1.3 Сбор нагрузок

Рисунок 5. Определение грузовых площадей

Сбор нагрузок – методом грузовых площадей.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка( ),передающаяся от колонны на фундамент, подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролета на грузовую площадь покрытия или перекрытия, приходящуюся на рассматриваемую колонну.

, (1.1)

где – грузовая площадь покрытия (перекрытия), приходящаяся на рассматриваемую колонну;

– заданная единичная нагрузка соответствующего пролета.

В единичные значения нагрузок включены: собственный вес конструкции покрытия (перекрытия), собственный вес колонны, снеговая, крановая и другие виды нагрузок.

Кроме вертикальной нагрузки от колонн, на которые опираются элементы покрытия или перекрытий, на фундаменты передаются моменты и горизонтальные силы, действующие в плоскости поперечника здания.

Нагрузки от собственного веса стен подсчитываются как произведение одного квадратного метра вертикальной поверхности на грузовую площадь, приходящуюся на рассматриваемый фундамент.

, (1.2)

где – ширина стенового пояса, приходящаяся на рассматриваемый фундамент;

– высота стены;

– вес стеновых панелей, равный 0,3т/м²

– коэффициент просветности, учитывающий уменьшение веса стен за счет оконных и дверных проемов:

• для наружных стен цехов промышленных зданий, равный 0,6;

• для наружных стен бытовых помещений, равный 0,8;

Фундамент Ф1.

N=g*A = 10*12*6=720 кН

М=0,08*N=0,08*720=57,6 кН*м

Q=0,01*N= 0,01*720=7,2 кН

=6*16,2*3*0,6=175,0 кН

Фундамент Ф3.

N=g*A = 12*3*10=360 кН

М=0,08*N=0,08*360=28,8 кН*м

Q=0,01*N= 0,01*360=3,6 кН

=3*16,2*3*0,6=87,48 кН

=3*16,2*3*0,6=87,48 кН

Фундамент Ф4.

N=g*A = 10*12*3+15*12*3=900 кН

М=0,08*N=0,08*900=72 кН*м

Q=0,01*N= 0,01*900=9 кН

=6*16,2*3*0,6=175,0 кН

Фундамент Ф5.

N=g*A = 10*12*6+15*12*6=1800 кН

М=0,05*N=0,05*1800=90 кН*м

Q=0,006*N= 0,006*1800=10, 8 кН

2. Анализ инженерно геологических условий

грунт 20 – суглинок

Удельный вес твердых частиц грунта, т/м³: γ_s = γ_s * g , (2.1)

где ρ_s-плотность твердых частиц грунта г/см ³ (т/м³)

γ_s1=2,69*10=26,9 (кН/м³);

, (2.2)

где – влажность на границе текучести;

– влажность на границе раскатывания.

.

Наименование грунта по показателю текучести:

, (2.3)

где – природная влажность.

.

Так как ([3], табл.1.9) грунт пластичный.

• определение плотности сложения грунта (табл.7.[3])

(2.4)

p_s – плотность твердых частиц,

(2.2)

p – плотность грунта,

W – естественная влажность,

p_d – плотность грунта в сухом состояние.

• Определение степени влажности [3]

Так как то грунт является влажным

где S_r – степень влажности грунта,

ρ_s – плотность частиц грунта,

ρ_ω – плотность частиц воды, ρ_ω=1т/м³,

, (2.4)

где – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести: . (2.5)

- грунт ненабухающий (П<0,3)

_(2.6)

• определение степени сжимаемости

5МПа<Е=14МПа<20МПа => грунт среднесжимаемый.

грунт 18 - супесь

• уточнение вида грунта (табл.1.8.[3])

I_Р=ω_L- ω_Р (2.4)

где I_Р - число пластичности,

ω_L – влажность на границе текучести,

ω_Р – влажность на границе пластичности (раскатывания).

I_Р=0,235 – 0,090 = 0,145

грунт – супесь.

• наименование грунта по показателю текучести

I_L=( ω- ω_Р)/(ω_L- ω_Р) (2.5)

где I_L – показатель текучести,

ω – природная влажность.

I_L=(0,123-0,090)/(0,235-0,090)=0,227

грунт пластичной консистенции.

p_s – плотность твердых частиц,

• определение степени сжимаемости

5МПа<Е=17МПа<20МПа => грунт среднесжимаемый.

грунт 27 – суглинок

Удельный вес твердых частиц грунта, т/м³: γ_s = γ_s * g , (2.6)

где ρ_s-плотность твердых частиц грунта г/см ³ (т/м³)

γ_s1=2,72*10=27,2 (кН/м³);

, (2.7)

где – влажность на границе текучести;

– влажность на границе раскатывания.

.

Наименование грунта по показателю текучести:

, (2.8)

где – природная влажность.

.

Так как ([3], табл.1.9) грунт пластичный.

• определение плотности сложения грунта (табл.7.[3])

(2.9)

p_s – плотность твердых частиц,

(2.10)

p – плотность грунта,

W – естественная влажность,

p_d – плотность грунта в сухом состояние.

• Определение степени влажности [3]

Так как то грунт является водонасыщенным

где S_r – степень влажности грунта,

ρ_s – плотность частиц грунта,

ρ_ω – плотность частиц воды, ρ_ω=1т/м³,

, (2.12)

где – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести: . (2.13)

- грунт ненабухающий (П<0,3)

_(2.14)

• определение степени сжимаемости

5МПа<Е=13,2МПа<20МПа => грунт среднесжимаемый.

Вывод: По сжимаемости грунтовое основание среднесжимаемое. При воздействии фундаментов мелкого заложения уровень грунтовых вод не приведут к усложнению, так как они расположены глубоко котлована.

Верхний слой пластичный, он может быть пучинистым при промерзании

Просадка грунтов отсутствует, поэтому условия возведения фундаментов благоприятна