9. Изложить последовательность расчетов по определению размеров подошвы ленточного фундамента (расчет по 2-ой группе предельных состояний).

1. Грунтовые условия:

- от поверхности планировки до глубины 3м – супесь пластичная, фи_II=21⁰, _II= ^`_II=18,1кН/м³, С_II=11кПа;

- от глубины 3м и ниже супесь текучая, фи_II=12⁰, _II=19,2кН/м³, С_II=11кПа;

2. фундаментная стена из сборных бетонных блоков шириной=0,6м, глубина заложения подошвы фундамента 2,0м.

3. нагрузки на верхнем обрезе фундамента F^н=120 кН/м, Q^н=25кН.

Примечание:

- изложить общую последовательность определения ширины подошвы фундамента;

- указать по какой формуле (с расшифровкой обозначений) производится расчет осадок (сам расчет выполнять не нужно)

Расчет: предварительно принимаем , где =20кН/м³ – удельный вес грунта выше подошвы фундамента; R₀- определяется по СНиП (табл. 4); A=L*B, L-берем=1, затем находим B. Теперь уточняем R с уже принятой шириной B. R=

(все коэффициенты приведены в СНиП), далее с этой R снова считаем площадь: , b=A/L (L=1м), Осадка определяется методом послойного суммирования по формуле , все обозначения приведены в СНиП (прил. 2).

10. Как определяется расчетная глубина промерзания? Выполнить расчет устойчивости фундамента от действия сил морозного пучения.

Исходные данные:

- фундаменты столбчатые из монолитного бетона без уступов, размером в плане 0,5х0,5м, глубиной заложения 2,5м.

- грунты пучинистые, по степени морозоопасности относятся к сильнопучинистым. Значение удельных касательных сил морозного пучения =100кПа. Нормативная глубина промерзания – 2,2м. расчетная нагрузка на верхний обрез фундамента 150кН.

1. Порядок определения расчетной глубины промерзания:

а) определяется нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_fn. d_fn-зависит от района строительства, определяется по СНиП «ОиФ», «Строительная климатология и геофизика». d_fn=d₀ . d₀-коэфициент, зависящий от типа грунта по СНиП «ОиФ». M_t-сумма среднесуточных температур за зимний период.

б) Определяется расчетная глубина сезонного промерзания (с учетом теплового режима здания) d_f=k_h*d_fn* _, =1,1-коэффициент условий работы, k_h-коэффициент зависящий от конструкций пола в здании и от температуры внутри здания(k_h=0,4-1,1), k_h>1-для неотапливаемых зданий (нет снегового покрова, условия способствуют промерзанию грунта). Если здание строится несколько лет, то основание фундамента в зимний период необходимо утеплять, то же если здание возводится неравномерно (рис. 1).

СНиП 2.02.01-83* Стр.17

2. устойчивость фундамента на действие сил пучения определяется по формуле , -значение расчетной касательной силы пучения, кПа, A_fh-площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м². F-расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке =0,9. -расчетное значение силы кН, удерживающая фундамент от выпучивания за счет сил трения талого грунта о боковую поверхность. =1,1 –коэффициент условий работы. R_fi-принимаем по СНиП (табл. 2), А_fi-площадь вертикальной поверхности сдвига в j-ом слое грунта ниже расчетной глубины промерзания. К сильно пучинистым относятся пылеватоглинистые грунты (суглинок, супесь) при S_r>0,95; J_L>0.5 (пособие к СНиП «ОиФ»)

11. назначить глубину заложения подошвы фундамента из условия недопущения влияния нормальных сил морозного пучения, если нагрузка от стойки каркаса составляет 200кН. При расчете грунтового основания по 2-ой группе предельных состояний следует выполнить расчет проверки прочности слабого подстилающего слоя?

Исходные данные: грунтовое основание однородное по глубине сложено текуче-пластичными суглинками со следующими показателями физико-механических свойств: фи_II=14⁰, _II=17,6кН/м³, С_II=10кПа; Нормативная глубина промерзания – 1,5м. Фундаменты столбчатые ж/б с уступами. d_f=k_h*d_fn* =0,6*1,5*1,1=0,99м, где =1,1 –коэффициент условий работы, k_h=0,6 (по табл. 1 при температуре 15⁰). Так как грунтовое основание - текучепластичный суглинок, то глубину заложения фундамента принимаем больше d_f , от уровня подземных вод глубина заложения не зависит. d=2м. проверка на действие сил морозного пучения , , =110кПа - значение расчетной касательной силы пучения, (табл. 41 пособие к СНиП), (0,75<J_L<1-для текучепластичных суглинков). A_fh=L* d_f, где L – длина фундамента, А_fi=L(d- d_f) - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-ом слое грунта ниже расчетной глубины промерзания; R_fi-по таблице 2, принимаем размеры (самостоятельно). 110*[4*0,5*1]-200

1,1/1,1*[15*1*4*1,5]; (h₁=1м; R_fi=15кПа) 20 45-условие выполняется, окончательно принимаем d=2м. Проверку слабого подстилающего слоя выполнять не нужно.

12. для указанного промздания выполнены свайные фундаменты с повышенным ростверком, залегающим на поверхности грунта (высокий уровень грунтовых вод). Конструкция ростверка ликвидирует лобовые силы морозного пучения. Назначить необходимую из условий обеспечения устойчивости от действия сил морозного пучения длину свай.

Исходные данные:

- в основании залегает суглинок пылеватый с J_L=0,40. мощность слоя 15м.

- уровень грунтовых вод залегает на глубине 0,8м от отметки планировки.

- место строительства – г. Карасук. Нормативная глубина промерзания d_fn=2,2м.

- температура внутри помещения 15⁰С, полы бетонные по грунту.

- используются ж/б сваи сечением 300х300. в ростверк заделывается 300мм головы сваи.

- нагрузка на сваю F=7,0 кН. Погружение свай осуществляется дизель молотом. Длину свай принимать равной (3+n)м, где n=0,1,2-целое положительное число.

Расчетная глубина промерзания d_f=k_h*d_fn* =0,6*2,2*1,1=1,47м, где =1,1 –коэффициент условий работы, k_h=0,6 (по табл. 1 при температуре 15⁰). Устойчивость фундамента на действие сил морозного пучения определяется по формуле ,

, принимаем L_св=3+2м. при J_L=0,4. R_f1-=15кПа (таблица 2), принимаем размеры h₁=1м; h₂=2,8м; R₂=24,8 кПа. =90кПа,

90*4*(0,3*1,47)-7 1,1/1,1*(15*0,3*2*4+24,8*0,3*1,53)

151,8 81,5-условие не выполняется, увеличиваем длину сваи. L_св=3+5=8м; h₁=1м; R_fi=15кПа, h₂=3м; R₂=25кПа; h₃=5м; R₃=29кПа; F_rf=4*(2*0,3*15+2*0,3*25+1*2*0,3*29)=165,6 151,8 – условие выполняется. Принимаем длину сваи L_св=3+5=8м.

13. проверить устойчивость фундаментов выставочного павильона на действие сил морозного пучения. Исходные данные: здание отапливаемое. Температура в помещении t=20⁰. Глубина сезонного промерзания c d fn= 3,5м. Полы бетонные по грунту. Фундаменты железобетонные столбчатые с гладкой не обработанной поверхностью. Расчетная постоянная нагрузка F=250 kH. Сечение подколонника аха=0,5х0,5. Глубина заложения фундамента d=2,2м. Толщина плиты фундамента п = 0,45 м. Площадь подошвы фундамента вхв=2х2м. Грунт засыпки пазух фундаментов – суглинок с Jk = 0,4.

d_f=k_h*d_fn* =0,5*3.5*1,1=1,925м, где =1,1 –коэффициент условий работы, k_h=0,5 (по табл.1). Устойчивость фундамента на действие сил морозного пучения определяется по формуле , =80кПа (по таблице 41 пособие к СНиП), A_fh=4*0,5*1,75+4*2*0,15=4,7м²

, R_f1-=10кПа (таблица 2), А_fi=4*0,3*2=2,4м², по пособию к СНиП п.2.154: выводим коэффициент k_f. k_f=1- ,

=(2,2-0,45)/0,5=3,5;

=1,9/0,5=3,8; ;

=(2,2-0,45)/2=0,875; =1,9/2=0,8; ;

k_f=1- =0,75,

0,75*80 кПа*4,7-250 10*2,4

32 24, -условие не выполняется.