Расчет ленточного фундамента нагрузки: сбор нагрузок и определение ширины

Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.

В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши).

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м² перекрытия над первым этажом.

2.

3. Нагрузка на 1 м² крыши

4. Нагрузка от 1 м² наружной стены.

5. Нагрузка от 1 м² внутренней стены.

Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).

Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).

Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).

Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.

Еще полезные статьи:

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия. «

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Расчет металлического косоура лестницы.»

Сбор нагрузок на фундамент: пример расчета, таблица

На стадии проектирования строительства жилого дома для правильного определения геометрических размеров фундамента в обязательном порядке выполняется сбор нагрузок, действующих на конструкции здания. От того, насколько точно будет выполнен расчет, зависит общая несущая способность дома или сооружения, его долговечность и прочность. По результатам расчетных данных подбирается площадь фундамента, его конфигурация, глубина расположения нижней отметки. Существуют нормативные строительные документы (СНиП), в которых четко описан принцип составления сбора нагрузок и их предельно допустимые значения.

Содержание

Разновидность нагрузок

Конструкция фундамента находится под влиянием постоянных и временных нагрузок, значение которых зависит от многих факторов: климатического района застройки, видов грунтов основания, строительных материалов для основных конструкций стен, крыши, перекрытий.

Постоянные нагрузки

К постоянным видам нагрузок относятся:

• Собственный вес конструкций здания.
• Расчетные показатели давления грунтов на боковую поверхность ленточного фундамента.
• Давление от грунтовых вод.

При выполнении расчетов усилия от постоянного веса считаются самым серьезным видом нагрузки.

Временная нагрузка

Конструкция здания может подвергаться периодическим временным нагрузкам, таким как:

• Снеговая, показатель которой зависит от толщины снежного покрова в каждом конкретном регионе.
• Ветровая, определяемая по таблице усредненных показателей розы ветров в данной местности.
• Сейсмическая (для районов с повышенной сейсмичностью).
• От веса мебели в помещениях и перемещения людей.

Показатели временных нагрузок можно найти в ДБН В.1.2-2 2006 «Нагрузки и воздействия» в разделе 6 по таблице 6.2.

Учет необходимых параметров

Для обеспечения надежности несущего основания необходимо грамотно и правильно произвести подсчет всех нагрузок от усилий и внешних факторов, влияющих на проектируемое здание.

Для успешного выполнения сбора нагрузок необходимо предусмотреть следующие параметры:

1. Климатические условия места под застройку.
2. Тип почвенных грунтов и их структурные особенности.
3. Уровень горизонтальной линии грунтовых вод.
4. Особенности конструкции здания, объема и вида материалов для строительства здания.
5. Вид кровельной конструкции с материалами.

Все эти факторы служат исходными данными составления расчетной несущей способности ленточного фундамента.

Расчет несущего основания

Расчет несущей способности ленточного фундамента можно производить двумя способами. Первый способ с применением сложных формул и точных расчетных показателей используют архитекторы и конструкторы при составлении проектной документации на строительство дома. Второй способ – более простой и понятный, рассчитанный на широкий круг желающих для самостоятельного подбора площади фундаментов. Этот вид расчета основан на использование таблиц с усредненными коэффициентами видов постоянных и временных нагрузок.

Глубина залегания

При проведении расчетов по сбору нагрузок на фундамент рекомендуется найти суммарный вес элементов конструкции и определить глубину залегания подошвы ленточной конструкции. Чтобы вычислить необходимую глубину залегания низа ленточного фундамента необходимо определить глубину промерзания грунта и сделать структурный анализ почвы. Для каждого региона существует свой показатель промерзания почвы, выведенный на основе длительных наблюдений и многолетнего опыта.

В строительстве принято закладывать ленточный фундамент на отметке ниже точки промерзания грунта.

Определение нижней отметки

Чтобы легче было понимать принцип сбора исходных данных, рекомендуется обратить внимание на конкретный примерный расчет сбора нагрузок на несущую фундаментную конструкцию с помощью таблиц усредненных коэффициентов.

Например, требуется найти проектную отметку расположения подошвы фундамента жилого дома, расположенного в городе Курск.

Таблица помогает вычислить проектную глубину, на которой целесообразно размещать ленточный фундамент. Для выбранного участка строительства с глинистыми грунтами типа «супесь» искомое значение расположения нижней точки ленты фундамента равняет 3/4 табличного значения уровня промерзания грунтов.

Путем несложных арифметических вычислений определяется величина показателя:

120 см х 3/4 =120 см х 0,75 =90 см

Эта цифра показывает минимальную глубину заложения надежного фундамента, которая исключает риски деформации несущих конструкций из-за сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. По желанию застройщика, можно сделать и более заглубленный фундамент. Но и расчетной глубины, равной 90 см, будет вполне достаточно, чтобы получился прочный и надежный жилой дом.

Сбор нагрузок от кровельной конструкции

Кровельная нагрузка от собственного веса равномерно распределяется на несущие стены дома. Например, если жилой дом оборудован стандартной классической двухскатной крышей, в этом случае она будет опираться на две боковые противоположные крайние стены. Для определения кровельной нагрузки такого вида кровли следует произвести необходимый расчет, который удобно представить в табличном виде:

Пример сбора кровельной нагрузки:

Усилия от снежной нагрузки

В зимнее время толщина снежного покрова может достигать максимального размера, который составляет 250–450 мм.

Вначале необходимо найти показатель снеговой нагрузки по табличным данным карты среднего снежного покрова.

Так как снег равномерно распределяется по всей площади крыши, то показатель снеговой нагрузки напрямую зависит от площади кровли.

В примерном расчете кровля 2-х скатная с уклоном в 45 градусов. Длину одного ската крыши с уклоном 45 градусов определяем по формуле:

Длина cката = (Длина кровли /количество скатов кровли): косинус 45 градусов.
Если подставить в расчет конкретные цифры примера, то получится следующие значения:
Длина cката = (10 м / 2): 0,525 = 9,52 м.

Теперь необходимо вычислить площадь кровли, которая зависит от длины ската, конька кровли и количества скатов крыши:

Площадь кровли = Длина cката х длина конька х количество скатов.

В нашем примере расчетная площадь кровли составляет:

S кровли=9, 52 метра х 10м х 2 =190, 4 м 2.

По справочной таблице 3 снеговой нагрузки находим средний коэффициент снеговой нагрузки для города Курск. Табличное значение составляет 126 кг/м 2.

Чтобы определить нагрузку от веса снега на ленточный фундамент необходимо знать площадь нагруженных стен фундамента: Р снега = (S кровли х коэффициент таблицы): S стен нагруженных фундаментов.

Крыша в нашем примере имеет два ската, значит, снеговую нагрузку воспринимают две стороны ленточного фундамента, длина которых составляет 10 м. Ширина ленточного фундамента 500 мм. Значит, площадь нагружаемых стен фундамента составляет:

(10м +10 м) : 0,5 м=10 м2.

В нашем примере снеговая нагрузка на фундамент составляет:

Р снега = (190,4 м2 х126 кг/м2): 10 м2=2399 кг.

Для удобства и наглядности все расчетные показатели удобно свести в таблицу, в которой видна вся цепочка промежуточных расчетов:

Нагрузки от веса этажного перекрытия

Усилие в виде давления от веса перекрытий дома передается на несущие стены и фундамент, поэтому расчет этажных нагрузок находится в прямой зависимости от их суммарной площади.

В нашем примере, в жилом доме имеется два перекрытия – одно из деревянного массива, а второе монолитная железобетонная плита. По табличным данным 4 определяем искомые показатели и производим дальнейшие расчеты.

Нагрузка от перекрытия 1, выполненного из сборных железобетонных элементов:

Площадь перекрытия = 10 м х 10 м = 100 м .

По таблице 4 находится коэффициент веса железобетонных плит перекрытия, равный 500кг/м 2.

Вычисляем нагрузку от веса перекрытия: 100м2 х 500 кг/м 2=50000 кг.

Нагрузку от перекрытия 2 из деревянных конструкций определяем аналогичным путем: Площадь перекрытия=10 м х10 м=100м2.

Коэффициент веса деревянных конструкций по табличным данным равен 150 кг/м2. Расчетная нагрузка от деревянного перекрытия составляет: 100м2 ж150 кг/м 2 =150000 кг

Суммарный вес нагрузок от перекрытия составляет: 50000 кг +150000 кг=65000 кг

Площадь нагружаемых стен фундамента составляет 10м2 (расчет снеговой нагрузки).

Зная это значение, можно найти нагрузку от веса перекрытий на 1 м2 площади фундамента: 65000 кг: 10 м2=6500 кг

Суммарный вес перекрытий 6500 кг на 1 м 2.

Нагрузки от стен дома

Чтобы вычислить показатель от собственного веса стен дома необходимо знать их объем и общий вес, который зависит от вида применяемого материала для кладки стен. Составляется таблица, в которой легко и наглядно можно увидеть весь путь подсчета данных.

Для расчета нагрузки от собственного веса стен здания необходимо выполнить следующие вычисления. Вначале определяем площадь стен здания. В нашем примере длина каждой стены составляет 10 м, высота 3 м. Находим периметр стен: Р = (10+10+10+10) м х 3 м=120 м2.

Для дальнейших расчетов потребуется значение объема стен здания. При толщине наружных стен 0,4 м объем стен составит:

V= 120 м2 х 0,4 м=48 м3. В качестве материала для стен используется пустотелый кирпич. В таблице усредненных показателей находим значение веса кирпича, равный 1400 кг/м3. Используя значение этого коэффициента и объема стен можно найти общую стеновую нагрузку: 48 м3 х1400 кг/м3=67200 кг.

Ширина ленточного фундамента составляет 500 мм. Периметр стен фундамента составляет 40 м.

Площадь стен фундамента:40 м х0,5 м=20м2.

Определяем стеновую нагрузку на 1 м2 фундамента: 67200 кг: 20 м2=3360 кг.

Результаты вычислений заносим в таблицу:

Сбор дополнительных усилий

Этот показатель учитывает собственный вес конструкции фундамента, который в виде равномерных нагрузок передается непосредственно на грунтовое основание. Для определения этого значения, необходимо знать объем фундамента и удельную плотность строительных материалов, из которых он изготовлен.

Для вычисления нагрузки от собственного веса ленточного фундамента используем значения предыдущих расчетов площади стен фундамента 20 м2 и отметки залегания фундамента 0,9 м. Определяем объем ленточного фундамента: 20 м2 х 0,9 м=18 м3.

По таблице усредненных показателей плотности материалов находим значение плотности фундамента из бетона на гранитном щебне, который равен 2300 кг/м3.Для определения нагрузки от собственного веса фундамента используем полученный объем стен фундамента и табличный коэффициент: 18 м2 х 2300 кг/м3 =41400 кг.

Чтобы узнать расчетную нагрузку на 1 м2 фундамента используется общая нагрузка от веса фундамента и площадь стен фундамента: 41400 кг: 20 м2=2079 кг/м2

Данные заносим в таблицу

Задачи на несущую способность грунта

Объявление

1 из 46

Машиностроение

Задачи на несущую способность грунта 9000 3

Реклама

Реклама

Реклама

Задачи на несущую способность грунта

1. Задачи на несущую способность
2. Пример # 01 • Квадратный цоколь размером 2,5 м на 2,5 м построен в однородный слой песка плотностью 2,0 т/м3 и с углом среза 38°. Глубина основание фундамента на 1,5 м ниже поверхность земли. Рассчитайте безопасную нагрузку, которая может нестись на фундаменте с коэффициентом безопасность 3 от полного разрушения при сдвиге. Использовать Анализ Терцаги.
3. Решение: Дано: B = 2,5 м D = 1,5 м γ = 2 т/м3 φ = 38°, что больше 36°, поэтому общий сдвиг произойдет сбой. Значения коэффициентов несущей способности из рис. Nq = 47 Nγ = 64 Поскольку c = 0 ∴ qf = γ D Nq + 0,4 γ B Nγ qnf = γ D (Nq -1) + 0,4 γ B Nγ = 2 х 1,5 (47-1) + 0,4 х 2 х 2,5 х 64 = 138 + 128 = 366 т/м2 qs = qnf /F + γD = 366/3 + 2 x 1,5 = 122 + 3 = 125 т/м2 ∴ Максимальная допустимая нагрузка = B2 x qs = (2,5)2 x 125 = 780 т.
4. Пример № 02 • Ленточный фундамент шириной 1 м в основании расположен на глубине 0,8 м от поверхности земли. Свойства грунта основания: γ = 1,8 т/м3 и φ = 20o и c = 3 т/м2. Определить безопасную несущую способность, используя фактор безопасности 3 . Используйте анализ Терцаги. Предположим, что грунт разрушается при локальном сдвиге.
5. Решение: qf = 2/3 c Nc ′+ γ D Nq ′ + 0,5 γ B Nγ′ Для φ = 20o Из таблицы: Nc ′= 9,5, Nq ′= 3,5 Nγ = 1,7 qf = (2/3 х 3 х 9,5) + (1,8 х 0,8 х 3,5) + 0,5 (1,8 х 1 х 1,7) = 19 + 5,04 + 0,9 = 24,94 т/м2 qnf = qf — γ D = 24,9- 1,8 x 0,8 = 23,5 т/м2 qs = qnf /F + γ D = 23,5/3 + (1,8 x 0,8) = 7,83 + 1,44 = 9,27 ≈ 9,3 т/м2
6. • Решите приведенный выше пример, если уровень грунтовых вод расположен на глубине 1,5 м от земли уровень. • Rw1 = 1 Rw2 =? • Zw2 = глубина грунтовых вод ниже основания опора. • = 1,5 – 0,8 = 0,7 ∴Rw2 = 0,5 (1+Zw2 /B) = 0,5 (1+ 0,7/1) = 0,85 qf = 2/3 c Nc ′+ γ D Nq ′Rw1 + 0,5 γ B Nγ′Rw2 = 2/3 х 3 х 90,5 + (1,8 х 0,8 х 3,5 х 1) + 0,5 х 1,8 х 1 х 1,7 х 0,85 = 19 + 5,04 + 0,76 = 24,8 т/м2
7. • qnf = qf — γ D = 24,8 – 1,44 = 23,36 • qs = qnf /F + γ D = 23,36/3 + 1,44 = 7,76 + 1,44 9,2 т/м2
8. Пример № 03 • Ж/б столбик квадратной формы должен лежать 1,5 м ниже уровня земли. Общая нагрузка будет передается в том числе вес столбца 200 тонн. Так как район часто подвергается затопление, трение фундамента по сторонами пренебречь и коэффициент запаса 2,5 должно быть разрешено. Если насыщенная плотность песок 2,4 г/куб.см, угол внутреннего трения 33° и значение Nγ = 33, Nq = 32, найти подходящий размер Основание для вышеуказанного условия.
9. Решение: Предположим, размер фундамента 2м х 2м. B = 2 м и D = 1,5 м ∴ B>D, фундамент мелкозаглубленный. qf =1,3 cNc + γ D Nq + 0,4 γ B Nγ Теперь c = 0, Nq = 32, Nγ = 33 γ = 2,4 г/куб. см (2,4 т/м3) B = 2. qf = 0 + 2,4 х 1,5 х 32 + 0,4 х 2,4 х 2 х 33. = 115,2 + 63,4 = 178,6 qs = 178,6/2,5 = 71,4 (F.S = 2,5) Сейчас площадь опоры 2х2. ∴ Общая нагрузка = 4 x 71,4 = 285,6 тонны Это выше требуемых 200 тонн. ∴ это безопасно. Мы можем сделать его более экономичным, сократив раздел и повторное судебное разбирательство могут быть сделаны.
10. Пример № 04 • Размер изолированного фундамента должен быть ограничен 1,5 м кв. Вычислите глубину, на которой основание должно быть рассчитано на нагрузку 200 тонн с коэффициентом запаса 3.Грунт с углом внутреннего трения φ = 30°, γ = 2,1 г/куб.см, вес основания 5% от внешнего нагрузка. Nq = 22, Nγ = 20.
11. Решение: Почва песчаная, поэтому нет сцепления Допустимая несущая способность квадратного фундамента: qs = 1/F { 1,3 cNc + γD (Nq – 1) + 0,4 γ B Nγ } + γD Теперь общая нагрузка = 200 + 5/100 x 200 = 210 тонн. qs = 210/1,5 х 1,5. Поместите значения в приведенное выше уравнение. 210/1,5 х 1,5 = 1/3 {2,1 х D (22-1) + 0,4 х 2,1 х 1,5 х 20} + 2,1 х Д = 1/3 {2,1 х 21 х Д + 25,2} 2,1 Д = 14,7D + 8,4 + 2,1D 16,8D = 93,4 – 8,4 = 85 ∴ D = 85/16,8 = 5,6 метра ∴ Фундамент будет располагаться на 5,6 м ниже уровня земли
12. Пример № 05 Ленточный фундамент длиной 3,0 м упирается на 2,5 м ниже уровень земли над песчаной глиной, имеющей единицу вес 2250 кг/м3. Быстрые тесты на сдвиг коробчатый аппарат дал прочность на сдвиг 0,37 и 0,50 кг/см2 при нормальном напряжении 0,75 и 1,5 кг/см2 соответственно. Найдите сплоченность и угол внутреннего трения. От Терзаги формула, рассчитать предельную нагрузку на метр пробег фонда.
13. Решение: • Согласно уравнению Кулона. τ = c + σ tan φ ——-(A) • с = ? А ф = ? • Два уравнения могут определить c и φ. • Дано: τ1 = 0,37 кг/см2 τ2 = 0,5 кг/см2 • σ1= 0,75 кг/см2 σ2= 1,5 кг/см2 Поместите значения в ур. (А) 0,37 = с + 0,75 тангенсф. ———-(я) 0,5 = c + 1,5 tanφ.————(ii) Решить одновременно. c = 0,25 кг/см2 тангенс φ = 0,1733 ∴ φ = 9,83° ≈ 10°. Предположим местное разрушение при сдвиге. ∴ Nc ′ = 8 , Nq ′ = 1,9 Nγ ′ = 0,5 qf = 2/3 c Nc ′ + γD Nq ′ + 0,5 γ B Nγ ′
14. • qf = 2/3 х 0,25 х 8 + 2250/109х 2,5 х 102 х 1,9 + 0,5 х 2250/109 х 3,0 х 102 х 0,5 • = 1,333 + 0,01069 + 0,001688 = 1,345 кг/см2 = 13,45 т/м2 • Предельная нагрузка на метр длины фундамента = 13,45 x 3 = 40,37 тонны/метр длины.
15. Пример № 06 • Рассчитайте допустимое давление на подшипник, используя уравнение Терцаги для фундамента и параметры грунта показаны на рис. Коэффициент использования безопасность 3, чтобы получить qa. Данные о почве полученный из серии U-трехосных испытаний. Является почва насыщена? γ= 110 пкф φ = 20° C = 300 psfB D = 4 фута
16. Решение: • Поскольку U-критерий дает угол φ. Почва не насыщена. • Для φ = 20°, предполагается общее разрушение при сдвиге квадратного фундамента. • qult =1,3 cNc + q Nq + 0,4 γ B Nγ • Теперь для φ = 20° Nc = 17,7, Nq = 7,4 Nγ = 5,0 • Ставить значения. • qult = 1,3 х 300/1000 х 17,7 + 4 х 110/1000 х 7,4 + 0,4 х 110/1000 х В х 5,0 = (10,2 + 0,22В) ksf • Qa = qult /F.S = 10,2 0,22B /3 = (3,4 + 0,07B) ksf • Обычно B варьируется от 5 до 10 футов. • Для B = 5 футов: 3,4 + 0,07 x 5 = 3,75 тыс. футов • = 10 футов, 3,4 +0,07 x 10 = 4,10 тыс. футов • ∴ Рекомендуемое значение: 3,5 тыс. футов
17. Пример № 07 • Результаты натурных испытаний, проведенных H. Muhs в Берлине сообщил JBHansen. соответствующие данные, связанные с этим тестом, как сообщает Хансен, размер основания L = 2 м, B 0,5 м, D = 0,5 м плотный песок γ = 0,95 т/м3 , с = 0 . Разрушающая нагрузка Q 190 тонн. ф = 47°. • Сравните результаты с анализом Терзаги. и Хансен.
18. Решение: • Уравнение Терцаги. Поскольку L/B = 2/0,5 =4, используйте ленточный фундамент. формула. • qu = c Nc + γ D Nq + 1/2 γ B Nγ. • Для φ = 47o, Nq = 246, Nγ = 585 • = 0 + 0,95 х 0,5 х 246 + ½ х 0,95 х 0,5 х 585 • =116,85 + 138,9 = 255,78 т/м2. Больше, чем действительный. • Результат теста = Q/A = 190/2 x 0,5 = 190 Т/м2 то же самое, если проверено Hansen eq. = 180,6 т/м2
19. Пример № 08 • Заданный ряд значений для qu в интересующей области из образцов СПД из бурового журнала дает в среднем 200 кПа. Оцените допустимую несущая способность квадратного метра на Формула Терцаги. Используйте F.S =3.
20. Решение: • Теперь c = qu /2 = 200/2 = 100 кПа. • Уравнение Терцаги. для квадратного фундамента- φ = 0 • qu = 1,3 с Nc = 1,3 х 100 х 5,7 = 741 кПа • qa= 741/3 = 247 кПа • Обычно запрос от SPT ненадежен. UDS являются взятый. • Или в случае SPT qu результат F.S = от 4 до 5. • Обычно qa = qu = неограниченная сжимающая прочность = c Nc/F.S = qux 5,73 /2 x3 = qu
21. Пример № 09 • Квадратная опорная плита площадью 30 см оседает на 1,5 см в испытании плитой на нагрузку на сцепление менее грунта при интенсивности нагрузки 2 кг/см2. Каким будет заселение прототипа мелкозаглубленный фундамент 1,0 м кв. под то же интенсивность нагрузки.
22. Решение: • Дано Bp = 30 см B = 100 см • ρp= 1,5 см. • ρ = 1,5 [100 (30 + 30,5)/30 (100 + 30,5)]2 = 3,6 см
23. Пример № 10 • Результаты испытания плиты под нагрузкой в ​​песчаном грунте приведены ниже. Размер пластины 0,305 х 0,305 м. определить размер квадратного метра столбчатого фундамента, который должен нести нагрузку 2500 кН с максимальной осадкой 25 мм. Груз / единица площади кН/м2 200 400 600 700 Урегулирование (мм) 5 12,5 28 60
24. Решение: Данный: Размер плиты 0,305 х 0,305 м. Загрузите расчет относительной скорости, нарисуйте кривую или начертите данные. Нагрузка на фундамент —— 2500 кН Макс. осадка = 25мм 200 400 800 кН/м2 600 10 30 50 (мм) 80 Нагрузка Урегулирование 70
25. Теперь расчет фундамента: Теперь методом проб и ошибок Процедура предполагает размер фундамента и найти сумма урегулирования где суд соглашается с условиями данный будет размер основания. ( ) ( ) ( ) ( ) 22 22 12.3 12.3 48.30 48.30               + +         «=»               + +         «=» Ф п п Ф пф Ф п п Ф пф Б Б Б Б SS Или Б Б Б Б SS (Размер в м)
26. Qo , кН Предполагается ширина, БФ (см) qo Qo/BF 2 , кН/м2 Сп переписка от g до Qo (мм) СФ сверху уравнение (мм) 2500 400 156,25 4 13,8 2500 300 277,8 8 26,35 2500 320 244,10 6,8 22,70 2500 310 260,10 7,2 23,86
27. Рекомендуемый размер фундамента 3,1 x 3,1 м Qo , кН Предполагаемый ширина, БФ (см) qo Qo/BF 2 , кН/м2 Сп переписка от g до Qo (мм) СФ сверху уравнение (мм) 2500 400 156,25 4 13,8 2500 300 277,8 8 26,35 2500 320 244,10 6,8 22,70 2500 310 260,10 7,2 23,86
28. Пример № 11 • Результаты двух испытаний пластины под нагрузкой приведены в следующую таблицу: • Определите размер квадратных футов для размещения нагрузка 715 кН с допустимой осадкой как 20мм. Решить для основы. Диам. плиты (B) (м) Общая нагрузка, Q (кН) Осадка (мм) 0,305 32,2 20 0,610 71,8 20
29. Решение: • Qo = Am + Pn Поместите значения в приведенное выше уравнение. найти m и n 32,2 = π/4 (0,305)2 м + π(0,305)n.———(i) 71,8 = π/4 (0,610)2 м + π(0,610)n. ———- (ii) Решая одновременно, можно найти: m = 50,68 кН/м2 n = 29,75 кН/м2. Теперь снова используйте приведенное выше уравнение с этими значениями, чтобы найти размер квадратных футов. Нагрузка на фундамент = 715 кН А = Бф 2, Р = 4 Bf; Поместите значения 715 = БФ 2 х 50,68 + 4 Бф х 29,75 ∴ 50,68 Бф 2 + 119Bf – 715 =0 ∴Bf = 2,8 м Анс.
30. Пример № 12 • Испытание пластиной под нагрузкой, выполненное на униформе. месторождение песка и следующее наблюдения были зафиксированы. • Размер тарелки 30х30см. Постройте осадочную кривую нагрузки и определить нагрузку на фундаменте 1,5м х 1,5м. Может ли он безопасно нести, если осадка не должна превышать 50 мм. Нагрузка т/м2 5 10 20 30 40 50 60 Урегулирование (мм) 4,5 8,5 16 31,3 50 74 104
31. Решение: • Данный: • Размер тарелки 30 х 30 см. • Размер фундамента 1,5 х 1,5 м. • Осадка фундамента 50 мм • Нагрузка на участок по сравнению с урегулированием
32. 10 20 30 40 50 60 Нагрузка т/м2 10 30 50 70 90 Расчет (мм)
33. • Теперь из нагрузки – расчетная кривая, соответствующая нагрузке на этот расчет = 20 т/м2. • ∴ Безопасность на этом основании для осадки 50 мм = 1,5 x 1,5 x 20 = 45 тонн. ммс С Рассчитать по значениям Б Б Б Б SS п п п ф п п ф пф 18 48.30150 48.3030 30 150 50 . 48.30 48.30 2 2 «=»             + + «=»                 + + «=»
34. Пример № 13 • Испытание под нагрузкой было проведено с квадратной пластиной размером 35 см. на глубине одного метра ниже уровня земли в почве с φ = 0. Уровень грунтовых вод располагался на на глубине 5 м ниже уровня земли. Отказ произошло при нагрузке 5200 кг. Что было бы предельная несущая способность на единицу площади при высоте 1,6 м широкий сплошной фундамент с нагрузкой на основание на той же глубине в той же почве. Вес единицы почва была на 1,9 г/куб. см выше уровня грунтовых вод. Для ф = 0, • Nc = 5,7, Nq = 1, Nγ = 0. Предположим, что общий сдвиг отказ.
35. Решение: • Для квадратных футов, qf =1,3 с Nc + γD Nq + 0,4 γ B Nγ Взяв случай нагрузочного теста, В = 0,35 см, Д = 1. Поскольку φ = 0, Nq = 1 и Nγ = 0 qu=1,3 c Nc + γD Nq 5200/0,35 х 0,35 х 1000 = 1,3 х с х 5,7 + 100 х 1,9 х 1,0. 7,42 с = 42,5 – 1,9 = 40,6 c = 40,6/7,42 = 5,47 т/м2. Теперь для полосы сплошного фундамента шириной 1,0 м. qf = c Nc + γD Nq + 0,5 γ B Nγ = 5,47 х 5,7 + 1,9 х 1 х 1 + 0 = 31,2 + 1,9 = 33,1 т/м2.
36. Пример № 14 • На определенном участке подпочвенный слой состоит из мощного слой мягкой глины (cu = 20 кН/м2, φu = 0), который перекрывается более твердой глиной (cu = 87,5 кН/м2, φu = 0) переменной толщины. Поверхность земли горизонтально, а уровень грунтовых вод находится на значительная глубина. • Предлагается установка широко расставленных фундаментов Площадь 1,5 м на глубине 1 м под землей уровне в верхнем глинистом материале. Оценить чистый рабочая нагрузка на фундаменты с использованием коэффициента нагрузки из 3.
37. • Если в этот момент опоры полностью загружены давление, оценить толщину жесткой глины необходимо ниже их, чтобы гарантировать, что коэффициент нагрузки против разрушения при сдвиге в мягком глина не менее 3. • (Игнорировать эффекты осадки и принять нагрузку рассеивание под углом 30° к вертикали. Возьмем Nc = 7,5 на нижней глине и предположим, что Терцаги применить уравнение несущей способности)
38. Решение: • Верхний слой • Нижний слой: • Nc = 7,5 • B = 1,5 м2. • Ф.С = 3 Г.Л. 1 м Z З/√3 З/√31,5 м 30° cu = 87,5 кН/м2 φу = 0 cu = 20 кН/м2 φу = 0 cu = 87,5 кН/м2 φу = 0 cu = 20 кН/м2 φу = 0
39. • Уравнение Терцаги. qnf =1,3 c Nc, где Nc = 5,7 • Для верхнего слоя qnf = 1,3 х 87,5 х 5,7 = 648,375 кН/м2 ≈ 648 кН/м2 • Чистая рабочая нагрузка безопасной установки = 648/3 = 216 кН/м2 • ∴ Чистая рабочая нагрузка на фундамент (1,5 м)2 = 216 x 1,5 х 1,5 = 486 кН. • Эта нагрузка рассредоточена под углом 30°. глубина Z ниже основания.
40. • ∴ Давление на верхнюю часть нижнего слоя глины • Нагрузка/площадь = 486/(1,5 + 2Z/√3)2 • Теперь допустимое давление на нижний пласт: • Qf/F = cNc /F = 20 x 7,5/3 = 50 кН/м2 • Приравнивание этих двух давлений: • 50 = 486/(1,5 + 2 Z/√3)2 • ∴112,5 + 173,2 Z + 66,7 Z2= 486 • Z2 + 2,6 Z – 5,6 = 0 • Z = 1,4 м
41. Пример № 15 • Определить чистое давление подшипника для 3 м x Фундамент 3 м на глубине 2 м в среде плотный песок, чтобы общая осадка не не более 25 мм. Средний SPT ударов ниже цоколя (до В )N 28/30 см. средняя плотность во влажном состоянии 1,75 т/м3. уровень грунтовых вод более чем на 3 м ниже опора.
42. Решение: • σo′ на уровне B/2 ниже подошвы 1,75(2+1,5) = 6,125 т/м2 • Cn = 0,77 log 200/ σo′ = 0,77 log 200/ 6,125 = 1,165 • Nn = Cn N = 1,165 х 28 = 33 • q25 = 0,041 Nn S = 0,041 x 33 x 25 = 33,8 т/м2
43. Пример № 16 • Предлагаемый ленточный фундамент шириной 4 фута (1,2 м) будет расположен на 2 фута (0,6 м) ниже поверхности земли. Тип грунта – равномерный плотный песок с угол трения φ = 35o. Общий удельный вес грунт равен 125 pcf (19,7 кН/м3). Земля уровень грунтовых вод значительно ниже дна фундамент и не будет фактором в подшипнике анализ емкости. Используя коэффициент безопасности 3, рассчитать допустимое давление на подшипник, используя Рис. 6.5 и 6.6.
44. Решение: • Из рис. 6.5 для φ = 35o, Nγ=37 и Nq = 33. Используя уравнение 6.1 при с = 0: • qult= ½ γγγγt B Nγγγγ + γγγγt Df Nq = ½ (125)(4)(37) + (125)(2)(33) = 17500 фунтов на квадратный фут (840 кПа) • Используя F = 3, qall = qult/3 = 17500/3 = 5800 фунтов на квадратный фут (280 кПа) • Из рис.