144965 (Механіка грунтів, основи та фундаменти), страница 2

де n = 3 – кількість поверхів.

Нормативне навантаження на 1 м² перекриття :

qⁿ = q^*(n)x γ_n= 9,42 х 0,95 = 8,95 кПа.

Розрахункове навантаження на 1 м² перекриття :

q = q^*x γ_n= 11,1 х 0,95 = 10,55 кПа,

де γ_n = 0,95 - клас відповідальності будівлі II (ДБН В.1.2-2: 2006 «Навантаження і впливи»).

1. Збір навантаження на 1 м2 перекриття над підвалом

Вид навантаження		Підрахунок навантажень		Навантаження при коефіцієнті надійності по навантаженню, кПа
				γf = 1		γf	γf > 1
Постійні : - плитка - цементна стяжка ( δ = 20 мм, γ = 22 кН/м3 ) - утеплювач – 150 мм - пароізоляція – 6 мм - з/б плита покриття – 220 мм	0,020*22 0,15*5 0,006*6		0,30 0,440 0,750 0,036 3,000		1,1 1,3 1,2 1,2 1,1	0,33 0,572 0,900 0,043 3,300
Всього: g =			4,53		-	5,15
Тимчасове (корисне): v = 7 кПа,			4,9		1,2	5,88
Разом : q* = g + v =			9,43		-	11,03

Понижуючий коефіцієнт

де n = 3 – кількість поверхів.

Нормативне навантаження на 1 м² перекриття над підвалом :

qⁿ = q^*(n)x γ_n= 9,43 х 0,95 =8,96 кПа.

Розрахункове навантаження на 1 м² перекриття над підвалом :

q = q^*x γ_n= 11,03 х 0,95 = 10,48 кПа,

де γ_n = 0,95 - для класу відповідальності будівлі II (ДБН В.1.2-2: 2006 «Навантаження і впливи»).

1. Збір вітрового навантаження

Місто Харків знаходиться в IІ - му вітровому районі, для якого

W₀ = 0,43 кПа.

Граничне розрахункове значення вітрового навантаження визначається за формулою

 – коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження ;

– коефіцієнт, що визначається за формулою:

С ⁼ С_aer C_h C_alt C_rel C_dir C_d

де С_aer = 0,8 + 0,6 = 1,4;

C_h –рівний 1;

C_rel –рівний 1;

C_dir –рівний 1;

C_d –рівний 1.

Z (м)	Ch для типу місцевості
	III
≤ 5	0,90
10	1,20
20	1,55
40	2,00

- площа стіни шириною 1 м і висотою 3,0 м

Відстань, м	z, м	Ch	W0, кН/м2	Сaer		Wm, кН/м2	, м2	, кН
-0,200	0	0,90	0,43	1,4	1,14	0,618	3,80	2,348
+3,600	3,80	0,90	0,43	1,4	1,14	0,618
							3,6	2,401
+7,200	7,40	1,044	0,43	1,4	1,14	0,716
							3,6	2,815
+10,850	11,00	1,235	0,43	1,4	1,14	0,848

Знайдемо суму моментів горизонтальних вітрових зусиль відносно точки А ( точка на рівні відмітки землі: -0,200 м).

або

де – розрахункове вітрове навантаження на стіну і-го поверху, кН;

– плече сили W_m відносно т.А, м;

м – ширина будинку в осях А-В.

Отже, кН

Визначимо нормативне зусилля V_n за формулою :

V_n = V /γ_fm = 3,62 /1,14= 3,18 кН.

Схема вітрового навантаження

1. Збір навантаження на низ підошви фундаментів

1. По розрізу 1-1.

а) від вітрового навантаження

- нормативне: N_1n = V_n = 3,18 кН;

- розрахункове: N₁ = V = 3,62 кН;

б) від покриття :

- нормативне: N_2n = q_n × A₁ = 3,82 кН/м²×3 м² = 11,46 кН;

- розрахункове: N₂ = q× A₁ = 4,42 кН/м²×3 м² = 13,26 кН;

в) від перекриття над І-ІІ поверхами :

- нормативне: N_3n = q_n×A₁×2 = 8,95 кН/м²×3 м²×2= 53,7 кН;

- розрахункове: N₃ = q×A₁×2 = 10,55 кН/м²×3 м²×2=63,3 кН;

г) від перекриття над підвалом:

- нормативне: N_4n = q_n × A₁ = 8,96 кН/м²×3 м²= 26,88 кН;

- розрахункове: N₄ = q× A₁ = 10,48 кН/м²×3 м²= 31,44 кН;

д) від цегляних стін та вікон:

- нормативне: N_5n = 1 м ×h_буд×(1-к)×b_ст×18 кН/м³ =1 м×11,7 м×(1-0,28)×0,51 м×18кН/м³ =77,33 кН+11,7 м×1 м×0,28×0,5кН/м²=79,0 кН;

- розрахункове: N₅ = N_5n × γ_fn = 79,0 кН×1,1 = 86,9 кН;

Сумарне навантаження:

• нормативне навантаження під підошвою фундаменту:

N = ΣN_iⁿ = N_1n+N_2n + N_3n + N_4n +N_5n = 3,18 + 11,46 + 53,7 + 26,88 + 79,0 = 174,2 кН

• розрахункове навантаження під підошвою фундаменту

N = ΣN_i = N₁ + N₂ + N₃ + N₄ +N₅ = 3,62 + 13,26 + 63,3 + 31,44 + 86,9=198,52 кН.

1. По розрізу 2-2

а) від покриття

- нормативне: N_1n = q_n× A₂ = 3,82 кН/м²×36 м² = 137,52 кН;

- розрахункове: N₁ = q× A₂ = 4,42 кН/м²×36 м² = 159,12 кН;

б) від перекриття над І-ІІ поверхами :

- нормативне: N_2n = q_n×A₂×3 =8,95 кН/м²×36 м²×2=644,4 кН;

- розрахункове: N₂ = q×A₂×3 =10,55 кН/м²×36 м²×2=759,6 кН;

в) від перекриття над підвалом:

- нормативне: N_3n = q_n × A₂ = 8,96 кН/м²×36 м²= 322,56 кН;

- розрахункове: N₃ = q× A₂ = 10,48 кН/м²×36 м²= 377,28 кН;

г) від колон:

- нормативне: N_6n =q_n=0,45 м×0,45 м×13,7 м×25 кН/м³ =69,4 кН;

- розрахункове: N₆ = q = 69,4 кН × 1,1 = 76,3 кН;

Сумарне навантаження

• нормативне навантаження під підошвою фундаменту

N = ΣN_iⁿ = N_1n + N_2n + N_3n + N_4n = 137,52 + 644,4 + 322,56 + 69,4 = 1173,9 кН.

• розрахункове навантаження під підошвою фундаменту

N = ΣN_i = N₁ + N₂ + N₃ = 159,12 + 759,6 + 377,28 + 76,3 = 1372,3 кН.

Cхема вантажних площ в перерізах

1. По розрізу 3-3

а) від вітрового навантаження

- нормативне: N_1n = V_n = 3,18 кН;

- розрахункове: N₁ = V = 3,62 кН;

б) від стін та вікон

- нормативне: N_2n = 1 м ×h_буд×b_ст×18 кН/м³ =1 м×11,7 м×0,51 м×18кН/м³ =107,4 кН+11,7 м×1 м×0,5кН/м²=113,3 кН;

- розрахункове: N₂ = N_2n × γ_fn = 113,3 кН×1,1 = 124,6 кН;

Сумарне навантаження:

• нормативне навантаження під підошвою фундаменту

N = ΣN_iⁿ = N_1n + N_2n =3,18 + 113,3 =116,5 кН.

• розрахункове навантаження під підошвою фундаменту

N = ΣN_i = N₁ + N₂ = 3,62 + 124,6 = 128,2 кН.

1. ВИЗНАЧЕННЯ ШИРИНИ ПІДОШВИ СТРІЧКОВОГО ФУНДАМЕНТУ

Як було визначено, закладання фундаменту повинно бути нижче глибини планувальної відмітки на 3,4…3,5 м. Попадаємо в 31 шар грунту, розрахунковий опір якого рівний 284 кПа Збірний стрічковий фундамент складається з фундаментних плит висотою 0,3 (0,4) м і стінових блоків висотою 0,58 м.

При підрахунку навантажень на фундамент дана споруда класифікується як споруда із жорсткою конструктивною схемою, тому вертикальна сила передається фундаменту без ексцентриситету. Горизонтальна сила від бокового тиску грунту на стінку підвалу, що сприймається перекриттям першого поверху і підлогою підвалу, в розрахунку не враховується.

1. Визначення ширини підошви фундаменту в першому наближенні

1. По перерізу 1 – 1:

31 шар грунту: м² м

1. По перерізу 3 – 3

31 шар грунту: м² м

1. Визначення розрахункового опору ґрунту

,

де b₁ =0,8 м ; b₃ = 0,54 м ; - ширина підошви фундаментів у відповідних перерізах;

k_z = 1 ( при b < 10 м).

k = 1,1 - коефіцієнт, приймаємо, фізико-механічні характеристики прийняті згідно ДБН В.2.1- 10-2009 «Основи і фундаменти будівель та споруд».

В якості грунту основи під фундаменти приймаємо шар " 31 " - глина легка пилувата, напівтверда.

γ_c1 = 1,25 ; γ_c2 = 1,0 - коефіцієнти умов роботи за табл. Е.7 ДБН при

L / Н = 24/11,6 = 2,1 > 1,50,

γ_II = 17,85 кН/м³ - оcереднене розрахункове значення питомої ваги грунтів, залягаючих нище підошви фундаментів.

γ`_II = 19,2 кН/м³ - оcереднене розрахункове значення питомої ваги грунтів , залягаючих вище підошви фундаментів.

d_b = 2 м - глибина підвалу;

d₁₍₁₎ = 1,1 м ; d₁₍₃₎ = 1,1 м: - глибини закладання фундаментів .

с_II = 47 кПа;

φ_II = 18° ;