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

Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (97)

где gc1 = 1,25; gc2 = 1 (табл. 6); k = 1,1; dB = 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):

n = (PgI

n(vI + km/2) + (Pg2n

- Pg n

)(v2 + km

2/6)]h2/(1 + k) -

GI ek/(1 + +k)(h2 + h3) = [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:

R2n = Pqnh2(v1 + km/2)/(1 + k + k1) - G2nek/(1 + k + k1)(h2 + h3) =

= 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;

Rn = RIn + R2n = 39,29 + 51,05 = 90,34 кН;

+ P

M0n = -Rn(h2 + h3) + (2Pn n

+ 3Pnq

)(h2

+ h3

)2/6 - (G1n +

G2n)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.

en = M0n/Fu = 288,66/440,69 = 0,66 м;

en > b/6 = 3,3/6 0 0,55 м;

pmax = 2Fun/3c0 = 2×440,69/3×0,99 = 296,76 кПа, где c0 = 0,5b - en = 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 = Qв.

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 = Qвус,о - [(Pg1 - Pq) + (Pg2 - /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,Qв = 128,56 кН) определяем по формуле (91)

Qв = Qв - [(Pg1 - Рq) + (Pg2 - Рg1)/2]h2 = 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)

Мв = Qвh2 = [(Pg1 + Рq) + (Pg2 - Рg1)/3]h22/2 = 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:

h1 = 0,85 м; h2= 2,6 м; h3 = 0,35 м; Н = 3,8 м;

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

Ncn = 136 кН; е = 0,5 м; Мс = 8 кН×м; Мсn= 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°; сn = 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°;

сI= cn/1,5 = 15/1,5 = 10 кПа; cII= cn= 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= 0,5cI= 0,5×10 = 5 кПа; с¢II= 0,5cII= 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 k2 = 0):

Рg1 = 0;

Рg2 = [ggfh - 2c cosq0 cos e/sin(q0 + e)]ly/h = [19×1,15×2,95 -

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

Рg3 = [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 = qgfl = 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 k2 = 0):

РgI

n = 0;

Рg2n = [1,8×1×2,95 - 2×7,5 cos33°30¢ cos0°/sin(33°30¢ + 0°)]0,438

´ 2,6/2,95 = 11,86 кПа;

Рg2n = [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:

Рqn= 10×1×0,438 = 4,38 кПа.

Дополнительные параметры

Ih= l×t3/12 = 1×0,63/12 = 1,8×10-2 м4.

При t = const по табл. 8 v1 = 0,35; v2 = 0,1;

m1 = Н/(h1 + h2) = 3,8/(0,85 + 2,6) = 1,1; n = h3/(h1 + h2) = 0,35/(0,85 + 2,6) = 0,1; n1 = h2/(h1 + h2) = 2,6/(0,85 + 2,6) = 0,75;

kw=6 = wEbIhm2/Еb2(h1 + h2) =

6×8,5×106×1,8×10-2×1,12/1,9×104 ´

´ 1,42(0,85 + 2,6) = 8,65;

kw=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; (Gn = 11,3 кН).

Вес грунта и временной нагрузки над левой частью фундамента:

G1 + G2 = 2,6×1×0,4×19×1,1 + 0,4×10×1,2 = 26,54 кН; (G1n +

G2n = 23,76 кН).

Вес стены подвала:

G3 = 0,6×3,45×1×24×1,1 = 54,6 кН; (G3n = 49,7 кН).

Fv = G + G1 + G2 + G3 + Nc = 12,4 + 26,54 + 54,6 + 150 = 243,54

кН;

Fvn = Gn + G1n + G2n + G3n + Ncn = 11,3 + 23,76 + 49,7 + 136 = 220,76 кН.