Определение минимально необходимую глубину заложения подошвы фундамента под кокону.

Моделирование дома в 3d max   позволяет уже на этапе проектирование увидеть будущий дом, оценить его характеристики, внешний вид, что позволяет наиболее точно воплощать в реальности идеи заказчика.

   Место строительства – г. Тюмень. Грунт – супесь, JL =0,5, уровень подземных вод 6,0м. Без подвальная часть здания, размер башмака под колонну сечением 400 Х 600 – 780 Х 980, размер фундамента 1300 Х 1500. средняя температура внутри помещений 18 0 С.

1.    Без подвальной части здания.

Нормативная глубина промерзания для данного района dfn = 1,7 м. Вылет наружного ребра фундамента от внешней грани стены af = (1,5-0,98)/2=0,26 < 0,5 м. Для здания с полом на лагах по грунту и af < 0,5 м. к h = 0,6. следовательно расчётную глубину промерзания:

df = 0,6*1,7 = 1,02 ? 1,1 м, dw =6,0 > df + 2 = 3,1 м. При JL = 0,5 > 0,25 и dw > df + 2 м, глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее df = 1,1 м.

Из инженерно-геологических условий глубина заложения подошвы фундамента должна быть минимальной  и рана 1,1 м. Из конструктивных особенностей глубина подошвы фундамента будет df =1,5 м. окончательно принимаем глубину заложения подошвы фундамента принимаем 1,5 м.

Определение размеров подошвы фундаментов.


1.    Фундамент под внецентренно нагруженную колонну (сеч. 1-1).

Вертикальная нагрузка N 011 =823.21 кН и имеет моментМ=92.94 кН*м; глубина заложения фундамента d = 1,5 м; подвала нет ( dn =0). Основание фундамента – супесь ( ? = 20 0 ; С= 3кПа; R 0 = 253.13 кПа, среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрез v = 20 кН/м 3 .

Решение: Ориентировочная площадь подошвы прямоугольного фундамента:

А= N 011 / R 0 - v * d = 823.21/(253.13- 20*1,5)=3.69 м 2  ; Т.к. на фундамент действует момент, который увеличивает АФ на 20%, то АФ =4.43 м 2. При соотношении b / l = 1,5. получим b =2.7 м, l =1.8м.  Назначаем размер подошвы фундамента b Х l =1.8*2.7 м.

Эксцентриситет, создаваемый моментом от конструкции: l = Mon / Non =92.94/823.21= 0,113 м.

Значение 0,033 b = 0,033*2.7= 0,089 м.

Условие l = 0.113 м > 0,033 b = 0,089 м показывает, что данный фундамент надо рассчитывать, внецентренно-сжатый.

Фактическое расчётное сопротивление грунта определяется:

R = (1.2* 1.05/ 1,1)* (0,51* 1*1.8* 20+ 3.06* 1,5* 20+ (3.06- 1)*0* 20+ 5,66* 3)=  145.63 кПа.

NfII =25(1.8*2.7*0.3+1.4*2.1*0.3+1.0*1.5*0.3)=69.8кН

А также вес грунта, лежащего на обрезах:

NgII =20(1.8*2.7*1.1-1.8*2.7*0.3-1.4*2.1*0.3-1.0*1.5*0.3)=51.12кН

Продольная сила в уровне фундамента

NII =823.21+69.8+51.12=944.13кН

3)Рср =194.3 >145.63 кПа. – 2)3) условия не выполняются, увеличиваем площадь подошвы фундамента, принимаем в=2.2м,   l =3.3м

R = (1.2* 1.05/ 1,1)* (0,51* 1*2.2* 20+ 3.06* 1,5* 20+ (3.06- 1)*0* 20+ 5,66* 3)=  150.31 кПа.

Определяем вес фундамента:

NfII =25(2.2*3.3*0.3+1.8*2.7*0.3+1.4*2.1*0.3)=112.95кН

А также вес грунта, лежащего на обрезах:

NgII =20(2.2*3.3*1.5-2.2*3.3*0.3-1.8*2.7*0.3-1.4*2.1*0.3)=127.44кН

Продольная сила в уровне фундамента

NII =823.21+112.95+127.44=1063.6кН

Pmin = N 11 /А-М ? / W = 823.21/(1.8*2.7)-6*92.94/(1.8*2.7 2 )= 146.41-23.28=123.13 кПа кПа > 0

Pmax = 169.7 < 1,2 R = 1,2*150.31 =180.37 кПа.

Рср =146.4 <150.31 кПа. – Все условия  выполняются,

2.    Фундамент под внецентренно нагруженную колонну (сеч. 2-2).

Вертикальная нагрузка N 011 =1091.11 кН и имеет моментМ=105 кН*м; глубина заложения фундамента d = 1,5 м; подвала нет ( dn =0). Основание фундамента – супесь ( ? = 20 0 ; С= 3кПа; R 0 =253.1 кПа, среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрез v = 20 кН/м 3 .

Решение: Ориентировочная площадь подошвы прямоугольного фундамента:

А= N 011 / R 0 - v * d = 1091.11/(253.1- 20*1,5)=4.89 м 2  ; Т.к. на фундамент действует момент, который увеличивает АФ на 20%, то АФ =5.9 м 2. При соотношении b / l = 1,5. получим b =3 м, l =2м.  Назначаем размер подошвы фундамента b Х l =2.4*3.6 м .

Фактическое расчётное сопротивление грунта определяется:

R = (1.2* 1.05/ 1,1)* (0,51* 1*2.4* 20+ 3.06* 1,5* 20+ (3.06- 1)*0* 20+ 5,66* 3)=  152.64 кПа.

NfII =25(2.4*3.6*0.3+2.0*3.0*0.3+1.6*2.4*0.3)=138.6кН

А также вес грунта, лежащего на обрезах:

NgII =20(2.4*3.6*1.5-2.4*3.6*0.3-2*3*0.3-1.6*2.4*0.3)=148.32кН

Продольная сила в уровне фундамента

NII =1091.11+138.6+148.32=1378.03кН

Эксцентриситет, создаваемый моментом от конструкции: l = Mon / Non =105/1378.03= 0,076 м.

Значение 0,033 b = 0,033*2.4= 0,079 м.

Условие l = 0.076 м < 0,033 b = 0,079 м показывает, что данный фундамент надо рассчитывать, центрально-сжатый.

Р11 = NII /в* l =1378/2.4*3.6=151.5< R =152.64кН – условие удовлетворяется.

3.    Фундамент под внецентренно нагруженную колонну (сеч. 3-3).

Вертикальная нагрузка N 011 =510.15 кН и имеет моментМ=73.22 кН*м; глубина заложения фундамента d = 1,5 м; подвала нет ( dn =0). Основание фундамента – супесь ( ? = 20 0 ; С= 3кПа; R 0 = 253.13 кПа, среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрез v = 20 кН/м 3 .

Решение: Ориентировочная площадь подошвы прямоугольного фундамента:

А= N 011 / R 0 - v * d =510.15/(253.13- 20*1,5)=2.29 м 2  ; Т.к. на фундамент действует момент, который увеличивает АФ на 20%, то АФ =2.74 м 2. При соотношении b / l = 1,5. получим b =2.1 м, l =1.4м.  Назначаем размер подошвы фундамента b Х l =1.4*2.1 м.

R = (1.2* 1.05/ 1,1)* (0,51* 1*1.4* 20+ 3.06* 1,5* 20+ (3.06- 1)*0* 20+ 5,66* 3)=  140.96 кПа.

NfII =25(1.4*2.1*0.3+1.1*1.5*0.3+0.8*1.1*0.3)=41.03кН

А также вес грунта, лежащего на обрезах:

NgII =20(1.4*2.1*1.1-1.4*2.1*0.3-1.1*1.5*0.3-0.8*1.1*0.3)=55.38кН

Продольная сила в уровне фундамента

NII =510.15+41.03+55.38=606.91кН

Эксцентриситет, создаваемый моментом от конструкции: l = Mon / Non =73.22/606.91= 0,121 м.

Значение 0,033 b = 0,033*2.1= 0,069 м.

Условие l = 0.121 м > 0,033 b = 0,069 м показывает, что данный фундамент надо рассчитывать, внецентренно-сжатый.

1) Pmin = N 11 /А-М ? / W = 606.91/(1.4*2.1)-6*73.22/(1.4*2.1 2 )= 206.19-71.15=135.04 кПа > 0

3)Рср =178.5>145.63 кПа. – 2)3) условия не выполняются. увеличиваем площадь подошвы фундамента, принимаем в=1.8м,  l =2.7м

R = (1.2* 1.05/ 1,1)* (0,51* 1*1.8* 20+ 3.06* 1,5* 20+ (3.06- 1)*0* 20+ 5,66* 3)=  145.63 кПа.

Определяем вес фундамента:

NfII =25(1.8*2.7*0.3+1.4*2.2*0.6)=82.65кН

А также вес грунта, лежащего на обрезах:

NgII =20(1.8*2.7*1.5-1.8*2.7*0.3-1.4*2.2*0.6)=79.7кН

Продольная сила в уровне фундамента

NII =510.15+82.65+79.7=672.5кН

По материалам сайта: http://www.graficad.ru