5559

Расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов по I и II группе предельных состояний

Книга

Архитектура, проектирование и строительство

Аннотация Приведены примеры расчета фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов по I и II группе предельных состояний. Рассмотрены примеры конструирования свайных ростверков, ленточных и столбчатых фундаментов. Методические указания предназн...

Русский

2012-12-15

742.58 KB

129 чел.

Аннотация

Приведены примеры расчета фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов по I и II группе предельных состояний. Рассмотрены примеры конструирования свайных ростверков, ленточных и столбчатых фундаментов.

Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 290300 в качестве вспомогательного материала при выполнении дипломных и курсовых проектов.

Введение

Практически во всей имеющейся литературе по курсу “Основания и фундаменты” отсутствуют примеры расчета. Данные методические указания позволяют восстановить этот пробел.

Правильный выбор типа фундамента, его размеров и глубины заложения, оценка несущей способности и деформативности основания невозможны без знаний новых конструктивных решений в области фундаментостроения, методов расчета и строительства.

  ПРИМЕР 1

Задание:

Определитьвертикальные нагрузки, действующие на обрез ленточного фундамента от наружной стены трехэтажного жилого дома. Стены здания – однослойные газо-керамзитобетонные панели t = 350 мм. Цокольные панели – керамзитобетонные t = 330 мм. Перекрытия – сборные плоские панели.Покрытие двухскатное по деревянным стропилам. Кровля – волнистые асбестоцементные листы. Территория строительства относится к III климатическому району. Высота этажа 2,7 м.

Нагрузки: от кровли с учетом стропильных балок, асбестоцементных листов и гидроизоляции на 1 м - 1,8 кН/м; от пола паркетного – 0,4 кН/м; от временных перегородок на перекрытиях – 1,0 кН/м; снеговая на покрытие – 1 кН/м; временная на междуэтажном перекрытии – 1,5 кН/м, на чердачном перекрытии – 0,7 кН/м [1].

Решение:

Рис 1. Фрагмент плана и разрез жилого дома для определения размеров грузовой площади под наружную стену.

 

Определяем размеры грузовой площади

  А = 1 м.

Неодновременное загружение трех этажей учитываем снижающим коэффициентом :

Так как грузовая площадь А<9м,=1.   

Подсчет нагрузок сведен в табл. 1.

Таблица. 1

Нормативные и расчетные нагрузки, действующие на 1 м длины фундамента под наружную стену.

Вид нагрузки

Нормативная

N, кН/м

γ

Расчетная

N, кН/м

1

2

3

4

Постоянная:

  1.  от покрытия:

(кН/м)

  1.  от чердачного перекрытия:

а) защитный слой (кН/м)

  (кН/м)

б) утеплитель ( кН/м)

0,1 (кН/м)

в) пароизоляция

0,04(кН/м)

г) железобетонная панель

2,3(кН/м)

  1.  от 3 междуэтажных перекрытий

а) пол паркетный (кН/м)

б) железобетонная панель

  (кН/м)

  1.  от стеновых панелей (от отметки 1.20 до 8.10)

  (кН/м)

  1.  от цокольных панелей

  (кН/м)

 

6,46

1,3

1,8

0,144

8,26

4,32

24,84

 

60,4

 

9,9

1,1

1,3

1,2

1,2

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

7,11

1,69

2,16

0,17

9,1

4,75

27,32

66,4

10,89

Всего постоянная нагрузка

111,03

127,43

Временная:

  1.  от перегородок на 3 этажах (длительная)

  (кН/м)

  1.  от снега: длительная с пониж.значен.

(1,8/1.4) (кН/м)

кратковременная с полным значением

(1,8/1.4)∙ (кН/м)

  1.  от временной нагрузки на чердачном перекрытии

  (кН/м)

  1.  от временной нагрузки (CНиП) на междуэтажных перекрытиях с коэф-том , длительной с пониж.знач.: (кН/м)

кратковременная с полным значением

 

  1.  от временной по заданию (длительной)

  (кН/м)

5,13

1,32

-

2,39

3.08

-

6,84

1,3

-

1.4

1,3

-

1,3

1,2

6,67

-

5.83

3,11

-

18.95

8,21

Всего временной:

20,29

42,77

Полная нагрузка

131,32

170,2

Расчетные нагрузки:

для расчета по II группе предельных состояний:

постоянная – 111,03 кН/м;

временная –20,29 кН/м;

() полная – 131,32 кН/м;

для расчета по I группе предельных состояний:

постоянная – 127,43 кН/м;

временная – 42,77 кН/м;

() полная – 170,2 кН/м.

 

 

  ПРИМЕР 2

Задание:

Определить необходимость учета действия момента при расчете ленточного фундамента под стену жилого дома. В здании имеется подвал высотой 2,7 м. Стена подвала выполнена из блоков ФБС 24.4.6 - П. Ширина подошвы фундаментной плиты 2,0 м (ФЛ 20.12). Здание проектируется на участке сложенном следующими грунтами: с поверхности до отм. –3.5 м – суглинок полутвердый с γкН/м, с = 22 кПа, φ (для обратной засыпки кПа,  ). Отметка поверхности планировки –0,35 м. Отметка пола подвала –2.2 м. Глубина заложения подошвы d = 2,4 м. Нагрузка от перекрытия над подвалом (собственный вес, временная, нормативная по примеру 1) кН/м, расчетная передается на стену подвала с эксцентриситетом e = 0,2 м.

Решение:

При расчете фундаментов зданий и сооружений, в которых имеется подвал или заглубленные помещения необходимо учитывать моменты, которые возникают от активного давления грунта на стены подвала и веса грунта на уступах фундамента. При этом учитывают временную нагрузку на поверхности грунта вблизи стен здания от подвижной нагрузки и складируемого материала q = 10 кН/м,ее обычно приводят к слою грунта γ .

Равнодействующая активного и пассивного давления грунта в общем виде:

  (1),

где  =  (2),

 

  (3),

после преобразований получим:

для несвязных грунтов при наличии пригрузки:

  (4),

при отсутствии пригрузки:

   

   (5);

Для связных грунтов:

   (6),

при отсутствии пригрузки:

  (7);

где- глубина заложения подошвы фундамента со стороны возможного выпора грунта, d- со стороны противоположной возможному выпору.

Расстояние от равнодействующей до подошвы фундамента:

   (8).

Момент вызывается весом грунта на левом уступе фундамента Q, нагрузкой от перекрытий над подвалом N, активным давлением грунта Е. Когда фундамент заглубляется относительно пола подвала на 1 м и более, учитывается давление грунта со стороны подвала.

Если отношение толщины стены в сборном варианте к ширине фундамента , то нижняя опора также считается шарнирной и М=0.

Ленточный фундамент считается центрально загруженным от вертикальных нагрузок, если максимальное расстояние между поперечными стенами менее 54м при ж.-б.замоноличенных и монолитных перекрытиях, менее 42м для сборных ж.-б. перекрытий, менее 30м для деревянных перекрытий.

Проверяем соотношение:

 - момент необходимо учитывать.

Определяем значение моментов (см. рис.2 )

Момент от перекрытия:

  кН∙м.

  кН∙м

Момент от веса грунта на уступе фундамента:

  кН∙м,

где кН/м -удельный вес обратной засыпки.

Равнодействующая активного давления:

 =   

По первой группе предельных состояний

=   

Плечо равнодействующей:

 ;

где==-приведенная высота  

  кН∙м.

  кН∙м.

Результирующий момент для расчета по первой группе предельных состояний:

  кН∙м.

По второй группе:

  кН∙м.

Рис.2 Расчётная схема к определению усилий, действующих на ленточный фундамент.

Пример 3

Задание:

Определить нагрузки, действующие на обрез фундамента под колонну крайнего ряда одноэтажного промышленного здания, оборудованного мостовыми кранами грузоподъемностью 100 т. Пролет здания – 24 м, шаг колонн – 12 м. Обрез фундамента на отметке – 0,15м. Размеры колонн – в надкрановой части см, в подкрановой см. Район строительства – III по весу снегового покрова и II по скоростному напору ветра. Нагрузки – от ребристых панелей покрытия – 1,58 , собственный вес фермы покрытия – 150 кН.

На обрез фундамента действуют нагрузки: постоянные и длительно действующие – от собственного веса покрытия, ферм, заполнения оконных проемов, колонны, подкрановой балки и кранового пути и временные – снеговая, ветровая, крановая. Сбор нагрузок приведенный в табл.2 может использоваться для предварительного подбора размеров фундамента. Окончательные размеры определяют по усилиям, полученным в результате расчета поперечной рамы.

Решение:

Грузовая площадь для нагрузки от покрытия (рис.3)

  .

Подсчет вертикальных нагрузок сводится в табл. 2.

Рис.3 К определению размеров грузовой площади для фундамента под колонну крайнего ряда.

Для определения крановой нагрузки необходимо знать характеристики крана – максимальное давление колеса крана кН, ширина В = 9350, база К=4600, вес тележки кН. При расчете на действие двух кранов (в одном пролете ) нагрузку от них необходимо умножить на коэффициент сочетаний . Коэффициент надежности по нагрузке .

Максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов (для расчета по 1 группе):

 

где - сумма ординат линии влияния от двух кранов при их самом невыгодном расположении (рис.4).

Для расчета по 2-й группе предельных состояний:

=2083.2/1.1=1893.81кН.

Рис. 4. К определению ординат линии влияния.

Минимальное нормативное давление одного колеса :

 кН.

Минимальное давление на колонну от двух сближенных кранов:

кН.

По 2-й группе предельных состояний

 =545/1.1=495.45кН

Горизонтальные нагрузки, возникающие при торможении кранов:

кН, ( =85,2/1.1=77.45кН),

где   кН.

 Определение ветровой нагрузки.

Нормативное значение , где - нормативное значение ветрового давления, k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Для местности типа В (город) на высоте 10 м – k = 0,65, 20 м – k = 0,85. с – аэродинамический коэффициент = 0,8 (0,6) с наветренной (заветренной) стороны.

На отметке 14,5 м (верх парапета):

  .

На отметке 10,8 м:

 .

Среднее значение:

 .

Сосредоточенная сила в уровне верха колонны для расчета по 1-й группе:

  кН,

по 2-й группе

 =18,2/1.4=13кН,

где - коэффициент надежности по нагрузке, - ветровое давление, В = 12 м – шаг колонн (ширина грузовой площади), Н = 3,7 – высота шатра.

Равномерно распределенная нагрузка на колонну до отметки 10,8 м:

с наветренной стороны

  кН/м,

по 2-й группе

  кН/м,

сосредоточенная

 кН ,  

с заветренной

  кН/м,

по 2-й группе

  кН/м,

сосредоточенная

 кН.

Сбор вертикальных нагрузок сведен в таблицу 2.

Таблица 2

Нормативные и расчетные вертикальные нагрузки на фундамент

Вид нагрузки

Нормативная

, кН

Расчетная

, кН

1

2

3

4

Постоянная

1)от покрытия:

а) защитный слой гравия на мастике

  (кН)

б) трехслойный рубероидный ковер

  (кН)

в) асфальтобетонная стяжка(=20мм,кН/м)

0,4(кН)

г) утеплитель – пенобетон

 =12 см (кН/м) 0,48(кН)

д) пароизоляция – 2 слоя пергамина на мастике

  (кН)

е) ребристые панели (121,5) 1,58(кН)

ж) собственный вес фермы

150/2=75(кН)  Итого:

2) от собственного веса надкрановой части колонны (кН)

3) от собственного веса подкрановой части колонны (кН)

4) от веса кранового пути

подкрановая балка

подкрановый путь

1,5(кН)

5) от собственного веса керамзитобетонных стеновых, цокольных панелей и фундаментной балки

 =200 мм (кН/м)

  (кН)

  (кН)

6) от заполнения оконных проемов

  (кН)

57,6

17,3

57,6

69,12

14,4

227,5

75

518,5

 

15,2

44,4

32

18

216

72

35,4

1,3

1,2

1,3

1,2

1,2

1,1

1,1

1,1

1,1

1,05

1,05

1,2

1,2

1,1

74,9

20,8

74,9

82,9

17,28

250,3

82,5

603,5

16,7

48,8

33,6

18,9

259,2

86,4

38,9

Всего постоянная нагрузка

961,5

1106

Временная(снеговая)

  1.  длительная

  (кН/м)

  1.  кратковременная

1,8∙144=259,9 (кН/м)

55,5

-

-

-

-

259,2

Всего временной

55,5

259,2

 

Расчет оснований по I и II группам предельных состояний ведется на основе сочетания нагрузок включающих постоянные и временные нагрузки (снеговую, ветровую, крановую). Усилия соответствующие этим нагрузкам умножают на коэффициент сочетаний: для длительных , для кратковременных . Для составления расчетных комбинаций усилий составляют таблицу сочетаний нагрузок, обозначения которых даны в соответствии с рис.5.

Рис. 5 Схема усилий действующих на фундамент колонны крайнего ряда.

Таблица 3

Определение усилий, действующих на обрезе фундамента

Нагрузка

 

Обозначение

к рис.5

Коэффициент

сочетаний

Значение

II группа

I группа

1

2

3

4

5

Вертикальные нагрузки:

  1.  От покрытия и снега

  1.  Надкрановая часть колонны
  2.  Подкрановая часть колонны

  1.  Подкрановые пути

  1.  Вертикальное давление

6. Стеновые пане ли, фундаментная балка и оконные проемы

+

D

D

1,00

0,95

0,9

1,0

1,0

1,0

0,9

0,9

1,0

518,5

52,8

-

15,2

44,4

50

1562,4

437

323,4

603,5

-

233,28

16,7

48,8

52,5

1874,9

490,5

384,5

Суммарное значение  вертикальной нагрузки

(кран слева)

Суммарное значение  вертикальной нагрузки

(кран справа)

2566,7

1441,3

3214,2

1829,8

1

2

3

4

5

Горизонтальные нагрузки:

  1.  Ветровая от шатра
  2.  Ветровая от стен

  1.  Тормозная влево(вправо)

0,9

0,9

0,9

0,9

11,7

18,76

13,95

63,9

16,4

26,2

19,6

76,7

Суммарное значение горизонтальной нагрузки

при +Т+W

при +T-W

при –T+W

при T-W

94,4

38,2

-33,4

-89,6

119,3

40,7

-34,2

-112,7

Изгибающие моменты:

1.Момент от стеновых панелей (е=0,3м) и фунд. балки

2.Момент от и (е=0,45м)

3.Момент от и

4.Момент от Т (е=8,0м)

5.Момент от (е= 5,4м)

6. Момент от (е= 5,4м)

7. Момент от (е= 10,8м)

 

 

-

 

+

+

  

 

 

 

97,02

725,6

206,4

511,2

101,5

75,6

126,4

115,4

867,3

244,4

613,6

141,5

105,9

177,12

Суммарное значение

(кран слева,ветер слева)

345,3

456,92

Суммарное значение

(кран справа,ветер слева)

848,5

1061,2

Суммарное значение

(кран слева,ветер справа)

-84,62

-144,7

Суммарное значение

(кран справа,ветер справа)

418,4

459,4

Расчетные сочетания нагрузок:

1) по II группе кН, кН,  

по I группе кН, кН,

2) по II группе кН, кН,  

по I группе кН, кН,

3) по II группе кН, кН,  

по I группе кН, кН,

4) по II группе кН, кН,  

по I группе кН, кН,

Для дальнейшего расчета принимаем 1 и 2 сочетания нагрузок как наиболее опасные.

Пример 4

Задание:

Провести сбор нагрузок на фундамент под среднюю колонну гражданского каркасного здания. Каркас железобетонный. Колонны каркаса сечением 40, покрытие по ж/б балкам сечением , состав покрытия такой же, как в примере 3. Пролет здания и шаг колонн 12м. Здание четырех этажное с подвалом. Высота этажа 2,8м, высота подвала 2,4м. Район строительства по весу снегового покрова – II. План и разрез здания приведены на рис.6 .

Решение:

Грузовая площадь для нагрузок от покрытия и перекрытия –

 .

Подсчет вертикальных нагрузок сводится в таблицу 4 .

Рис.6 К определению размеров грузовой площади.

  Таблица 4

Нормативные и расчетные вертикальные нагрузки.

Вид нагрузки

Нормативная

, кН

Расчетная

, кН

Постоянная

  1.  от покрытия:

а) защитный слой гравия 0,4∙144

б) трехслойный рубероидный ковер 0,12∙144

в) ребристые панели 1,58∙144

г) ригели  Итого:

  1.  от чердачного перекрытия

а) цементн. выравн. слой 0,4∙144

б) утеплитель – пенобетон 0,12∙4∙144

в) пароизоляция 0,1∙144

г) пустотные ж/б панели ()

д) ригели

 Итого:

  1.  от междуэтажных перекрытий

а) плиточный пол t =15мм, =20 кН/м 

б) цементный раствор t=20мм

 

в) шлакобетон t =60мм, =15 кН/м 

г) пустотные панели

д) ригели  

 

Итого от 4-х перекрытий:

 

4) от колонны

  

57,6

17,3

227,5

54

356,4

 

57,6

69,12

14,4

331,2

54

526,3

43,2

57,6

129,6

331,2

54

615,6∙4=

2462

64

1,3

1,2

1,1

1,1

1,3

1,2

1,2

1,1

1,1

1,1

1,3

1,3

1,1

1,1

1,1

74,9

20,8

250,3

59,4

405,4

74,9

82,9

17,28

364,3

59,4

598,8

47,52

74,9

168,48

364,3

59,5

714,7∙4=

2858,9

70,4

Временная

  1.  от перегородок (0,5 кН/м на этаж)

(длительная) ()

  1.  временная по заданию

(длительная)

  1.  временная нормативная

длительная, неполное значение:

кратковременная (полное):  

  1.  снеговая

длительная: ∙1,8/1,4

кратковременная: 1,8

273,6

410,4

103,4

-

52,8

-

1,2

1,2

-

1,2

-

301

492,5

-

587,87

-

233,3

Итого временной нагрузки

840,18

1614,67

Общая нагрузка

4248,88

5548,25

 

Значение снижающего коэффициента:

;

;

Изгибающий момент возникает только от действия временной нагрузки по заданию, т.к. колонна от остальных нагрузок загружена симметрично.

  Пример 5

Задание:

Определить глубину заложения подошвы фундамента под колонну среднего ряда производственного каркасного здания без подвала с полами по грунту. Район строительства – г. Воронеж. Грунт основания – суглинок мягкопластичный. Подземные воды в период сезонного промерзания находятся на глубине 1,8 м от поверхности грунта. Температура воздуха в помещении - 20.

Решение:

По картам нормативных глубин промерзания для суглинков и глин м. Коэффициент учитывающий влияние теплового режима (табл. [3]).

Расчетная глубина промерзания:

 м.

Расстояние от расчетной глубины промерзания до УГВ:

 м < 2 м ,

– грунт может испытывать морозное пучение и глубина заложения подошвы должна быть не менее 0,65 м.

Высота типового монолитного фундамента – 1,5 м. Тогда из конструктивных соображений:

 м.

Чтобы не проводить водопонижение:

 м.

Глубина заложения от уровня поверхности должна быть не более 1,3 м (рис.7).

Рис.7 К определению глубины заложения подошвы фундамента.

Пример 6

Задание:

Определить глубину заложения подошвы фундамента под наружную кирпичную стену жилого дома с теплым подвалом. Район строительства – г. Тамбов. Грунты основания: супесь твердая, мощностью 1 м и глина тугопластичная. УГВ на отм. –4,5 м. от уровня планировки. Высота подвала – 2,2 м. Температура воздуха в помещении +18. Отметка уровня планировки –0,35 м.

Решение:

Находится сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму[2]:

 ,

 .

В пределах нормативной глубины промерзания:

 .

Нормативная глубина промерзания:

 м.

Расчетная глубина промерзания:

 м.

Глубина заложения не зависит от глубины промерзания т. к. во-первых здание отапливаемое с теплым подвалом, а во-вторых исходя из конструктивных соображений -глубина подвала больше, чем глубина промерзания.

Исходя из глубины подвала предусматриваем 3 блока ФБС 24.4.6-П, один доборный ФБС 12.4.3-П и подушку ФЛ 20.12(0,5м). Тогда (рис.8) глубина заложения подошвы от уровня планировки – 2,4 м.

Рис.8 К определению глубины заложения подошвы фундамента под наружную стену.

. 

Пример 7. Определение размеров подошвы отдельно-стоящего

фундамента.

Задание: Определить ширину подошвы фундамента под колонну каркасного бесподвального здания (см. пример 5). Грунт основания – суглинок мягкопластичный, имеет характеристики:

Нагрузки на фундамент (второе сочетание ) приняты по примеру 3.

Решение:

Так как фундамент внецентренно загружен:

м,

где кН/м - удельный вес фундамента с грунтом, d = 1,3 м – глубина заложения от уровня планировки, =1,2 – соотношение размеров подошвы.

Расчетное сопротивление грунта:

=

= кПа.

Необходимо уточнить размеры подошвы:

м.

Проверка условия:

 

Второе приближение:

кПа.

 - условие выполняется.

Принимаем типовой монолитный фундамент 2,73,6 м ( 3ступени ).

Уточняется значение R:

кПа.

Проверка давления под подошвой

Среднее давление:

 

.

Увеличиваем размеры подошвы: , тогда

R = 288,5; .

Проверка краевого давления:

.

.

По второму сочетанию:

Так как в здании работают краны с грузоподъемностью 100т (>50т), необходима проверка условия:

.

Необходимо изменить размеры подошвы. Принимаем фундамент 3x4,8м

.

Условие выполняется, размеры фундамента подобраны верно. Необходимо изменить глубину заложения и уточнить расчетное сопротивление, так как высота фундамента изменилась (3 ступени по 0,3м и подколонник высотой 0,9м (стакан 0,8м) и составила 1,8 м.

Пример 8. Определение размеров подошвы ленточного

фундамента.

Задание: Определить ширину подошвы ленточного фундамента под наружную стену (примеры 1,2, 6). Грунты основания: 1) суглинок полутвердый с характеристиками: , мощностью 2,8 м, I=0,2; 2) Суглинок мягкопластичный с характеристиками: , I=0,2. Нагрузки на фундамент . Глубина заложения подошвы от уровня планировки – 2,4 м.

Решение:

Начальное значение

м.

Расчетное сопротивление:

где (при IL ≤ 0,5), ;

;

.

м.

В следующем приближении:

;

.

По ГОСТ 13580-80 принимается подушка ФЛ 8.24  

Проверка давления

;Изменим размеры подошвы-ФЛ.10.24

R=210кПа;

.

Размеры подобраны верно . Необходимо изменить глубину заложения , так как изменилась толщина подушки с 0,5 до 0,3м

Пример 9. Расчет прерывистого фундамента.

Задание: Рассчитать прерывистый фундамент под стену длиной 80 м. Нагрузка на обрез фундамента кН/м (см. пример 8). Глубина заложения 2,4 м. Расчетная ширина подошвы м, типового фундамента – 1,2 м. Грунтом основания служит суглинок с .

Решение:

Основание позволяет применить прерывистый фундамент ()

() = 1,2 – 0,92 > 0,1 м.

Определяем площадь ленточного фундамента, подлежащего замене на прерывистый:

м.

Определяем значения коэффициентов . По графику (рис.9) = 1,12, по таблице .

Таблица 5

Значения коэффициентов

Расчетная ширина

Ширина прерывистого фундамента

Расчетная ширина

Ширина прерывистого фундамента

1,3

1,5

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

1,4

1,6

2,0

2,0

2,0

2,4

2,4

1,07

1,11

1,18

1,17

1,09

1,18

1,13

2,3

2,5

2,6

2,7

2,9

3,0

3,1

2,4

2,8

2,8

2,8

3,2

3,2

3,2

1,10

1,17

1,15

1,12

1,13

1,11

1,09

Суммарная площадь плит в прерывистом фундаменте:

м.

Площадь типовой плиты:

м.

Количество плит:

(26) плит.

Расстояние между плитами:

м.

Среднее давление по подошве плит:

кН/м>. кН/м

Необходимо увеличить количество плит и уменьшить зазор между плитами.

Для 30 плит:

.

Зазор между плитами:

м.

Пример 10. Проверка прочности слабого подстилающего слоя.

Задание: Выполнить проверку прочности слабого подстилающего слоя для фундамента под наружную стену (пример 8,9).

Решение:

Поскольку ниже полутвердого суглинка на который опирается подошва фундамента, залегает менее прочный слой мягкопластичного суглинка, необходима проверка подстилающего слоя.

Определим напряжения от собственного веса грунта и дополнительные напряжения на кровле проверяемого слоя.

кПа;

кПа;

кПа,

где .

Площадь подошвы условного фундамента (ширина для ленточного фундамента):

м.

По физико-механическим характеристикам слабого слоя определяем: , тогда

где кН/м.

Проверяем выполнение условия

.

Условие выполняется. Принятые размеры подошвы могут быть оставлены без изменений.

Пример 11. Расчет осадки и крена столбчатого фундамента.

Задание: Рассчитать осадку и крен фундамента под колонну крайнего ряда (пример 3). Грунты основания – суглинок мягкопластичный с характеристиками: кН/м, кН/м, кПа, , мПа, мощность 2 м; песок средней крупности - кН/м, кН/м, кПа, , мПа, мощность 3 м и суглинок полутвердый - кН/м, кН/м, кПа, , мПа. Уровень грунтовых вод на отметке –1,8 м от уровня планировки, глубина заложения подошвы 1,3 м, ширина подошвы м (пример 7). Нагрузки на фундамент кН, кНм. Среднее давление по подошве кПа.

Решение:

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы

кПа – при планировке посыпкой.

Так как высота типового монолитного фундамента с размерами 4,23,0 м составляет 2,1 м, а глубина заложения – 1,3 м, должна быть выполнена планировка подсыпкой. Толщина подсыпки 2,1–1,3 = 0,8 м.

Если планировка выполняется срезкой, эпюра строится от первоначальной отметки поверхности.

Дополнительное давление на основание под подошвой:

кПа.

Для нахождения глубины сжимаемой зоны определим и по оси фундамента. Разбиваем каждый слой фундамента на элементарные:1 слой – 0,5 и 0,2 м, 2 слой – по 0,6 м, 3 слой – по 0,6 м. Расчет сводим в таблицу.

  Таблица 6

К расчету осадки.

z,

м

,

кН/м

h,

м

,

кПа

,

кПа

Е, кПа

s, мм

0

0,5

0,7

1,3

1,9

2,5

3,1

3,7

3,7

4,3

4,9

5,4

6,0

6,6

0

0,33

0,46

0,87

1,27

1,67

2,07

2,47

2,47

2,87

3,3

3,6

4,0

4,4

17

18,7

10,8

9,8

9,8

9,8

9,8

9,8

9,8

18

18

18

18

18

1,3

0,5

0,2

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

22,1

31,45

33,61

39,49

45,37

51,25

57,13

63,01

95,01

105,81

116,61

127,41

138,21

144,01

1

0,98

0,96

0,85

0,69

0,54

0,42

0,34

0,34

0,27

0,2

0,17

0,145

0,11

210,2

206

201,8

178,7

145,04

113,5

88,3

71,5

71,5

56,8

42,04

35,73

30,47

23,12

208,1

203,9

190,25

161,9

129,3

100,9

79,8

----

64,15

44,42

38,9

33,1

26,8

15000

15000

26250

30000

30000

30000

30000

----

25000

20000

20000

20000

20000

5,5

2,17

3,47

2,59

2

1,6

1,4

----

1,2

1,1

0,9

0,8

0,6

Граница сжимаемой зоны = 6,3 м

см.

Ниже у.г.в. напряжения от собственного веса грунта находятся с учетом взвешивающего действия воды:

кН/м.

кН/м.

Скачок на уровне водоупора:

кН/м.

Граница сжимаемой зоны находится на отметке 6,3 м от подошвы фундамента.

.

Полная осадка фундамента s= 2,33 < [s]

Эпюры напряжений приведены на рисунке.

Рис.10 Распределение напряжений в пределах сжимаемой зоны.

Расчет крена

;

;

мПа.

Значение при , где м – глубина сжимаемой зоны: = 0,68.

Пример 12. Расчет осадки с учетом влияния соседнего фундамента.

Задание: Рассчитать осадку фундамента (пример 11) с учетом влияния фундамента под фахверковую колонну. Размеры подошвы влияющего фундамента м, давление по подошве влияющего фундамента 200 кПа.

Решение:

Проверка выполнения условия:,

где .

По графикам (рис.10)м, фактическое расстояние м. Условие выполняется, необходимо учитывать влияние соседнего фундамента.

Рис.11 Определение предельных расстояний до которых влияние фундамента на осадку рассчитываемого несущественно.

Напряжения от влияющего фундамента учитываются методом угловых точек.

Определение дополнительных напряжений сведено в таблицу.

  Таблица 7.

Определение значений дополнительных напряжений.

z,

м

0

0,5

0,7

1,3

1,9

2,5

3,1

3,7

4,3

4,9

5,5

6,1

0

0,46

0,66

1,24

1,8

2,38

2,92

3,52

4,1

4,67

5,14

5,71

1

0,98

0,91

0,72

0,48

0,37

0,27

0,21

0,17

0,14

0,12

0,09

0

1,7

2,4

4,3

6,3

8,3

10,3

12,3

14,3

16,3

18

20

1

0,63

0,47

0,26

0,16

0,11

0,07

0,06

0

0,46

0,66

1,24

1,8

2,38

2,92

3,52

4,1

4,67

5,14

5,71

1

0,9

0,82

0,53

0,32

0,21

0,15

0,11

0,08

0,065

0,05

0,04

0

1,7

2,4

4,3

6,3

8,3

10,3

12,3

14,3

16,3

18

20

1

0,62

0,45

0,23

0,14

0,09

0,06

0,045

0

0,07

0,07

0,16

0,14

0,14

0,11

0,08

0,09

0,09

0,07

0,05

0

3,5

3,5

8

7

7

5,5

4

4,5

4,5

3,5

2,5

Рис.12 К расчету дополнительных напряжений методом угловых точек.

В результате итоговая таблица по расчету осадки с учетом влияния фундамента под фахверковую колонну:

Таблица 8

Расчет осадки с учетом влияния соседнего фундамента.

z,

м

,

кПа

,

кПа

,

кПа

,

кПа

Е, кПа

s, мм 

0

0,5

0,7

1,3

1,9

2,5

3,1

3,7

3,7

4,3

4,9

5,5

6,1

6,7

22,1

31,45

33,61

39,49

45,37

51,25

57,13

63,01

95,01

105,81

116,61

127,41

138,21

144,01

210,2

206

201,8

178,7

145,04

113,5

88,3

71,5

71,5

56,8

42,04

35,73

30,47

23,12

0

3,5

3,5

8

7

7

5,5

4

4

4,5

4,5

3,5

2,5

2

209,85

207,4

196

169,4

136,3

107,5

84,65

----

68,15

53,61

42,9

36,1

29,04

15000

15000

26250

30000

30000

30000

30000

----

25000

20000

20000

20000

20000

5,6

2,2

3,58

2,7

2,18

1,7

1,4

----

1,3

1,3

1,0

0,9

0,7

Граница сжимаемой зоны = 6,3 м

  см.

Рис.13 Эпюры напряжений с учетом напряжений, возникающих от соседнего фундамента

Пример 13. Расчет стены подвала на сдвиг по подошве.

Задание: Произвести расчет стены подвала на сдвиг по подошве фундамента. Грунтовые условия и нагрузки на фундамент приняты по примеру 8. Сооружение II класса.

Решение:

Рис.14. К расчету стены подвала на сдвиг

Характеристики грунта обратной засыпки:

кН/м,

(кПа), кПа,

, .

Условие, которое должно быть выполнено:

,

где (для пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии ), ( сооружение II класса ).

;

;

 

где - пригрузка от подвижной нагрузки складируемого материала, м –глубина заложения со стороны противоположной выпору,

; кН;

кН,

где ;

кН.

Условие выполнено.

в расчете не учитывается, т. к. расстояние от пола подвала до подошвы фундамента менее 1 м.

Пример 14. Расчет основания фундамента на глубинный сдвиг.

Задание: Провести расчет основания фундамента под колонну каркасного здания по несущей способности. Внешние нагрузки и инженерно-геологические условия приняты по примеру 11 (М = 1073,1 ; м).

Решение:

Рис.15. Расчетная схема фундамента

Определяем вид сдвига – глубинный или плоский:

,

где -по первой группе предельных состояний (=).

0,04 < – сдвиг глубинный.

Необходимо соблюдение условия:

,

где (для пылевато-глинистых грунтов),(сооружение II класса),

 

,

где м,

кН/м,

кН/м,

кПа,

,

,

,

(по и ),(табл.5.29,5.30[СП.пр]).

кН,

3110,1 < кН.

Условие выполняется – сдвига не происходит.

Пример 15. Проектирование ленточного свайного ростверка.

Задание: Спроектировать свайный фундамент под наружную стену. Внешняя нагрузка на обрезе ростверка кН/м, кНм, кН/м, кНм. Данные о грунтах приведены в примере 8.

Решение:

Назначаем глубину заложения подошвы ростверка таким образом, чтобы отметка обреза ростверка относительно нулевой отметки составила:

м,

где м – предварительно назначенная высота ростверка.

При небольших расчетных эксцентриситетах сопряжение сваи с ростверком – шарнирное

м,

назначаем заделку сваи в ростверк м. Выбираем стандартную железобетонную сваю С9 – 30 (ГОСТ 19804.1-79), длина сваи 9 м, длина острия – 0,25 м. Острие сваи будет располагаться на глубине 11,7 м от поверхности планировки (2,55+8,9+0,25).

Исходя из конструктивных соображений (4 блока ФБС 24.4.6–1) и разницы между уровнем планировки и уровнем чистого пола (30 см) глубина заложения ростверка м.

Рис.16 К расчету несущей способности сваи.

Т. к. сваи висячие, их несущая способность по материалу больше чем по грунту. Определяем несущую способность сваи по грунту:

где кПа (при глубине погружения 12 м и ) (табл. 1, [СНиП]), (табл. 3, [СНиП]), – периметр сваи, м (от уровня планировки до середины 1-го слоя); м (мощность 1-го слоя); м, м; м, м; м, м; м, м; м, м; кПа, кПа, кПа, кПа, кПа, кПа.

Расчетная нагрузка на сваю:

кН.

Определяем шаг свай:

.

При двухрядном расположении свай:

м,

Условие м - выполняется.

Принимаем шаг свай 1,2 м. Расстояние от края ростверка до наружной грани сваи:

см – принимаем 15см.

Ширина ростверка:

м – принимаем 1,8 м.

При таком расположении расстояние между рядами свай:

м. Уточняем нагрузку действующую на сваю, с учетом веса ростверка и грунта на его уступах:

,

где – кол-во свай на 1 м ростверка;

Рис.17 К определению размеров ростверка.

Необходимо уменьшить шаг свай м, тогда

кН.

Пример 16. Проектирование свайного куста.

Задание: Спроектировать свайный фундамент под колонну производственного здания. Внешние нагрузки на обрезе ростверка: ,,,, . Данные о грунтовых условиях приведены в примере 11. , все сваи проектируют вертикально расположенными.

Решение:

Назначаем глубину заложения подошвы ростверка по аналогии с фундаментом мелкого заложения м. Сопряжение сваи с ростверком жесткое (при внецентренной передаче нагрузок), заделка сваи в ростверк м. Назначаем стандартную железобетонную сваю С5 – 30 (ГОСТ 19804.1–79). Длина сваи назначается таким образом, чтобы заглубление ее в полутвердый суглинок () было не менее 1 м. Острие сваи будет располагаться на глубине 1,3-0,2+5+0,25=6,35 м от уровня планировки (рис. 18).

Рис.18 К определению несущей способности сваи.

Определяем несущую способность сваи по грунту:

где кПа (при глубине погружения 6,35 м и ), , u=1,2м,  

Определяем требуемое количество свай:

или предварительно

где -нагрузка от ростверка и грунта принимается предварительно 0,1 от внешней нагрузки.

– принимаем 8 свай.

Размещаем сваи в ростверке. Назначаем шаг свай a = 3d = 0,9м. Так как на ростверк действует изгибающий момент, проектируем его прямоугольной формы. Расстояние от края ростверка до оси сваи назначаем с = d = 0,3 м.

Тогда размеры ростверка в плане 2,4 м (b)  3 м (l) (рис.18).

Рис.19 К расчету свайного куста:

а) при смещении свай в сторону действия момента;

б) при смещении ростверка на величину эксцентриситета.

Уточняем нагрузку действующую на сваю.

При внецентренном загружении (, где b – сторона в направлении которой действует момент) часть свай смещаем в сторону действия момента (рис.18,а):

.

Для наиболее нагруженной сваи:

где кН.

Размеры подколонника (1,21,2) зависят от сечения колонны (500500) и принимаются по таблице 6.3 [Веселов]. Высота подколонника зависит от характера сопряжения с колонной. При глубине стакана 0,8 м назначаем высоту подколонника 1,2 м.

кН.

Необходимо увеличить количество свай или их длину, или расстояние между ними.

Увеличиваем количество свай до 9 . Тогда для наиболее нагруженной сваи

Для наименее нагруженной сваи:

.

При симметричном расположении свай:

кН;

кН.

При смещении центра тяжести ростверка на 0,3 м (рис.18,б):

кН;

кН;

Можно уменьшить количество свай до 8:

;

Пример 17. Расчет ленточного свайного ростверка по II группе

предельных состояний.

Задание: Провести расчет по II группе предельных состояний для ленточного свайного фундамента, размеры которого определялись в примере 15.

Решение:

В расчет по II группе входит проверка давления по подошве условного фундамента и расчет осадки.

Проверка давления:

,

где – ширина подошвы условного фундамента.

Определяем размеры уширения:

м,

где– расстояние от низа ростверка до острия сваи ,

– осредненное значение угла внутреннего трения .

,

м,

Рис.20 К расчету свайного фундамента по ІІ группе предельных состояний.

где , м (рис.15).

Проводим расчет осадки для условного фундамента:

кПа.

Осадка ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением свай (при расстоянии между сваями 3-4 d)[СНиП]:

,

где – погонная нагрузка с учетом веса условного фундамента, ограниченного сверху поверхностью планировки, с боков – вертикальными плоскостями проходящими по наружным граням крайних рядов свай, снизу – плоскостью проходящей через нижние концы свай

– для суглинков; Е = 19000 кПа – осредненное значение; ,

где – приведенная ширина фундамента; – глубина погружения свай; – глубина сжимаемой толщи, определяется по условию .

 кПа;

 кПа;

 кПа;

 кПа,

где

 кПа;

 кПа;

 кПа;

 кПа.

Граница сжимаемой зоны на расстоянии .

Определяем ,

 

м = 0,6 см.

Пример 18. Расчет осадки свайного куста.

Задание: Для отдельно стоящего свайного куста (пример 16) провести расчет по деформациям.

Решение:

  1.  Проверка давления под подошвой условного свайного фундамента:

 

где

;

,

где

;

Рис.21 К расчету свайного куста по деформациям.

кН/м;

кН;

кН (из примера 16);

где

(по φ=)

  1.  Расчет осадки условного фундамента:

.

Основание разбиваем на слои (0,2-0,4)=1,5 м.

  

кПа;

кПа;

кПа;

кПа;

кПа – граница сжимаемой зоны;

кПа;

Пример 19. Расчет ленточного фундамента по материалу.

Задание: Рассчитать ленточный фундамент под стену (пример 8) по материалу. Фундамент состоит из подушек ФЛ 12.24. и блоков ФБС – 24.4.6. Материал фундамента бетон В15 мПа, арматура мПа. На фундамент действует внешняя нагрузка кН/м, кНм (пример 15).

Решение:

Проверяем условия работы фундамента (центрально или внецентренно загружен):

м.

Необходимо учитывать действие момента.

;

кН/м;

кН, где с=0,4 м (рис.21).

Рис.22 Расчетная схема и армирование плиты фундамента.

Толщина фундаментной плиты устанавливается расчетом на поперечную силу:

м.

Толщина плиты: см.

Необходимо принять толщину плиты h=50 см.

Площадь сечения арматуры: , где ;

;

по таблице 2.12 [Мандриков]=0,985;

При шаге стержней 200 мм по длине блока в 1 м укладывают 7 стержней диаметром 10 мм (прил. 2, [Мандриков] ).

Процент армирования:

.

Проверяем необходимость расчета по наклонным сечениям:

кН.

Условие выполняется, расчет по наклонным сечениям не нужен.

Пример 20. Расчет ленточного ростверка по материалу.

Задание: Рассчитать ленточный ростверк под наружную стену (пример 15) по материалу. Материал фундамента бетон В-15, , арматура А-II, мПа, внешняя нагрузка кН/м, кНм. Шаг свай 0,9 м, расположение – двухрядное.

Решение:

  1.  Расчет на нагрузки строительного периода.

м;

кНм,

где кНм;

кНм;

кН.

  1.  Расчет на эксплутационные нагрузки.

Определяем размеры эпюры нагрузки (рис.22)

Рис.23. Расчетная схема и армирование ленточного ростверка.

м

где мПа, мПа,

.

Так как , расчет ведем по схеме 1[Пособ], где м.

Тогда (нагрузка равномерно распределенная)

кНм,

кНм;

кН.

Уточняем высоту ростверка по :

,

где (табл.2.12[Мандриков]) ;

м – условие выполняется и с учетом защитного слоя м.

  1.  Расчет необходимого количества арматуры в пролете и на опоре.

На опоре:

,

где .(табл.2.12[])

В пролете:

,

где

.

Принимаем конструктивную арматуру диаметром 10 мм – 8 стержней и в пролете и над опорой . Поперечное армирование хомутами диаметром 6мм, шагом 300 мм.

Проверяем на поперечную силу:

кН – условие выполняется.

Пример 21. Расчет отдельно стоящего фундамента по материалу.

Задание: Рассчитать фундамент (пример 7) по материалу. Нагрузки на фундамент ,. Сечение колонны . Размеры подошвы фундамента м. Материал фундамента бетон класса В-15, с МПа, МПа, арматура класса А-III с МПа, поперечная класса A-I с МПа.

Решение:

Для колонны сечением размеры типового подколонника м, глубина стакана 0,8 м, размеры стакана , размеры ступеней м, , высота ступеней м.

Проверяем принятые размеры.

Расчетные значения эксцентриситетов:

м, т.е.

м.

Толщина стенок стакана должна быть

м, и не менее 0,15 м.

Проверяем принятые размеры подколонника:

 

м – верно (1,2 м),

м- верно(1,2 м).

Глубина стакана должна быть не менее: , (т. к. , , где =0,9 м – высота подколонника), принимается глубина стакана 0,8 > 0,6.

Размеры дна стакана понизу:

для данного фундамента 7555 см– поверху, 7050 см– понизу.

Толщина защитного слоя принимается 70 мм, т.к. нет бетонной подготовки под фундамент.

Расчет на продавливание.

Проверяем условие:

;

м – от верха плитной части до низа колонны;

м.

Пирамида продавливания строится от дна стакана.

,

где 3110 кН – расчетная продавливающая сила, – коэффициент условий работы бетона.

м,

где м;

.

Прочность рассматриваемой грани обеспечена. Устанавливаем вынос нижней ступени.

,

где – рабочая высота нижней ступени фундамента – 0,23 м, k – коэффициент по табл. 5.1[ пособ ].

k=3, определен при p=206,3 кПа (среднее давление под подошвой определенное без учета веса грунта);

м (0,45 м – в данном фундаменте).

Проверяем на продавливание.

, где

кН (пример 7),

м,

,

– выполняется.

Минимальные размеры остальных ступеней:

м – выполнено,

м – выполнено,

- для рассчитываемого фундамента –1,8 м.

Расчет на раскалывание

Определяем площадь вертикальных сечений фундамента в плоскостях проходящих по осям сечения колонны:

м,

;

при ;

прочность на раскалывание определяется из условия:

,

кН.

Рис.24 Армирование фундамента мелкого заложения

Расчет плитной части на изгиб

Изгибающий момент в сечении в направлении l (большего размера)

кНм,

где кПа,

.

Во втором сечении:

кНм,

кПа,

.

По грани подколонника:

м,

,

кПа,

кНм.

По большему значению момента:

,

где принимается равным 0,9 или определяется в зависимости от . Назначаем шаг продольной арматуры 200мм, требуется 16 стержней.

,

назначаем мм,.

Для определения площади арматуры в направлении короткой стороны при используем формулу:

,

где – размеры ступеней и подколонника (2,4м; 1,8м;1,2м) – расчетные сечения,

– среднее давление под подошвой,

кНм,

кНм,

кНм,

,

Площадь одного стержня: .

Принимаем мм, .

Расчет продольной арматуры подколонника.

Расчетный эксцентриситет продольной силы:

м,

где – толщина защитного слоя.

,

где – статический момент коробчатого сечения.

,

м – рабочая высота сечения,

м.

Армируем конструктивно. Минимальная площадь сечения продольной арматуры

не менее 0,05.

Принимаем 4 стержня диаметром 16 класса A-III, .

Расчет поперечной арматуры.

В плоскости x (вдоль стороны l)

м,

кНм,

где – расчетная заделка колонны в стакан м.

,

где – расстояние от плоскости сеток до точки поворота колонны в пределах расчетной высоты стакана. Расстояние между осями сеток не более 200 мм. Принимаем шаг 150 мм.

м.

Принимаем 4 стержня диаметром 12 класса A-I .

Расчет на местное смятие.

,

– выполняется,

армирование подколонника под стаканом не требуется.

Пример 22. Расчет отдельно стоящего свайного ростверка

по материалу.

Задание: Рассчитать отдельно стоящий свайный ростверк (пример 16) по материалу. Нагрузки на фундаменты приведены в предыдущем примере. Размеры ростверка м, подколонника м. Высота плиты ростверка 0,45 м, подколонника – 1,2 м. Глубина стакана 0,8 м. Сечение колонны м.

Решение:

Расчет на продавливание колонной.

Рассмотрим вариант симметричного расположения свай.

Максимальная продавливающая нагрузка:

кН.

Проверяем условие:

кН,

где – от дна стакана до рабочей арматуры м, – расстояние от граней колонны до внутренних граней сваи

 

м (рис.24);

м;

;

.

Условие выполняется.

Расчет на продавливание угловой сваей.

,

где – нагрузка на угловую сваю, кН (пример 16)

- не выполняется,

где – высота ступени ростверка от верха сваи см, – расстояние от внутренних граней сваи до ближайшей наружной грани ростверка , – расстояние от внутренних граней сваи до ближайшей грани подколонника

м ( принимаем )

м

(табл. 5.3, [ пособ ]);

.

Необходимо увеличить толщину плиты ростверка до 0,6 м, тогда

см

;

;

м;

кН –

- не удовлетворяет условию.

Увеличиваем толщину плиты до 0,75 м.

Расчет на поперечную силу.

кН;

кН;

м;

где с =0,73– длина проекции наклонного сечения (рис.24 ),

(табл. 5.4 [пособ ]).

Рис.25 Армирование свайного ростверка.

Расчет плиты ростверка на изгиб

, где .

По грани подколонника: кНм;

кНм;

.

По грани колонны: кНм;

кНм;

.

Принимаем шаг 200, тогда

.

Принимаем 13 стержней диаметром 16мм класса A-III, .

Расчет подколонника ведется аналогично фундаментам мелкого заложения.

Пример 23. Определение размеров зоны просадки и типа грунтовых условий по просадочности.

Задание: Определить возможную просадку и тип грунтовых условий по просадочности для ленточного фундамента многоэтажного кирпичного здания при замачивании грунтов основания, если известна ширина подошвы фундамента b = 1,2 м, глубина заложения d = 2 м, дополнительное давление под подошвой кПа, среднее 290 кПа. Здание проектируется на участке сложенном грунтами физико-механические свойства которых представлены в табл.9 Предварительно найденная осадка составляет 4 см.

Таблица 9

Физико-механические характеристики грунтов

Номер

слоя

грунта

Вид

грунта

Мощность

слоя, м

Удельный вес

Е,

кПа

,

кПа

при P, кПа

γ

300

1

2

3

4

Почвенно-растительн.

слой

Суглинок

лессовидный

Глина

лессовидная

Супесь

1,0

5,36

2,4

4,2

18

18

18,4

17,8

26,8

27,0

26,9

26,9

16,4

15,6

16,3

15,9

-

19,9

20,2

20,0

0,1

0,15

0,13

0,12

-

10

12

15

-

150

120

-

-

0,01

0,01

-

-

0,039

0,03

-

Вычислим суммарные напряжения от собственного веса грунта , дополнительные в пределах сжимаемой толщи. Указанные напряжения определим на глубине z от подошвы фундамента с интервалом 0,84м (чтобы граница элементарного слоя совпала с границей слоя грунта).

Расчет просадки приведен в табл.10 .

Таблица.10

Определение просадки основания фундамента

Z, м

кПа

кПа

кПа

кПа

h

p

м

0

0,84

1,68

2,52

3,36

4,20

5,04

5,76

254

163

95

65

59

47

36

граница

36

55

74

93

112

131,4

150,8

сжим.

290

218

169

158

169

178,4

186,8

зоны

 

254

193

163

162

173,7

182,6

194

 

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

 

0,029

0,018

0,011

0,01

0,016

0,017

0,018

150

142

134

126

120

80

40

 

 

2,6

1,88

0,85

0,86

1,04

1,52

2,04

 

0,063

0,028

0,008

0,007

0,014

0,021

0,031

  м

Для определения относительной просадочности строится график .

Значения k для слоя 1 - ;

для слоя 2 - .

Просадка:

,

и т.д.

Рис.26 График зависимости коэффициента относительной просадочности от давления

(1 – для суглинка, 2 – для глины).

По данным табл.10 . построены эпюры напряжений . Чтобы определить тип грунтовых условий по просадочности на расчетную схему наносят график изменения по глубине начального просадочного давления. Сравнивая начальное просадочное давление с суммарными напряжениями устанавливают, что в пределах всей толщи просадочных грунтов ниже подошвы суммарные напряжения больше начального просадочного давления. Для определения типа грунтовых условий по просадочности определяем кПа – точка разделения верхней и нижней зоны просадки. По рис.26: м, м.

Просадка от собственного веса грунта:

м > 5 см

Делаем вывод, что грунтовые условия строительной площадки принадлежат II типу по просадочности. Общая деформация грунтов основания при их замачивании водой составит:

 

м.

Возможные деформации значительно превышают предельно допустимые значения см. Следовательно, необходимо принять меры к уменьшению величины деформаций – увеличить ширину подошвы или применить специальные мероприятия.

Рис.27 Определение типа грунтовых условий по просадочности и размеров зоны просадки.

Список литературы

  1.  СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1985, 35 с.
  2.  СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений./ Минземстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1988, 48 с.
  3.  Шутенко Л.Н., Гильман А.Д., Лупан Ю.Т.. Основания и фундаменты: Курсовое и дипломное проеткирование. К.: Выша шк. Головное изд-во, 1989, 328 с.
  4.  Алексеев В.М., Калугин Г.И. Проектирование оснований и фундаментов сельскохозяйственных зданий и сооружений: Уч. пособие, 2-ое изд. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1997.- 432 с.
  5.  СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика М.: Стройиздат, 1983, 136 с.
  6.  СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М.: Стройиздат, 1986, 44 с.
  7.  Основания,фундаменты и подземные сооружения: Справ. проектировщика/Под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова. М.: Стройиздат, 1985, 480 с.
  8.  Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений./Приложение к СНиП 2.02.01-83/НИИОСП им. Герсеванова. М.: Стройиздат, 1986, 415 с.
  9.  Антонов В.М. Расчет и проетирование оснований и фундаментов: Уч. пособие. Тамбов: Изд.-во ТГУ, 2000, 64 с.
  10.  Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Уч. пособие. М.: Стройиздат, 1989, 506 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7022. Система управления 142.5 KB
  Система управления Понятие и содержание системы управления. Элементы системы управления. Процесс управления. Технология управления. Все сферы управления между собой объективно взаимосвязаны, поскольку управление представляет собой системное образ...
7023. Управление конфликтами и стрессами 838.5 KB
  Управление конфликтами и стрессами В этой теме осваивающие менеджмент и стремящиеся стать профессиональными специалистами в области управления производством найдут нужные им ответы на следующие вопросы: понятие конфликта организационный конфлик...
7024. Организационная культура в управлении и ее развитие 146 KB
  Организационная культура в управлении и ее развитие Понятие и элементы организационной культуры. Функции и типы организационной культуры. Виды организационной и управленческой культуры. I. Повышением эффективности управления, наряду с другими важным...
7025. Меры обеспечения производства по делам об административных правонарушениях 113.5 KB
  Меры обеспечения производства по делам об административных правонарушениях Учебные вопросы: Понятие мер обеспечения производства по делам об административных правонарушениях. Виды мер обеспечения производства по делам об а...
7026. Управленческое решение 726 KB
  Управленческое решение Эта тема позволит изучающим менеджмент пополнить свои знания по следующим вопросам: понятие управленческого решения решения в многоярусной экономике содержательные аспекты решения свойства управленческого решения логическа...
7027. Доказательства и доказывание в производстве по делам об административных правонарушениях 91 KB
  Тема 11. Доказательства и доказывание в производстве по делам об административных правонарушениях. Учебные вопросы: 1. Понятие доказательств в производстве по делам об административных правонарушениях. 2. Требования предъявляемые...
7028. Лидерство; теория, подходы, стиль 146.5 KB
  Тема 11 Лидерство теория, подходы, стиль Теоретические основы лидерства. Подходы к лидерству. Стиль управления руководителя. I . Лидерство относится к числу вопросов, имеющих важное значение для любой цивилизации (западной или восточной). Нет ничег...
7029. Информация в системе управления 224.5 KB
  Информация в системе управления Эта тема раскрывает осваивающим менеджмент следующие вопросы: понятие информации построение информационной модели информация как предмет и продукт управленческого труда носители информации ...
7030. Общая характеристика производства по делам об административных правонарушениях. Субъекты и участники производства по делам об административных правонарушениях 192.5 KB
  Общая характеристика производства по делам об административных правонарушениях. Субъекты и участники производства по делам об административных правонарушениях Производство по делам об административных правонарушениях как вид административных произво...