Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

764

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
671.79 Кб
Скачать

Расчет прочности фундаментных плит по осям А и Б на изгиб проводится в сечениях по граням фундаментной стены и существующего фундамента. Расчетный изгибающий момент для каждого сечения по осям А,Б определяется по формулам (24), (26), (27) (от расчетных нагрузок на фундамент). При этом должно выполняться условие

M1,2 Mпр.

M1,2 – моменты в сечении плиты по грани плиты существующего фундамента и у боковой поверхности стенового блока;

Мпр – момент в том же сечении определяется на основании расчета фундаментной плиты как железобетонной конструкции по [7]:

Mпр =vRshoAsу.

(29)

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне bп, на всю ширину фундаментной плиты (рис.14) находится:

в сечении 1 – 1

A

 

 

M1

 

,

(30)

R vh

 

 

sy1

 

 

 

 

в сечении 2 – 2

 

 

 

s o1

 

 

M

 

 

 

 

 

A

 

2

 

,

 

(31)

R vh

 

sy2

 

 

 

 

 

 

s

02

 

 

 

 

где M1,M2 – изгибающие моменты соответственно в сечениях 1 – 1 и 2 – 2; h01 рабочая высота в сечении 1-1; h02 –– рабочая высота в сечении 2 – 2; Rs =355 МПа – расчетное сопротивление арматуры [7] ; v – коэффициент, принимаемый равным 0,9.

Площадь поперечного сечения рабочей арматуры Asу должна приниматься не менее процента армирования для железобетонных конструкций μ=0,05 %.

DL

0.00

 

a2

 

a1

 

1

2

ho2

ho1

 

1

2

 

A

Рис.15.Схема к определениюмоментов М1 и М2 в сечениях 1-1; 2-2 фундаментной плиты усиления

При этом армирование назначается классом не ниже А 400 (табл. П.4.1), а диаметром не менее 10 мм [7].Фундаментная плита усиления армируется сетками с шагом 200–250 мм. Диаметр стержней рабочей арматуры определяется по табл. П.4.3.

Диаметр поперечной арматуры принимается конструктивно не менее 10 мм, классом не ниже А 400.

6. РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОСАДОК И КРЕНА ФУНДАМЕНТОВ ПОСЛЕ НАДСТРОЙКИ ЗДАНИЯ

6.1. Определение глубины сжимаемой толщи фундаментами по осям А и Б

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. Определяются дополнительные вертикальные напряжения по оси фундамента на глубине z от подошвы фундаментной плиты усиления, рассчитываемые по формуле (табл.2):

= ро , (32)

где коэффициент изменения дополнительного напряжения по глубине основания, принимаемый по прил. 2 [4] в зависимости от

относительной глубины, равной 2z ; bn

р0 р d – дополнительное вертикальное давление на основание,

кПа;

p среднее давление под подошвой фундамента, кПа (см. формулу 19); d – глубина заложения фундамента, м.

2.Определяются вертикальные напряжения от собственного веса грунта zg по формуле ( табл. 2):

zg = 111 d + i hi ,

(33)

где hi =0,4 bn.

Таблица 2

Расчет дополнительных вертикальных напряжений по оси фундамента

 

2z

z

bn

 

zp p0

zg ihi

0,2 zg

bn

 

 

2

 

 

 

 

0

0,8

10,0

3. По данным табл.2 строятся эпюры дополнительного вертикального напряжения по оси фундамента на глубине z от подошвы фундаментной плиты усиления и вертикального напряжения от собственного веса грунта zg (рис. 16).

4. Находят глубину сжимаемой толщи по осям А и Б при z=Hc там , где выполняется условие σzp=0,2σzg .

6.2.Расчет дополнительных осадок фундаментов

Расчет осадки S производится по формуле [4, прил. 2]:

n

zphi

(34)

S 0,8

i 1 Ei

c последующей оценкой выполнении условия

(35)

S Su,

в котором Su – предельное значение совместной деформации основания и здания [8, табл. П.2.2].

Рис. 16. Схема к определению дополнительной осадки фундамента по его оси после надстройки здания: d – глубина заложения фундамента; Нс – глубина сжимаемой толщи

Вычисляется относительная разность осадок фундаментов S по осям А и Б с проверкой выполнения условия

 

 

 

S

(

S

)u ,

(36)

 

 

 

L

 

 

S

 

 

L

 

где (

)и–предельный дополнительный крен [8, табл.П.2.2 ].

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

S = SA SБ ,

(37) SА и

SБ – осадка фундамента под стены здания по осям А и Б, м;

 

L – расстояние между осями А и Б, м.

Необходимо сделать вывод о согласованности осадки и крена фундамента с требованиями прил.2.

7.ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НАДСТРОЕННОГО ЗДАНИЯ НА ОСАДКУ РАСПОЛОЖЕННОГО РЯДОМ [4]

Воснову рассматриваемой оценки положена методика, разработанная на кафедре геотехники СПбАСУ [8].

1.Дополнительные вертикальные напряжения σzpαf на глубине z по вертикали, проходящей через центр фундамента рядом стоящего здания

Ф-2 с учетом влияния фундамента надстраиваемого здания Ф-1, определяются по формуле ( рис. 17):

 

n

 

zp f

zp i ,

(38)

 

i 1

 

где σzpαi– напряжения, определенные методом угловых точек [4, прил.2

п.3].

2. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта σzq на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента Ф-1, вычисляется по формуле

zg IId

n

( 39)

ihi ,

 

 

 

i 1

γ'II – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента; d – глубина заложения фундамента Ф-1;

γi, hi – соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта. Удельный вес грунта, залегающий ниже уровня подземных вод, но

выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды (см. п.1). При определении σzq в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше .

3. При определении дополнительного давления

σzpαf

по оси

фундамента Ф-2

от влияния фундамента Ф-1 (см. рис.17)

значение

давления σzpαf

определяется

 

попарным

суммированием

дополнительных напряжений σzp i1 и

σzp i2

от влияния фундамента Ф-1.

Расчет ведется методом угловых точек по формуле

 

 

 

zp i po /4,

 

 

(40)

где α – коэффициент, принимаемый по табл.1 прил.2 [4]; ро=р–σzqo – дополнительное вертикальное давление на основание; р – среднее давление под подошвой фундамента (19);

σzqo = II d – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

σzpαi1 – принимается как алгебраическая сумма напряжений на рассматриваемой глубине в угловой точке М двух загруженных площадей (фиктивных фундаментов):MLEJ и MNDL с положительным давлением po.

σzpαi1= 0,25( MLEJ + MNDL )ро .

σzpαi2 – принимается как алгебраическая сумма напряжений на рассматриваемой глубине в угловой точке М двух загруженных площадей (фиктивных фундаментов): MLEJ и MNDL с положительным давлением p0.

σzpαi2=0,25( MКFJ + MNСК )(-ро).

Определение напряжений следует вести в табличной форме ( табл.3).

Величина дополнительной осадки фундамента Ф-2 определяется по формуле

Глубина z,м

0

 

 

 

 

 

 

n

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sad,max 0,8

 

zpaf i

.

 

 

 

 

(41)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

Ei

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Определение вертикальных напряжений по оси фундамента Ф-2

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты

 

 

 

 

Напряжения, кПа

 

 

Модуль деформации грунта, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2z

 

 

 

 

 

 

от внешней нагрузки

от собст-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

веса груза

 

b

MLEJ

MNDL

MKFJ

MNCK

 

 

 

 

 

 

σzp i1

σzp i2

σzp f

σzq

0.2σzq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1,00

1,00

1,00

1,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижняя граница сжимаемой толщи основания ВС (см.рис.17) принимается на глубине z=Hc , где выполняется условие σzp zp f= 0,2 σzg , в котором: σzp – напряжение на глубине z=Hc, по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое по формуле ( 32); σzg – вертикальное напряжение от собственного веса грунта, определяемое по формуле (33).

DL

FL

WL

zg

Ф-1

p0

0

0,8

1,6

2,4

3,2 zp

4,0

BC

4,8

5,6

A

Lф

E F

n L

L K

D bn C

Ф-2

0

0,8

1,6

2,4

3,2 zpaf

4,0

4,8

5,6

J

M 1 а

N

Рис.17.Схема копределению дополнительного давления в основании фундамента Ф-2 с учётом влияния фундамента Ф-1 методом угловых точек: bn-ширина плиты усиления фундамента;Lф - расстояние между осями фундаментов надстраиваемого Ф-1и рядом стоящего здания Ф-2; а1 - длина фундамента Ф-2

Величину дополнительной осадки Sad.max сравнивают с предельной величиной наибольшей дополнительной осадки Sad.max,u (см. прил.2 табл.

П 2.2)

Sadu Sad,max,u .

(42)

Необходимо сделать вывод о выполнении этого условия

8.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Взаключении делается вывод о возможности надстройки здания заданным количеством этажей, при условии усиления его фундаментов. Приводится перечень конструктивных мероприятий с значениями параметров, обеспечивающих эксплуатационную надежность здания.

Библиографический список

1.СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.

2.СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч.I. Общие правила производства работ.

3.СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

4.СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

5.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.

6.СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

7.СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения.

8.Б.И. Далматов и др. Основания и фундаменты. Ч.2. Основы геотехники. – М.: Изд-во АСВ; СПбГАСУ, 2002. 392 с.

9.А.В. Пилягин. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений. М.: Изд-во АСВ, 2005. 248 с.

10.А.И. Полищук. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. Нордхемптон: STT; Томск: STT, 2004. 476 с.

11.ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

Приложение 1

Варианты характеристики инженерно-геологических условий эксплуатации ленточных фундаментов зданий

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

II

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м/т

т,/

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Коэффициентпористостие

 

 

 

 

 

подземныхУровеньводWL рис( .2)

варианта№

ИГЭ

 

грунтаПлотностьρ

частицПлотностьгрунта

пластичностиЧисло J

Показательтекучести J

Степеньвлажности S

Удельноесцепление с

/

Модульдеформации E,МПа

Мощностьслоя Н

 

внутреннегоУголтрения град

 

 

 

 

s

 

 

 

Г

 

 

 

м

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

i,

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кПа

 

 

 

 

 

 

Разновидности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грунтов

 

 

P

L

 

 

, II

 

 

 

 

 

 

основания

 

 

 

 

 

 

с/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

 

1

Насыпной грунт

1,60

-

-

-

-

-

-

-

-

1,4

 

 

 

 

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,8

1

2

Суглинок

1,96

2,68

0,13

0,54

0,69

0,96

14

15

5,0

4,4

1,97

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Супесь

1,65

2,69

0,06

0,67

0,75

0,75

7

24

8,0

-

 

 

 

 

1,73

 

 

 

 

 

10

25

 

 

 

 

1

Насыпной грунт

1,60

-

-

-

-

-

-

-

-

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

Супесь

1,86

2,66

0,06

0,67

0,45

0,99

6

23

6,5

4,6

4,6

 

1,87

8

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Суглинок

1,92

2,68

0,10

0,56

0,69

0,89

8

21

3,0

-

 

 

 

 

1,95

 

 

 

 

 

10

22

 

 

 

 

1

Насыпной грунт

1,60

-

-

-

-

-

-

-

-

1,7

 

 

 

 

 

 

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

Суглинок

1,90

2,68

0,11

0,84

0,75

0,96

5

20

2,0

4,4

3,6

 

1,92

7

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Супесь

2,02

2,66

0,06

0,32

0,50

0,82

2

25

12,0

-

 

 

 

 

2,03

 

 

 

 

 

8

26

 

 

 

 

1

Насыпной грунт

1,60

-

-

-

-

-

-

-

-

1,6

 

 

 

 

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,3

4

2

Суглинок

1,94

2,71

0,16

0,31

0,78

0,92

21

18

10,0

4,2

1,96

23

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Песок мелкий

1,78

2,66

-

-

0,69

1,0

-

27

20,0

-

 

 

1,84

30

 

 

 

 

1

Насыпной грунт

1,60

-

-

-

-

-

-

-

-

1,7

 

 

 

 

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

5

2

Песок мелкий

1,79

2,67

-

-

0,76

1,00

-

27

18,0

4,7

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Суглинок

1,77

2,68

0,09

<0

0,61

0,48

23

17

12,0

-

 

 

 

 

1,79

 

 

 

 

 

28

18

 

 

 

Продолжение прил. 1

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]