Отметка поверхности природного рельефа :__+208,0__ м

УПВ = ___+204,0___ м

Вариант нагружения:

Фундамент 1: N = _1,34_ МН; M = _0,23_ МН*м; Q = _0,02_ МН.

Фундамент 2: N = _1,63_ МН; M = _-0,26_ МН*м; Q = _-0,02_ МН.

Фундамент 3: N = _0,55_ МН; M = _0,12_ МН*м; Q = _0,01_ МН.

Фундамент 4: N = _0,56_ МН; M = _0,29_ МН*м; Q = __-__ МН.

ЗАДАНИЕ ПОЛУЧЕНО ______ _______________ 20__ г.

(число) (месяц)

Преподаватель Хафизов А. Р.

2. анализ конструктивных особенностей здания и характера нагрузок на основание

Школа на 9 классов представляет собой четырехэтажное общественное бескрановое здание с полным каркасом с подвалом. Высота здания 11,0 м, а глубина подвала -2,8 м. Размеры в плане 55х24,6м. Колонны крайнего ряда, внутренние колонны и колонны фахверка имеют размер 400х400мм.

Каркас здания, кроме полезной, несет еще ветровую и снеговую нагрузку, поэтому все фундаменты воспринимают еще моментные усилия и поперечную силу.

3. состав грунтов, анализ инженерно-геологических условий и оценка расчетного сопротивления грунтов

Глубина промерзания в г. Харьков = 120 см, УПВ на отметке находится на 280 см ниже глубины промерзания.

1) Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле:

(3.1)

где: г_sb - удельный вес с учетом взвешивающего действия воды, кН/м³;

г_s - удельный вес частиц грунта, кН/м³;

г_w - удельный вес воды, принимаемый 10 кН/м³;

е - коэффициент пористости.

ИГЭ № 4: = 9,9 кН/м³;

ИГЭ № 21: = 10,73 кН/м³;

ИГЭ № 13: = 10,53 кН/м³.

2) Коэффициент пористости грунта определяется по формуле:

(3.2)

где: г_s - удельный вес частиц грунта, кН/м³;

w - природная влажность;

г - удельный вес грунта, кН/м³.

ИГЭ № 4: е = {(26,4 * (1+0,23)) / 19,6} - 1 = 0,65;

ИГЭ № 21: е = {(27* (1+0,15)) / 19,6} - 1 = 0,58;

ИГЭ № 13: е = {(26,0 * (1+0,11)) / 18,9} - 1 = 0,52.

3) Степень влажности или коэффициент водонасыщения определяется по формуле:

S_r = (w * г_s) / (e * г_w) (3.3)

где: w - природная влажность;

г_s - удельный вес частиц грунта, кН/м³;

е - коэффициент пористости;

г_w - удельный вес воды, принимаемый 10кН/м³;

ИГЭ № 4: S_r = (0,23*26,4) / (0,65*10) = 0,92

ИГЭ № 21: S_r = (0,15*27) / (0,58*10) = 0,69

ИГЭ № 13: S_r = (0,11*26,0) / (0,52*10) = 0,55

4) Удельный вес сухого грунта вычисляем по формуле:

(3.4)

где: г_d - удельный вес сухого грунта, кН/м³;

w - природная влажность;

г - удельный вес грунта, кН/м³;

ИГЭ № 4: г_d = 19,6 / (1 + 0,23) = 15,93 кН/м³

ИГЭ № 21: г_d = 19,6 / (1 + 0,15) = 17,04 кН/м³

ИГЭ № 13: г_d = 18,9 / (1 + 0,11) = 17,03 кН/м³

5) Число пластичности определяется по формуле:

I_p = W_L - W_P, (3.5)

где: W_L - влажность на границе текучести, %;

W_P - влажность на границе пластичности (раскатывания), %.

ИГЭ № 4: I_p = 0,3 - 0,15 = 0,15.

ИГЭ № 21: I_p = 0,2 - 0,11 = 0,09.

6) Показатель текучести - показатель состояния (консистенции) глинистых грунтов, определяется по формуле:

I_L = (W - W_P) / I_p, (3.6)

где: W - природная влажность;

W_P - влажность на границе пластичности (раскатывания), %

I_p - число пластичности;

ИГЭ № 4: I_L = (0,23 - 0,15) / 0,15 = 0,53

ИГЭ № 21: I_L = (0,15- 0,11) / 0,09 = 0,44

7) Дадим полное наименование грунтам.

Для наименования грунтов используем таблицы из литературы [1], [5] .

ИГЭ № 4: По числу пластичности грунт - суглинок. По показателю текучести суглинок тугопластичный, легкий, насыщенный водой, с коэффициентом пористости е =0, 65. Проинтерполировав, получили расчетное сопротивление слоя грунта R₀= 234,24 кПа

ИГЭ №21: По числу пластичности грунт - суглинок. Полутвердый, насыщенный водой, с коэффициентом пористости е =0, 58. Проинтерполировав, получили расчетное сопротивление слоя грунта R₀= 253,304 кПа.

ИГЭ №13: Песок средней крупности; по плотности сложения е = 0,62, что означает, что песок средней плотности. По степени влажности S_r=0,72, следовательно, песок влажный - средней степени водонасыщения. По степени неоднородности гранулометрического состава С_u= d₆₀ / d₁₀ = 0,414/0,048= 8,63, получаем неоднородный грунт. Расчетное сопротивление R₀= 400кПа.

Рисунок 2. Эпюра расчетных давлений в слоях грунта.

Таблица 3. Сводная ведомость показателей физико-механических свойств грунтов.

4. выбор возможных технических решений фундаментов

­ обеспечение прочности и эксплуатационных требований зданий;

­ максимального использования прочностных и деформационных свойств грунта;

­ максимального использования прочности материала фундамента;

­ достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости.

5. расчет фундаментов мелкого заложения

Определение расчетной глубины заложения фундамента.

Глубина заложения фундаментов d₁ принимается с учетом множества факторов, в том числе конструктивных особенностей проектируемого здания и глубины сезонного промерзания грунтов.

Расчетная глубина промерзания грунтов определяется по формуле:

d_f=k_h*d_fn (5.1)

d_fn - нормативная глубина промерзания грунта = 200см по карте климатологии [1];

k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый равным 0,5 по табл.1, п.2 [2].

d_f=120*0,4=0,48 м.

Исходя из конструктивных решений, а именно устройство подвала с глубиной 2,8 м, а также выемке верхнего слоя грунта толщиной 1м принимаем d₁=2,2 м.

Определим осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) _II и залегающих ниже подошвы^/_II , кН/м³ (тс/м³)

1. Суглинок тугопластичный

R₀ = 234,24кПа

г = 19,6кН/м³

г_sb = 9,9 кН/м³

2. Суглинок пластичный

R₀ = 253,3 кПа

г = 19,6кН/м³

г_sb = 10,73 кН/м³

2. Песок крупный, R₀ = 400 кПа

г = 19,9 кН/м3 ; г_sb = 10,38 кН/м³

кН/м³ (5.2)

кН/м³ (5.3)

Рисунок 4. Схема фундамента мелкого заложения. М 1:50

Расчет фундаментов.

Фундамент №1

Фундамент столбчатый под колонну размером 300*300 мм. Значения нагрузок, действующих на каркас здания при расчете фундамента №1: N=1340кН, M= 230кН*м, Q= 20 кН.

1. Условное расчетное сопротивление грунта ИГЭ №21, в котором закладываем фундамент: R₀= 253,3 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента:

; (5.4)

где: N - вертикальная составляющая внешних сил,

R₀ - расчетное сопротивление грунта,

г_ср - усредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах,

d - глубина заложения.

3. Определим ширину фундамента:

, (5.5)

где , где длина подошвы фундамента (принимаем конструктивно в пределах от 1 до 4)

,

4. Находим расчетное сопротивление грунта:

(5.6)

где _с1 и _с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 01-83;

k - коэффициент, принимаемый равным: k₁ = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями;

М , М_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СНиП 01-83 ;

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b 10 м (b=2.1м) - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м;

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

^/_II - то же, залегающих выше подошвы;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

846,44 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие не соблюдается, следовательно, вместо R₀ в формуле (5.4) подставляем полученное R и повторяем расчеты с 1-5.

1. R₀=846,44 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента по формуле (5.4):

3. Определим ширину фундамента по формуле (5.5) :

4. Находим расчетное сопротивление грунта по формуле (5.6) :

842,51 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие соблюдается

Предварительно принимаем фундамент ФА 1-6 1,5*1,5*0.3 V_бет=2,16 м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=2,16 * 24= 51,84 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

А=l*b (5.9)

А=1,5*1,5=2,25 м²

G_гр=(2,2*2,25-2,16)*19,6=54,7 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Осевой момент сопротивления сечения определяется в зависимости от формы подошвы:

(5.11)

10. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 1340+54,7+51,84=1446,5 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

P_max=1107< 1.2*R=1011 кН - условие не выполняется

P_min=178,61 >0 - условие выполняется => увеличиваем размеры подошвы фундамента предварительно выбираем ФА 7-12 1,8*1,5*0,3 V_бет = 2,29м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=2,29 * 24= 54,96 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

А=l*b (5.9)

А=1,8*1,5=2,7 м²

G_гр=(2,2*2,7-2,29)*19,6=71,54 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 1340+54,96+71,54=1466,5 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

P_max=871,55 < 1.2*R=1011 кН - условие выполняется

P_min=214,75 >0 - условие выполняется

10. Окончательно принимаем ФА 7-12 1,8*1,5*0,45

Рисунок 5. Фундамент №1 ФА 7-12

Фундамент №2

Фундамент столбчатый под колонну размером 400*400 мм. Значения нагрузок, действующих на каркас здания при расчете фундамента №2: N=1630кН, M= 260кН*м, Q= -20 кН.

1. Условное расчетное сопротивление грунта ИГЭ №21, в котором закладываем фундамент: R₀= 253,3 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента:

; (5.4)

где: N - вертикальная составляющая внешних сил,

R₀ - расчетное сопротивление грунта,

г_ср - усредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах,

d - глубина заложения.

3. Определим ширину фундамента:

, (5.5)

где , где длина подошвы фундамента (принимаем конструктивно в пределах от 1 до 4)

,

4. Находим расчетное сопротивление грунта:

(5.6)

где _с1 и _с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 01-83;

k - коэффициент, принимаемый равным: k₁ = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями;

М , М_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СНиП 01-83 ;

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b 10 м (b=2.1м) - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м;

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

^/_II - то же, залегающих выше подошвы;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

850,3 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие не соблюдается, следовательно, вместо R₀ в формуле (5.4) подставляем полученное R и повторяем расчеты с 1-5.

1. R₀=850,3 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента по формуле (5.4):

3. Определим ширину фундамента по формуле (5.5) :

4. Находим расчетное сопротивление грунта по формуле (5.6) :

842,1 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие соблюдается

Предварительно принимаем фундамент ФА 7-12 1,8*1,5*0,3 V_бет = 2,29м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=2,29 * 24= 54,96 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

А=l*b (5.9)

А=1,8*1,5=2,7 м²

G_гр=(2,2*2,7-2,29)*19,6=71,54 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 1630+54,96+71,54=1756,5 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

P_max=927 < 1.2*R=1020,4 кН - условие выполняется

P_min=373,9 >0 - условие выполняется

10. Окончательно принимаем ФА 7-12 1,8*1,5*0,45

Рисунок 6. Фундамент №2 ФА 7-12

Фундамент №3

Фундамент столбчатый под колонну размером 400*400 мм. Значения нагрузок, действующих на каркас здания при расчете фундамента №3: N=550кН, M= 120кН*м, Q=10 кН.

1. Условное расчетное сопротивление грунта ИГЭ №21, в котором закладываем фундамент: R₀= 253,3 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента:

; (5.4)

где: N - вертикальная составляющая внешних сил,

R₀ - расчетное сопротивление грунта,

г_ср - усредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах,

d - глубина заложения.

3. Определим ширину фундамента:

, (5.5)

где , где длина подошвы фундамента (принимаем конструктивно в пределах от 1 до 4)

,

4. Находим расчетное сопротивление грунта:

(5.6)

где _с1 и _с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 01-83;

k - коэффициент, принимаемый равным: k₁ = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями;

М , М_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СНиП 01-83 ;

k_z - коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м (b=2.1м) - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м;

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

^/_II - то же, залегающих выше подошвы;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

842,51 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие не соблюдается, следовательно, вместо R₀ в формуле /5.4/ подставляем полученное R и повторяем расчеты с 1-5.

1. R₀=842,51 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента по формуле (5.4):

3. Определим ширину фундамента по формуле (5.5) :

4. Находим расчетное сопротивление грунта по формуле (5.6) :

842,51 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие соблюдается

Предварительно принимаем фундамент ФА 1-6 1,5*1,5*0,45 V_бет=2,16 м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=2,16 * 24= 51,84 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

А=l*b (5.9)

А= 1,5*1,5 =2,25 м²

G_гр=(2,2*2,25 - 2,16)*19,6= 54,7 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Осевой момент сопротивления сечения определяется в зависимости от формы подошвы:

(5.11)

10. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 550+51,84+54,7=656,54 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

P_max=532,87 < 1.2*R=842,51 кН - условие выполняется

P_min=50 >0 - условие выполняется

11. Окончательно принимаем ФА 1-6 1,5*1,5*0,45

Рисунок 7. Фундамент №3 ФА 1-6

Фундамент №4

Фундамент ленточный под стену шириной 510 мм. Значения нагрузок, действующих на каркас здания при расчете фундамента №4: N=560кН, M= 290 кН*м, Q= 0 кН.

1. Условное расчетное сопротивление грунта ИГЭ №22, в котором закладываем фундамент: R₀= 253,3 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента по формуле (5.4):

3. Определим ширину фундамента:

, (5.13)

4. Находим расчетное сопротивление грунта по формуле (5.6):

859,4 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие не соблюдается, следовательно, вместо R₀ в формуле (5.4) подставляем полученное R и повторяем расчеты с 1-5.

1. R₀=859,4 кПа

2. Вычисляем предварительную площадь фундамента по формуле (5.4):

3. Определим ширину фундамента по формуле (5.13):

4. Находим расчетное сопротивление грунта по формуле (5.6) :

823,06 кПа

5. Проверяем условие:

, -условие соблюдается

Предварительно принимаем фундамент ФЛ 8.24 0,8*2,38*0.3 V=0,82м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=0,82*24= 19,68 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

G_гр=(2,2*0,8-0,82)*19,6=18,42 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Осевой момент сопротивления сечения определяется в зависимости от формы подошвы:

(5.11)

10. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 550+19,68+18,42=598,1 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

кН

P_max=1134,3 < 1.2*R=987,67 кН - условие не выполняется

P_min=361 >0 - условие не выполняется => увеличиваем размеры подошвы фундамента предварительно выбираем ФЛ 10.24 1,0*2,38*0,3 V_бет = 0,96м³

6. Определяем окончательное давление под подошвой фундамента:

G_ф=V_бет*_бет, (5.7)

где _бет - удельный вес тяжелого бетона, равный 24 кН/м³;

V_бет - объем бетона, необходимый для заложения фундамента, м³.

G_ф=0,96 * 24= 23,04 кН

7. Определяем значение веса грунта на выступах фундамента:

G_гр=(d_1*A- V_бет)* , (5.8)

где d- глубина заложения фундамента;

- удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

А-площадь фундамента, определяемый по формуле:

G_гр=(2,2*1-0,96)*19,6=24,3 кН

8. Делаем проверочный расчет давления под подошвой фундамента по схеме внецентренно нагруженного фундамента:

(5.10)

где А - площадь фундамента;

М - изгибающий момент, кН;

Р- центрально нагруженная сила;

W - осевой момент сопротивления сечения, м³.

Q- горизонтальная нагрузка, кН

9. Центрально нагруженная сила:

Р= N = ( N+ G_ф+ G_гр ) (5.12)

Р= 550+23,04+24,3=607,34 кН

Подставляем значения в формулу (5.10) и проверяем:

P_max=915,85 < 1.2*R=987,67 кН - условие выполняется

P_min=298,84 >0 - условие выполняется

10. Окончательно принимаем ФЛ 10.24 1,0*2,38*0,3

Рисунок 7. Фундамент №4 ФЛ 10.24 1,0*2,38*0,3. Марка блока ФБС 0,86*2,38*0,28)

6. РАСЧЕТ ОСАДОК ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Для расчета конечной (стабилизированной) осадки фундамента мелкого заложения промышленных и гражданских зданий [2] использую метод послойного суммирования.

Порядок расчета:

1) Расчет выполняю после определения размера подошвы фундамента.

2) Ось фундамента совмещаю со слоями грунта оснований.

3) Строю эпюру природного давления, начиная от поверхности грунта. Природное боковое давление д_zg по-другому еще называется бытовым или напряжением от собственного веса грунта.

Расчет осадок выполняют по схеме линейно деформируемого полупространства путем суммирования осадок отдельных слоев в пределах ожидаемой толщи основания. До постройки опоры вся толща грунта находится в состоянии равновесия, так как под действием природного бытового давления равного весу вышележащих слоев грунта каждый пласт грунта за длительный период времени уплотнился настолько, что не претерпевает никаких деформаций. Для расчета выбираем фундамент №1 со средним давлением подошвы фундамента Р_cp=543 кПа.

Осадка основания S c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

, (6.1)

где - безразмерный коэффициент учитывающий возможность бокового расширения грунта, равный 0,8;

_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента [2];

h_i и Е_i - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.

Толщу грунта ниже подошвы необходимо поделить на элементарные слои, они должны быть однородными и толщиной не больше 0,4 ширины фундамента: z = 0,4 * b = 0,4*1,5 = 0,6 м.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: _zp - по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента:

_zp = P₀; (6.2)

где - коэффициент, принимаемый по таблице 1[2] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: m = 2z/b при определении у_zp и n = l/b = 1,2 при определении у_zp,c;

P₀ - среднее давление под подошвой фундамента;

_zg,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается _zg,0 = _d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой _zg,0 = d_n, где ^/ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы).

Напряжения слоев грунтов и на уровне грунтовых вод определяем по формуле:

_zg = ?г_ih_i, (6.3)

где г_i и h_i - удельный вес и толщина i-го слоя.

Таблица 6.1. Расчет осадки фундамента №2.

у_zg1 = ?гhi= 2,2 * 19,6=43,12 кПа

у_zg2 = 43,12 + 0,6 * 19,6= 54,88 кПа

у_zg3 = 54,88 + 0,2 * 19,6= 58,8 кПа

у_zg4 = 58,8 + 0,6 * 10,73= 65,24 кПа

у_zg5 = 65,24 + 0,6 * 10,73= 71,67 кПа

у_zg6 = 71,67 + 0,6 * 10,73= 78,11 кПа

у_zg7 = 78,11 + 0,6 * 10,73= 84,55 кПа

у_zg8 = 84,55 + 0,6 * 10,73= 90,98 кПа

у_zg9 = 90,98 + 0,6 * 10,73= 97,06 кПа

у_zg10 = 97,06 + 0,6 * 10,73= 103,13 кПа

у_zg11 = 103,13 + 0,6 * 10,73= 109,2 кПа

у_zg12 = 109,2 + 0,6 * 10,73= 115,27 кПа

у_zp1= б(Pср-у_zg1)=1 * (543 - 43,12)= 499,88 кПа

у_zp2= 0,8* 499,88= 399,9 кПа

у_zp3= 0,7 * 499,88= 349,91 кПа

у_zp4= 0,53 * 499,88= 264,94 кПа

у_zp5= 0,336 * 499,88 = 167,96 кПа

у_zp6= 0,228 * 499,88= 113,97 кПа

у_zp7= 0,160 * 499,88= 79,98 кПа

у_zp8= 0,115 * 499,88= 57,48 кПа

у_zp9= 0,091 * 499,88= 45,49 кПа

у_zp10= 0,07 * 499,88= 34,9 кПа

у_zp11= 0,058 * 499,88= 28,99 кПа

у_zp12= 0,048 * 499,88= 22,99 кПа

По приложению 4 [2] Su для производственных и гражданских одноэтажных и многоэтажных зданий с полным железобетонным каркасом равно 8 см. S=2,9 см < Su = 8,0 см - условие выполняется, и ,следовательно, рассчитанный фундамент может быть использован при возведении сооружения.

7. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 25100-95 “Грунты. Классификация”. М.: Госстрой, 1995.

2. СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений”. М.: Госстрой, 1983.

3. ГОСТ 25100-95 “Грунты. Классификация”. М.: Госстрой, 1995.

4. Ухов С. Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. Издание 4. Москва, «Высшая школа», 2007.

5. Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учеб. пособие для студентов строит. специальностей вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1979. - 168с., ил.

6. Гончаров Б.В., Белов Г.П., Бирюков О.Г.: Расчет фундаментов мелкого заложения. Уфа. УГНТУ. 1999.

Размещено на Allbest.ru