Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий

Принимаем фундамент ФД 9-2, размеры которого l = 3,0 м, b = 2,4 м,

А = 7,2 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 5,2 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 5,2×25×1 = 130 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 3,0×2,4×2,35 – 5,2 = 11,72 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 11,72×0,95×17,07×1 =190,06 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 190,06 +130 = 2146,55 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(2,4 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 588,99 кПа.

= 799,57 кПа;

= -203,30 кПа;

P_{II max} = 799,57 кПа < 1,2×R = 1,2×588,99 = 706,79 кПа;

Проверка  не выполняется, необходимо рассмотреть  другой вариант фундамента: 

Принимаем фундамент ФД 10-2, размеры которого l = 3,3 м, b = 2,7 м,

А = 8,91 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 7,1 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 7,1×25×1 = 177,5 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 3,3×2,7×2,35 – 7,1 = 13,84 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 13,84×0,95×17,07×1 =224,41 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 224,41 +177,5 = 2228,4 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(2,7 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 607,74 кПа.

= 618,47 кПа;

= -118,26 кПа;

P_{II max} = 618,47 кПа < 1,2×R = 1,2×607,74 = 729,29 кПа;

P_{II min} = -118,26 кПа < 0;

Проверка  не выполняется, необходимо рассмотреть  другой вариант фундамента: 

Принимаем фундамент ФД 11-2, размеры которого l = 3,6 м, b = 3,0 м,

А = 10,8 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 8,0 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 8×25×1 = 200 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 3,6×3,0×2,35 – 8,0 = 17,38 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 17,38×0,95×17,07×1 =281,84 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 281,84 +200 = 2308,33 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(3,0 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 626,49 кПа.

= 492,31 кПа;

= -64,84 кПа;

P_{II max} = 492,31 кПа < 1,2×R = 1,2×626,49 = 751,79 кПа;

P_{II min} = -64,84кПа < 0;

Проверка  не выполняется, необходимо рассмотреть  другой вариант фундамента: 

Принимаем фундамент ФД 12-2, размеры которого l = 4,2 м, b = 3,0 м,

А = 12,6 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 9,1 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 9,1×25×1 = 227,5 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 4,2×3,0×2,35 – 9,1 = 20,51 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 20,51×0,95×17,07×1 =332,60 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 332,60 +227,5 = 2386,59 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(3,0 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 626,49 кПа.

= 394,08 кПа;

= -15,26 кПа;

P_{II max} = 294,08 кПа < 1,2×R = 1,2×626,49 = 751,79 кПа;

P_{II min} = -15,26кПа < 0;

Проверка  не выполняется, необходимо рассмотреть  другой вариант фундамента: 

Принимаем фундамент ФД 13-2, размеры которого l = 4,2 м, b = 3,6 м,

А = 15,12 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 10,9 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 10,9×25×1 = 272,5 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 4,2×3,6×2,35 – 10,9 = 24,63 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 24,63×0,95×17,07×1 =399,44 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 399,44 +272,5 = 2498,43 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(3,6 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 663,99 кПа.

= 335,80 кПа;

= -5,32 кПа;

P_{II max} = 335,80 кПа < 1,2×R = 1,2×663,99 = 796,79 кПа;

P_{II min} = -5,32кПа < 0;

Проверка  не выполняется, необходимо рассмотреть  другой вариант фундамента:

Принимаем фундамент ФД 14-2, размеры которого l = 4,8 м, b = 3,6 м,

А = 17,28 м², Н_ф = 1,8 м; объем бетона V_fun = 11,8 м³.

G_fun = V_fun×g_b×g_f  = 11,8×25×1 = 295 кН;

V_g = l×b×d – V_fun = 4,8×3,6×2,35 – 11,8 = 28,81 м³;

G_{g II} = V_g× K_{рз ×}g_II ×g_f = 28,81×0,95×17,07×1 =467,20 кН.

N_{tot II} = N_{col II} + G_{g II} + G_{fun II} = 1826,49 + 467,20 +295= 2588,69 кН;

M_{tot II} = M_{col II} +  Q_{сol II} · Н_ф = 1594,21 + 117,2 × 1,8 = 1805,17  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 117,2 кН.

R = R₀(1+k₁(b-b₀)/b₀)+ k₂ g_II ^/(d-d₀)=500×(1+ 0,125 ×(3,6 - 1)/1)+0,25×17,07(2,35- -2) = 663,99 кПа.

= 280,39 кПа;

= 19,23 кПа;

P_{II max} = 280,39 кПа < 1,2×R = 1,2×663,99 = 796,79 кПа;

P_{II min} = 19,23 кПа > 0;

149,81 кПа < R = 663,99 кПа.

Все требования по ограничению давлений выполнены.

 

Рис 5. Эпюра контактных давлений по подошве фундамента.

5.6. Определение толщины распределительной подушки. 

     Назначаем в первом приближении   толщину песчаной подушки h_п = 0,9 м. Проверяем выполнение условия s_zp + s_zg £ R_z, для этого определяем при z = h_п = 0,9 м: