144539 (620618), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Выбираем несущий слой, в котором расположена подошва фундамента. Согласно рисунку 1. первый слой - песок мелкий, маловлажный мощностью 2,7м. может служить основанием.
6) По глубине сезонного промерзания грунтов.
Расчётная глубина сезонного промерзания грунта df у фундамента определяется по формуле:
-где
- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания - 0,5
где
- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундамента, принимается по таблице 1/2/.
Окончательная глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины сезонного промерзания назначается с учётом расположения грунтовых вод согласно п.п.2.29-2.30/2/.
Нормативная глубина заложения фундаментов в песках мелких для г. Круглое
м.
т.к. в курсовом проекте принимается, что здание проектируется с отапливаемым режимом работы, с расчётной температурой воздуха внутри помещений
.
м.
По конструктивным соображениям принимаем высоту фундамента 1,05 м. Следовательно, с учётом расстояния от уровня пола до обреза фундамента 30 см. окончательно принимаем глубину заложения
м.
3.2 Определение размеров подошвы фундамента
3.2.1 Назначение предварительных размеров подошвы фундамента
Размер подошвы фундамента будем определять графическим методом.
В качестве искусственного основания под фундаменты, в связи со слабым верхнем слоем, принимаем песчаную подушку h=1.0м. При устройстве подушки, с целью замены слабого грунта в основании фундамента используем крупный песок со следующими характеристиками.
ps=2.66 т/м3, pds=1.66>1/6 т/м3, W=10%,
p=pds(1+0,01W)=1,66(1+0,01 10) =1,83 т/м3,
коэффициент пористости:
Несущим слоем для рассматриваемого фундамента является песок, крупный, плотный, маловлажный.
Определяем нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта песчаной подушки по таблицам 4,9,11,5,10 (8),
R0=600 кПа, φ=390, Сn=0.5 кПа, Е0=35МПа
Расчетное сопротивление грунта основания R для зданий без подвала определяется по формуле:
По таблице 4/2/ находим:
Коэффициенты условий работы
и
принимаем по таблице 3/2/.
Коэффициент
/2/.
Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов, будет:
,
где
- расчётная толщина слоёв ниже и выше подошвы фундаментов соответственно.
Определим площадь подошвы фундамента в плане по формуле
Ширина квадратного фундамента равна
Строим график зависимости расчётного сопротивления грунта (R) от ширины подошвы фундамента (b). Так как эта зависимость линейная достаточно определить 2 точки:
При b = 0
При b1 = 2.0м тогда:
Для построения зависимости
подставим в формулу
несколько значений (b) и постоянное значение величины
, находим соответствующее значение
:
Точка пересечения двух графиков даёт приблизительную величину ширины фундамента.
Рисунок 2.1. Определение ширины подошвы фундамента графическим методом.
Принимаем конструктивно монолитный фундамент с шириной подошвы b = 1,4х1,4 м.
Расчётное сопротивление для принятой ширины подошвы фундамента составит:
Проверяем фактическое давление фундамента на основание.
,
где
- нормативная нагрузка на фундамент (по заданию);
Определим вес фундамента:
. 28кН
Вес грунта обратной засыпки:
Тогда
Фактическое давление фундамента на основание:
Условие
соблюдается.
Недонапряжение составляет:
.
3.2.3 Конструирование грунтовой подушки
На поверхности земли
=0; 0,2
=0.
На уровне подошвы фундамента (глубина 1,35)
=1,35*17,0=22,95 кПа;
0,2
=0,2*22,95=4,59 кПа.
Проверяем прочность слабого подстилающего слоя грунта, расположенного на глубине Z=hs=1.0 м. ниже подошвы фундамента. Для определения
на глубине находим: Р0=Рср-
=391.6-22.95=368.65кПа.
По значениям
a=0.527,
тогда
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:
Расчетное сопротивление Rz на кровле слабого подстилающего слоя грунта с характеристиками
кПа.
bz – ширина условного фундамента, м.
где
отсюда:
При
3.2.4 Определение величины осадки основания
Вычисляем ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры
, необходимой для определения глубины расположения нижней границы сжимаемой толщи грунта:
Определим удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды sb для песчаного грунта.
Для 3 слоя:
кН/м3.
На поверхности земли
=0; 0,2
=0.
На уровне подошвы фундамента (глубина 1,35)
=1,35*17,0=22,95 кПа;
0,2
=0,2*22,95=4,59 кПа.
На уровне подошвы грунтовой подушки (глубина 2,35м)
=22,95+1,0*18,3=41,25 кПа;
0,2
=0,2*41,25=8,25 кПа.
На уровне подземных вод, уровень границы 1 и 2 слоев (глубина 2,7м)
=41,25+0,35*17,0=47,2 кПа;
0,2
=0,2*47,2=9,44 кПа.
На уровне границы 2 и 3 слоёв (глубина 3,9м)
=47,2+1,2*19,9=71,08 кПа; 0,2
=0,2*69,78=14,21 кПа.
- на контакте 2 и 3 слоёв c учётом взвешивающего действия воды:
;
На уровне границы 3 и 4 слоев:
;
На уровне границы 4 и 5 слоёв:
;
Разбиваем основание под подошвой фундамента на элементарные слои следующим образом:
- толщину элементарного слоя принимаем в пределах 0,4 b фундамента, но не более 0,5 м;
- физико-механические свойства грунта в пределах элементарного слоя не должны изменяться, т.е. границы элементарных слоёв должны совпадать с границами инженерно-геологических элементов и уровнем подземных вод.
Полученные значения ординат эпюры наносим на расчётную схему.
В точке пересечения эпюры дополнительных давлений со вспомогательной эпюрой находим нижнюю границу сжимаемой толщи:
м.
Определяем осадку каждого слоя грунта основания по формуле 1 приложения 2 /2/, что удобнее делать для каждого ИГЭ в отдельности.
,
где
- безразмерный коэффициент, равный 0,8;
- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в
том слое грунта;
и
- соответственно толщина и модуль деформации
того слоя грунта;
число слоёв, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Результаты разбиения основания на элементарные слои приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
| Наименование грунта | En мПа | h грунта м. | | | | hi, м | Zi, м. | | | | Si, м. |
| Песчаная подушка | 35 | 1,0 | 18,3 | 22,95 | 4,59 | 0 | 0 | 0 | 1,00 | 368,15 | |
| 32,1 | 6,42 | 0,5 | 0,5 | 0,71 | 0,836 | 308,18 | 0,00367 | ||||
| 41,25 | 8,25 | 0,5 | 1,0 | 1,42 | 0,535 | 197,22 | 0,00225 | ||||
| Песок мелкий рыхлый | 18 | 0.35 | 17,0 | 47,2 | 9,44 | 0,35 | 1,35 | 1,92 | 0,426 | 170,31 | 0,0081 |
| Песок средний, средней пластичности | 26 | 1,2 | 9,82 | 49,16 | 9,83 | 0,2 | 1,55 | 2,21 | 0,294 | 108,57 | 0,0008 |
| 54,07 | 10,81 | 0,5 | 2,05 | 2,92 | 0,189 | 69,67 | 0,0013 | ||||
| 58,98 | 11,79 | 0,5 | 2,55 | 3,64 | 0,129 | 47,55 | 0,0009 | ||||
| Суглинок текучепластичный | 13 | 4,8 | 19,7 | 64,89 | 12,98 | 0,3 | 2,85 | 4,07 | 0,105 | 38,70 | 0,0008 |
| 74,74 | 14,94 | 0,5 | 3,35 | 4,78 | 0,077 | 28,38 | 0,0010 | ||||
| 84,59 | 16,91 | 0,5 | 3,85 | 5,5 | 0,060 | 22,12 | 0,0007 | ||||
| 94,44 | 18,88 | 0,5 | 4,35 | 6,2 | 0,050 | 18,43 | 0,0006 | ||||
| 104,29 | 20,85 | 0,5 | 4,85 | 6,92 | 0,039 | 14,37 | 0,0005 | ||||
| 114,14 | 22,82 | 0,5 | 5,35 | 7,64 | 0,032 | 11,79 | 0,0004 | ||||
| 123,99 | 24,79 | 0,5 | 5,85 | 8,34 | 0,026 | - | - | ||||
| 133,84 | 26,76 | 0,5 | 6,35 | 9,07 | 0,023 | - | - | ||||
| 143,69 | 28,73 | 0,5 | 6,85 | 9,78 | 0,020 | - | - | ||||
| 153,54 | 30,70 | 0,5 | 7,35 | 10,5 | 0,017 | - | - | ||||
| Песок гравелистый плотный | 47 | 5,4 | 21 | - | - | 0,4 | 7.85 | - | - | - | - |
| - | - | 0,5 | 8.55 | - | - | - | - | ||||
| - | - | 0,5 | 9.25 | - | - | - | - | ||||
| - | -- | 0,5 | 9.95 | - | - | - | - | ||||
| - | -- | 0,5 | 10.6 | - | - | - | - | ||||
| - | -- | 0.5 | 11.3 | - | - | - | - | ||||
| 0.5 | 12.0 | - | - | - | - | ||||||
| 0.5 | 12.7 | - | - | - | - | ||||||
| 0.5 | 12.7 | - | - | - | - | ||||||
| 0.5 | 12.7 | - | - | - | - | ||||||
| 0.5 | 12.7 | - | - | - | - |
Суммируем осадку в пределах сжимаемой толщи Нс=4250мм.















