Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

6.5. После окончания работ по устройству фундаментов следует незамедлительно закончить вокруг здания планировку с обеспечением стока атмосферных вод от здания и устройством отмосток.

6.6. Не допускается оставлять мелкозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания.

6.7. Запрещается устраивать мелкозаглубленные фундаменты на промерзшем основании. В зимнее время допускается устраивать такие фундаменты только при условии глубокого залегания грунтовых вод с предварительным оттаиванием мерзлого грунта и обязательной засыпкой пазух непучинистым материалом.

Приложение 1

Определение расчетной предзимней влажности грунта

Расчетная предзимняя влажность в слое грунта толщиной, равной глубине нормативного промерзания d_fn определяется по формуле

, (1)

где W_п - средневзвешенное значение влажности в слое сезонно про­мер­зающего грунта, доли един., полученное по результатам изысканий в летне-осенний период;

W_e - расчетное количество осадков, выпавших за период t, предшествующий моменту проведения изысканий и определяемый по формуле (2);

W₀ - расчетное количество осадков, выпавших в предзимний (до установления среднемесячной отрицательной температуры воздуха) период, равный по продолжительности t_e.

Значения W_{e и} W₀ определяются по данным "Справочника по климату" или по среднемноголетним данным наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства. Продолжительность периода t_e , сутки, определяется отношением

, при t_e £ 90, (2)

где K - коэффициент фильтрации, м/сутки.

Приложение 2

Расчет деформации пучения ненагруженной поверхности грунта

1. Деформация пучения ненагруженной поверхности пылевато-глинистого грунта при его промерзании до расчетной глубины d_f в зависимости от расчетной предзимней влажности W определяется по формулам

при W > W_pr

(1)

при W £ W_pr

, (2)

где W_pr - влажность предела пучения грунта, определяемая по формуле

, (3)

в которой

0,92, r_w, r_s, r_d - плотность, т/м³, соответственно льда, воды, твердых частиц и сухого грунта;

K_w - коэффициент содержания незамерзшей воды в мерзлом грунте при температуре, равной 0,5Т_up ;

Т_up - минимальная температура грунта, пря которой прекра­щается его пучение; T_up, K_w определяются по таблице настоящего приложения;

T₀ - расчетная температура у открытой, оголенной от снега поверхности грунта (°С); принимается равной средней температуре воздуха за зимний период;

W_p, W_cr - те же обозначения, что в п.2.1;

K_b - параметр, выражающий отношение коэффициентов влагопроводности, равный

, (4)

где W_sat - полная влагоемкость грунта;

I_t - температурный коэффициент, равный

, (5)

где y - параметр, характеризующий зону одновременного пучения, определяется по номограммам (рис.1,2);

h - параметр, выражающий связь между температурой и содержа­ни­ем незамерзшей воды в зоне промерзания, определяется по таблице настоящего приложения.

2. Деформация пучения ненагруженной поверхности песчаного грунта определяется по формуле

h_f = f_id_f, (6)

где f_i - интенсивность пучения, принимаемая равной:

f_i = 0,035 для слабопучинистого песчаного грунта;

f_i = 0,07 для среднепучинистого песчаного грунта.

Таблица

Значения параметров h, K_w, и температуры прекращения пучения T_up различных видов глинистого грунта

Примечание. Для промежуточных значений температуры коэффициент K_w принимается по интерполяции.

Рис.1. Значение параметра y для суглинков

Рис. 2. Значение параметра y для пылевато-глинистых грунтов

Приложение 3

Определение сопротивления смещению мерзлого грунта относительно фундамента

1. Сопротивление смещенного мерзлого грунта относительно фундамента определяется по таблице настоящего приложения в зависимости от скорости пучения u_t и расчетной температуры промерзающего грунта T_d под фундаментом.

2. Скорость пучения грунта u_t, м/сутки, определяется из выражения

, (1)

где h_fi - деформация пучения ненагруженного основания, определяемая в соответствии с п. 4.3;

t_d - продолжительность периода, в месяцах, промерзания грунта под фундаментом

, (2)

Здесь t₀ - продолжительность периода с отрицательными температурами воздуха, в месяцах, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

d, h_п, d_f - те же обозначения, что в п. 4.3.

3. Расчетная температура грунта под фундаментом определяется по формуле

, (3)

при

, (4)

где T_min - средняя температура воздуха наиболее холодного месяца зимнего периода, °C, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

Таблица

Значения s_s

Примечание. Для промежуточных значений T_d и u_f значение s_s принимается по интерполяции.

Приложение 4

Расчет показателя гибкости конструкций здания

1. Показатель гибкости конструкций здания l определяется по формуле

, (1)

где [EI] - приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления - стена, тс.м², определяемая по формуле (4);

С - коэффициент жесткости основания при пучении грунта для оснований ленточных фундаментов;

L - длина стены здания (отсека), м;

, (2)

для оснований столбчатых фундаментов

, (3)

Здесь p_r, h_fi, b₁ - те же обозначения, что в пп. 4.4-4.5;

A_f - площадь подошвы столбчатого фундамента, м²;

n_i - число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).

2. Приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конст­рукций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, тс/м², определяется по формуле

[EI] = [EI]_f + [EI]_z + [EI]_p + [EI]_s, (4)

где [EI]_f, [EI]_z, [EI]_p, [EI]_s - соответственно жесткость на изгиб фундамента, цоколя, пояса усиления, стены здания.

3. Жесткость на изгиб, тс/м², фундамента, цоколя и пояса уси­ления определяется по формулам

[EI]_f = g_fE_f(I_f + A₀y₀²); (5)

[EI]_z = g_zE_z(I_z + A_zy_z²); (6)

[EI]_p = g_pE_p(I_p + A_py_p²); (7)

где E_f, E_z, E_p - соответственно модули деформации тс/м², мате­риала фундамента, цоколя и пояса;

I_f, I_z, I_p - соответственно моменты инерции, м⁴, поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления относи­тельно собственной главной центральной оси;

A₀, A_z, A_p - площади поперечного сечения, м², фундамента, цоколя и пояса усиления;

y₀, y_z, y_p - соответственно расстояния, м, от главной центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до условной центральной оси сечения всей системы;

g_f, g_z, g_p - соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса усиления, принимаемые равными 0,25.

Жесткость на изгиб фундамента, состоящего из блоков, не связанных между собой, принимается равной нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная работа, цоколь и фундамент следует рассматривать как единый конструктивный элемент. При отсутствии поясов усиления [EI]_p = 0. При наличии нескольких поясов усиления жесткость на изгиб каждого из них определяется по формуле (7).

4. Жесткость на изгиб, тс/м², стен из кирпича, блоков, моно­литного бетона (железобетона) определяется по формуле

[EI]_s = g_sE_s(I_s + A_sy_s²), (8)

где E_s - модуль деформации материала стены, тс/м²;

g_s - коэффициент условий работы стены, принимаемый равным: 0,15 - для стен из кирпича, 0,2 - для стен из блоков, 0,25 - для стен из монолитного бетона;

I_s - момент инерции поперечного сечения стены, м⁴, определяется по формуле (9);

А_s - площадь поперечного сечения стены, м²;

у_s - расстояние, м, от главной центральной оси попереч­ного сечения стены до условной нейтральной оси сечения всей системы.

Момент инерции поперечного сечения стены определяется по формуле

, (9)

где I₁ и I₂ - соответственно момент инерции сечения стены по проемам и по простенкам, м⁴.

Площадь поперечного сечения стены определяется по формуле

, (10)

где b_s - толщина стены, м.

Расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по формуле

, (11)

5. Состояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-цоколь-пояс усиления - стена определяется по формуле

, (12)

где E_i, A_i - соответственно модуль деформации и площадь поперечного сечения i-го конструктивного элемента (цо­коля, стены, пояса);

g_i - коэффициент условий работы i-го конструктивного элемента;

y_i - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения i-го конструктивного элемента до главной центральной оси поперечного сечения фундамента.

6. Жесткость на изгиб, тс.м², стен из панелей определяется по формуле

, (13)

где E_j, A_j - соответственно модуль деформации, тс/м², и площадь поперечного сечения, м², j-той связи;

m - число связей между панелями;

d_i - расстояние от j-той связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;

y₀ - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-стена здания, определяемое по формуле

, (14)

в которой n - число конструктивных элементов в системе фундамент-стена.

Приложение 5

ПРИМЕР РАСЧЕТА МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННОГО ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Требуется запроектировать мелкозаглубленный фундамент одноэтажного здания с полами по цокольному перекрытию, возводимому вблизи г. Вологды.

Материалом стен является легкий бетон М75, имеющий модуль упругости E_s = 6×10⁶ КПа (0,6х10⁶ тс/м²). Длина наружных стен дома L₁ = 12,6 м, L₂ = 6,3 м; высота стен 3,38 м, наибольшая высота проемов h₁ = 2,2 м, толщина стен b_s = 0,4 м. Расчетная температура воздуха внутри помещения +5 °C.

2. Инженерно-геологические условия строительства.

Грунты площадки представлены покровными суглинками, которые в пределах нормативной глубины промерзания имеют следующие характеристики:

плотность сухого грунта r_d = 1,64 т/м³;

плотность твердых частиц r_s = 2,79 т/м³;

природная влажность грунта W_п1 = 0,295, W_п2 = 0,26 (неравномерное распределение по площадке изысканий);

влажность на границе текучести W_L = 0,32;

влажность на границе раскатывания W_p = 0,208;

число пластичности I_p = 0,112;

полная влагоемкость грунта W_sat = 0,251;

коэффициент фильтрации K = 3х10^-2 м/сут.

Уровень подземных вод залегает на глубине 3,0 м. Нормативная глубина промерзания d_fn = 1.5 м.

2. ОЦЕНКА ПУЧИНИСТОСТИ ГРУНТОВ

Определим параметр R_f по формуле (2.1) настоящих норм:

,

где W - расчетная предзимняя влажность грунта в слое сезонного промерзания, определяется по формуле (1) приложения 1;

W_п - среднее значение природной влажности по глубине d_fn в период изысканий в конце июля, равно W_п1 = 0,295, W_п2= 0,26;

We, W₀ - расчетное количество осадков, выпавших за период te, предшествующий моменту проведения изысканий, и за тот же период te до установления среднемесячной отрица­тельной температуры воздуха, соответственно.

Согласно данным "Справочника по климату", вып.1 (Л.,Гидроме-теоиздат, 1968) среднемесячное количество осадков, выпадающих в летне-осенний период в районе г. Вологды (табл. la, станции 320, 321), составляет:

Месяц VI VII VIII IX Х

количество

осадков, мм 74 76 75 72 58

Расчетное количества осадков за период 1,7 месяца до начала промерзания грунта равно:

Расчетные экстремальные значения влажности при W_п1 и W_п2 равны:

W_cr = 0,21 (рис.1 BCH)

(СНиП 2.01.01-82. Строи­тельная климатология и геофизика).

с учетом исходной плотности сухого грунта r_d = 1,64 т/м³;

Согласно табл.1 настоящих норм площадка сложена среднепучинистыми грунтами. На основе полученного результата по п.3.5 на­стоящих норм производится выбор конструктивного решения фунда­мента.

3. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ

Принимаем сборно-монолитный фундамент из армированных блоков, уложенных на песчаную подушку.

Ширина блоков b₁ = 0,4 м; высота h = 0,53 м; бетон тяжелый М100 с модулем упругости E_f = 17x10⁶ кН/м² (1,7х10⁶ тс/м²). Погонная нагрузка на фундамент составляет q_i = 28,4 кН/м (2,84 тс/м). Высота песчаной подушки 0,2 м. Глубина заложения фундамента 0,2 м от планировочной отметки. В соответствии с табл. 2 настоящих норм предельные деформации пучения равны: S_u = 3,5 см,

4. РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА

1. Проверка устойчивости здания на действие касательных сил морозного пучения.

Приняв в соответствии с указаниями п. 4.22 значение нормативных касательных сил пучения 9 тс/м² (90 кН/м²), произведем расчет устойчивости сооружения по СНиП II-18-76, приложение 5, учитывая действие касательных сил пучения на 1 м наружной стороны фундамента:

t_thA_fh £ N

N = 28,4х0,9 =25,6 кН/м

t_thA_fh = 90х0,2х1,0 = 18 кН/м

18 < 25,6

Таким образом, условие устойчивости выполняется.

2. Расчет основания по деформациям пучения.

Определим величину пучения ненагруженной поверхности грунта h_t (приложение 2) при глубине промерзания 1,5 м.

Определим параметры T_up, h, K_w(T_up), W_pr, K_b, y, I_t.

Согласно табл. 3 приложения 2:

Tup, = -2 °C;

h, = 4,25;

K_w(T_up) = 0,6.

Определим по формуле (3) приложения 2 W_pr:

По графику рис. 1 приложения 2 параметр y при влажности W₁ и W₂: y₁ = 1,05, y₂ = 1,41.

По формуле (5) приложения 2 определим параметр I_t:

принимаем I_t1 = 1.

При W₁ < W_pr (0,25 > 0,241) величину h_f1 определим по формуле (1) приложения 2:

При W₂ < W_pr ( 0,22 < 0,241) величину h_f2 определим по формуле (2) приложения 2;

3. Определим величину пучения h_fi ненагруженного основания под фундаментом (табл.3)

При d_wfn +z (3,0 < 1,5 +1,8) ( z - определяется по таблице 4 ВСН) и при W > W_cr +0,3I_p (0,25 > 0,21 + 0,033), расчет производим по второй расчетной схеме:

4. Определим величину пучения под подошвой фундамента с уче­том давления по подошве фундамента от внешней нагрузки.

Давление пучения на подошву фундамента от нормальных сил пу­чения определим по формуле (4.6):

d_z = d_f - d - h_п = 1,5 - 0,2 - 0,2 = 1,1м

К_a= 0,26 (рис.3), А_f =l₁b₁ = Iх0,4 = 0,4м².

s_s находим по приложению 3 настоящих норм. Для этого опреде­ляем продолжительность периода промерзания t_d и скорость пуче­ния V_f по формулам (1) и (2) приложения 3:

Значения температуры у поверхности грунта T_п и под подошвой фундамента T_d определим по формулам (3) и (4) приложения 3:

Так как |T_п| > |0,5T_min|, примем Т_п = Т_min = -5,9 °C

При V_f = 0,033 см/сут и T_d = -4,3 °C по табл. приложения 3 опре­делим s_s = 63 КПа (6,3 тс/м²).

Деформацию пучения грунта основания с учетом давления под подошвой фундамента определим по формуле

В рассматриваемом случае давление под подошвой фундамента равно:

Величину b определяем по табл. 5 ВСН 29-85:

b = 0,965.

Тогда

5. Относительную неравномерность деформаций основания без учета жесткости конструкций здания для ленточного фундамента продольной стены длиной L₁ = 12,6 м определим по формуле (4.9).

Из расчетов следует, что удовлетворяется только условие (4.1) настоящих норм.

6. Произведем расчет с учетом влияния жесткости фундамента и надземных конструкций на выравнивание неравномерных деформаций основания. Определим жесткость на изгиб системы фундамент - стена здания.

Момент инерции сечения участка стены над проемом относительно собственной главной центральной оси составит:

Расстояние между главной центральной осью сечения участка стены над проемом и главной центральной осью стены равно:

Момент инерции сечения участка стены над проемом относительно главной центральной оси всей стены составит:

I₁ = I^'₁ +a²A_s1 = 0,055 +1,1² x 0,4 x 1,18 = 0,626 м⁴.

Момент инерции участка стены по простенку относительно главной центральной оси стены составит:

Приведенный момент инерции сечения стены равен (формула (9) приложения 4 ВСН):

Приведенную площадь поперечного сечения стены рассчитаем по формуле (10) приложения 4.

Расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент - стена определим по формуле (12) приложения 4.

Жесткость на изгиб поперечного сечения фундамента и стены в соответствии с формулами (5), (8) приложения 4 составит:

[EI]_f = g_fE_f(I_f + A₀y₀²) =

=

[EI]_s = g_sE_s(I_s + A_sy_s²) = (0,84 +1,18x 0,72²) =

= 1742050 КН м² (174205 тсм²),

где

y_s = y^'_s - y₀ = y + 0,5y_f - y₀ = 1,47 + 0,29 - 1,04 = 0,72 м.

Приведенная жесткость на изгиб системы фундамент - стена равна (формула (4) приложения 4):

[EI] = [EI]_f + [EI]_s = 1094100 + 1742050 = 284х10⁴ кНм² =

= (28,4х10⁴ тсм²).

По формуле (1) приложения 4 определим показатель гибкости конструкций здания l, предварительно вычислив по формуле (2) коэффициент жесткости при пучении:

При l₁ = 0,58 коэффициент w₁, найденный по графику рис. 4, равен 0,034.

По формуле (4.8) настоящих норм определим e_fp:

Полученное значение (0,33х10^-4 < 0,6x10^-3).

Таким образом, расчетом установлено, что эксплуатационная надежность здания на морозоопасном основании обеспечивается.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Общие положения

2. ОЦЕНКА ПУЧИНИСТОСТИ ГРУНТОВ

3. КОНСТРУКЦИИ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

4. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЯ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ ПУЧЕНИЯ ГРУНТА

5. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ

6.УСТРОЙСТВО МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

Приложение 1. Определение расчетной предзимней влажности грунта

Приложение 2. Расчет деформации пучения ненагруженной поверхности грунта

Приложение 3. Определение сопротивления смещению мерзлого грунта относительно фундамента

Приложение 4. Расчет показателя гибкости конструкций здания

Приложение 5. Пример расчета мелкозаглубленного ленточного фундамента

Характеристики

Список файлов стандарта