5. Выбор конструкции фундамента.

Сравниваем 2 вида фундамента:

- свайно-плитный;

- плитный.

Плитный не подходит, так как под ним будет находиться ИГЭ-2-просадочнаясупесь. Выбираем плитно-свайный.

Фундамент под высотную часть будет разделен деформационным швом во избежание неравномерных осадок под всем зданием.

Производим расчет фундамента под высотную часть.

Чтобы предварительно определить толщину ростверка производим расчет на продавливание плиты колонной с наибольшей нагрузкой.

6. Проектирование плитного ростверка.

Чтобы определить толщину фундаментной плиты производим расчет на продавливание плиты колонной с наибольшей нагрузкой.

Предварительно принимаем толщину фундаментной плиты равной 0,9м.

Рис.6.1. Расчетная схема при расчете на продавливание колонной.

;

F = 8128 (кН) > F_b = α R_bt uh₀ =1∙900∙4,92∙0,83=3675 (кН)

где

F —продавливающая сила;

F_b —предельное усилие, воспринимаемое бетоном;

u–cреднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего пирамиды продавливания в пределах рабочей высоты сечения;

α– коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона 1;

Условие не выполняется, следовательно, требуется установка поперечных хомутов.

Предельное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой при продавливании равно:

F_sw = F - F_b = 8128 – 3675 = 4453 (кН)

Усилие F_swвоспринимаемое поперечной арматурой, нормальной к продольной оси элемента и расположенной равномерно вдоль контура расчетного поперечного сечения, определяют по формуле:

F_sw =0,8 q_sw u ,

где

q_sw - усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура расчетного поперечного сечения, расположенной в пределах расстояния0,5h₀по обе стороны от контура расчетного сечения:

q_sw = R_sw A_sw

A_sw - площадь сечения поперечной арматуры с шагомs_w, расположенная в пределах расстояния0,5h₀по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения по периметру контура расчетного поперечного сечения;

q_sw = 175000 · (1,13 · 10^-4 · 60) = 1187,000 (кН),

F_sw =0,8 · 1187 · 5,32 = 5052 (кН)

Рис.6.2. Схема для расчета плиты с вертикальной, равномерно распределенной поперечной арматурой на продавливание.

2. 7. Расчет несущей способности фундамента глубокого заложения.

Рис.7.1. К расчёту несущей способности ФГЗ

Расчетная суммарная нагрузка от здания с учетом собственного веса ростверка. N_I = Р_I+ G_{ф пл} = 935000 + 64800 = 999800 кН,

где G_{ф пл}– собственный вес фундаментной плиты,

G_{ф пл} = 2880*0,9*25 =64800 кН.

Несущую способность глубокого фундамента на вертикальную нагрузку определяем по аналогии с буронабивными сваями, с учётом уменьшения сил трения и сцепления на контакте «стена-грунтовый массив».

_{С лицевой стороны стены:}

для 1-го слоя грунта при z₁ = 1 м – f₁ = 29 кПа;

z₂ = 3 м – f₂ = 39 кПа;

z₃ = 4,47 м – f₃ = 39,5 кПа;

для 2-го слоя грунта при z₄ = 5,43 м – f₄ = 41 кПа;

для 3-го слоя грунта при z₅ = 6,93 м – f₅ = 60 кПа;

z₆ = 8,93 м – f₆ = 63 кПа;

для 4-го слоя грунта при z₇ = 10,93 м – f₇ = 35 кПа;

z₈ = 12,93 м – f₈ = 36,5 кПа;

z₉ = 14,43 м – f₉ = 37,5 кПа;

для 5-го слоя грунта при z₁₀ = 15,93 м – f₁₀ = 73 кПа;

z₁₁ = 17,93 м – f₁₁ = 76 кПа;

z₁₂ = 19,93 м – f₁₂ = 79 кПа;

z₁₃ = 21,93 м – f₁₃ = 81кПа;

z₁₄ = 23,77 м – f₁₄ = 85 кПа;

_{С внутренней стороны стены:}

для 5-го слоя грунта при z₁=0,47 м – f₁= 39 кПа;

z₂=1,93 м – f₂= 42 кПа;

z₃ = 3,93 м – f₃ = 53 кПа;

z₄ = 5,93 м – f₄ = 58кПа;

z₅ = 7,77 м – f₅ = 62 кПа;

Несущая способность по боковой поверхности стены в грунте на 280 п.м. ее длины составляет

F_cf=γ_cfl₁∑f_ih_i=0.6*280[(29+39)*2+39,5*0,93+41*1+(60+63)*2+(35+36,5)*2+37,5*1+(73+76+79+81)*2+85*1,67+39*0,93+(42+53+58)*2+62*1,67] =

=302994кН/м;

Несущая способность под подошвой стены в грунте на 24.8 п.м. ее длины составляет

F_cR = γ_cR R A =1*2310*280*0,8 = 517440кН/м.

Суммарнаянесущая способность стены в грунте на 24.8 п.м. ее длины составляет

F_ст = γ_c ( F_cf + F_cR ) = 1* ( 302994 + 517440 ) = 820434кН.

Допустимая нагрузка на стену в грунте

N_ст = F_ст /1,4=820434/1,4=586024кН.

Определяем часть нагрузки, воспринимаемый конструкцией свайно-плитного фундамента:

N_св = N_I - N_ст = 999800 – 820434 = 179366 кН.

Рис. 7.2 «Схема к расчёту сопротивления стены в грунте»