Расчет основания по деформациям. Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (97)

Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (97)

 

 

где g c 1 = 1,25; g c 2 = 1 (табл. 6); k = 1,1; d B = 2 м; по табл. 7 при jII

= 24°; Mg = 0,72; Mq = 3,87; Mc = 6,45.

 

Опорная реакция от симметричного загружения (при w = 3):

 

R

I

n = (Pg I

I

n

n(v I + km /2) + (Pg 2n

- Pg n

)(v 2 + km

2/6)] h 2/(1 + k) -

G I ek /(1 + +k)(h 2 + h 3) = [6,22(0,329 + +0,41×1,2/2) + (46,51 -

6,22)(0,08 + 0,41×1,22/6)]× ×6,15/(1 + 0,41) - 198,09×0,98×0,41/(1

+ +0,41)(6,15 + 1,2) = 39,29 кН.

 

Опорная реакция от одностороннего загружения:

R 2n = Pq n h 2(v 1 + km /2)/(1 + k + k 1) - G 2n ek /(1 + k + k 1)(h 2 + h 3) =

= 23×6,15(0,329 + 0,41×1,2/2)/(1 + 0,41 + 0,1) - 77,6×0,98×0,41/(1

+ 0,41 +

 

+0,1)(6,15 + 1,2) = 51,05 кН;

R n = R In + R 2n = 39,29 + 51,05 = 90,34 кН;

 

g 1

+ P

g 3

M 0n = - R n(h 2 + h 3) + (2 P n n

+ 3 P n q

 

)(h 2

 

+ h 3

)2/6 - (G 1n +

G 2n) e =

= -90,34(6,15 + 1,2) + (2×6,22 + 54,37 + 3×23)(6,15 + 1,2)2/6 -

(198,09 +

 

+77,5)0,98 = 288,66 кН×м.

n

e n = M 0n/ F u = 288,66/440,69 = 0,66 м;

en > b /6 = 3,3/6 0 0,55 м;

p max = 2 F un/3 c 0 = 2×440,69/3×0,99 = 296,76 кПа, где c 0 = 0,5 b - e n = 0,5×3,3 - 0,66 = 0,99 м.

Расчет основания по деформациям удовлетворен.

 

Определение расчетных усилий в стеновой панели (на 1 м длины)

Опорная реакция R в верхней опоре (при w = 6):

 

R1 = 9,14(0,329 + 0,81×1,2/2) + (68,28 - 9,14)(0,08 +

+ 0,81×1,22/6)]6,15/(1 + 0,81) - 217,9×0,98×0,81/(6,15 + 1,2) =

= 66,57 кН;

 

R2 = 30,54×6,15(0,329 + 0,81×1,2/2)/(1 + 0,81 +0,1) -

 

- 93×0,98×0,81/(1 + 0,81 + 0,1)(6,15 + 1,2) = 74,88 кН;

 

R = R1 + R2 = 66,57 + 74,88 = 141,45 кН = Q в.

 

Расстояние от верхней опоры до максимального пролетного момента определяем по формуле (89)

 

 

Пролетный момент на расстоянии ус,о от верхней опоры определяем по формуле (88)

Му = Q в ус,о - [(Pg 1 - Pq) + (Pg 2 - /2 =

=141,45×2,69 - [(9,14 + 30,54) + (68,28 - 9,14)2,69/3×6,15]2,692/2

=

 

= 206,13 кНм.

 

Поперечную силу в нижнем сечении стеновой панели (при w=3, Q в = 128,56 кН) определяем по формуле (91)

 

Q в = Q в - [(Pg 1 - Рq) + (Pg 2 - Рg 1)/2] h 2 = 128,56 - [(9,14 + 30,54) +

 

+ (68,28 - 9,14)/2]6,15 = - 297,33 кН.

 

Изгибающий момент в нижнем сечении стеновой панели (при w

= 3) определяем по формуле (92)

М в = Q в h 2 = [(Pg 1 + Рq) + (Pg 2 - Рg 1)/3] h 22/2 = 128,56×6,15 -

- [(9,14 + 30,54) + (68,28 - 9,14)/3]6,152/2 = - 332,56 кН×м.

 

Пример 7. Расчет стены подвала (блочный вариант)

Дано. В кирпичном здании подвальное помещение с наружными стенами из бетонных блоков. Класс бетона по прочности В 3,5

(Еb = 8,5×106 кПа). Ширина блоков t = 0,6 м. Геометрические

параметры стены приведены на рис. 16, где:

 

h 1 = 0,85 м; h 2= 2,6 м; h 3 = 0,35 м; Н = 3,8 м;

 

h = 2,95 м; b = 1,4 м; q = 10 кПа; Nc = 150 кН;

N cn = 136 кН; е = 0,5 м; Мс = 8 кН×м; Мс n= 7,3

кН×м.

 

 

Рис. 16. К расчету стены подвала (блочный вариант)

Грунт основания и засыпки - суглинки со следующими характеристиками:

gn= 19 кН/м3; jn= 26°; с n = 15 кПа; Е = 1,9×104 кПа.

Требуется проверить принятые размеры подошвы фундамента и определить расчетные усилия в стеновой панели.

 

Расчетные характеристики грунта основания:

gI= 1,05×gn= 1,05×19 = 20 кН/м3; gII= gn = 19

кН/м3;

jI= jn/gj= 26°/1,15 = 23°; jII= jn= 26°;

с I= c n/1,5 = 15/1,5 = 10 кПа; c II= c n= 15 кПа.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

g¢I= 0,95gI= 0,95×20 = 19 кН/м3; g¢II= 0,95gII= 18,1

кН/м3;

j¢I = 0,9jI = 0,9×23° = 21°; j¢II = 0,9jII = 23°;

 

с ¢I= 0,5 c I= 0,5×10 = 5 кПа; с ¢II= 0,5 c II= 7,5 кПа.

 

Определяем интенсивность давления грунта.

 

 

1. При расчете по первому предельному состоянию:

 

q0 = 45° - j¢I/2 = 45° - 21°/2 = 34°30¢; l = tg2q0 = tg234-30¢ = 0,472:

а) от собственного веса грунта засыпки (при k 2 = 0):

 

Рg 1 = 0;

 

Рg 2 = [gg fh - 2 c cosq 0 cos e/sin(q 0 + e)]l y / h = [19×1,15×2,95 -

 

- 2×5cos 34°34¢cosq0/sin(34°30¢ + 0°)]0,472×2,6/2,95 = 20,76 кПа;

 

Рg 3 = [19×1,15×2,95 - 2×5 cos34°30¢ cos0°/sin(34°30¢ + 0°)0,472 ´

 

´ 2,95/2,95 = 23,56 кПа;

 

б) от загружения временной нагрузкой:

 

Pq = q g f l = 10×1,2×0,472 = 5,66 кПа.

 

2. При расчете по второму предельному состоянию: q0n= 45° - j¢II/2 = 45° - 23°/2 = 33°30¢;

ln= tg2q0n= tg233°30¢ = 0,438;

а) от собственного веса грунта засыпки (при k 2 = 0):

Р gI

n = 0;

Рg 2n = [1,8×1×2,95 - 2×7,5 cos33°30¢ cos0°/sin(33°30¢ + 0°)]0,438

´

 

´ 2,6/2,95 = 11,86 кПа;

Рg 2n = [1,8×1×2,95 - 2×7,5 cos33°30¢ cos0°/sin(33°30¢ + 0°)]0,438

´

 

´ 2,95/2,95 = 13,46 кПа;

 

б) от загружения призмы обрушения:

Рq n= 10×1×0,438 = 4,38 кПа.

 

 

Дополнительные параметры

Ih = l × t 3/12 = 1×0,63/12 = 1,8×10-2 м4.

При t = const по табл. 8 v 1 = 0,35; v 2 = 0,1;

 

m 1 = Н /(h 1 + h 2) = 3,8/(0,85 + 2,6) = 1,1; n = h 3/(h 1 + h 2) = 0,35/(0,85 + 2,6) = 0,1; n 1 = h 2/(h 1 + h 2) = 2,6/(0,85 + 2,6) = 0,75;

k w=6 = w EbIhm 2/ Еb 2(h 1 + h 2) =

6×8,5×106×1,8×10-2×1,12/1,9×104 ´

´ 1,42(0,85 + 2,6) = 8,65;

k w=3 = 3×8,5×106×1,8×10-2×1,12/1,9×104×1,42(0,85 + 2,6) = 4,32.

 

Вес фундамента и грунта на его обрезах:

G = 1,4×1×0,35×23×1,1 = 12,4 кН; (G n = 11,3 кН).

Вес грунта и временной нагрузки над левой частью фундамента:

G 1 + G 2 = 2,6×1×0,4×19×1,1 + 0,4×10×1,2 = 26,54 кН; (G 1n +

G 2n = 23,76 кН).

Вес стены подвала:

G 3 = 0,6×3,45×1×24×1,1 = 54,6 кН; (G 3n = 49,7 кН).

Fv = G + G 1 + G 2 + G 3 + Nc = 12,4 + 26,54 + 54,6 + 150 = 243,54

кН;

Fv n = G n + G 1n + G 2n + G 3n + Nc n = 11,3 + 23,76 + 49,7 + 136 = 220,76 кН.