6. Расчетно-конструктивная часть.

6.1. Технология строительства, основные характеристики бетона и арматуры, технология изготовления конструкций.

Жилое здание возводится из монолитного железобетона в тоннельной опалубке.

Технологическая цепочка процессов возведения здания:

1. установка опалубочных секций с помощью крана;

2. установка арматурных стержней в проектное положение;

3. укладывание и уплотнение бетонной смеси;

4. выдерживание конструкций до проектной прочности;

5. распалубливание конструкций.

6.2. Определение напряжений под подошвой фундамента.

Слой 1.

Суглинок макропористый.

γ=1,92т/м³; φ=24⁰, с=25 кПа, h=5,8 м.

Слой 2.

Песок пылеватый, насыщенный водой.

γ=2,03 т/м³; φ=34⁰, с=3 кПа, h=5,5м.

Слой 3.

Суглинок твердый.

γ=2,10 т/м³; φ=26⁰, с= 40 кПа, h=7,0м.

Слой 4.

Глина твердая.

γ=2,05 т/м³; φ=19⁰, с=16 кПа, h=5,6м.

Определение расчетного сопротивления грунта основания при ширине подошвы b=21,1 м.

Характеристики грунта под подошвой определяются для слоя грунта ниже подошвы фундамента.

Так как b>10, то z=4+0,1·21,1=6,1м

Характеристики грунта:

Расчетное сопротивление определяется по формуле:

где g_с1 и g_с2 - коэффициенты, условий работы;

k - коэффициент, принимаемый равным: k₁ = 1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями [5];

М_g , М_q, M_c - коэффициенты;

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b ³ 10 м - k_z = z₀/b + 0,2 (здесь z₀ = 8 м);

b - ширина подошвы фундамента, м;

g_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

g^/_II - то же, залегающих выше подошвы;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/м³);

d_b - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b = 2 м, при ширине подвала B > 20 м - d_b = 0).

При φ=32,2⁰ М_γ=0.5, M_q=3,0, M_c=5,6, γ_с1=1,14, γ_с2=1, к=1,

к_z=8/21,1+0,2=0,6, d₁=2,85.

Напряжения под подошвой фундамента:

σ_ср=195,5 кН/м²<425,8 кН/м²

σ_max=254,1 кН/м²<511,0 кН/м²

Определение осадки.

Определим толщину линейно-деформируемого слоя Н по п. 2.220 [5].

,

где H₀ и j - принимаются соответственно равными: 6 м и 0,16;

k_p - коэффициент, принимаемый равным: k_p = 0,95 при среднем давлении под подошвой фундамента р = 195 кПа.

Н=(8+0,16·16)·0,95=7,22м.

Т.к. основание сложено пылевато-глинистыми грунтами, то толщина линейно-деформируемого слоя определяется:

.

где принимается равным по предыдущей формуле.

- суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов, от подошвы фундамента до глубины .

Т.о.: .

Так как в пределах толщины Е>10 МПа, расчет осадки выполнить по схеме линейно-деформируемого слоя с условным ограничением глубины сжимаемой толщи.

Определение величины осадки грунта в пределах Н=9,6м осуществляется по формуле (64(7 прил. 2) [5]):

,

где - давление под подошвой фундамента.

- коэффициенты, принимаемые по табл. 57, 58 [5].

- коэффициенты, принимаемые по табл. 59 [5].

- модуль деформации i-го слоя грунта.

zM	ξ=2z/b
0	0	0
1,9	0,24	0,05
3,8	0,475	0,125
5,0	0,625	0,15
6,4	0,8	0,2
8,0	1,0	0,25
9,6	1,2	0,3

Давления под подошвой фундамента в точках 1, 2 и 3 (см. рис. ):

,

,

.

S=4,7 см<[S]=15 см

Определение крена в направлении большей стороны фундамента.

Крен фундамента от действия внецентренной нагрузки определим по п.2.234 [5].

Крен определяется по формуле:

где - средние значения модуля упругости и коэффициента Пуассона.

- коэффициент, определяемый по таблице 67 [5].

- сторона фундамента, вдоль которой вычисляется момент.

N - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы;

е - эксцентриситет;

k_m - коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме линейно деформируемого слоя.

М_y=Ne=36,2 МН·м, n=l/b=2,0, ξ=2·H/b=1,2.

.

Дополнительный крен фундамента, вызванный неоднородностью основания не учитываем.

в пределах допустимых значений.

Основанием будут служить суглинки. Плиту выполнить по щебеночной подушке (или песчаной) толщиной 100мм. в соответствии с п.1.7. “Руководства по проектированию плитных фундаментов”, так как в основании - глинистые грунты в водонасыщенном состоянии.