Фундаменты 5-этажного жилого дома в г. Барнаул
Нижегородский
государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра
оснований, фундаментов
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА
к
курсовому проекту
на
тему: Фундаменты 5-этажного жилого дома
в
г. Барнаул
Н.
Новгород - 2011г.
1. Обработка результатов
исследования физико-механических свойств грунтов
.1 Определения дополнительных
характеристик физических свойств грунтов
. Число пластичности.
=WL-WP,[%] (1)
где:IP - число пластичности;- влажность на
границе текучести (см. исходные данные);- влажность на границе раскатывания
(см. исходные данные).
Для ИГЭ-1: IP1= 19 -14 = 5%.
Для ИГЭ-2: IP2= 25 -15 = 10%.
Для ИГЭ-3: IP2= 29 -17 = 12%.
Тогда по табл. п.2.4 [14] тип грунтов
ИГЭ-1 - супесь т.к. 1%<Iр<7%;
ИГЭ-2 - суглинок т.к. 7%<Iр<17%;
ИГЭ-3 - суглинок т.к. 7%<Iр<17%;
. Показатель текучести
=(W-WP)/IP, [д. ед.],(2)
где: IL - показатель текучести;- природная
(естественная) влажность (см. исходные данные);- влажность на границе
раскатывания (см. исходные данные).
Для ИГЭ-1: IL1=(16-14)/5=0,4
Для ИГЭ-2: IL2=(14-15)/10=-0,1
Для ИГЭ-3: IL3=(19-17)/12=0,17
Тогда по табл. п.2.5 [14] разновидность
пылевато-глинистых грунтов:
ИГЭ-1 - супесь пластичная т.к. 0<IL<1;
ИГЭ-2 - суглинок твёрдый т.к. IL<0;
ИГЭ-3 - суглинок полутвёрдый т.к.
0<IL<0,25;
. Плотность сухого грунта
, [г/см3](3)
где: -плотность сухого грунта;
-плотность грунта в природном
состоянии;- природная (естественная) влажность (см. исходные данные).
Для ИГЭ-1: (г/см3).
Для ИГЭ-2: (г/см3).
Для ИГЭ-3: (г/см3).
. Коэффициент пористости
, [д. ед.](4)
где: e - коэффициент пористости
грунта;
- плотность частиц грунта (см.
исходные данные);
-плотность грунта в природном
состоянии;- природная (естественная) влажность (см. исходные данные).
Для ИГЭ-1:.
Для ИГЭ-2:.
Для ИГЭ-3:.
. Пористость
,[ д. ед.](5)
где: n - пористость грунта;-
коэффициент пористости грунта.
Для ИГЭ-1: .
Для ИГЭ-2: .
Для ИГЭ-3: .
. Степень влажности
,[ д. ед.](6)
где: Sr - степень влажности грунта;
=1 г/см3- плотность воды;
- плотность частиц грунта (см.
исходные данные);- природная (естественная) влажность (см. исходные данные).
Для ИГЭ-1:.
Для ИГЭ-2:.
Для ИГЭ-3:.
. Полная влажность (Sr=1)
,[%](7)
Для ИГЭ-1:
Для ИГЭ-2:
Для ИГЭ-3:
. Показатель текучести (Sr=0.9)
IL,
sat=(0,9*Wsat - WP) / IP, [д. ед.],(8)
Для ИГЭ-1:
IL1,sat=(0.9*31-14)/5=2,78
Для ИГЭ-2:
IL2,sat=(0.9*33-15)/10=1,47
Для ИГЭ-3:
IL3,sat=(0.9*26-17)/12=0,53
Тогда по табл. п.2.5 [14]
разновидность пылевато-глинистых грунтов:
ИГЭ-1 - супесь текучая т.к. IL>1;
ИГЭ-2 - суглинок текучий т.к.
IL>1;
ИГЭ-3 - суглинок мягкопластичный
т.к. 0,5<IL<0,75;
1.2 Определение характеристик
механических свойств грунтов.
.2.1 Определение модуля деформации
по результатам испытания грунта штампом
Строим график зависимости осадки
штампа от давления S(p).
, [кПа](9)
где:-
коэффициент, зависящий от формы штампа; принимаем как для круглого штампа =0,79;диаметр
штампа;
(м);
-
коэффициент Пуассона; для ИГЭ-1 (супесь) =0,30;- разность между давлением
пропорциональности Рпр=200кПа по графику и природным давлением Ро=50кПа на
глубине заложения фундамента;- разность осадки штампа между Ро=50кПа и
Рпр=200кПа ;
(кПа).
1.2.2
Определение модуля деформации по результатам компрессионных испытаний
Строим
графики зависимости е = f (p) для ИГЭ-2 и ИГЭ-3:
Коэффициент
сжимаемости:
,
[кПа-1](10)
где:
р1 = 100 кПа; е1,1=0,773; е1,2=0,842; е1,3=0,682.
р2
= 200 кПа; е2,1=0,734; е2,2=0,803; е2,3=0,664.
Для
ИГЭ-1: (кПа-1).
Для
ИГЭ-2: (кПа-1).
Для
ИГЭ-3: (кПа-1).
Коэффициент
относительной сжимаемости
,
[кПа-1](11)
где:m0-
коэффициент сжимаемости;
е1,1=0,825;
е1,2=0,895; е1,2=0,704
Для
ИГЭ-1: (кПа-1).
Для
ИГЭ-2: (кПа-1).
Для
ИГЭ-3: (кПа-1).
Компрессионный
модуль деформации:
, [кПа](12)
где:
-
коэффициент относительной сжимаемости;
b2 = 0,62
(суглинок)
b2 = 0,74
(супесь)
Для
ИГЭ-1: (кПа).
Для
ИГЭ-2: (кПа).
Для
ИГЭ-3: (кПа).
Модуль
деформации
, [кПа](13)
где:
mk - переходный коэффициент от компрессионного модуля деформации к
естественному модулю деформации (тк=1 - посадочные грунты)
-
компрессионный модуль деформации.
Для
ИГЭ-1: (кПа).
Для
ИГЭ-2: (кПа).
Для
ИГЭ-3: (кПа).
Определение
характеристик просадочности
Относительная
просадочность
,[ д.
ед.](14)
где:
еn - коэффициент пористости при естественной влажности при давлении Р
еsat,p
- коэффициент пористости для водонасыщенного грунта
еng
- коэффициент пористости в естественном состоянии от собственного веса грунта
Давление
от собственного веса грунта
Для
ИГЭ-1: Gzg,1=0,5*γII,1*h1
= 0,5*16,8*5,2 = 43,68 кН
Для
ИГЭ-2: Gzg,2=
γII,1*h1 +
0,5*γII,2*h2
= 16,8*5,2 + 0,5*16,1*4,1 = 120,365 кН
Грунты
считаются просадочными если εsl>0.01
Составляем
таблицу 1.1 по данным графика (рис. 1.3)
Исходные
данные сводим в таблицу 1.2
Таблица
1.1
Р
кПа
|
ИГЭ
- 1
|
ИГЭ
- 2
|
|
еn
|
еsat
|
еn
- еsat
|
1
+ еng
|
Еsl
|
еn
|
еsat
|
еn
- еsat
|
1
+ еng
|
Еsl
|
0
|
0,825
|
0,825
|
0
|
1,8
|
0
|
0,895
|
0,895
|
0
|
1,833
|
0
|
50
|
0,797
|
0,788
|
0,009
|
1,8
|
0,005
|
0,867
|
0,859
|
0,008
|
1,833
|
0,004364
|
100
|
0,773
|
0,755
|
0,018
|
1,8
|
0,01
|
0,842
|
0,827
|
0,015
|
1,833
|
0,008183
|
150
|
0,752
|
0,726
|
0,026
|
1,8
|
0,014444
|
0,821
|
0,8
|
0,021
|
1,833
|
0,011457
|
200
|
0,734
|
0,701
|
0,033
|
1,8
|
0,018333
|
0,803
|
0,776
|
0,027
|
1,833
|
0,01473
|
250
|
0,719
|
0,68
|
0,039
|
1,8
|
0,021667
|
0,789
|
0,756
|
0,033
|
1,833
|
0,018003
|
300
|
0,707
|
0,663
|
0,044
|
1,8
|
0,024444
|
0,779
|
0,74
|
0,039
|
1,833
|
0,021277
|
400
|
0,692
|
0,642
|
0,05
|
1,8
|
0,027778
|
0,769
|
0,721
|
0,048
|
1,833
|
0,026187
|
Рис. 1
1.2 Показатели физико-механических
свойств грунтов основания
Таблица 1.2
№
п/п
|
Нормативные
характеристики
|
ИГЭ
- 1
|
ИГЭ
- 2
|
ИГЭ
-3
|
|
Тип
|
супесь
|
суглинок
|
суглинок
|
|
Вид
|
-
|
-
|
-
|
|
Разновидность
|
пластичная
|
твёрдый
|
полутвёрдый
|
|
Основные:
|
|
|
|
1.
|
Плотность
r,
г/см3
|
1,71
|
1,63
|
1,90
|
2.
|
Плотность
частиц rs, г/см3
|
2,69
|
2,71
|
2,72
|
3.
|
Природная
влажность W, %
|
16
|
14
|
19
|
4.
|
Граница
раскатывания Wp, %
|
14
|
15
|
17
|
5.
|
Граница
текучести WL, %
|
19
|
25
|
29
|
|
Дополнительные:
|
|
|
|
6.
|
Число
пластичности Ip, %
|
5
|
10
|
12
|
7.
|
Показатель
текучести IL
|
0,4
|
-0,1
|
0,17
|
8.
|
Плотность
сухого грунта rd, г/см3
|
1,47
|
1,43
|
1,6
|
9.
|
Коэффициент
пористости е, д.ед.
|
0,825
|
0,895
|
0,704
|
10.
|
Пористость
n, д.ед.
|
0,45
|
0,47
|
0,41
|
11.
|
Степень
влажности Sr, д.ед.
|
0,52
|
0,42
|
0,73
|
12.
|
Полная
влажность при Sr=1, Wsat, %
|
31
|
33
|
26
|
13.
|
Показатель
текучести при Sr=1, IL,sat
|
2,78
|
1,47
|
0,53
|
|
Расчётные:
|
|
|
|
14.
|
Удельный
вес грунта gII, кН/м3
|
16,8
|
16,1
|
18,8
|
15.
|
Угол
внутреннего трения jII,°
|
20
|
22
|
23
|
16.
|
Угол
внутреннего трения при Sr=1 jsat,°
|
17
|
15
|
|
17.
|
Удельное
сцепление сII, кПа
|
13
|
25
|
28
|
18.
|
Удельное
сцепление при Sr=1, сII, кПа
|
9
|
15
|
|
19.
|
Модуль
деформации Е, кПа
|
8605
|
3010
|
5849
|
20.
|
Начальное
просадочное давление Рsl кПа
|
100
|
127,75
|
-
|
2. Оценка инженерно-геологические
условий строительства
Площадка строительства 5-ти этажного дома
находится в г. Барнаул. Площадка строитель-ства с уклоном, свободна от
существующих зданий и инженерных комуникаций.
По результатам бурения скважин построен
инженерно-геологический разрез. Он представлен на рис. 2.1
ИГЭ - 1 - супесь пластичная, мощность слоя 5,2м γII,1=16,8кН/м3,
е=0,825, IL=0,4, Е=8605кПа.
Приходиться принимать в качестве несущего слоя.
ИГЭ-2 - суглинок твердый, мощность слоя 4,1м. γII,1=16,1кН/м3,
е=0,895, IL=-0,1, Е=3010кПа
Является хорошим подстилающим слоем.
ИГЭ-3 - суглинок полутвердый, мощность слоя
скважиной не определена. γII,1=18,8кН/м3,
е=0,704, IL=0,17, Е=5849кПа
3. Оценка объемно-планировочных и
конструктивных решений здания
Жилой 5-ти этажный дом в городе Барнаул
прямоугольной формы в план с размерами в осях ширина В=13,4м, длина L=36,16м,
высотой Н=16,95м. Дом крупно - панельный, несущими стенами являются и
продольные и поперечные, в том числе межкомнатные стены. Панели перекрытий опираются
на 4 стороны.
Основные конструкции:
наружные стены: трёхслойные ж/б панели толщиной
450мм
внутренние стены из тяжёлого бетона толщиной
160мм
панели перекрытия легкобетонные толщиной 250мм
лестница из сборных ж/б элементов
крыша с тёплым чердаком
4. Определение нагрузок на фундамент
Постоянные распределенные нагрузки на 1 м2
Таблица 4.1
№
п/п
|
Вид
нагрузок
|
Нормативная
нагрузка кН/м
|
gf
|
Расчетная
нагрузка кН/м
|
I
Перекрытия
|
-
Ж./б. плита перекрытия d = 160 мм
|
4,0
|
1,1
|
4,4
|
-
Конструкция пола линолеум по бетонной подготовке
|
1,0
|
1,3
|
1,3
|
Итого:
mпр 1
|
5
|
|
5,7
|
II
Элементы лестничных клеток
|
-
Ж./б. площадки и марши
|
3,8
|
1,1
|
4,18
|
Итого:
mпр2
|
3,8
|
|
4,18
|
III
Покрытие.
|
-
Сборные ж./б. чердачное перекрытия d = 160 мм
|
4,0
|
1,1
|
4,4
|
-
Сборные легкобетонные панели крыши d = 250 мм
|
3,2
|
1,1
|
3,52
|
-
Пароизоляция 1 слой рубероида
|
0,05
|
1,3
|
0,065
|
-
Утеплитель - минераловатные жесткие плиты d =300*2=600 мм
|
1,2
|
1,3
|
1,56
|
-
Стяжка - цементный раствор М 100 d =30*2= 60 мм
|
1,2
|
1,3
|
1,56
|
-
Кровля из 4-х слоев рубероида на мастике и защитного слоя гравия d
= 20 мм
|
0,4
|
1,3
|
0,52
|
Итого:
mпк
|
10,05
|
|
11,625
|
4.2 Временные распределенные
нагрузки на 1 м2 перекрытия и покрытия
.2.1 Временные распределенные
нагрузки перекрытия квартир (лестниц)
а) Временная расчетная нагрузка для расчета по
первому предельному состоянию:
, [кН/м2],где (15)
нормативная полная кратковременная
нагрузка:
квартиры ;
лестницы ;
коэффициент сочетания временных
нагрузок по этажности:
, где (16)
эт - число этажей проектируемого
здания;
;
коэффициент надежности по нагрузке:
квартиры gf к = 1,3;
лестницы gf л = 1,2;
коэффициент сочетания двух
кратковременных нагрузок:
y2
= 0,9.
Тогда временная расчетная нагрузка:
квартиры ;
лестницы .
б) Расчетная нагрузка для расчета
оснований по деформациям (по второму предельному состоянию):
, [кН/м2],где(17)
нормативная длительная нагрузка
(пониженное значение):
квартиры ;
лестницы ;
коэффициент надежности по нагрузке:
gf
= 1,0;
коэффициент сочетания двух временных
длительных нагрузок:
y1
= 0,95.
Тогда расчетная нагрузка:
квартиры ;
лестницы .
Сводим результаты расчета в таблицу
4.2
Таблица 4.2
Наименование
|
Рпр
I
|
РпрII
|
Квартиры
|
1,172
|
0,285
|
Лестницы
|
2,164
|
0,95
|
4.2.2 Временная снеговая нагрузка на
покрытие
Нормативная снеговая нагрузка на 1 м2
поверхности земли для IV снегового района:= 1,8 кН/м2 (кПа).
а) Снеговая нагрузка на покрытие для расчета по
первой группе предельных состояний:
, [кН/м2],где(18)
нормативная нагрузка на 1 м2
покрытия:
, [кН/м2],где (19)
- снеговая нагрузка на 1 м2
поверхности земли для IV снегового района;
=1;
(кН/м2; кПа);
- коэффициент надежности по
нагрузке;
=0,9 - коэффициент сочетания двух
кратковременных нагрузок.
Тогда снеговая нагрузка на покрытие:
(кН/м2).
б) Снеговая нагрузка на покрытие для
расчета по второй группе предельных состояний:
, [кН/м2],где (20)
за нормативную нагрузку принимается
пониженное значение:
, [кН/м2],где (21)
к=0,5 - коэффициент определяемый в
зависимости от снегового района =0,5*1,8=0,9 кН/м2
- коэффициент надежности по
нагрузке;
.
Тогда снеговая нагрузка на покрытие:
(кН/м2).
Сводим результаты расчёта в таблицу
4.3
Таблица 4.3
4.3 Определение грузовой площади на
1м2 стены
Схема несущих стен здания рисунок 4.3
Ширина грузовой полосы
для квартир ав = в/4, (м)
аl = (2*l - в)*в/(4*l), (м)
где: в и l соответственно меньшая и большая
сторона помещения
для лоджий ав = l/4, (м)
аl = в/2, (м)
4.4 Общие распределённые нагрузки от
1м2 площади здания
Таблица 4.4
Наименование
|
По
I предельному состоянию; кН/м2
|
По
II предельному состоянию; кН/м2
|
1.
От 1м2 площади квартир (nэт=5) а) Постоянная нагрузка перекрытия mnp1*nэт
перегородки mпп*nэт покрытия mnк3
|
25
5 10,05
|
28,5
5,5 11,625
|
Итого:
|
40,5
|
45,625
|
б)
Временная нагрузка - перекрытия Рnp*nэт перегородки Рсн
|
1,425
0,855
|
5,86
2,268
|
Итого:
|
2,28
|
8,128
|
Всего:
m1
|
42,78
|
53,753
|
2.
От 1м2 площади лестниц а) Постоянная нагрузка элементы лестниц mnp2*nэт
покрытие mnк3
|
19
10,05
|
20,9
11,625
|
Итого:
|
29,05
|
32,525
|
б)
Временная нагрузка на лестницу Рnp*nэт на покрытие Рсн
|
4,75
0,855
|
10,82
2,268
|
Итого:
|
5,605
|
13,088
|
Всего:
m2
|
34,655
|
45,613
|
4.5 Нагрузка от собственного веса
стен.
.5.1 Нагрузка от наружной стены
(торцовой) на отметке - 2.400
кН/м (22)
где: аi - толщина стен; м- высота
стены; м
γст,i - удельный вес стен;
кН/м3
кН/м
4.5.2 Нагрузка от наружных стен
(продольных по оси А(Ж))
глухая стена кН/м
снижение нагрузки за счёт проёмов в
стене.
(23)
где: 0,4 - коэффициент снижения за
счёт оконных блоков.
Апр - площадь проёмов на 1 этаже по
длине участка стены lстст - длина стены в осях 1-11
По оси А: Апр =(10*О -З + 4*Д -1)
Апр =(10*1,21*1,51 + 4*0,76*2,21) =
24,9894м2
кН/м
По оси Ж: Апр =(2*О -1 + 4*О -З +
2*О -2 + 2*О -4 + 2*Д -1)
Апр =(2*2,11*1,51 + 4*1,21*1,51 +
2*1,51*1,51 + 2*0,61*1,51 + 2*0,76*2,21) = 23,4422 кН/м
кН/м
Нагрузка от наружной стены с проёмами
ст= qст,г+ qст,пр; кН/м (24)
по оси А: qст= 145,34 -25,05 =120,29
кН/м
по оси Ж: qст= 145,34 -23,5 =121,84
кН/м
4.5.3 Нагрузка от внутренней стены
без проёмов
кН/м (25)
=14+1,7+2,4 =18,1м
кН/м
Результаты расчёта сводим в таблицу
4.5
Таблица 4.5
Наименование
|
Нормативная
нагрузка; кН/м
|
γf
|
Расчётная
нагрузка; кН/м
|
1.
Глухая стена
|
145,125
|
1,1
|
159,6375
|
2.
Стена с проёмами по оси А по оси Ж
|
120,29
121,84
|
1,1
1,1
|
132,319
134,024
|
3.
Стена внутренняя без проёмов
|
72,4
|
1,1
|
79,64
|
.6 Нагрузка на 1м2 фундамента на
отметке -2.400
Вычисляется по формуле:
кН/м (26)
где: - нагрузка от собственного веса
стены
- коэффициент принимаемый по таблице
4.4
- грузовая площадь на 1 м2
Расчёт нагрузок выполняется в
таблице 4.6
Таблица 4.6
№
сечения
|
Расположение
сечения
|
Тип
сечения фундамента
|
qcm,i
кН/м
|
Mi
кН/м2
|
ai,
м2 (осред. знач.)
|
nn,II
кН/м
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
1
- Б/Д
|
I
|
145,125
|
42,78
|
1,17
|
195,1776
|
2
|
1
- Д/Ж
|
|
145,125
|
42,78
|
1,06
|
190,4718
|
3
|
Ж
- 1/2
|
|
121,84
|
42,78
|
0,76
|
154,3528
|
4
|
Ж
- 2/3
|
|
121,84
|
42,78
|
1,085
|
168,2563
|
5
|
Ж
- 3/4
|
|
121,84
|
42,78
|
0,63
|
148,7914
|
6
|
Ж
- 4/5
|
|
121,84
|
42,78
|
1,085
|
168,2563
|
7
|
5
- Е/Ж
|
|
145,125
|
42,78
|
2,14
|
236,6742
|
8
|
Е
- 5/6
|
|
121,84
|
42,78
|
1,51
|
186,4378
|
9
|
А
- 5/6
|
|
120,29
|
42,78
|
0,76
|
152,8028
|
10
|
А
- 4/5
|
|
120,29
|
42,78
|
1,54
|
186,1712
|
11
|
А
- 3/4
|
|
120,29
|
42,78
|
0,63
|
147,2414
|
12
|
3
- А/Б
|
|
145,125
|
42,78
|
2,85
|
267,048
|
13
|
Б
- 2/3
|
|
120,29
|
42,78
|
1,84
|
199,0052
|
14
|
Б
- 1/2
|
|
120,29
|
42,78
|
1,51
|
184,8878
|
15
|
Д
- 1/2
|
II
|
72,4
|
42,78
|
1,51
|
136,9978
|
16
|
Д
- 2/3
|
|
72,4
|
42,78
|
2,18
|
165,6604
|
17
|
Г
- 3/4
|
|
72,4
|
0,63
|
193,5841
|
|
|
|
72,4
|
34,655
|
0,63
|
|
18
|
Г
- 4/5
|
|
72,4
|
42,78
|
2,18
|
165,6604
|
19
|
В
- 5/6
|
|
72,4
|
42,78
|
1,52
|
137,4256
|
20
|
2
- Б/Д
|
|
72,4
|
42,78
|
2,62
|
184,4836
|
21
|
2
- Д/Ж
|
|
72,4
|
42,78
|
2,3
|
170,794
|
22
|
3
- Д/Ж
|
|
72,4
|
42,78
|
1,24
|
233,1953
|
|
|
|
72,4
|
34,655
|
1,02
|
|
23
|
3
- Г/Д
|
|
72,4
|
42,78
|
1,45
|
242,1791
|
|
|
|
72,4
|
34,655
|
1,02
|
|
24
|
3
- Б/Д
|
|
72,4
|
42,78
|
2,47
|
178,0666
|
25
|
4
- А/Г
|
|
72,4
|
42,78
|
2,47
|
178,0666
|
26
|
4
- Г/Д
|
|
72,4
|
42,78
|
1,45
|
242,1791
|
|
|
|
72,4
|
34,655
|
1,02
|
|
27
|
5
- В/Е
|
|
72,4
|
42,78
|
2,62
|
184,4836
|
28
|
5
- А/В
|
|
72,4
|
42,78
|
2,51
|
179,7778
|
29
|
6
- А/В
|
III
|
72,4
|
42,78
|
2,12
|
163,0936
|
30
|
6
- В/Е
|
|
72,4
|
42,78
|
2,34
|
172,5052
|
31
|
1
- А/Б
|
IV
|
145,125
|
42,78
|
1,83
|
223,4124
|
32
|
4
- А//А
|
|
72,4
|
42,78
|
1,09
|
119,0302
|
33
|
5
- А//А
|
|
72,4
|
42,78
|
1,09
|
119,0302
|
34
|
6
- Е/Ж
|
|
72,4
|
42,78
|
1,38
|
131,4364
|
5. Конструирование и расчёт сечений
фундаментов
.1 Определение глубины заложения
фундамента
Глубина заложения фундамента назначается в
зависимости от:
инженерно - геологических условий;
наличия технического подполья;
величины и характера нагрузок;
климатических особенностей района.
Нормативная глубина промерзания грунта:
, [м](27)
где: do =0,28 м для супесей
(принимаем по указанию на стр.20[14]);= 66,9- безразмерный коэффициент,
численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур
за зиму (см. исходные данные);
(м).
Расчетная глубина сезонного
промерзания грунта
, [м](28)
где: kh - коэффициент, учитывающий
тепловой режим помещений, примыкающих к фундаменту;= 0,7 (по табл. 2.4 [14] для
жилых зданий при температуре подвала tо = 5 0С);
- нормативная глубина промерзания
грунта;
м.
- приведенная глубина заложения
фундамента со стороны подвала
(29)
где: - толщина слоя грунта выше подошвы
фундамента со стороны подвала
- толщина бетонного пола
- удельный вес конструкций пола
подвала
- глубина подвала
= d - d1 (30)
среднее значение удельного веса
материалов фундамента и грунта на его уступах
расчетная нагрузка на отметке -2,400
Одинаковые параметры для всех типов
сечений фундаментов приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1
γII
кН/м3
|
γ/II
кН/м3
|
Мq
|
Мγ
|
Мс
|
cII,sat
|
γc1
|
γc2
|
k
|
kz
|
16,8
|
16,8
|
2,055
|
0,26
|
4,555
|
9
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
Обозначаем через коэффициенты одинаковые параметры
для все типов сечений фундаментов
тогда: а1 = (А*(Б*d1 + B*db + Г) - γmq*d (31)
Определение ширины подошвы
фундамента
Исходные данные
Несущим слоем при проектирование
фундамента мелкого заложения является ИГЭ - 1
Таблица 5.2
ИГЭ
- 1
|
γII
кН/м3
|
γ/II
кН/м3
|
φII,sat
о
|
IL
sat
|
cII,sat
|
L/H
м
|
γc1
|
γc2
|
|
16,8
|
16,8
|
17
|
2,78
|
9
|
2,13
|
1,0
|
1,0
|
Типы сечений фундаментов и их основные
геометрические размеры
Тип I - наружные стены
Тип II - внутренние стены
Тип III - стена разделяющая секции
Тип IV - стены лоджий
Рис. 5.1
грунт просадочность
фундамент покрытие
Таблица 5.3
|
bc,
м
|
d,
м
|
dn,
м
|
d1,
м
|
db,
м
|
d21,
м
|
d22,
м
|
d2,
м
|
Тип
I
|
0,45
|
1,7
|
0,4
|
0,7
|
1,0
|
1,2
|
0,12
|
1,32
|
Тип
II
|
0,16
|
1,7(1,5)
|
0,4
|
0,7(0,5)
|
1,0
|
0,12
|
0,12
|
0,24
|
Тип
III
|
0,16
|
2,3
|
1,01
|
1,3/0,7
|
1,0/1,6
|
0,72
|
0,72/0,12
|
1,44/0,84
|
Тип
IV
|
0,16
|
1,7(1,5)
|
0,4
|
1,7(1,5)
|
-
|
1,2
|
1,2
|
2,4
|
Определение ширины подошвы фундамента
(32)
(33)
(34)
где: коэффициенты условий работы,
принимаемые по таблице 3 [7] к = 1 - коэффициент, учитывающий способ
определения характеристик прочности грунта: и - по результатам испытания грунта
- коэффициенты, принимаемые по
таблице 4 [7]
коэффициент, принимаемый равным 1
при ширине подошвы фундамента менее 10м- ширина подошвы фундамента, м
- удельный вес грунта под подошвой
фундамента кН/м3
- осредненное значение удельного
веса грунта, лежащего выше подошвы фундамента кН/м3, sat - расчётное значение
удельного сцепления грунта в водонасыщенном состоянии залегающих под подошвой
фундамента кПа
Расчет ширины подошвы фундамента.
Таблица 5.4
№
сечения
|
Расположение
сечения
|
Тип
сечений фундаментов
|
а0,
кН/м3
|
А
|
Б,
кН/м3
|
В,
кН/м3
|
Г,
кПа
|
d1,
м
|
db,
м
|
d,
м
|
а1,
кН/м3
|
n0,II
кН/м
|
bр,
м
|
b,
м
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
1
|
1
- Б/Д
|
I
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
195,178
|
3,121760278
|
2,4
|
2
|
1
- Д/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
190,472
|
3,059749358
|
2,4
|
3
|
Ж
- 1/2
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
154,353
|
2,568122657
|
2
|
4
|
Ж
- 2/3
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
168,256
|
2,760791982
|
2
|
5
|
Ж
- 3/4
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
148,791
|
2,489769544
|
2
|
6
|
Ж
- 4/5
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
168,256
|
2,760791982
|
2
|
7
|
5
- Е/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
236,674
|
3,650598578
|
2,8
|
8
|
Е
- 5/6
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
186,438
|
3,006235271
|
2,4
|
9
|
А
- 5/6
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
152,803
|
2,5463609
|
2
|
10
|
А
- 4/5
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
186,171
|
3,002686886
|
2,4
|
11
|
А
- 3/4
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
147,241
|
2,467796335
|
2
|
12
|
3
- А/Б
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
267,048
|
4,019267354
|
3,2
|
13
|
Б
- 2/3
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
199,005
|
3,171875235
|
2,4
|
14
|
Б
- 1/2
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
184,888
|
2,985584593
|
2,4
|
15
|
Д
- 1/2
|
II
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,5
|
1
|
1,5
|
41,981
|
136,998
|
2,5739787
|
1,6
|
16
|
Д
- 2/3
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
165,66
|
2,72515772
|
2
|
17
|
Г
- 3/4
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
193,584
|
3,100811363
|
2,4
|
18
|
Г
- 4/5
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
165,66
|
2,72515772
|
2
|
19
|
В
- 5/6
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
137,426
|
2,327230202
|
2
|
20
|
2
- Б/Д
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
184,484
|
2,980191255
|
2
|
21
|
2
- Д/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
170,794
|
2,795481056
|
2
|
22
|
3
- Д/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
233,195
|
3,607430085
|
2,8
|
23
|
3
- Г/Д
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
242,178
|
3,718485972
|
2,8
|
24
|
3
- Б/Д
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
178,067
|
2,894108725
|
2
|
25
|
4
- А/Г
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
178,067
|
2,894108725
|
2
|
26
|
4
- Г/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
242,179
|
3,718498262
|
2,8
|
27
|
5
- В/Е
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
184,484
|
2,980191255
|
2
|
28
|
5
- А/В
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1
|
1,7
|
48,8858
|
179,778
|
2,917149178
|
2
|
29
|
6
- А/В
|
III
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,3
|
1
|
2,3
|
69,6002
|
163,094
|
2,073474876
|
2
|
|
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
2,3
|
59,5202
|
163,094
|
2,338735709
|
2
|
30
|
6
- В/Е
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,3
|
1
|
2,3
|
69,6002
|
172,505
|
2,180206223
|
2
|
|
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
0,7
|
1,6
|
2,3
|
59,5202
|
172,505
|
2,455704751
|
2
|
31
|
1
- А/Б
|
IV
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,7
|
|
1,7
|
65,6858
|
223,412
|
2,858042395
|
2,8
|
32
|
4
- А//А
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,5
|
|
1,5
|
58,781
|
119,03
|
1,787536561
|
1,6
|
33
|
5
- А//А
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,5
|
|
1,5
|
58,781
|
119,03
|
1,787536561
|
1,6
|
34
|
6
- Е/Ж
|
|
4,368
|
1
|
34,524
|
17,724
|
40,995
|
1,7
|
|
1,7
|
65,6858
|
131,436
|
1,788319015
|
2
|
5.3 Проверка среднего давления под
подошвой фундамента
Ширина подошвы центрально нагруженных ленточных
фундаментов (b) определяется из условия, что среднее давление по подошве
фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта:
P R,(35)
где: Р - среднее давление по подошве
фундамента:
(36)
где: расчетная нагрузка на отметке -2,400
- собственный вес фундамента, кН/м
; кН/м - для I - типа (37)
; кН/м - для II и III - типов (38)
; кН/м - для IV - типа (39)
где: l=1 - погонный метр- масса на
1м длины= 9,81м/с - ускорение свободного падения
- собственный вес грунта на уступах
фундамента, кН/м
, кН/м (40)
Расчёт проверки среднего давления
под подошвой фундамента сводим в таблицу 5.5.
Расчет проверки среднего давления
под подошвой фундаментов.
Таблица 5.5
№
сечения
|
Расположение
сечения
|
Тип
сечений фундаментов
|
b,
м
|
m,
тс
|
n0,II
кН/м
|
nf,II
кН/м
|
d2,
м
|
γ/II*(b-bc)/2
кН/м2
|
ng,II
кН/м
|
Р,
кПа
|
а0*b,
кН/м2
|
А*В*d1,
кН/м2
|
А*В*db,
кН/м2
|
А*Г,
кПа
|
R,
кПа
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
1
|
1
- Б/Д
|
I
|
2,4
|
2,37
|
195,1776
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
100,7354
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
2
|
1
- Д/Ж
|
|
2,4
|
2,37
|
190,4718
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
98,77463
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
3
|
Ж
- 1/2
|
|
2
|
2,03
|
154,3528
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
96,40875
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
4
|
Ж
- 2/3
|
|
2
|
2,03
|
168,2563
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
103,3605
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
5
|
Ж
- 3/4
|
|
2
|
2,03
|
148,7914
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
93,62805
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
6
|
Ж
- 4/5
|
|
2
|
2,03
|
168,2563
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
103,3605
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
7
|
5
- Е/Ж
|
|
2,8
|
2,88
|
236,6742
|
30,3208
|
1,32
|
19,74
|
26,0568
|
104,6614
|
12,2304
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
111,9162
|
8
|
Е
- 5/6
|
|
2,4
|
2,37
|
186,4378
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
97,09379
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
9
|
А
- 5/6
|
|
2
|
2,03
|
152,8028
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
95,63375
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
10
|
А
- 4/5
|
|
2,4
|
2,37
|
186,1712
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
96,98271
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
11
|
А
- 3/4
|
|
2
|
2,03
|
147,2414
|
21,2783
|
1,32
|
13,02
|
17,1864
|
92,85305
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
12
|
3
- А/Б
|
|
3,2
|
3,39
|
267,048
|
35,6759
|
1,32
|
23,1
|
30,492
|
104,13
|
13,9776
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
113,6634
|
13
|
Б
- 2/3
|
|
2,4
|
2,37
|
199,0052
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
102,3302
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
14
|
Б
- 1/2
|
|
2,4
|
2,37
|
184,8878
|
24,9657
|
1,32
|
16,38
|
21,6216
|
96,44796
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
15
|
Д
- 1/2
|
II
|
1,6
|
1,02
|
136,9978
|
0,24
|
12,096
|
2,90304
|
95,2759
|
6,9888
|
17,262
|
34,524
|
40,995
|
99,7698
|
16
|
Д
- 2/3
|
|
2
|
2,03
|
165,6604
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
96,26127
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
17
|
Г
- 3/4
|
|
2,4
|
2,37
|
193,5841
|
27,1921
|
0,24
|
18,816
|
4,51584
|
93,87168
|
10,4832
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
110,169
|
18
|
Г
- 4/5
|
|
2
|
2,03
|
165,6604
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
96,26127
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
19
|
В
- 5/6
|
|
2
|
2,03
|
137,4256
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
82,14387
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
20
|
2
- Б/Д
|
|
2
|
2,03
|
184,4836
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
105,6729
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
21
|
2
- Д/Ж
|
|
2
|
2,03
|
170,794
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
98,82807
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
22
|
3
- Д/Ж
|
|
2,8
|
2,88
|
233,1953
|
32,8992
|
0,24
|
22,176
|
5,32224
|
96,93455
|
12,2304
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
111,9162
|
23
|
3
- Г/Д
|
|
2,8
|
2,88
|
242,1781
|
32,8992
|
0,24
|
22,176
|
5,32224
|
100,1427
|
12,2304
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
111,9162
|
24
|
3
- Б/Д
|
|
2
|
2,03
|
178,0666
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
102,4644
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
25
|
4
- А/Г
|
|
2
|
2,03
|
178,0666
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
102,4644
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
26
|
4
- Г/Ж
|
|
2,8
|
2,88
|
242,1791
|
32,8992
|
0,24
|
22,176
|
5,32224
|
100,1431
|
12,2304
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
111,9162
|
27
|
5
- В/Е
|
|
2
|
2,03
|
184,4836
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
105,6729
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
28
|
5
- А/В
|
|
2
|
2,03
|
179,7778
|
23,1527
|
0,24
|
15,456
|
3,70944
|
103,32
|
8,736
|
24,1668
|
34,524
|
40,995
|
108,4218
|
29
|
6
- А/В
|
III
|
2
|
2,58
|
163,0936
|
30,8045
|
2,28
|
15,456
|
35,23968
|
114,5689
|
8,736
|
44,8812
|
34,524
|
40,995
|
129,1362
|
|
|
|
2
|
2,58
|
163,0936
|
30,8045
|
2,28
|
15,456
|
35,23968
|
114,5689
|
8,736
|
24,1668
|
55,2384
|
40,995
|
129,1362
|
30
|
6
- В/Е
|
|
2
|
2,58
|
172,5052
|
30,8045
|
2,28
|
15,456
|
35,23968
|
119,2747
|
8,736
|
44,8812
|
34,524
|
40,995
|
129,1362
|
|
|
|
2
|
2,58
|
172,5052
|
30,8045
|
2,28
|
15,456
|
35,23968
|
119,2747
|
8,736
|
24,1668
|
55,2384
|
40,995
|
129,1362
|
31
|
1
- А/Б
|
IV
|
2,8
|
2,88
|
223,4124
|
28,2528
|
2,4
|
22,176
|
53,2224
|
108,8884
|
12,2304
|
58,6908
|
|
40,995
|
111,9162
|
32
|
4
- А//А
|
|
1,6
|
1,02
|
119,0302
|
10,0062
|
2,4
|
12,096
|
29,0304
|
98,79175
|
6,9888
|
51,786
|
|
40,995
|
99,7698
|
33
|
5
- А//А
|
|
1,6
|
1,02
|
119,0302
|
10,0062
|
2,4
|
12,096
|
29,0304
|
98,79175
|
6,9888
|
51,786
|
|
40,995
|
99,7698
|
34
|
6
- Е/Ж
|
|
2
|
2,03
|
131,4364
|
19,9143
|
2,4
|
15,456
|
37,0944
|
94,22255
|
8,736
|
58,6908
|
|
40,995
|
108,4218
|
6. Расчёт оснований по деформациям
(по II группе предельных состояний)
Расчёт грунтового основания, сложённого
просадочными грунтами выполняется из условия:
(42))
где: - предельно допустимая деформация;
определяется по приложению 4 [7]
- осадка грунтового основания при
природной влажности, см
- просадка основания, см
6.1 Расчёт осадки грунтового
основания
.1.1 Исходные данные
Расчётное сечение по оси 9 между
осями А - Б
Ширина подошвы фундамента в=3,2м
Нагрузка на 1м2 фундамента nо.II=267,048
кН/м
Глубина заложения подошвы фундамента
от
планировочной отметки = /FL/ - /DL/ = 3,5 -1,9 = 1,6м
от
природного рельефа= /FL/ - /NL/ = 3,5 - 3,2 = 0,3м
Давление
под полошвой фундамента Р = 104,13 кПа
Инженерно
- геологическин условия
ИГЭ
- 1 - супесь пластичная, мощность слоя 5,2м γII,1=16,8кН/м3,
Е=8605кПа.
ИГЭ-2
- суглинок твердый, мощность слоя 4,1м. γII,1=16,1кН/м3,
Е=3010кПа
ИГЭ-3
- суглинок полутвердый, γII,1=18,8кН/м3,
Е=5849кПа
6.1.2
Определение напряжений в грунте от собственного веса и дополнительно от здания
(43)
Определяем
напряжения от собственного веса грунта, действующие в уровне подошвы
фундамента.
дополнительное
давление в уровне подошвы фундамента от сооружения
(44)
Расчётная
толщина элементарного слоя
, м (45)
=
0,4*3,2 = 1,28 м
Глубина
расположения подошвы каждого i-го слоя
(46)
Относительная
глубина подошвы i-го слоя
Глубина
расположения подошвы инженерно - геологического элемента= H1 - dn = 5,2 - 0,3 =
4,9м= zn1 + H2 = 4,9 +4,1 = 9,0м
Нормальное
вертикальные сжимающие напряжения на верхней границе каждого элементарного
слоя.
(48)
Напряжение
от собственного веса грунта
(49)
6.1.3
Определение границы сжимаемой толщи грунтов
Нижняя
граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине z = Hc, где
выполняется условие:
szр = 0,2 szg (50)
где:
szр -
дополнительное вертикальное напряжение на глубине по вертикали, проходящей
через центр подошвы фундамента
szg -
вертикальное напряжение от собственного веса грунта
Если
найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в
слое грунта с модулем деформации Е < 5 МПа (50 кгс/см2) или такой слой
залегает непосредственно ниже глубины = Hc, нижняя граница сжимаемой толщи
определяется исходя из условия
szр = 0,1 szg. (51)
6.1.4
Расчёт осадки грунтового основания
1.
Осадка основания s c использованием расчетной схемы в виде
линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного
суммирования по формуле
, (52)
где:
b -
безразмерный коэффициент, равный 0,8;
szp,i -
среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м
слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi
границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундаментаи Еi -
соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;- число слоев, на
которые разбита сжимаемая толща основания
Результаты
расчёта сводим в таблицу 6.1
Осадка
основания
Вывод:
осадка допустима
Определение
осадки.
Таблица
6.1
№
эл.сл.
|
грунт,
γII,
кН/м3
|
hi,
м
|
zi,
м
|
σzgi,
кПа
|
|
αi
|
σzpi,
кПа
|
0,1σzgi,
кПа
|
σzpi,
кПа
|
Еi,
кПа
|
Si,
м
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1
|
16,8
|
1,28
|
0
|
5,04
|
0
|
1
|
99,09
|
0,504
|
93,19415
|
8605
|
0,011090157
|
|
|
|
1,28
|
26,544
|
0,8
|
0,881
|
87,29829
|
2,6544
|
|
|
|
2
|
|
1,28
|
|
|
|
|
|
|
75,45704
|
|
0,008979431
|
|
|
|
2,56
|
48,048
|
1,6
|
0,642
|
63,61578
|
4,8048
|
|
|
|
3
|
|
1,28
|
|
|
|
|
|
|
55,44086
|
|
0,006597494
|
|
|
|
3,84
|
69,552
|
2,4
|
0,477
|
47,26593
|
6,9552
|
|
|
|
4
|
|
1,06
|
|
|
|
|
|
|
42,95552
|
|
0,004233152
|
|
|
|
4,9
|
87,36
|
3,0625
|
0,39
|
38,6451
|
8,736
|
|
|
|
5
|
16,1
|
0,22
|
|
|
|
|
|
|
37,85238
|
3010
|
0,002213295
|
|
|
|
5,12
|
90,902
|
3,2
|
0,374
|
37,05966
|
9,0902
|
|
|
|
6
|
|
1,28
|
|
|
|
|
|
|
33,6906
|
|
0,01146152
|
|
|
|
6,4
|
111,51
|
4
|
0,306
|
30,32154
|
11,151
|
|
|
|
7
|
|
1,28
|
|
|
|
|
|
|
27,94338
|
|
0,009506319
|
|
|
|
7,68
|
132,118
|
4,8
|
0,258
|
25,56522
|
13,2118
|
|
|
|
8
|
|
1,28
|
|
|
|
|
|
|
23,83115
|
|
0,00810734
|
|
|
|
8,96
|
152,726
|
5,6
|
0,223
|
22,09707
|
15,2726
|
|
|
|
9
|
|
0,04
|
|
|
|
|
|
|
22,04753
|
|
0,000234392
|
|
|
|
9
|
153,37
|
5,625
|
0,222
|
21,99798
|
15,337
|
|
|
|
10
|
18,8
|
1,24
|
|
|
|
|
|
|
20,70981
|
5849
|
0,003512418
|
|
|
|
10,24
|
176,682
|
6,4
|
0,196
|
19,42164
|
17,6682
|
|
|
|
11
|
|
0,5
|
|
|
|
|
|
|
18,97574
|
|
0,001297708
|
|
|
|
10,74
|
186,082
|
6,7125
|
0,187
|
18,52983
|
18,6082
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,067233227
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.2 Расчёт просадки грунтового
основания
.2.1 Исходные данные
Расчётное сечение по оси 9 мажду осями А - Б
Ширина подошвы фундамента в=3,2м. Глубина
заложения подошвы фундамента - от планировочной отметки
d = /FL/ - /DL/ = 3,5 -1,9 = 1,6м
от
природного рельефа= /FL/ - /NL/ = 3,5 - 3,2 = 0,3м
Допустимое
давление под подошвой фундамента Ро = 99,09 кПа
Инженерно
- геологические условия
ИГЭ
- 1 - супесь пластичная, мощность слоя 5,2м γII,1=16,8кН/м3, Psl1
= 100 кПа
ИГЭ-2
- суглинок твердый, мощность слоя 4,1м. γII,1=16,1кН/м3, Psl2
= 127,75 кПа
ИГЭ-3
- суглинок полутвердый, γII,1=18,8кН/м3.
6.2.2
Определение напряжений в грунте от собственного веса и дополнительно от здания
1.
Определяем напряжения от собственного веса грунта, действующие в уровне подошвы
фундамента.
дополнительное давление в уровне
подошвы фундамента от сооружения
Расчётная толщина элементарного слоя
, м
hi = 0,4*3,2 = 1,28м
Глубина расположения подошвы каждого
i-го слоя
Относительная глубина подошвы i-го
слоя
Глубина расположения подошвы
инженерно - геологического элемента= H1 - dn = 5,2 - 0,3 = 4,9м= zn1 + H2 = 4,9
+4,1 = 9,0м
Нормальное вертикальные сжимающие
напряжения на верхней границе каждого элементарного слоя.
Напряжение от собственного веса
грунта
Суммарные вертикальные напряжения от
внешней нагрузки и собственного веса на подошве i-го слоя грунта
sz
= szp + szg ; кПа
Суммарные вертикальные напряжения от
внешней нагрузки и собственного веса в середине
Рi = sz/2; кПа
6.2.3 Расчёт просадки грунтового
основания
Просадка грунтов ssl основания при
увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей, а также
замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяется по формуле
(53)
где: esl,i - относительная просадочность i-го слоя
грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13 [7];
, (54)
где: еn,p и еsat,p- - коэффициент
пористост грунта соответственно природной влажности и после его полного
водонасыщения (w = wsat) при давлении p- толщина i-го слоя;,i - коэффициент,
определяемый в соответствии с указаниями п. 14 [7];
при b = 12 м - принимается равным 1
для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;
при b = 3 м - вычисляется по формуле
, (55)
где: р - среднее давление под
подошвой фундамента, кПа (кгс/см2);,i - начальное просадочное давление грунта
i-го слоя, кПа (кгс/см2), определяемое в соответствии с указаниями п. 15;
р0 - давление, равное 100 кПа (1
кгс/см2);
при 3 м < b < 12 м -
определяется по интерполяции между значениями ksl,i, полученными
при b = 3 м и b = 12 м.
При определении просадки грунта от
собственного веса следует принимать ksl = 1 при Hsl £ 15 м и ksl
= 1,25 при Hsl ³ 20 м, при
промежуточных значениях Нsl коэффициент ksl определяется по интерполяции.-
число слоев, на которое разбита зона просадки hsl, принимаемая в соответствии с
указаниями п. 16 [7].
6.3 Суммарная деформация основания
Суммарная деформация основания
Вывод: Суммарная деформация
основания допустима.
Определение просадки.
Литература
1. ГОСТ
25100 - 95. Грунты. Классификация - М.: ГУП. ЦПП 1997.
2. ГОСТ
13579 - 78. Блоки бетонные для стен подвалов.
. ГОСТ
13580 - 85. Железобетонные плиты из тяжёлого бетона для ленточных фундаментов.
. СТП
ННГАСУ 1 - 4 - 98 Пояснительная записка.
. СТП
ННГАСУ 1 - 5 - 98 Основные требования к архитектурно - строительным чертежам.
. СТП
ННГАСУ 1 - 6 - 98 Расчёт.
. СНиП
2.02.01 - 83* Основания зданий и сооружений / Минстрой
России. - М.: ГП ЦПП.
. СНиП
2.01.01 - 82 Строительная климатология и геофизика М.: Стройиздат, 1983.
. СНиП
2.01.07 - 85* Нагрузки и воздействия /Минстрой России. - М.:
ГП ЦПП.
. СНиП
2.02.03 - 85 Свайные фундаменты. Москва 1986.
. Пособие
по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) НИИОСП им
Н. М. Герсеванова. Стройиздат, 1985.
. Основания
фундаменты и подземные сооружения (справочник проектировщика) М.: Стройиздат,
1985.
. Ухов
С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: 1994.
. Канаков
Г.В., Прохоров В.Ю. Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий.
Учебно-методическое пособие.
. Григорьев
Ю.С. Правила оформления графической части курсовых и дипломных проектов.
Методические указания. Г. 1989.