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);
Н –расчётная глубина промерзания фундамента;
b – ширина подошвы фундамента (меньшая сторона столбчатого
фундамента, а– большая сторона);
Мγ,Мq, Мс– безразмерные 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
Мы поможем в написании ваших работ! |