Фундаменты водонапорной башни

Фундаменты водонапорной башни

Определим физические характеристики грунта:Плотность грунта в сухом состоянии ρd=ρ1+W; 2. Пористость грунта n=1-ρdρs;3.Удельный вес взвешенного в воде грунта γвзв=ρs-ρg(1-n) Таким образом:- для первого слоя грунта: ρd=ρ1+W=1,761+0,17=1,5 т/м3 n=1-ρdρs=1-1,52,65=0,43 γвзв=ρs-ρg1-n=2,65-11-0,43=0,94 т/м3- для второго слоя грунта: ρd=ρ1+W=1,941+0,19=1,63 т/м3 n=1-ρdρs=1-1,632,71=0,4 γвзв=ρs-ρg1-n=2,71-11-0,4=1,03 т/м3 - для третьего слоя грунта: ρd=ρ1+W=1,781+0,15=1,55 т/м3 n=1-ρdρs=1-1,552,67=0,42 γвзв=ρs-ρg1-n=2,67-11-0,42=0,97 т/м34 Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения4.1 Определение глубины заложения подошвы фундаментовГлубина заложения фундамента зависит должна приниматься с учетом:- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;-инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.); - гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;возможного размыва грунта у опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и т.п.);глубины сезонного промерзания.Расчетная глубина промерзания определяется из выражения: df = kndfn ; где kn – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения на глубину промерзания грунтов в фундаментах,dfn – нормативная глубина промерзания, м.kn = 1,1 dfn = 1,6 м df = 1,1*1,6 = 1,76 м 4.2 Предварительное определение площади подошвыфундаментов из условия ограничений напряжений по подошвеОпределение размеров подошвы фундамента выполняется исходя из условия: р ≤ RВыбираем фундамент с наибольшей нагрузкой – Ф1.А = NIIобщ/(R0- γсрd); NIIобщ – вертикальная нагрузка на обрез фундамента, по второй группе предельных состояний, тс;R0 – расчетное сопротивление грунта, принимаемый по таблице 3.2;γср – среднее значение удельного веса фундамента и грунта, принимаемое равным 2 т/м3;d – глубина заложения фундамента, м.R0 =20 т/м2 для 1 слоя грунта А = 1632/(20 – 2*1,76) = 99 м2. Принимаем плитный фундамент с размерами 10х10 мФактическая площадь составляет 100 м2Для определения окончательных размеров на данном этапе необходимо выполнение четырёх условий:- Среднее давление σф≤R;-Наибольшее краевое давление σmax≤1,2R;-Для наибольшего давления под углом фундамента σmax≤1,5R;-Для минимального давления σmin>0.Первое условиеОпределим расчётное сопротивление грунта фундамента для бесподвального сооружения по формуле:R= γc1 γc2 /k(Mγkzb γII +Mqd1 γII `+(Mq-1) db γII `+MccII)где γc1 и γc2-коэффициенты условий работы основания сооружения, принимаемые по табл.3 СНиП; k-коэффициент, равный 1, если φ и с определены непосредственными испытаниями , и 1,1, если они приняты по таблицам СНиП;Mγ; Mq; Mc- коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП в зависимости от φII; kz-коэффициент, равный 1при b≤10 м,b-ширина подошвы фундамента, м, γII и γII `- осредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих ниже и выше подошвы фундамента, кН/м3;φII и cII- угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта под подошвой фундамента, кПа;db-глубина подвала(расстояние от уровня планировки до пола подвала), м;d1-глубина заложения фундаментов, для зданий без подвалов-от уровня планировки до подошвы, для зданий с подваламиd1=hs+hcfγcf/ γII `=0,89 мhs-толщина слоя грунта выше подошвы фундамента с стороны подвала, м;hcf-толщина пола подвала, м;γcf-удельный вес конструкции пола подвала, кН/м3.Тогда:R=1,1*1/1*(0,91*1*10*1,86+4,64*1,76*1,76+7,14*0,5)=35,07 тс/м2,σф=Р=NIIА=1632100=16,32 т/м216,32 т/м2<35,07 тс/м2 – первое условие выполняетсяВторое условиеДавление по подошве вычисляем по формулам:σminmax=NIIА±Мх,IIWx±МY.IIWYГде WХ=bl26=10х10х106=166,7 м3; WY=lb26=10х10х106=166,7 м3; Тогда σmax=1632100+166,7110+0=17,8 По второму условию σmax≤1,2R=1,2*35,07Условие выполняется.