Определение нагрузок на фундаменты

Таблица 5.1.4 - Нормативные значения усилий на уровне обреза фундаментов от нагрузок и воздействий воспринимаемых рамой каркаса.

Таблица 5.1.5 - Нормативные значения усилий на уровне обреза фундамента для основных сочетаний нагрузок.

Наиболее неблагоприятным является сочетание нагрузок: N и М - постоянной и всех кратковременных, Q - постоянной и ветровой.

Для расчетов по деформациям (г_i=1.0)

N_II = N_n* г_i = 47407,3*1.0 = 47407,3 кН

М_II = М_n* г_i = 5927,3*1.0 = 5927,3 кНм

Q_II = Q_n* г_i = 227,1*1,0 = 227,1 кН

Для расчетов по несущей способности (г_i=1.2)

N_I = N_n* г_i = 47407,3*1.2 = 56888,8 кН

М_I = М_n* г_i = 5927,3 *1.2 = 7112,8 кНм

Q_I = Q_n* г_i = 227,1*1,2 = 272,52 кН

Оценка инженерно - геологических и гидрогеологических условий площадки строительства

Планово высотная привязка здания на площадке строительства приведена на рисунках 5.1.5 (размеры и отметки в метрах). Инженерногеологический разрез, построенный по данным скважин 1 и 3, построен на рисунке 5.1.3., а скважин 2 и 4 на рисунке 5.1.4. Вычисляем необходимые показатели свойств и состояния грунтов по приведенным в таблице 5.1.3. исходным характеристикам.

рисунок 5.1.3.

рисунок 5.1.4.

План площадки строительства.

рисунок 5.1.5

Определяем необходимые показатели свойств и состояния грунтов.

Число пластичности:

J_p = W_L - W_p .

Плотность сухого грунта:

_d = _n / (1+0,01W),

Пористость грунта:

n = (1 - d/s)*100, %

Коэффициент пористости:

e=n / (100 - n);

Показатель текучести:

JL = (W - Wp ) / (WL - Wp);

Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:

=*g;

=*g;

_s=s*g;

Слой 1 - суглинок.

Число пластичности: I_p = W_L - W_P = 29,5 - 13,5 = 16%

Плотность сухого грунта:

с_d = с/(1+0,01w) = 1.96/(1+0,01*23,9) = 1.58 т/м³;

Пористость и коэффициенты пористости:

n = (1 - с_d/с_s)*100 = (1 - 1,58/2,72)*100 = 41,9%;

e = n/(100 - n) = 0,72;

Показатель текучести:

I_L = (W - W_P)/( W_L - W_P) = (23,9 - 13,5)/(29,5 - 13,5) = 0,65;

По показателю текучести суглинок находится в мягкопластичном состоянии (ГОСТ 25100-95). Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц.

гI1 = сIg = 1,91*9,81 = 18,74кН/м3;

г_II¹ = с_IIg = 1,93*9,81 = 18,93кН/м³;

г_S¹ = с_Sg = 2,72*9,81 = 26,68 кН/м³;

Удельный вес суглинка из-за отсутствия грунтовых вод не производим.

Для определения расчетного сопротивления грунта по СНиП 2.02.01-83* примем условные размеры фундамента d₁ = d_усл = 2м и b_усл = 1м. Коэффициенты г_С1 и г_С2 принимаем по таблице 3 СНиП 2.02.01-83*. г_С1 = 1,1 (I_L > 0,5), г_С2 = 1,0.

R_усл¹ = [(г_С1¹ г_С2)/k]*( Mг¹k_Zbг_IISb¹ + M_q¹(d_W г_II¹ + (2 - d_W)г_IISb¹) + M_С¹C_II¹)

ц_II = 18⁰ Mг ¹ = 0,43 M_q = 2,73 M_С = 5,31

R_усл¹ = [(1,1*1)/1]*(0,43*1*1*9,7 + 2,73*(0*18,93+(2-0)*9,7)+5,31*22,0) = 1,1*(4,171 +78,16+116,82) = 219,066 кПа

Е = 13,0 Мпа;

Слой 2 (дресвяный габбро)

Плотность сухого грунта:

с_d = с/(1+0.01w) = 2,21/(1+0,01*29) = 1,73 т/м³ ;

Пористость и коэффициенты пористости:

n = (1 - с_d/с_s)*100 = (1 - 1,73/3,03)*100 = 42,4%;

e = n/(100 - n) = 0,736;

R_усл² = [(г_С1² г_С2)/k]*( Mг²k_Zbг_IISb² + M_q²(d_W г_II¹ + (h₁ - d_W)г_IISb¹) + M_С²C_II²)

R_усл¹=[(1,1*1)/1]*(0,6*10,2+3,34*(0*27+(2,3-0)*10,13)+5,9*31=293,5 кПа;

Слой 3 (габбро средней прочности)

Плотность сухого грунта:

с_d = с/(1+0.01w) = 2,90/(1+0,01*29)=2,31 т/м³ ;

Пористость и коэффициенты пористости:

n = (1 - с_d/с_s)*100 = (1 - 2,31/3,03)*100 = 23%;

e = n/(100 - n) = 0,299;

R_усл³ = [(г_С1³г_С2)/k]*(Mг³k_Zbг_IISb³ + M_q³(d_W г_II¹ + (h₁ - d_W)г_IISb¹ +h² г_IIsb² )+ M_С³C_II³)

R_усл³ = [(1,1*1)/1]*(0,62*10,6 + 3,14*(0*27 + (2,3 - 0)*10,13 + 2,2*10,2)+ 5,9*40) = 424,8 кПа;

В целом площадка пригодна для возведения здания. Рельеф - спокойный с небольшим уклоном в сторону скважины 3. Уклон составляет 1,92%. Грунты имеют достаточную прочность и малую сжимаемость для того, чтобы их использовать в качестве естественного основания. Грунтовых вод необнаружено, что значительно улучшает условия строительства фундаментов.

Определим глубину сезонного промерзания:

d_f = k_hd_fn

d_fn= d₀vM_t , d₀ для суглинков и глин 0,23.

M_t = 70,9

d_fn = 0,23*v70,9 = 1,94м

k_h = 0,8 (табл.1 СНиП 2.02.01-83*)

d_f = 0,8*1,94 = 1,56м

d_W < d_f + 2м, I_L > 0.25

Суглинок, залегающий в зоне промерзания, в соответствии с таблицей 2 СНиП 2.02.01-83* является пучинистым грунтом, поэтому глубина заложения фундамента здания должна быть принята не менее расчетной глубины промерзания суглинка d_f = 1,56м , а при производстве работ в зимнее время необходимо предохранение основания от промерзания.