,4)-24×0,4)(4,8+0,5)+148,8×0,4]=

=17938,8 кН

Так как вес  приямка G_I больше силы всплытия F_w , то равномерно распределенная нагрузка q считается по формуле:

q = =  17938,8 /(6,0×24,8) – 43,5 = 77,06

p_w = γ_w×(d_n – d_w) = 10×(5,2–0,85) = 43,5 кН/м² – гидростатическое давление подземных вод

G_I/F_W = 17938,8 /7120,08= 2,5 > g_em=1,2- приямок не всплывет.

         При наличии вблизи фундаментов, подвалов или приямков, следует увеличить глубину заложения фундамента или устроить подбетонку с тем, чтобы выполнилось условие:

                          Dh[a×tgc, где

    Dh-превышение отметки подошвы фундамента или низа подбетонки над отметкой дна котлована под приямок, a-расстояние в свету между краем фундамента и наружной гранью стены приямка, tgc=tgw₁+C_I/P_I, где С_I, w₁-расчетные значения соответствующего удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения, град., грунта основания; Р_I-средне давление под подошвой фундамента, кПа, от расчетных нагрузок, т.е. равное 1,2 Р_2mt.

        tgc=0,105+19/1,2×106,47 = 0,254

        a×tgc=2,15×0,254=0,55  Принимаем Dh=0,55 м. 
 
 
 
 

Рис. 15 Расчетная  схема, конструкции приямка и примыкающего

 к  нему фундамента 
 
 
 
 
 
 

Литература. 

Инструктивно-нормативная  и справочная литература. 

    1.СНиП 2.02.01.-83^*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.:Стройиздат, 1995.

   2.СНиП 2.02.03.-85^*. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР. М.:Стройиздат, 1985.

   3.СНиП 2.02.01.-84^*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1995.

   4.СНиП 2.01.07.-85^*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. М.:Стройиздат, 1996.

   5.СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР,1986. 

   Методические  пособия. 

   6.Аверьянова  Л.Н. Расчет и проектирование  оснований и фундаментов промышленных  зданий и сооружений. УГТУ-УПИ, 2000.

   7. Аверьянова  Л.Н. Механика грунтов, основания  и фундаменты. УГТУ-УПИ, 1994.