Определение расчетного сопротивления грунта

Исходные данные

Проектируемые фундаменты и основания предназначены для монтажного цеха. Район строительства – Санкт-Петербург. Здание является промышленным, одноэтажным с переменной высотой потолков, есть подвальное помещение. Несущие элементы: стены и колонны.

Далее представлены план, разрез здания и инженерно-геологические условия строительной площадки.

Рис. 1 Схема сооружения

 

 

Табл. 1 Усилия на обрезах фундаментов от расчетных нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях (см. примечание в конце таблицы)

 

Рис. 2 Геолого-литологический разрез

 

 

Табл. 2 Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов

 

 

 

 

 

Анализ инженерно-геологических условий, анализ инженерных свойств грунтов.

Порядок напластованию указан в буровой колонке (рис. 1), Исходные характеристики грунтов приведены в табл. 2.

0,000

Рис. 3 Буровая колонка со схемой напластования грунтов, построенная эпюра условного расчетного сопротивления основания R_o (кПа) по каждому слою грунта

R_o, кПа

	0,5	Почвенно-растительный слой
-5,000	3,5	Глина серая, пылеватая	170,70
	2,5	Супесь серая с линзами песка	288,75
		Суглинок с линзами песка и включениями гальки	204,26

 

Анализируя слои грунта, можно сделать следующие выводы:

1 слой: почвенно-растительный слой,

· мощность 0,5м,

· не может служить основанием

2 слой: глина серая, пылеватая, слоистая (ленточная),

· мощность 3,5 м,

· показатель текучести J _L= 0,60, мягкопластичная глина,

· коэффициент пористости е=1,06,

· условное расчетное сопротивление R_o=170,7 кПа

3 слой: супесь серая, легкая, слабо слоистая с линзами песка,

· мощность 2,5 м,

· показатель текучести J _L= 0,50, пластичная,

· коэффициент пористости е=0,53

· условное расчетное сопротивление R_o=288,75 кПа

4 слой: суглинок, темно-серый, тяжелый, с линзами песка, включениями гальки (морена),

· показатель текучести J _L= 0,29, тугопластичный

· коэффициент пористости е=0,83,

· условное расчетное сопротивление R_o=204,26 кПа

Уровень подземных вод (УПВ) невысокий (-5,000 м в абсолютных отметках).

 

 

Оценка характера нагрузок и конструктивных особенностей здания

Анализируя данные табл. 1 Усилия на обрезах фундаментов от расчетных нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях, можно сделать следующие выводы:

· Абсолютные значения вертикальных нагрузок: фундамент тяжело нагруженный

· Большая степень различия вертикальных нагрузок

· Горизонтальные нагрузки значительные, т. о. ухудшаются условия работы оснований по устойчивости

· Эксцентриситет нагрузки большой.

 

Проектирование фундаментов на естественном основании

Предварительное назначение основных параметров и размеров фундаментов

Исходные данные: длина здания L=29м, высота H=22,5м, расчет для фундамента №3, основной несущий элемент - колонны 1*1,5м, F⁰_VII=2400кН, M⁰_II=44кНм, F⁰_hII=15кН, имеется подвал.

Расчет глубины заложения фундамента:

1. По инженерно-геологическим условиям (напластованию грунтов): фундамент опирается на хороший грунт, супесь серая, с заглублением на 0,1 м

d=4,0+0,1=4,1 м

2. По конструктивным соображениям (наличию подвала)

d=3,0+0,5=3,5 м

3. По глубине промерзания грунтов в районе строительства

Согласно СП22.13330.2011 нормативная глубина промерзания d_fn=d₀*M^1/2,

где d₀=0,23м (глина), M=6,6+6,3+1,5+3,9=18,3 (по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»)

d=d₀*M^1/2=0,23*18,3 ^½=0,98 м

Согласно СНиП 2.02.01-83* расчетная глубина промерзания d= k_n*d_fn,

где k_n=1 (п. 5.5.6 СП22.13330.2011, неотапливаемый подвал)

d= k_n*d_fn=0,98м*1=0,98м

Из трех полученных величин выбирается наибольшая глубина заложения фундамента: d=4,1 м

После назначения глубины заложения фундамента можно определить требуемую площадь подошвы на 1 м длины A_mp=F⁰_VII/R-Ƴ_cp*d,

где F⁰_VII – нагрузка в уровне обреза фундамента по заданию, F⁰_VII =2400 кН,

R-расчетное сопротивление основания, R=250,69 кПа,

Ƴ_cp - средний удельный вес массива, с учетом подвала Ƴ_cp=17кН/м³

A_mp=2400*10³/250,69*10³-17*10³*4,1, A_mp =13,26м²

b=A ^½= 3,64м

 

Определение расчетного сопротивления грунта

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:

Ƴ_с1, Ƴ_с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 5.4 СП 22.13330.2011,

Ƴ_с1=1,2, Ƴ_с2=1,1

K- коэфициент, зависящий от надежности информации о грунте, т.к. данные о грунте принимает из таблиц, то k=1,1

M_Ƴ, M_q, M_c – коэфициенты, принимаемые по таблице 5.5 СП 22.13330.2011,

M_Ƴ=0,61, M_q=3,44, M_c=6,04

k_z-коэфициент, зависящий от ширина подошвы фундамента, k_z=1

b-ширина подошвы фундамента, b=1 м

Ƴ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), Ƴ_II (суглинок)= 19кН/м³ -кажется, у меня здесь ошибка)

Ƴ’_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), Ƴ’_II (почв-раст., глина, супесь)=(Ƴ₁*h₁+ Ƴ₂*h₂₊ Ƴ₃*h₃)/(h₁+ h₂₊ h₃)=(15*0,5+18,1*3,5+20,5*0,1)/4,1, Ƴ ’ _II =17,78 кН/м³

с_II– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, с_II=10кПа

d_b– глубина подвала, для сооружений с подвалом глубиной свыше 2м принимаем d_b=2м

d₁– глубина заложения фундаментов от пола подвала d₁=h_s+h_cf *Ƴ_cf/ Ƴ’_II,где

h_s – расстояние по вертикали от подошвы фундамента до низа констукции пола подвала, м,

h_cf – толщина конструкции пола подвала, м,

Ƴ_cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, 22кН/м³

d₁=0,7+0,1*22/17,78, d₁=0,82м

 

Рис.4 Глубина заложения фундамента от пола подвала

R=250,69 кПа

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: