Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Фундаменты

Определение размеров подошвы жестких фундаментов при внецентренном нагружении


Определение размеров подошвы жестких фундаментов при внецентренном нагружении

Внецентренно нагруженным называют фундамент, равнодействующая всех внешних нагрузок которого не проходит через центр тяжести площади подошвы.
При внецентренном приложении внешней нагрузки эпюра контактных давлений по подошве не будет равномерной, как в случае центрального ее приложения. Очертание эпюры реактивных напряг жений по подошве фундамента будет зависеть от эксцентриситета равнодействующей внешней нагрузки. При действии внецентренной нагрузки в пределах ядра сечения (для прямоугольного фундамента это симметричная область размером в центре подошвы фундамента) реактивные напряжения под подошвой фундамента распределяются по трапецеидальной эпюре (рис. 5.15, а), если равнодействующая приложена на границе ядра сечения — по треугольной (рис. 5.15, б), если за пределами ядра сечения, то эпюра контактных напряжений должна быть двузначной (рис. 5.15, в), однако так как грунты оснований не могут воспринимать растягивающие усилия, то в данном случае произойдет отрыв подошвы фундамента от поверхности грунта на участке действия растягивающих усилий.

В общем случае на внецентренно нагруженный фундамент действуют следующие нагрузки: в уровне спланированной отметки земли, полученные в результате сбора нагрузок, действующих на надземную часть здания. Кроме того, необходимо учесть вес самого фундамента Ищ, а также момент от обратной засыпки пазух и активного давления грунта на фундамент, как на подпорную стенку.

Рис. 5.15. Эпюры контактных напряжений при внецентренном нагружении

Рис. 5.16. Расчетная схема внецентренно нагруженного фундамента

Рис. 5.17. Расчетная схема к определению горизонтального давления на стену подвала

Обычно при проектировании внецентренно нагруженных фундаментов определение размеров подошвы осуществляют с помощью последовательных приближений, аналогично решению задачи при центральном нагружении, причем предварительно площадь подошвы назначают по формуле (5.5) с последующим увеличением последней на 20…30% для учета внецентренного действия нагрузки. Далее назначают размер подошвы фундамента и определяют вес фундамента и грунта на его обрезах, а также другие нагрузки, входящие в формулы (5.7). Затем определяют максимальные и минимальные напряжения по подошве фундамента из выражения (5.10) и проверяют выполнение условий (5.11)...(5.13), если они не выполняются, то уточняют размеры подошвы и расчет повторяют до тех пор, пока условия (5.11)...(5.13) не будут удовлетворены с требуемой точностью (5…10%).

Иногда равнодействующая внешних нагрузок приложена к фундаментам с эксцентриситетами относительно обеих главных осей инерции площади подошвы (рис. 5.18).

Рис. 5.18. Внецентренное загружение фундамента относительно двух главных осей инерции

Рис. 5.19. Применение несимметричного фундамента: а — с наклонной подошвой; 6— с плоской подошвой

В некоторых случаях, особенно при появлении в основании растягивающих напряжений, приводящих к отрыву подошвы или необходимости выравнивания краевых давлений под подошвой фундамента, для предотвращения развития значительных кренов его проектируют несимметричным, размещая центр тяжести площади подошвы как можно ближе к точке приложения равнодействующих (рис. 5.19).

Алгоритм решения задачи о подборе размеров внецентренно нагруженного фундамента при расчете по второй группе предельных состояний приведен ниже.

1. Ввод исходных данных о действующих нагрузках. Топ и характеристиках грунтов оснований (р„, ся, р, ps, w, wp, w, глубине заложения фундамента d, типе здания, длине и особенностях конструктивной схемы.
2. Вычисление характеристик е, IL и у для всех слоев грунтов, слагающих основание.
3. Проверка условия, определялись ли <рп и с„, по результатам лабораторных исследований образцов грунта на строительной площадке:
если да, то переход к п. 5; если нет, то переход к п. 4.
4. Определение <р„, с„ после обращения к массивам информации, содержащим требуемые данные.
5. Обращение к массиву информации, содержащему данные об условном расчетном сопротивлении грунта основания, назначение RQ.
6. Вычисление площади подошвы фундамента А.
7. Увеличение площади подошвы на 20…30%.
8. Обращение к информационным массивам, содержащим данные о коэффициентах работы ус1,7с2 и безразмерных коэффициентах Му, Мч, Мс.
9. Назначение основных размеров фундаментов в результате обращения к массивам информации, содержащим данные о сборных или монолитных конструкциях фундаментов.
10. Определение нагрузок от фундамента и грунта обратной засыпки.
11. Определение расчетных усилий в уровни подошвы фундамента J, Ma и Тп.
12. Определение эксцентриситета внешней нагрузки в уровне подошвы фундамента.
13. Проверка условия
14. Определение максимального и минимального краевых напряжений
15. Проверка
16. Проверка условия
17. Проверка условия
18. Проверка условия, отличается ли Дщ« от 1ДЛ более чем на 5…10%: если да, то уменьшение размеров подошвы фундамента и переход к п. 10; если нет, то переход к п. 19.
19. Проверка условия, есть ли в основании фундамента слой слабого грунта: если да, то переход к п. 20;
если нет, то переход к п. 22.
20. Определение агр и ач по среднему давлению под подошвой фундамента.
21. Проверка условия: если да, то переход к п. 22;
если нет, то увеличение размеров подошвы фундамента и переход к п. 20.
22. Печать результатов.
23. Конец расчета.





Похожие статьи:
Основания под фундаменты зданий и сооружений

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Фундаменты

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум