Основания и фундаменты
1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)
Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 38,2м . Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i=1-2%). Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 34,8м т.е. на глубине 3,4 от поверхности, и принадлежат к второму слою
.
Послойная оценка грунтов:
1-й слой – насыпь, толщиной 1,6 м – как основание не пригоден.
2-й слой – супесь, пластичная. Толщина слоя 3.9 м. Модуль деформации Е=20 МПа указывает на то, что данный слой среднесжимаем и может служить вполне хорошим естественным основанием, R0=262,5 кПа следовательно супесь средней прочности.
3-й слой – песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой, толщиной 4.8 м . По модулю деформации Е=30 МПа малосжимаем и может служить хорошим естественным основанием, R0=400 кПа следовательно песок прочный
4-й слой – глина полутвердая, мощность 7.2 м. По показателю текучести ( IL=0.27 <0.6) грунт является хорошим естественным основанием. По модулю деформации Е=19,5 грунт сильно сжимаемый- не пригоден как естественное основание. По прочности R0=273кПа среднепрочный.
2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании
2.1 Глубина заложения фундамента
Глубина заложения фундаментов назначается в результате совместного рассмотрения инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузки на основание.
Различают нормативную dfn и расчетную df глубину промерзания грунтов.
Нормативная глубина промерзания dfn – это среднее ( за срок более 10 лет) значение максимальных глубин промерзания грунтов на открытой площадке.
здесь:
· d0 – теплотехнический коэффициент зависящий от вида грунта (для супесей 0.28)
· Mt – сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский –71,7)
Расчетная глубина промерзания:
kh – коэффициент влияния теплового режима здания.
Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:
для части здания с подвалом при t=5 градусов:
df =0.7*2,37=1.659м
Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод dw
В нашем случае dw=3,4 м
в части здания без подвала: df + 2м =3.896м , что >3,4 м
в части здания с подвалом: df +2м =3.659м , что >3,4 м
глубину заложения фундамента принимаем не менее df.
2.2 Определение размеров подошвы фундамента
Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.
При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:
Рср ≤ R
Рmax≤1.2R
Pmin>0
R – расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности.
gC1 и gC2 – коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3
gC1= 1.2 – для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.
0,25< IL £ 0,5
gC2= 1.1
К = 1.1 – т.к. прочностные характеристики грунта ( с и j) приняты по таблицам СНиП.
Mg Mg Mc – коэффициенты зависящие от jII
Kz=1 т.к. b – ширина подошвы фундамента < 10 м.
gII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента
(gII)1 – то же, залегающих выше подошвы фундамента.
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.
Среднее давление по подошве ф-та:
; ;
N0 – нагрузка на фундамент
N0=(Nn+Nвр) gf ; gf=1
gmt – среднее значение удельного веса грунта и бетона.
А – площадь подошвы фундамента
для ленточного А= b×1м
для столбчатого А=b2 м
В данном курсовом проекте для определения размеров подошвы фундамента использован графоаналитический метод решения.
2.2.1 Стена по оси «А» без подвала
Нагрузки:
N0=1400 кН
Т0=130 кН
М0=200 кНм
d=1.8м; Р =1400/b2 + 20×1.8=1400/b2 + 36 = f1(b)
P |
b |
1436 |
1 |
386 |
2 |
191,5 |
3 |
123,5 |
4 |
Расчетное сопротивление:
Mg =0,78
Mg =4,11
Mc =6,67
R |
b |
257,64 |
0 |
332,52 |
4 |
Принимаем фундамент ФВ8-1 2700х2400 мм.
bтр = 2,4 м, принимаем b=3м.
Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента
; ;
R(2,7)= =313,8 кПа
Pср=230кПа
Pcp<R
Pmax£1.2R; 350,4<376,5
Pmin>0 ; 109,3>0
Недогруз 26 %, ни чего не меняем т. к. при других размерах подошвы фундамента не выполняется неравенство Рmax≤1.2R.