РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ



Определим глубину заложения и размеры столбчатого фундамента каркасного здания пролетом L—36 м, шагом колонн b — 6 м, высотой помещений 6,6 м. Покрытие по двухскатным железобетонным балкам из плит ПНС размером 3х6 м с пароизоляцией из одного слоя пергамина, утеплителя из пенобетона с ρо=400 кг/м3 толщиной 180 мм, цементной стяжки толщиной 25 мм и гидроизоляционного ковра из трех слоев рубероида по одному слою пергамина. Железобетонная колонна сечением 400х400 мм. Размер окон 4,215 х 4,520 м. Стены из силикатногокирпича. Фундаментная балка таврового сечения длиной 5 м. Грунт основания глина бурая, удельная масса γср =2,08 г/см3, объёмная масса γII =1,93г/см3, природная влажность W=0,23; влажность на границе текучести WL=0,34; влажность на границе раскатывания z Wр =0,18; удельное сцепление С II =0,034 Мпа.

 

Оценка инженерно-геологических условий

     В районе строительства залегает грунт :глина бурая

Для проведения необходимых расчетов фундаментов на исходном грунте рассчитываются по формулам следующие характеристики.

6.1.1. Объемная масса (вес) скелета грунта (г/см3)

γск = γ II / (1+W), г/см3 ,                                                                  (13)

 где γ II  – объемная масса (вес) грунта, т. е. отношение массы всего

грунта в образце, в т. ч. и массы воды, заключенной в порах, к объему образца;

                  W – влажность грунта (в долях единицы), т. е. отношение массы воды к массе высушенного грунта;

                  γск – объемная   масса (вес) скелета грунта, т. е. отношение массы (веса) минеральных частиц грунта в образце к объему всего образца.

          γск = 1,93 / (1+0,23)=1,57 г/см3

 

 

6.1.2 Коэффициент пористости

          e0 = (γs - γск ) / γск ,                                                                                 (14)

          где γs – удельная масса грунта, т. е. отношение массы твер­дых

(минеральных) частиц грунта к их объему;

                   e0 – природное (начальное) значение коэффициента пористости,

т.е. отношение объема пор грунта к объему его скелета.

   e0 = (2,47- 1,57) / 1,57=0,75

 6.1.3  Пористость

          n = e0 / (1 + e0 ),                                                                                   (15)

          где п –пористость грунта, т. е. объем пор для единицы объ­ема

грунта.           

      n = 0,75 / (1 + 0,75)=0,43                                                                        

6.1.4 Степень влажности

           G = W · γs / γw · e0 ,                                                                          (16)

   где γw – удельная масса воды;

           γw · e0 / γs = Wп – полная влагоёмкость грунта, т. е.

влажность, теоретически соответствующая полному заполнению пор водой.

         G = 0,23 * 2,74 / 1 · 0,75=0,84

Так как 0,8 < 0,84 < 1, то грунт в районе строительства насыщен водой.        

 6.1.5. Число пластичности

   Iр = WL - Wp,                                                                                         (17)

   где WL-влажность на границе текучести;

          Wp – влажность на границе раскалывания;

            Iр- число пластичности.

    Iр =0,34-0,18=0,16

        

 6.1.6.Показатель консистенции глинистого грунта

   IL = ( W -Wp) / (WL - Wp),                                                                   (18)

   где IL- показатель консистенции глинистого грунта;

          W-природная влажность грунта.

   IL = ( 0,23-0,18) / (0,34-0,18)=0,31

 Глина бурая- тугопластичная

6.1.7. Коэффициент относительной сжимаемости грунта

Определим вначале приведенный коэффициент сжимаемо­сти по формуле              

                                                                                                (19)

где β0 = 1 – 2μ2/ (1 - μ) – безразмерный коэффициент, зависящий от 

коэффициента бокового расширения грунта (коэффициента Пуассона) μ (курсовой работе принимается равным 0,4);

                Е-модуль деформации.       

         β0 = 1 – 2*0,42/ (1 – 0,4) =0,53 

см²/кг·с;

Определим коэффициент сжимаемости по формуле

а = а0 / (1 + e0 ),                                                                                      (20)

где а –коэффициент сжимаемости

а=0,0265/(1+0,75)=0,046

  грунт в районе строительства средне сжимаемости.       

Заключение. Площадка пригодна для возведения сооружения. В основании фундаментов здания залегает среднесжимаемый насыщенный водой глина бурая, находящийся в тугопластичном состоянии.

Определение расчетного давления на грунт основания

Нормативная глубина Н1 промерзания для Ярославля равна 1,5 м. (СНиП 2.01.01.-82)

Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле

 Н = Н1·0,8                                                                                            (21)

      Н = 1,5·0,8=1,2 м.

 Определяем расчетное давление на основание R при условной ширине фундамента b=1,0 м по формуле

     , МПа                         (22)

    где γ с1 и γс2  – коэффициенты условной работы (табл. 22а);       

            kз– коэффициент, принимаемый равным: при b ≤ 10м – kз = 1, при

 b ≥ 10 м – kз = zo/b + 0,2 (zо = 8 м);

           Нрасчётная глубина промерзания фундамента;

            b – ширина подошвы фундамента (меньшая сторона столбчатого 

 фундамента, абольшая сторона);

           Мγ,Мq, Мсбезразмерные коэффициенты, принимаемы в зави-симости от расчетного значения угла внутреннего трения φ II (табл.23) ; 

    С II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего 

      непосредственно под подошвой фундамента.

    k – коэффициент, принимаемый равным 1;

    γΙΙ – расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже

подошвы фундамента, Н/м3;

     γΙΙ΄ – то же, залегающих выше подошвы, Н/м3.

R=1,1*1/1*[0,47*1*1*1,93+2,89*1,2*2,08+5,48*0,034]=9,14тс/м2=0,0914МПа

         

 

Сбор нагрузок

Определяем значения расчётных нагрузок, действующих на фундамент.

                                                                                            Таблица 4

Вид и расчет нагрузки

Нормативная нагрузка, Н

Коэф. перегрузки


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 562; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!