КП Расчет ленточного фундамента мелкого заложения

Лист.cdw

Фундамент доработать.docx

Вариант задания - Строительная площадка №14
Проектируемое здание - Проходной пункт
Тип фундамента - ленточный
1 Принятые параметры для определения нагрузок на фундамент
Материал стены - кирпич керамический
Удельный вес γ1 кНм3 - 18
Толщина стены м - 025
Кол-во перекрытий - 0
Характеристическое значение нагрузки кПа -
Квазипостоянное значение нагрузки кПа -
Коэф. надежности по нагрузке для равномерно распред. нагрузок γfm -
Тип кровли - плоская
Ветровой район - III
Характеристическое знач. нагр.(ветровая) кПа - 046
Характеристическое знач. нагр.(снеговая) кПа - 135
Класс ответственности здания - СС2
Конструктивная схема здания - гибкая
Грунтовые условия строительной площадки представлены физикомеханическими характеристиками образцов грунтов (таблицы 1 и 2) и геологическим разрезом (рис.1) рельеф местности показан на рис. 2
Таблица 1 Лабораторные характеристики грунтов
Плотность гсм3 (тм3)
Содержание частиц % размером мм
Коэф. фильтрации kp смс
1. Определение основных характеристик грунтов
1.1. Образец грунта №1 скважина №2 глубина отбора образца 2м
Определение группы типа и вида образца грунта
Находим число пластичности:
При Ip=0 грунт не обладает пластичностью и относится к подгруппе песчаных.
В данном грунте масса частиц размером менее 2 мм составляет более 50% (см. табл.1) поэтому вид несвязного минерального грунта - песок
Определение разновидности песчаного грунта по гранулометрическому составу
Согласно табл.1 содержание частиц крупнее 2мм - 12% (менее 25%) крупнее 0.5мм 12+1744=1864% (менее 50%) крупнее 0.25мм 1744+1956=382 % (менее 50%) крупнее 0.1мм 382+4517=8337 % более 75% так как вес частиц крупнее 01мм составляет более 75% - песок мелкий (табл. 2[1])
Определение плотности сухого грунта
ρd=ρ(1+w)=182(1+012)=163 гсм3
Определение пористости
n=1-(ρdρs)=1-(163269)=039
Определение коэффициента пористости
e=((1+w)*ρsρ)-1=((1+012)*269182)-1=066
Так как 06≤e≤075 то грунт состоит из песка ср. плотности (табл. 3[14])
Определение разновидности песчаного грунта
Sr=w*ρs(e*ρw)=012*269(066*1)=049
Так как по насыщению водой при 0Sr≤05 - песок малой степени водонасыщения (маловлажный).
Вывод: рассматриваемый грунт - песок мелкий ср. плотности маловлажный
1.2. Образец грунта №2 скважина №1 глубина отбора образца 52м
при Ip=0 грунт не обладает пластичностью и относится к подгруппе песчаных
Согласно табл.1 содержание частиц крупнее 2мм - 114% (менее 25%) крупнее 0.5мм 114+2574=2688% (менее 50%) крупнее 0.25мм 2574+2938=5626 % более 50% крупнее 0.1мм 5626+3862=9488 % более 75% так как вес частиц крупнее 025мм составляет более 50% - песок ср. крупности (табл. 2[1])
ρd=ρ(1+w)=2(1+24)=161 гсм3
n=1-(ρdρs)=1-(16127)=039
e=((1+w)*ρsρ)-1=((1+024)*2662)-1=065
Так как 055≤e≤07 то грунт состоит из песка ср. плотности (табл. 3[14])
Sr=w*ρs(e*ρw)=024*266(065*1)=098
Так как по насыщению водой при 08Sr - песок насыщен водой.
Вывод: рассматриваемый грунт - песок ср. крупности ср. плотности насыщен водой
1.3. Образец грунта №3 скважина №1 глубина отбора образца 85м
Ip>1 грунт является глинистым (вид грунта) связный (группа) минеральный (тип)
Определение разновидности глинистого грунта
Так как 7% Ip ≤ 17% то разновидность глинистого грунта - суглинок (см. п.4 [14]). Согласно табл.1 частиц крупнее 2мм (включений) - нет следовательно суглинок без крупных включений минеральных частиц.
Находим в долях единицы показатель текучести (консистенции):
IL=(w-wp)(wL-wp)=(26-20)(30-20)=06
Так как 05IL ≤ 075 то разновидность глинистого грунта - суглинок мягкопластичный.
ρd=ρ(1+w)=194(1+026)=154 гсм3
n=1-(ρdρs)=1-(15427)=043
e=((1+w)*ρsρ)-1=((1+026)*27194)-1=075
Определение коэффициента водонасыщения (степени влажности) грунта
Sr=w*ρs(e*ρw)=02627(075*1)=094
Определение коэффициента пористости соответствующего влажности на границе текучести wL
eL=wL*ρsρw=03271=081
Определение показателя Iss для предварительной оценки о набухаемости глинистого грунта
Iss=(eL-e)(1+e)=(0-075)(1+075)=003
Так как Iss03 то грунт по предварительной оценке ненабухающий
Оценка илистости грунта
В данном случае влажность w=26wL=30 а коэффициент пористости e=0751 следовательно данный грунт к илам не относится.
Вывод: суглинок мягкопластичный с крупными включениями минеральных частиц непросадочный ненабухающий
1.4. Образец грунта №4 скважина №2 глубина отбора образца 125м
Ip=wL-wp=47-266=204%
Так как Ip > 17% то разновидность глинистого грунта - глина (см. п.4 [14]). Согласно табл.1 частиц крупнее 2мм (включений) - нет следовательно песок без крупных включений минеральных частиц.
IL=(w-wp)(wL-wp)=(032-0266)(047-0266)=026
Так как 025IL ≤ 05 то разновидность глинистого грунта - глина тугопластичная.
ρd=ρ(1+w)=192(1+032)=145 гсм3
n=1-(ρdρs)=1-(145273)=047
e=((1+w)*ρsρ)-1=((1+032)*273192)-1=088
Sr=w*ρs(e*ρw)=032*273(088*1)=099
eL=wL*ρsρw=047*2731=128
Iss=(eL-e)(1+e)=(128-088)(1+088)=021
Так как Iss03 то грунт по предварительной оценке ненабухающая
В данном случае влажность w=32wL=47 а коэффициент пористости e=08815 следовательно данный грунт к илам не относится.
Вывод: глина тугопластичная без крупных включений минеральных частиц непросадочная ненабухающая
2. Определение прочностных и деформационных характеристик грунта.
Образец грунта №1 скважина №2 глубина отбора образца 2м
Песок мелкий ср. плотности маловлажный e=066. Согласно табл. 4[1] коэффициент пористости находится в интервале между e1=065 e2=075 которым соответствуют значения Cn1=2кПа и Cn2=0кПа φn1=32° и φn2=28° E1=28МПа и E2=18МПа
Воспользуемся интерполяцией и найдем нормативные значения удельного сцепления угла внутреннего трения и модуля общей деформации соответственно:
Cn=18кПа φn=316° E=27МПа
Образец грунта №2 скважина №1 глубина отбора образца 52м
Песок ср. крупности ср. плотности насыщен водой e=065. Согласно табл. 4[1] коэффициент пористости совпадает с табличным поэтому интерполяция не нужна и нормативные значения удельного сцепления угла внутреннего трения и модуля общей деформации соответственно следующие:
Cn=1кПа φn=35° E=30МПа
Образец грунта №3 скважина №1 глубина отбора образца 85м
Суглинок в мягкопластичном состоянии e=075 IL=06 Согласно табл. 5[1] коэффициент пористости совпадает с табличным поэтому интерполяция не нужна и нормативные значения удельного сцепления угла внутреннего трения соответственно следующие:
По табл. 5[14]определяем что модуль общей деформации грунта находится в интервале между числами E1=12МПа и E2=8МПа. Тогда E=12МПа
Образец грунта №4 скважина №2 глубина отбора образца 125м
Глина в тугопластичном состоянии e=088 IL=026 Согласно табл. 5[1] коэффициент пористости находится в интервале между e1=085 e2=095 которым соответствуют значения Cn1=43кПа и Cn2=37кПа φn1=16° и φn2=14°
По табл. 5[1]определяем что модуль общей деформации грунта находится в интервале между числами E1=15МПа и E2=12МПа. Тогда E=141МПа
3. Определение табличных значений расчетных сопротивлений грунтов основания.
1.1. Песок мелкий ср. плотности маловлажный
По табл. 7[1] определяем: R0=300кПа
2.1. Песок ср. крупности ср. плотности насыщен водой
По табл. 7[1] определяем: R0=400кПа
3.1. Суглинок мягкопластичный е=075 IL=06
По табл. 8[1] найдем расчетное сопротивление грунта R0
Коэффициент пористости находится в интервале между e1=07 e2=1 которым соответствуют значения для IL=0 R0=250и200кПа для IL=1 R0=180и100кПа.
Найдем по интерполяции значение расчетного сопротивления грунта R0=19667кПа
4.1. Глина тугопластичная е=088 IL=026
Коэффициент пористости находится в интервале между e1=08 e2=1 которым соответствуют значения для IL=0 R0=300и250кПа для IL=1 R0=200и100кПа.
Найдем по интерполяции значение расчетного сопротивления грунта R0=2488кПа
Таблица 2 Расчетные характеристики грунтов
Песок мелкий ср. плотности маловлажный
Песок ср. крупности ср. плотности насыщен водой
Суглинок мягкопластичный ненабухающий непросадочный
Глина тугопластичная ненабухающая непросадочная
Рис. 1 Геологический разрез
Рис. 2 План строительной площадки
Нагрузки действующие на фундамент
1. Расчет нагрузок. Постоянные нагрузки на стену по оси 2
Определим нагрузку на ленточный фундамент под внутреннюю стену по оси 2 проектируемого здания как наиболее нагруженную на уровне обреза фундамента (-025м).
Все нагрузки определяем на один погонный метр длины ленточного фундамента.
Здание имеет гибкая конструктивную схему и фундамент рассчитывается как центрально нагруженный.
Нагрузка от собственного веса погонного метра стены:
γ1– удельный вес материала стены кНм3;
γf– коэффициент надежности по нагрузке.
Для расчета по деформациям γfе =1 (вторая группа предельных состояний):
Для расчета по несущей способности γfm>1 (первая группа предельных состояний):
Рис.3 Фрагмент разреза по оси 2
Для определения остальных нагрузок выделяем грузовую площадь (А) перекрытия в пределах которой нагрузки передаются на рассчитываемую стену по длине здания
А=((574+282)2)1=428м2
Рис. 4 План на отм. 0.000 с указанием сечения на которое проектируется фундамент
Таблица 3 Подсчет нагрузок от веса конструкции покрытия
Эксплуатационное значение (gfе=1)
Коэффициент надежности по нагрузке gfm
Предельное расчетное значение γfm>1 g(I) кНм2
Гидроизоляция - 2 слоя гидроизола на горячей битумной мастике γ=6кНм3; =0003м
Цементно-песчаная стяжка М150 γ=16кНм3; =0055м
Утеплитель - минеральная вата Rockwoo =02м
Пароизоляция - 1 слой гидроизола на горячей битумной мастике γ=6кНм3; =0002м
Цементно-песчаная стяжка М150 γ=16кНм3; =002м
Жб многопустотная плита γ=25кНм3 (привед. толщ. - 012м); =022м
Суммарная постоянная вертикальная нагрузка на фундамент:
2. Переменные нагрузки на фундамент
Нагрузка от снегового покрова для IV снегового района на покрытие принимаем с полным нормативным значением и определяем по формуле:
Для расчетов по деформациям (для проверки предельных состояний второй группы) используется эксплуатационное расчетное значение снеговой нагрузки
Для расчета по прочности (для проверки предельных состояний первой группы) нагрузку от снегового покрова на покрытие принимаем с полным нормативным значением
где - характеристическое значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли определяемое по п. 8.5 и приложению Е [1] г. Луганск 135кПа
γfe - коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению снеговой нагрузки (в зависимости от доли времени на протяжении которого могут нарушаться условия второго предельного состояния). Для объектов массового строительства допускается принимать =002 тогда
γfe = 049 табл. 8.3 [1]
γfm- коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки
γfm=114 табл. 8.1 [1]
где – коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие
– при наклоне кровли под углом α ≤ 25° =1 α=1°
Се – коэффициент учитывающий режим эксплуатации кровли при отсутствии данных о режиме эксплуатации кровли коэффициент Се допускается принимать равным единице;
Сalt – коэффициент географической высоты – учитывает высоту H (в километрах) размещения строительного объекта над уровнем моря при H05км Сalt = 1
Наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок:
Постоянные нагрузки с одной переменной (максимальной из двух по величине) которая вводится в расчет без понижающего коэффициента.
Постоянное нагрузки с двумя переменными принимаются с коэф. .
Табл.3.6 Сочетания нагрузок
Значения от постоянной нагрузки кН
Значения от переменных нагрузок кН
Снеговая (кратковр.)
Для первого сочетания усилия : (все постоянные и одна переменная) без понижающего коэффициента:
Для второго сочетания усилия: (все постоянные и две переменные):
48+0095+28209=3802кН
Для основных сочетаний которые включают постоянные и не менее двух переменных нагрузок последние принимаются с коэффициентом сочетания
=095 для длительных нагрузок
= 090 для кратковременных нагрузок.
По степени ответственности данное здание относится к классу II
коэффициент надежности по ответственности γn=095
Принимаем наибольшие усилия по таблице:
Определение глубины заложения подошвы фундамента
Определение глубины заложения фундамента зависит от нескольких факторов:
- назначения и конструктивных особенностей проектируемых объектов нагрузок и воздействий на фундаменты;
- рельефа существующего и после инженерной подготовки территории застройки грунтовых условий;
- глубины сезонного промерзания грунтов;
-инженерных мероприятий для уменьшения влияния деформаций оснований на эксплуатационные качества сооружений.
Анализируя данные грунтовые условия заключаем что с поверхности на глубину 34-35 м залегает песок мелкий ср. плотности маловлажный который может служить естественным основанием фундамента.
2.1 Проектируем сборный ленточный фундамент под внутреннюю стену (здание без подвала)
Глубина заложения фундамента принимается не менее 05 м от спланированной отметки поверхности земли или пола подвала.
d'≥ hц.max+05=077+05=127м
1. Учет климатических факторов
Определим нормативную глубину сезонного промерзания грунта dtn м:
где d0 – величина принимаемая равной м для:
песка мелкого d0 =028;
Mt – безмерный коэффициент что численно равный сумме отрицательных среднемесячных температур за зиму в данном районе определяется согласно ДСТУ Н В.1.1-27-2010 для г. Луганск Mt =117
d0=028 верхний слой грунта – песок мелкий мощностью 31м (рис. 1)
Определяем расчетную глубину промерзания грунта:
где dfn - нормативная глубина промерзания которую определяют согласно п. 7.5.2 7.5.3 [3];
kh - коэффициент влияния теплового режима здания на глубину промерзания грунта определяется по таблице Г.1 [1] (для зданий без подвала с полами что устраивают по грунту с расчетной температурой 15°С kh=06)
тогда относительная отметка подошвы фундамента составит:
d'≥ hц.max+058=077+058=135м
2. Учет существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства.
Определение черных отметок методом интерполяции:
Н1ч=1445 м; Н2ч=14476 м; Н3ч=14509 м; Н4ч=14473 м.
Определение среднепланировочной отметки здания:
n– количество улов здания
(1445+14476+14509+14473)4=14477 м
Определение отметки чистого пола:
Определение красной отметки наиболее высокого угла здания:
H3кр=14557-05=14507м
Определение красных отметок углов здания:
Н4кр =14507-15001=14492 м
Н1кр =14492-12001=1448 м
Н2кр =1448+15001=14495 м
Определение относительных отметок (рабочие отметки):
h1= 1448-14557=-077 м
h2= 14495-14557=-062 м
h3= 14507-14557=-05 м
h4= 14492-14557=-065 м
Проверка: hкр1_1448 м=1448м
В результате расчета вертикальной планировки принимаем:
Скважина №1 (отметка устья скважины 14450)
Скважина №2 (отметка устья скважины 145090)
H0.000 на отм. 14557
Анализируя план строительной площадки в горизонталях и ориентируясь на планировочную отметку определяем величину максимальной подсыпки и срезки грунта соответственно:
1448-1445=03 м (подсыпка) 2. 14509-14507=002 м (срезка)
Рассмотрим случай с максимальной подсыпкой грунта
Построим геологическую колонку (рис. 5а) определим мощность слоев грунта по данным Скв. №1 (как ближайшей к углу здания с планировкой максимальной подсыпки).
hц.max=14557-1448=077м
Рис. 4 а Геологическая колонка
Заглубление в несущий слой грунта
Фундамент рекомендуется заглублять в несущий слой грунта не менее чем на 10см поэтому считая от уровня чистого пола 1-го этажа глубина заложения составит:
d’≥03+04+01+077=157м
Относительная отметка подошвы фундамента должна быть не менее -1570;
3. Конструктивные особенности здания
Исходя из конструктивных требований сборный ленточный фундамент состоит из фундаментной стены и плитной части для устройства стены используют фундаментные бетонные блоки по ДСТУ Б В.2.6-108:2010 высотой 06 и 03м (с учетом шва цементного раствора). Толщина фундаментных стен принимается равной или меньшей толщине надземных стен но не менее 03м. Ширину фундаментных блоков для внутренних фундаментов примем 04м.
Плиты железобетонных ленточных фундаментов принимают по ДСТУ Б В.2.6-109:2010 высотой 03м (при ширине подошвы в2м) и 05м (при в≥2м). Высоту плиты фундамента в первом приближении рекомендуется принимать 03м. Конструирование фундамента произведем после анализа всех факторов влияющих на глубину заложения фундамента и окончательного установления минимально возможной глубины заложения фундамента.
Определяем необходимое количество блоков:
Принимаем два ряда стеновых фундаментных блоков высотой 06м
d’≥025+03+(062)=175м
Абсолютная отметка подошвы фундамента:
тогда заглубление несущий слой составит:
5-(077+03+04)=028м>01м
Анализируя все выше перечисленные факторы заключаем что глубина заложения фундамента должна быть максимальной с минимально возможных: hf = 15м; d=098м.
Мощность несущего слоя грунта:
Несущий слой грунта под подошвой фундамента песок мелкий ср. плотности маловлажный
Расстояние от подошвы фундамента (FL) до уровня грунтовых вод (WL):
FL-WL =14382-1405=332>05м
что позволяет вести производство работ по устройству фундаментов без водопонижения.
Рассмотрим случай с максимальной срезкой грунта
Построим геологическую колонку (рис. 5б) определим мощность слоев грунта по данным Скв. №2 (как ближайшей к углу здания с планировкой максимальной срезки).
Рис. 3.4 б Геологическая колонка
Глубина заложения фундамента от спланированной отметки:
Заглубление в несущий слой грунта считая от отметки планировки (DL):
Расстояние от отметки уровня фундамента (FL) до уровня грунтовых вод (WL):
FL-WL =14382-14149=233>05м
что позволяет вести производство работ по устройству фундаментов без водопонижения.
Выбираем случай с максимальной подсыпкой грунта т.к. в этом случае Глубина заложения фундамента составит от спланированной отметки d =125 098м hf =15м; отметка подошвы фундамента (– 175) рис.3.5
Сборные фундаменты устроить по тщательно выровненному основанию на песчаную подготовку толщиной 100 мм.
Расчет основания по II группе предельных состояний по деформациям
Рассмотрим случай с максимальной подсыпкой грунта.
Расчетное сопротивление грунта основания и определение ширины подошвы ленточного фундамента.
Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:
где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы соответственно грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием принимаем по табk Е7 ДБН В 2.1-10-2009. Для песка мелкого γс1=13; γс2=1 так как здание имеет гибкую конструктивную схему.
k – коэффициент принимаемый равным k=11 т.к. прочностные характеристики грунта (удельное сцепление с и угол внутреннего трения φ) приведенные в таблице 3.2 определены по таблицам.
Мγ Мq Мс – коэффициенты принимаем по табл. Е8 ДБН В 2.1-10-2009 в зависимости от угла внутреннего трения грунта под подошвой фундамента
kz – коэффициент зависящий от размера подошвы фундамента при b10м kz=1.
γII – усредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающие ниже подошвы фундамента кНм3;
Здесь g 10 – ускорение свободного падения; ρ - плотность грунта (табл. 3.1).
Если толщина грунтов расположенных ниже подошвы фундамента или выше нее неоднородна то принимают средневзвешенное значение ее характеристик по формуле:
При наличии подземных вод удельный вес грунта (за исключением суглинков и глин твердых и полутвердых) определяется с учетом взвешивающего действия воды:
где γsb i - удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды
γII – то же выше подошвы фундамента в пределах глубины d кНм3 (рис 3.5).
γII=((03+04)16+028182)098=1663кНм3
d1 – глубина заложения фундамента безподвальных помещений от уровня планировки или приведенная глубина внешних и внутренних фундаментов от пола подвала которую определяют по формуле:
где hs - толщина слоя грунта со стороны подвала м;
hcf - толщина конструкции пола подвала м;
γcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала кНм3
При отсутствии подвала глубина заложения составит:
CII - расчетное значение удельного сцепления грунта что залегает непосредственно под подошвой фундамента кПа (CII =Cn см. табл.3.2);
db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала м (для сооружений с подвалом глубиною более 2м) принимают db =2м
1. Метод последовательных приближений для определения ширины подошвы фундамента
В цикле I в качестве исходного значения расчетного сопротивления R песка мелкого используют R0 (табл.3.2) для получения предварительного значения ширины подошвы фундамента:
где γmt – среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах принимается в инженерных расчетах 20кНм3.
Характеристики CII φII γII определяются для слоя грунта находящегося под подошвой фундамента до глубины ZR которая для фундаментов с шириной подошвы в10м равна ZR=b12.
Т.к 282 > ZR (282 - мощность несущего слоя) => ZR= 0065м282 => φII=φn; CII=Cn (табл.3.2)
В этом случае под подошвой на глубину ZR= 0065 м залегает песок мелкий
Мγ=13; Мq=618; Мс=843
Значение b1= 013м используем для определения
R1=(13111)(131013182+6180981663+(618-1)01663+84318)=1406кПа
Рис.3.6 Схема к определению расчетного сопротивления грунта основания
Результаты расчета последовательно вносим в таблицу 6.
В цикле II исходным значением R является R1=1406кПа тогда:
b2=3639(1406-20098)=03м
т.е. расхождение между ними превышает 10%.
R2=(13111)(13103182+6180981663+(618-1)01663+ +84318)=14535кПа
В цикле III исходным значением R является R2=14535кПа тогда:
b3=3639(14535-20098)=029м
т.е. расхождение между ними не превышает 10%.
Таким образом требуемая ширина подошвы фундамента под внутреннюю стену составит в3=029м. Предварительно принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 6.24 ДСТУ Б В.2.6-109:2010
Рассчитываемые параметры
Табл. 6 Проверка сопротивлений под подошвой фундамента
2. Проверка ширины подошвы фундамента
Производится проверка среднего давления под подошвой фундамента от внешних нагрузок по формуле:
где – суммарная вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента с учетом веса подземных конструкций.
А – площадь подошвы фундамента А=в×l м2
Нагрузка от одного погонного метра фундаментной стены:
где n - число рядов блоков
Gбл и lбл вес и длина стенового фундаментного блока ФБС 24.4.6
ДСТУ Б В.2.6-108:2010
γfe - коэффициент надежности по нагрузке (вторая группа предельных состояний) γfe =1;
Нагрузка от грунта на уступах фундамента:
где γII – усредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающие выше подошвы фундамента в пределах глубины d кНм3;
FL - отм. подошвы фундамента;
hcf - толщина конструкции пола м;
b' - толщина стены м
63(175-03-025)1(06-04)=399кН
Нагрузка от пола на уступах фундамента:
где γcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола кНм3
39+1092+391+399+1=5621кН
Среднее давление на грунт:
Расчетное сопротивление грунта основания при b=06м:
R=(13111)(13106182+6180981663+(618-1)01663+84318) =15374кПа
Запас прочности составит:
((15374-9368)15374)100%=3907>10% что не допускается
Условие не выполняется. Уменьшаем подошву фундамента. Принимаем монолитную фундаментную плиту шириной 04 м.
Проверка ширины подошвы фундамента если условие не выполнятся
Нагрузка от одного погонного метра фундаментной плиты:
63(175-03-025)1(04-04)=0кН
39+1092+3+0+0=5031кН
Расчетное сопротивление грунта основания при b=04м:
R=(13111)(13104182+6180981663+(618-1)01663+84318)=14815кПа
((14815-12578)14815)100%=151>10% что не допускается
По конструктивным соображениям принимаем монолитную плиту шириной 04 м
Расчет осадки основания фундамента.
Метод послойного суммирования рекомендуется [2] для расчета осадок фундаментов шириной: а) менее 10м если грунты в пределах сжимаемой толщи имеют модуль деформации Е100 МПа; б) более 10м если в пределах сжимаемой толщи залегают слой с Е≤100МПа суммарная толщина которых превышает 02Нс (толщины сжимаемого слоя). Следовательно расчет осадки основания фундамента производим методом послойного суммирования (по формуле Буссинеска). Используем компьютерную программу «Осадка».
Для заполнения таблиц исходных данных определим координаты точек (№1 №2 №3) углов плиты ленточного фундамента принимая его длину равной 10м (рис 3.7).
Количество фундаментов-плит – 1.
Заполняем таблицу данных о плитах (табл.7).
Рис.7 Координаты точек углов плиты ленточного фундамента
Координаты углов плиты м
Среднее давление тм2
Природное давление тм2
Среднее давление под подошвой фундамента:
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта:
zg. 0=1663098=163кПа=163тм2
Количество отдельных точек в которых считается осадка – 1 (центр тяжести плиты).
Таблица 8 Исходные данные по отдельным точкам
Координаты (м) – рис.8
Исходные данные о грунте в точках 1 – 1.
Количество слоев грунта – 4 (считая от уровня подошвы фундамента).
Уровень воды – 332м (считая от уровня подошвы фундамента).
Уровень водоупора - 1062м (считая от уровня подошвы фундамента)
Модуль деформації Е тм2
В результате компьютерного расчета получаем следующую информацию:
Номер нагрузки на 1 точку – 1.
Результаты просчета осадки в 1 точке:
Заданное отношение zpzq=02
Достигается на глубине Нс = 234м
Суммарная осадка грунта – 024см
Собственная осадка грунта – 024см
Коэффициент постели – 5161
Проверим выполнение условия:
т.е. суммарная осадка грунта не превышает предельно допустимой величины Su определяемой в зависимости от типа здания ДБН И.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд» по приложению И п.2.
Для построения эпюры дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки zp определим дополнительное напряжение на уровне подошвы фундамента:
В результате расчета на ЭВМ получаем данные (табл.3.11) для построения эпюр природных szg и дополнительных zp напряжений. В таблице 10 Z – глубина на которой определяются напряжения отсчитываемая от уровня подошвы фундамента по вертикальной оси проходящей через центр подошвы фундамента.
Табл. 3.11 Расчетные значения осадки
Радиус r в рамках которого следует учитывать загрузку соседних фундаментов может быть принят в первом приближении равным:
где Нс - глубина сжимаемой толщи загрузки рассчитываемого фундамента.
В данном случае r = (12 13)234= 281 304 м. При ширине подошвы фундамента b = 04 м расстояние от центра рассматриваемого фундамента до начала соседних равна (рис. 4):
l-b2 =3-02=28м 281 304м.
где l - расстояние между осями рассматриваемого и соседнего фундамента
Таким образом нужно учитывать влияние соседних фундаментов
Схему распределения вертикальных напряжений в основании см. на листе графической части