Расчет сборного фундамента

Размещено на http://www.allbest.ru

1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

1.1 Инженерно-геологический элемент №2 (ИГЭ-2) представлен супесью

Характеристики физических свойств грунта и его классификация.

· Число пластичности

,% (1)

где - влажность на границе текучести, %

- влажность на границе раскатывания, %

Тип грунта по табл. п.2.4. [13] 1%

· Показатель текучести

(2)

Разновидность грунта по табл. п.2.5 [10] - cупесь пластичная, т.к

· Плотность сухого грунта грунт застройка фундамент осадка

г/см³ (3)



где с- плотность грунта, г/см³

W- влажность, %

· Коэффициент пористости

д.ед. (4)

где с_S- плотность частиц , г/см³

· Пористость

(5)

· Степень влажности

где с_w- плотность воды, с_w=1г/см³



· Полная влагоемкость

*100% (7)

=35%

· Расчетное сопротивление грунта

а) расчетное сопротивление пылевато-глинистых грунтов определяется по таблице 3 приложение 3 [2]

ИГЭ-2: R₀=f (I_P, I_L, e), кПа (8)

при e=0,940 и I_L=0,33 эта характеристика не нормируется

· Компрессионный модуль деформации

Характеристики деформируемости грунта ИГЭ №2 определяются по результатам компрессионных испытаний, выполненных в лабораторных условиях. Для этого строится график зависимости коэффициента пористости грунта от передаваемого на грунт давления.

(9)

где:

в - безразмерный коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта, принимаемый равным: для супесей-0,74;

е - начальный коэффициент пористости;

m₀ - коэффициент сжимаемости. Модуль деформации определяется на основе компрессионных испытаний грунта (Рисунок 1).



По графику определяем коэффициент сжимаемости

где - давления, принимаемые равными 100 и 200 кПа

- коэффициенты пористости, соответствующие принятым давлениям

кПа

· Приведённый модуль деформации

(11)

где:

m_k - корректирующий коэффициент.

Для супесей с е = 0,94 значение m_k отсутсвует

кПа

1.2 Инженерно-геологический элемент №3 (ИГЭ-3) представлен суглинком

Характеристики физических свойств грунта и его классификация.

· Число пластичности

,% (1)

где - влажность на границе текучести, %

- влажность на границе раскатывания, %

Тип грунта по табл. п.2.4. [13]

· Показатель текучести

(2)

Разновидность грунта по табл. п.2.5 [10] - суглинок полутвердый т.к

· Плотность сухого грунта

г/см³ (3)



где с- плотность грунта, г/см³

W- влажность, %

· Коэффициент пористости

д.ед. (4)

где с_S- плотность частиц , г/см³

· Пористость

(5)

· Степень влажности

где с_w- плотность воды, с_w=1г/см³

· Полная влагоемкость

*100% (7)

=29,26%

· Расчетное сопротивление грунта

а) расчетное сопротивление пылевато-глинистых грунтов определяется по таблице 3 приложение 3 [2]

ИГЭ-3: R₀=f (I_P, I_L, e), кПа (8)

при e=0,940 и I_L=0,33 эта характеристика не нормируется

· Компрессионный модуль деформации

Характеристики деформируемости грунта ИГЭ №3 определяются по результатам компрессионных испытаний, выполненных в лабораторных условиях. Для этого строится график зависимости коэффициента пористости грунта от передаваемого на грунт давления

(9)

где:

в - безразмерный коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта, принимаемый равным: для суглинков-0,62;

е - начальный коэффициент пористости;

m₀ - коэффициент сжимаемости. Модуль деформации определяется на основе компрессионных испытаний грунта (Рисунок 1).



По графику определяем коэффициент сжимаемости

где - давления, принимаемые равными 100 и 200 кПа

- коэффициенты пористости, соответствующие принятым давлениям

кПа

· Приведённый модуль деформации

(11)

где:

m_k - корректирующий коэффициент. Для суглинков с е = 0,79 значение m_k= 3,6



1.3 Итоговая таблица физико-механических свойств грунтов

Табл.1.

№	Характеристики	Обоз. ед. изм.	Группы
			ИГЭ-1	ИГЭ-2	ИГЭ-3
	Тип грунта		Строительный мусор	Супесь	суглинок
	Разновидность грунта			пластичная	полутвердый
А. Нормативные характеристики: 1. Основные:
1.	Плотность грунта	с, г/см3	-	1,65	1,78
2.	Плотность частиц	сs, г/см3	-	2,69	2,7
3.	Природная влажность	W, %	-	19	18
4.	Влажность на границе раскатывания	WP, %	-	17	18
5.	Влажность на границе текучести	WL, %	-	23	29
2. Дополнительные:
6.	Число пластичности	Ip, %	-	6	11
7.	Показатель текучести	IL, д.ед	-	0,33	0
8.	Полная влагоемкость	Wsat, %	-	35	29,26
9.	Плотность сухого грунта	сd, г/см3	-	1,39	1,51
10.	Коэффициент пористости	e, д.ед.	-	0,94	0,79
11.	Пористость	n, д.ед.	-	0,49	0,44
12.	Степень влажности	Sr, д.ед.	-	0,54	0,62
Б. Расчетные характеристики:
13.	Удельный вес грунта	II, кН/м3	16,2	16,3	17,6
14.	Угол внутреннего трения	II,	-	17	22
15.	Удельное сцепление	II, кПа	-	10	24
16.	Модуль деформации	Е, кПа	-		19976,4
17.	Расчетное сопротивление	0, кПа	-	Не нормируется	235



2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УЧАСТКА ЗАСТРОЙКИ

2.1 Определение расчетной глубины промерзания грунта

Глубина заложения фундамента назначается в зависимости от:

- инженерно-геологических условий;

- наличие технического подполья;

- климатических особенностей района строительства;

- величины и характера нагрузок;

- нормативная глубина промерзания:

в соответствии с п.2.27. и 2.28 СНиП 2.02.01-85 «Основания зданий и сооружений» глубина промерзания грунта определяется по формуле

, (12)

где где M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства; для г.Челябинск M_t=59,1° согласно заданию.

d₀- величина, принимаемая равной для супеси - 0,28, для глины и суглинка-0,23

=

Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:



где где d_fn- нормативная глубина промерзания грунта

k_h- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, определяется по таблице 1СНиП 2.02.01-83, равный при t_{подвала}=5°; k_h=0,7.

Глубина заложения фундамента оказалась выше расчетной глубины промерзания грунта, поэтому заглубляем фундамент до отметки -2.900м

2.2 Выбор расчетных сечений и определение грузовых площадей

Грузовая площадь определяется из расчета передачи нагрузки на две стены с расчетного пролета плиты, т.е. грузовая площадь будет равна половине пролета плиты. По длине принимаем 1 м.п.

А = L/2 • 1, м² ,

где А - грузовая площадь;

L - расстояние между осями.

Сечение 1-1: м².

Сечение 2-2: м², т.к. стена самонесущая.

Сечение 3-3: м², т.к. стена самонесущая.

Сечение 4-4: м², т.к. стена самонесущая.

Сечение 5-5: м²

Сечение 6-6: м²

3.2 Постоянные нагрузки

3.2.1 Постоянные распределенные нагрузки на 1 м² перекрытия, покрытия

Таблица 3.1

№ п/п	Характеристика нагрузки	По 2-му пред. сост., кН/м2	гf	По 1-му пред. сост., кН/м2
1	2	3	4	5
1 2 3 4	Покрытие: Панели ж/б многопустотные по серии 1.141-1 (д = 220мм) Утеплитель - пенобетонные плиты Цементный раствор М-100 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой - гравий	3,2 1,25 0,6 0,4	1,1 1,3 1,3 1,2	3,52 1,63 0,78 0,48
	Итого: mпк	5,45		6,41
1 2	Междуэтажные перекрытия: Панели ж/б многопустотные по серии 1.141-1 (д = 220мм) Паркет, линолеум по бетонной подготовке (д=80мм)	3,2 0,9	1,1 1,2	3,52 1,08
	Итого: mпр	4,1		4,6
1	Элементы лестничных клеток: Марши ж/б сер. 1.251-6В1; площадки ж/б с. 1.251-4	3,8	1,1	4,18
	Итого: mл.к.	3,8		4,18
1	Перегородки: Гипсобетонные панели ГОСТ 9574-80 (д = 80мм)	0,3	1,2	0,36
	Итого: mпг	0,3		0,36

3.2.2 Расчетные нагрузки от собственного веса стены

Сечение 1-1

Стена наружная без проемов

а) Нормативное значение нагрузки:



где: = 16 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:

, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м,

- длина парапета,

- толщина парапета,

- высота парапета.

м

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

Сечение 2-2

Стена наружная с проемами

1. а) Нормативное значение нагрузки:

где: = 16 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:

, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м,

- длина парапета,

- толщина парапета,

- высота парапета,

- высота окон,

- ширина всех окон по длине стены, м,

- количество этажей.

м

м

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

2. Расчетный вес оконных заполнений.

а) Нормативное значение нагрузки:

где:

м²

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

На погонный метр:

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .



На погонный метр:

Сечение 3-3:

Стена наружная с проемами

1. а) Нормативное значение нагрузки:

где: = 16 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:

, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м,

- длина парапета,

- толщина парапета,

- высота парапета,

- высота окон,

- ширина всех окон по длине стены, м,

- количество этажей.

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

2. Расчетный вес оконных заполнений.

а) Нормативное значение нагрузки:

где:

м²

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

На погонный метр:

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

На погонный метр:



Сечение 4-4:

Стена внутренняя без проемов

а) Нормативное значение нагрузки:

где: = 18 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:

, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м.

м

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

Сечение 5-5:

Стена внутренняя без проемов

а) Нормативное значение нагрузки:

где: = 18 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:

, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м.

м

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

Сечение 6-6:

Стена наружная без проемов

а) Нормативное значение нагрузки:

где: = 16 кН/м³ - удельный вес стены,

- объем стены, м³:



, м³,

- длина кирпичной кладки,

- толщина кирпичной кладки,

- высота кирпичной кладки, м:

, м,

- длина парапета,

- толщина парапета,

- высота парапета.

м

м³

кН

б) Расчетное значение нагрузки для расчета по 2^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 2^ой гр.п.с. .

в) Расчетное значение нагрузки для расчета по 1^ой группе предельных состояний:

,

где: - коэффициент надежности по нагрузке по 1^ой гр.п.с. .

.

3.3 Временные нагрузки

3.3.1 Снеговая нагрузка на покрытие по зданию

, кН/м²,

где: - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2 [10]:

Для III снегового района:

м - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытии, принимаемый в соответствии с п.п. 5.3-5.6 [10]:

м = 1,0.

кН/м².

- Пониженное значение нормативной нагрузки

,

где S_n - полное нормативное значение,

k - понижающий коэффициент, k=0,5

- Расчетное значение длительной снеговой нагрузки



, ,

гдекоэффициент сочетаний для основных сочетаний при длительных нагрузках, =0,95 по п.1.12.

коэффициент надежности по нагрузке,

.

б) Расчетная нагрузка для расчетов по 1-й группе предельных состояний:

- расчетное значение кратковременной снеговой нагрузки

,

где коэффициент сочетаний для кратковременной нагрузки, по п.1.12.

.

3.3.2 Нагрузка на междуэтажные перекрытия

а) Расчетная нагрузка для расчетов по 2-й группе предельных состояний:

- Пониженное значение нормативной нагрузки (по табл. 3 п. 8 [10])

- Расчетное значение длительной нагрузки:

, кН/м²

;

кН/м²

б) Расчетная нагрузка для расчетов по 1-й группе предельных состояний:

- Пониженное значение нормативной нагрузки (по табл. 3 п. 8 [10])

- Расчетное значение длительной нагрузки:

, кН/м²,

где: - коэффициент сочетаний временных нагрузок

,

где: - для ленточных фундаментов,

- количество междуэтажных перекрытий,

; .

.

кН/м².

3.3.3 Нагрузка на лестничные конструкции

а) Расчетная нагрузка для расчетов по 2-й группе предельных состояний:

- Пониженное значение нормативной нагрузки (по табл. 3 п. 8 [10])

- Расчетное значение длительной нагрузки:

, кН/м²

;

кН/м²

б) Расчетная нагрузка для расчетов по 1-й группе предельных состояний:

- Пониженное значение нормативной нагрузки (по табл. 3 п. 8 [10])

- Расчетное значение длительной нагрузки:

, кН/м²

; ; .

кН/м².

Временные распределенные нагрузки

Таблица 3.2

Характеристика нагрузки	По 2ой группе предельных состояний	По 1ой группе предельных состояний
1	2	3
Покрытие по зданию Sпк, кН/м2	1,26	1,26
Междуэтажное перекрытие Pпр, кН/м2	0,665	2,76
Лестничная клетка Pл.к., кН/м2	0,95	4,14



4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ СБОРНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

4.1 Определение ширины подошвы фундамента

В соответствии с п. 2.41 [7] ширина подошвы ленточного фундамента при центральном сжатии определяется из условия, что среднее давление под подошвой фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта:

P R, kПа

Ширина подошвы ленточного фундамента определяется по формуле:

где Р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний в каждом сечении, кН;

г_mg = 20 кН/м³ - средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах, кН/м³;

R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяется по формуле 7[7]:

где г_с1 - коэффициент условий работы, зависящий от вида грунта и его состояния, принимается по табл. 3[7]:

г_с1 = f (cуглинок;I_L=0) = 1,25;

г_с2 - коэффициент, учитывающий совместную работу здания и грунта, принимается по табл. 3[7]:

г_с2 = f (L/H = 36,80/20,8) = 1,09:

где L - длина здания, м;

H - высота здания, м;

k=1, т.к. прочностные характеристики и определен испытаниями

коэффициенты, принимаемые по табл.4[7]:

M_г, M_q, M_c = f (ц_II);

ц_II: M_г = 0,61, M_q = 3,44, M_c = 6,04

k_z =1, т.к. b < 10 м;

b - ширина подошвы фундамента, м;

осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента, кН/м³:

г_II = 17,6 кH/м³; г_II' = 16,7 кH/м³;

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

c_II = 24 кПа;

d₁ - приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяется по формуле 8[7]:

d₁ = h_s + h_cf · г_cf / г_II',м

где h_s -толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м: h_s = 0,80 м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м: h_cf = 0,08 м;

г_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³:

г_cf = 22 кН/м³.

d₁ = 0,72 + 0,08 · 22 / 16,7 = 0,83 м;

d_b -глубина подвала - расстояние от уровня планировки (природного рельефа) до пола повала, м:

d_b = d - d₁, м;

a. d_b = 1,5 - 0,83 = 0,67 м

Расчетная схема представлена на рис.4.1

Совместно решая уравнения, получим квадратное уравнение:

,

где , кН/м²

a₀ = = 14,63 Кн/м²

, кН/м²

а₁ = ,18 кН/м²



рис.4.1 Расчетная схема к определению ширины подошвы ленточного фундамента

Решая квадратное уравнение, получаем формулу для нахождения ширины подошвы фундамента:

,

Рассчитываем ширину подошвы фундамента в каждом сечении:

Сечение 1-1:

b = = 0,83 м

Сечение 2-2:

b = = 0,49 м

Сечение 3-3:

b = = 0,81 м

Сечение 4-4:

b = 0,96 м

Сечение 5-5:

b = = 0,66 м

Сечение 6-6:

b == 0,83 м

№ сечения	n0II kН/м	d, м	d1, м	db, м	a1, kН/м2	a0, kН/м2	b, м	Принимаем b, м
1-1		1,5	0,83	0,67	418,46	21,38	0,83	1,0
2-2	138,45						0,49	0,6
3-3	232,73						0,81	1,0
4-4							0,96	1,0
5-5	168,66						0,66	0,8
6-6	239,08						0,83	1,0

4.2 Конструирование ленточного фундаменты из сборных железобетонных блоков

После определения ширины подошвы фундаментов по ГОСТ [3] подбирается марка фундаментной плиты:

Сечение 1-1,3-3,4-4,6-6 ФЛ 10.24 - ширина В_пл = 1000 мм

- длина L_пл = 2380 мм

- высота Н_пл = 300 мм

- масса m_пл = 1,5 т.

Сечение 2-2 ФЛ 6.24 - ширина В_пл = 600 мм

- длина L_пл = 2380 мм

- высота Н_пл = 300 мм

- масса m_пл = 1,00 т.

Сечение 5-5 ФЛ 8.24 - ширина В_пл = 800 мм

- длина L_пл = 2380 мм

- высота Н_пл = 300 мм

- масса m_пл = 1,40 т.

Расстояние от верха фундаментной плиты до плиты пола первого этажа определяются:

h_c = FL - H_пл - 0,3, м

h_c = 2,9 - 0,3 - 0,3 = 2,3 м

Подбирается количество и марки стеновых блоков, которые войдут в расстояние h_s по ГОСТ [2]:

Для сечений 1-1,2-2,3-3,6-6

3 ФБС 24.6.6-Т ширина В_бл = 600мм + 1 ФБС 12.6.3-Т ширина В_бл = 600мм

длина L_бл = 2380 мм длина L_бл = 1180 мм

высота Н_бл = 580 мм высота Н_бл = 280 мм

масса m_бл = 1,96 т масса m_бл = 0,46 т

+ 200 мм кирпичной кладки - удельный вес стен г =16 kН/м³

толщина 640 мм

высота 200 мм

Для сечений4-4,5-5:

3 ФБС 24.4.6-Т ширина В_бл = 400мм + 1 ФБС 12.4.3-Т ширина В_бл = 400мм

длина L_бл = 2380 мм длина L_бл = 1180 мм

высота Н_бл = 580 мм высота Н_бл = 280 мм

масса m_бл = 1,3 т масса m_бл = 0,31 т

+ 200 мм кирпичной кладки - удельный вес стен г =18 kН/м³

толщина 380 мм

высота 200 мм

4.3 Проверка среднего давления под подошвой фундамента

Проверка среднего давления на грунт под подошвой фундамента производится из условия (4.1):

P R, kПа

1) Среднее давление под подошвой ленточного фундамента определяется по формуле:

, kПа

где - расчетная нагрузка, действующая на обрезе фундамента (на отметке -0,300), kН/м;

- собственный вес фундамента на 1 п. м. длины фундамента, kН/м;

, kН/м

где - собственный вес фундаментной плиты ФЛ, kН/м;



, kН/м

где g = 9.8 м/с² - ускорение свободного падения;

m и l - соответственно масса принятого блока плиты и его длина, т, м;

Собственный вес фундаментной плиты по сечениям приведен в таблице 4.6.

Таблица8

№ сечения	Марка плиты	Длина	Масса	n
1-1	ФЛ 10.24	2,38	1,5	6,176471
2-2	ФЛ 6.24	2,38	1	4,117647
3-3	ФЛ 10.24	2,38	1,5	6,176471
4-4	ФЛ 10.24	2,38	1,5	6,176471
5-5	ФЛ 8.24	2,38	1,4	5,764706
6-6	ФЛ 10.24	2,38	1,5	6,176471

- собственный вес фундаментных блоков ФБС, kН/м:

, kH/м

- собственный вес кирпичной кладки, kН/м:

, kH/м - удельный вес кирпичной кладки, kН/м;

- соответственно высота, толщина и длина кирпичной кладки.

Собственный вес фундаментных блоков и кирпичной кладки сводим в таблицу 9.

№ сеч.	Марка блока	L	m	B	H	г	n
	3 ФБС 24.6.6 - Т	2,38	1,96				24,21176
1,2,3,6	1 ФБС 12.6.3 - Т	1,18	0,46				3,820339
	Кирп. клад.	1		0,64	0,2	16	2,048
							30,0801
4,5	3 ФБС 24.4.6 - Т	2,38	1,3				16,05882
	1 ФБС 12.4.3 - Т	1,18	0,31				2,574576
	Кирп. клад.	1		0,38	0,2	18	1,368
							20,0014

Вес грунта на уступах для внутренних стен определяется по формуле:

. . Для наружных стен: , где b - ширина подошвы фундамента, bc - ширина стенового фундаментного блока, г'II - удельный вес грунта, находящегося над подошвой фундамента. hгр1 и hгр2 - высоты слоя грунта над фундаментной подушкой внутри и снаружи здания, гcf - удельный вес пола, равный 22 кН/м3 hcf - толщина пола, равная 0,08 м. Значение среднего давления на грунт по всем сечениям сводим в таблицу 10. Табл.10 № сеч. n кН/м b, м bc, м nпл, кН/м nбл +nпл , кН/м nпл, кН/м hгр1, м hгр2, м ng,II кн/м Р, кПа 1 239,15 1 0,6 6,176471 30,0801 36,25657 1,2 0,42 5,7838 281,1904 2 138,45 0,6 0,6 4,117647 30,0801 34,19775 1,2 0,42 0 287,7463 3 232,73 1 0,6 6,176471 30,0801 36,25657 1,2 0,42 5,7838 274,7704 4 277,47 1 0,4 6,176471 20,0014 26,17787 0,42 0,42 4,9754 308,6233 5 168,66 0,8 0,4 5,764706 20,0014 25,76611 0,42 0,42 3,5516 247,4721 6 239,08 1 0,6 6,176471 30,0801 36,25657 1,2 0,42 5,7838 281,1204 2) Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:

(4.3)

= 1.36 · [10,74 · b + 304,9]

Определение расчетного сопротивления грунта и выполнение проверки сводим в таблицу 10.

Таблица 10.

№ сечения	b, м	R, кПа	Р, кПа
1	1	581,7966	281,1904	выполняется
2	0,6	558,747	287,7463	выполняется
3	1	581,7966	274,7704	выполняется
4	1	581,7966	308,6233	выполняется
5	0,8	570,2718	247,4721	выполняется
6	1	581,7966	281,1204	выполняется

Увеличение фундамента не требуется.



Рис.4.2. Конструкция фундаментов в сечениях 1-1,3-3,6-6. М 1:50

Рис.4,3. Конструкция фундаментов в сечениях 2-2. М 1:50

Рис.4.3. Конструкция фундаментов в сечении 4-4. М 1:50

Рис.4.4. Конструкция фундаментов в сечении 5-5. М 1:50

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ

Осадку основания рассчитываем в сечении с максимальным давлением под подошвой фундамента (сечение 4-4). Расчет осадки производится в табличной форме (таблица 5.1).

5.1 Исходные данные

1) Ширина подошвы фундамента: b = 1,00 м.

2) Глубина заложения подошвы фундамента: d = 1,5 м.

3) Среднее давление под подошвой фундамента: P = 308,623 кПа.

4) Инженерно-геологические условия:

ИГЭ-1: г_II =16,2 кН/м³представлен строительным мусором;

ИГЭ-2: г_II =16,3 кН/м³; Е₂ = 5742,4 кПа;

ИГЭ-3: г_II =17,6 кН/м³; Е₃ = 19976,4 кПа;

5.2 Определение вертикальных напряжений в грунте от собственного веса и дополнительного от внешней нагрузки

1) Толщина грунта под подошвой фундамента на глубину не менее 4b разбивается на элементарные слои толщиной:

h_i = 0.4 · b, м (5.1)

h_i = 0.4 · 1 = 0,4 м

2) Определяется расстояние от подошвы фундамента до верхней границы каждого элементарного слоя z_i, м.

3) Определяется напряжение от собственного веса грунта, действующее в уровне подошвы фундамента, по формуле:

у_zg0 = г'_II · d, кПа (5.2)

у_zg0 = 16,7 · 1,5= 25,05 кПа

4) Определяется напряжение от собственного веса грунта на границе основных слоев:

у_zg1 = у_{zg0 +} г₁ · h₁, кПа (5.3)

По полученным данным строится эпюра напряжений от собственного веса грунта слева от оси Z (рисунок 5.1).

5) Определяется напряжение от собственного веса на нижней границе каждого элементарного согласно формуле:

у_zgi = у_{zg0 +?} г_II · h_i, кПа (5.4)

где г_II - расчетное значение удельного веса грунта i-ого элементарного слоя кН/м³;

n - количество элементарных слоев на которых определена сжимаемая толща основания.

6) Определяется дополнительное вертикальное напряжение на верхней границе каждого элементарного слоя по формуле:

у_zp = б_i · P₀, кПа (5.5)

где б_i - коэффициент затухания напряжений, принимаемый по табл. 1 прил. 2 [7] (приложение 3 табл. 1):

б_i = f (5.6)



P₀ - дополнительное давление в уровне подошвой фундамента, кПа

Р₀ = у_zp0 = Р - у_zg0, кПа (5.7)

где Р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Р₀ = 308,623 - 25,05 = 283,573 кПа

По полученным данным строится эпюра дополнительных напряжений у_zp справа от оси Z (рисунок 4.1).

5.3 Определение границы сжимаемой толщи грунтового основания

В соответствии с прил. 2 п.6 [7] нижняя граница сжимаемой тощи основания принимается на глубине «Z» = Н_с, где выполняется условие:

у_zp = 0,2у_zg, кПа (5.8)

Эпюра 0,2 у_zg строится справа от оси Z (рисунок 5.1).

5.4 Расчет осадки грунтового основания

Расчетная схема к определению осадки фундамента приведена на рисунке 5.1.

Расчет основания по деформациям проводится из условия:

S?S-_u (5.9)

где S - величина совместной деформации основания и сооружения, определяемая расчетом, м;

S-_u - предельное значение совместной деформации основания и сооружении, устанавливаемая в соответствии с прилож.4 [7]: для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования S-_u=10 см.

Осадка основания с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле из прил. 2 [7]:

(5.10)

в=0,8 - безразмерный коэффициент;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, кПа;

h_i - толщина i слоя грунта, м;

, кПа (5.11)

E_i - модуль деформации i-ого слоя грунта.

- Граница сжимаемой толщи:

Н = Z_i = 10 + = 10,047 м

- Осадка основания: S = 4,06 см.

Вывод: т.к. S=4,06 см < S_u=10 cм, то осадка допустима и увеличение ширины подошвы фундамента не требуется.

Размещено на Allbest.ru

...