6502
.pdf11
ИГЭ 1: -89 = , ∙@, ∙( 5>,A> ) = 18,98 кН/мA5>,
ИГЭ 2: -89 = , ∙@, ∙( 5>, ) = 19,31 кН/мA5>, ?
13.) Модуль деформации по компрессионным испытаниям а.) коэффициент сжимаемости
H> = .I .J , кПа (7)
KJ KI
где Р1 иР2 – давления 100 и 200 кПа, е1 и е2 – коэффициенты пористости, соответствующие этим давлениям
ИГЭ 1: H> = |
>, >, A |
= 0,0004 кПа |
|
|
|||||||||
|
|
>> >> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ИГЭ 2: H> = |
>, >,? |
= 0,0003 кПа |
|
|
|
|
|||||||
>> >> |
|
|
|
||||||||||
б.) коэффициент относительной сжимаемости |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
HL = |
|
MN |
|
, кПа-1 |
(8) |
|||
|
|
>,>>> |
|
5. |
|||||||||
ИГЭ 1: HL = |
= 0,00022 |
кПа-1 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
5>, |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ИГЭ 2: HL = >,>>>A5>, ?> = 0,00017 |
кПа-1 |
|
|
|
|
|
|||||||
в.) компрессионный модуль деформации |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OP = |
|
, кПа |
|
(9) |
||||
|
|
|
|
|
MR |
|
|||||||
где β – безразмерный коэффициент, принимаемый для супесей – 0,74, |
для |
||||||||||||
суглинков – 0,62, для глин – 0,4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ИГЭ 1: OP = |
>,? |
= 2818 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
>,>>> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ИГЭ 2: OP = |
>,? |
= 3647 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
>,>>> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
г.) природный модуль деформации |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
O = OP ∙ HP , кПа |
(10) |
где mk – переходной коэффициент, для просадочных грунтов равный 1 ИГЭ 1: Е1=2818 кПа ИГЭ 2: Е2=3647 кПа
14.) Глубина заложения столбчатого фундамента |
|
||
а.) нормативная глубина промерзания |
|
||
ST* = S> ∙ U |
|
, м |
(11) |
V9 |
|||
где d0 – величина принимаемая равной для супесей – 0,28, |
для суглинков и глин – |
||
0,23. |
|
|
|
12
Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в Нижнем Новгороде (по
заданию)
ST* = 0,23 ∙ √42 = 1,49 м
б.) расчетная глубина сезонного промерзания грунта
ST = XY ∙ ST* , м (12)
где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения,
принимается по таб.7.
ST = 0,9 ∙ 1,49 = 1,341 м
в.) глубина заложения фундамента должна быть:
-больше df
-кратной 300 мм
Принимаем глубину заложения d=1,5 м
15.) Ширина подошвы фундамента на просадочном грунте с учетом замачивания
|
Z> ∙ [A + Z ∙ [ − \> = 0 , |
|
(13) |
||||
|
|
Z> = |
B]I∙B]J |
∙ V ∙ -89 , |
|
(14) |
|
|
|
||||||
|
B]I∙B]J |
|
P |
|
|
||
Z = ^ |
∙ _V` ∙ S ∙ -89 + Va ∙ b -89cd − |
M ∙ S , |
(15) |
||||
|
|||||||
|
P |
|
|
где ɣс1 и ɣс2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таб.8 по
водонасыщенному состоянию
k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные
характеристики грунта (φIIsat и сIIsat) определены непосредственными
испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам
Мg, Мq, Мс - коэффициенты, принимаемые по таблице 9 в зависимости от φIIsat
b - ширина подошвы фундамента, м
ɣIIsat – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих
ниже подошвы фундамента, кН/м3
ɣIIsat' – то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3
сIIsat - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего
непосредственно под подошвой фундамента , кПа
ɣmg – удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, кН/м3
M = |
Bж/б 5Bgg123h |
= . 5 .@ = 21.74 кН/мA, |
(16) |
|
|||
|
|
|
13
Z> = ∙ ∙ 0,78 ∙ 18,98 = 14,8 ,
Z = ^∙ ∙ (4,11 ∙ 1,5 ∙ 18,98 + 6,67 ∙ 12)d − 21,74 ∙ 1,5 = 164,44
14,8·b3+164,44·b2=1530 кН
Методом подбора находим ширину фундамента b (кратную 300 мм), b=3 м 16.) Конструируем монолитный фундамент d=1.5 м, b=3 м
Рис.4 Конструирование столбчатого монолитного фундамента
14
17.) Среднее давление под подошвой фундамента
|
i = |
jNgg5jkgg5j7gg |
≤ n , |
(17) |
|
l |
|||
где N0II – нагрузка на обрезе фундамента, |
|
|
||
NfII – вес фундамента (NfII=ɣж/б·Vф-та), |
|
|
||
NgII |
– вес грунта на уступах фундамента (NgII=ɣIIsat'·(Vгр.масс-Vф-та)), |
|
||
А – |
площадь подошвы фундамента (А=b2) |
|
N0II =1530 кН, NfII=24,5·(3·3·0,3+1,8·1,8·0,3+0,93)=107,82 кН,
NgII=18,98·(3·3·1,5-(3·3·0,3+1,8·1,8·0,3+0,93))=172,7 кН, А=32=9 м2,
i = A>5 > , 5 , = 201,2 кПа
@
R – расчетное сопротивление грунта (характеристики в замоченном состоянии)
n = |
B]I∙B]J |
∙ oV ∙ X ∙ [ ∙ |
-89 + V` ∙ S ∙ |
h |
+ Va ∙ b -89p , |
(18) |
P |
-89 |
где kz – коэффициент, принимаемый равным 1, т.к b<10 м
n = ∙ ∙ q0,78 ∙ 1 ∙ 3 ∙ 18,98 + 4,11 ∙ 1,5 ∙ 18,98 + 6,67 ∙ 12r = 241,5 кПа i = 201,2 кПа < n = 241.5 кПа
Условие выполняется, увеличения размеров подошвы фундамента не требуется.
18.) Расчет оснований по деформациям (по II группе предельных состояний) Расчет грунтового основания, сложенного просадочными грунтами,
выполняется из условия
|
t + t- ≤ tu , |
(19) |
где S – осадка грунтового основания, |
|
|
Ssl – |
просадка грунтового основания, |
|
Su – |
предельное значение совместной деформации основания и сооружения |
(Su=10 см для производственных зданий с ж/б каркасом по СП 50-101-2004)
15
18.1 Определение осадки грунтового основания. Составляем схему для определения осадки и просадки (рис.5)
Рис.5 Схема к определению суммарной деформации
16
а.) толщу грунтов под подошвой фундамента разбиваем на элементарные слои толщиной w = 0.4 ∙ [ = 0.4 ∙ 3 = 1.2 м
б.) напряжение от собственного веса грунта под подошвой фундамента
> = ∙ S = 17.18 ∙ 15 = 25.77 кПа
в.) дополнительное давление от сооружения в уровне подошвы фундамента
> = i> = i − > = 201.2 − 25.77 = 173.43 кПа
г.) составляем таб.11 для определения суммарной деформации д.) заполняем 1-8 столбец
е.) напряжение от собственного веса грунта в i-тых точках
= > + |
w ∙ w |
и т. д |
= + |
w ∙ w |
Заполняем 9 столбец, строим эпюру σzg.
ж.) вертикальное дополнительное давление от сооружения в i-тых точках
w = zw([) ∙ >
Заполняем 10 столбец, строим эпюру σzp.
з.) определяем вертикальное напряжение от собственного веса котлована в i-тых
точках
Bw = zw([P) ∙ >
где bk – ширина котлована.Заполняем 11 столбец, строим эпюру σzɣ. и.) заполняем 12 столбец, строим эпюру 0,5(0,2)σzg см.рис.6
к.) Определяем осадку методом послойного суммирования в пределах границы сжимаемой толщи Hc, см.рис 7. Заполняем 14 столбец. Суммируем 14 столбец.
18.2 Определение просадки грунтового основания.
а.) Определяем коэффициент ksl. Он принимается равным
при b≥12 м |
ksl=1 |
|
|
при b≤3 м |
ksl=0,5 + 1,5 ∙ (K K1{|) , |
(20) |
|
|
|
KN |
|
где P – |
среднее давление под подошвой фундамента, кПа |
|
|
Psli – |
начальное просадочное давление каждого слоя грунта, кПа |
|
|
P0 – давление в 100 кПа |
|
При промежуточных значениях b, коэффициент ksl определяется интерполяцией.
Т.к b=3 м
ksl1=0,5 + 1,5 ∙ (> ,) =2,243 >>
ksl2=0,5 + 1,5 ∙ (> , >) =1,718 >>
Строим эпюру Psl. Заполняем 19,20 столбец.
17
Рис.6 Схемы к определению границы сжимаемой толщи
18
где β=0,8 – безразмерный коэффициент Рис.7 Схемы к расчету осадки фундамента
б.) Определяем суммарное напряжение σz=σzg+σzp, заполняем 17,18 столбец (гдесреднее суммарное напряжение в середине i-го слоя). Строим эпюру σz .
в.) При значении по графикам е=f(P) определяем eпр и esat,p (по природному и водонасыщенному состоянию), только в слоях, где присутствует просадка (эп. Psl<эп.σz)
г.) В тех же слоях по σzgi (начиная с 1-ой точки) по природному графику е=f(P) находим eng.
д.) Относительная просадочность определяется по формуле (3). Заполняем 24
столбец. |
|
|
|
е.) Просадка грунтового основания |
|
|
|
t- = ∑ ,- w ∙ X- w ∙ w |
, |
(21) |
|
Заполняем 25 столбец. |
|
|
|
ж.) Суммарная деформация составит |
|
|
|
tобщ = t + t- |
, |
|
(22) |
tобщ = 9,5 + 18,1 = 27,6 см, что больше Su = 10 см |
|
|
19
Вывод: т.к суммарная деформация превышает предельно допустимую, требуется увеличение конструктивных размеров фундамента мелкого заложения, применение свайных фундаментов, а так же использование различных способов закрепления и усиления основания.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
, м |
|
, м |
, м |
(b) |
, м |
(bk) |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
w |
‰iŠ, кПа |
‰ɣŠ, кПа |
|
|
|
||
№ слояэлем. |
|
точки№ |
|
|
† |
|
† |
|
|
|
2)0.5(0. ,кПа |
E,кПа |
S,м |
|
||||||
|
h |
|
z |
α |
α |
|
||||||||||||||
|
|
|
i |
|
i |
| |
|
i |
| |
‡ |
i |
w |
w |
ɣw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
25.77 |
173.43 |
25.77 |
5.2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
156,1 |
24.8 |
2818 |
0.045 |
|
1 |
1.2 |
|
1.2 |
0.8 |
0.8 |
0.48 |
0.928 |
46.4 |
138,7 |
23.9 |
9.3 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
108,3 |
23.1 |
2818 |
0.03 |
|
||
2 |
1.2 |
|
2.4 |
1.6 |
0.449 |
0.64 |
0.864 |
67 |
77,87 |
22.3 |
13.4 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
3 |
0.9 |
|
3.3 |
2.2 |
0.297 |
0.88 |
0.762 |
82.5 |
51,5 |
19.6 |
16.5 |
64,69 |
21 |
2818 |
0.011 |
|
|||
4 |
4 |
1.2 |
|
4.5 |
3 |
|
0.181 |
1.2 |
0.606 |
103.7 |
31.39 |
15.7 |
20.7 |
41,45 |
17.7 |
3647 |
0.006 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5 |
5 |
1.2 |
|
5.7 |
3.8 |
0.12 |
1.52 |
0.474 |
124.9 |
20,81 |
12.2 |
24.97 |
26.1 |
14 |
3647 |
0.003 |
20 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6 |
1.2 |
|
6.9 |
4.6 |
0.084 |
1.84 |
0.38 |
148 |
14.57 |
9.8 |
74 |
|||||||||
|
|
|
|
|
∑Si=9.5 см |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
w |
, |
sl |
|
sl |
пр |
-89, |
* |
sl |
sl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
‰Š кПа |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
кПа |
P |
к кПа |
) |
) |
) |
ε |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
, |
|
|
, |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
17 |
18 |
19 |
|
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
201,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
194 |
85 |
|
2,243 |
0,734 |
0,704 |
0,799 |
0,017 |
0,045 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
186,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
166,3 |
85 |
|
2,243 |
0,746 |
0,711 |
0,786 |
0,02 |
0,053 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
145,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
140,2 |
85 |
|
2,243 |
0,756 |
0,72 |
0,78 |
0,02 |
0,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
134,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
135 |
120 |
1,718 |
0,708 |
0,691 |
0,714 |
0,01 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
135,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
140,8 |
120 |
1,718 |
0,704 |
0,686 |
0,709 |
0,011 |
0,023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
146 |
∑Ssl=18.1 см |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|