Оценка грунтовых условий площадки строительства

Расчетные характеристики рассчитывают по формулам, приведенным в таблице 2.1 , оценку строительных свойств грунтов производят в соответствии с таблицами 1…5 Приложения 1 и сводят в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

№№ ИГЭ	Производные характеристики грунтов								Оценка строительных свойств ИГЭ
	г/см 3	г/см3	е	n				Е МПа

3. Расчет столбчатых фундаментов на естественном основании (1 вариант)

3.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента

Глубину заложения подошвы фундамента принимают от отметки поверхностиприродногорельефа (NL). Ее значение зависит от целого ряда факторов, главными из которых являются:

а) Конструктивные особенности сооружения.У зданий без подвалов глубина закладки подошвы зависит от высоты фундамента (рис. 3.1,а), а при наличии подвалов фундамент заглубляется ниже пола подвала (рис.3.1,б). Минимальная высота столбчатого фундамента для каркасных зданий – 1,5 м.

4

а)

б)

Рис. 3.1.

NL

2

а) для безподвальных зданий: б) для зданий с подвалом;

1 – фундамент; 2

3

– отмостка; 3 – бетонный столбик или бетонные блоки;

FL

d_n

4 – панель;

1

d_n– глубина заложения подошвы фундамента;h_s – высота фундамента

б) Глубина сезонного промерзания грунта.Подошва фундамента должна заглубляться ниже глубины промерзания не менее, чем на 0,1 м.

в) Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства. Фундаменты должны опираться на прочные грунты выше уровня подземных вод, с заглублением в несущий слой ниже его кровли на 0,2…0,3 м.

3.2. Определение размеров подошвы столбчатого фундамента

Столбчатые отдельно стоящие фундаменты проектируют под колонны промышленных зданий. На фундамент на отметке его обреза могут передаваться 3 вида нагрузок (рис. 3.2):

- вертикальная – N, кН;

- горизонтальная – Q, кН;

- изгибающий момент – М, кНм.

Марка фундаментов	Ось здания	N, кН	M, кН м	Q, кН
Ф-1
Ф-2

Рис. 3.2. Основные параметры фундамента: dn– высота фундамента; b– ширина подошвы фундамента, м; ℓ – длина подошвы фундамента, м; (bиℓ– определяются расчетом).

Расчет производят в следующей последовательности:

1) Определяют предварительную площадь подошвы столбчатого фундамента (А, м²) по формуле:

A = N/(R_o –  d₁), (3.1)

где: R_о – условное расчетное сопротивление грунта для предварительных расчетов, принимается по табл. 6 и 7 Приложения 1;

– среднее значение удельного веса бетона фундамента и грунта на его обрезах, принимается равным 20 кН/м³;

d₁ – глубина заложения подошвы фундамента, м: (для зданий без подвала d₁ =d_п = 1,5 м; для зданий с подвалом определяется по формуле:

h_s – толщина слоя грунта со стороны подвала (см. рис.3.1)

h_sf – толщина пола и подготовки подвала (h_sf =0,15м)

_cf – удельный вес конструкции пола (20 кН/м³)

_II – средневзвешенное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента, кН/м³ .

2)Определяют ширину и длину подошвы фундамента в первом приближении, при соотношении сторонℓ/b= 1,4:

b = и ℓ = А/ b(3.2)

Полученные значения b иℓокругляются до значений, кратных 0,3 м. Площадь подошвы фундамента уточняют в соответствии с принятыми значениями b иℓ.

3) Для определения окончательных размеров фундамента и соответствующих проверок вычисляют расчетное сопротивление грунта по формуле:

R = _c1 ·_c2 / k · [M_ · k_z · b · _II + M_q · d₁ · _II + M_c ·c_II], (3.3)

Для зданий, имеющих подвал

R =_c1 · _c2 /k · [M_ · k_z ·b·_II + M_q ·d ₁·_II +(M_q -1) d_b· _II +M_c· c_II],

где: _c1 ; _c2 – коэффициенты условий работы, принимают по табл. 8 Приложения 1;

k = 1 коэффициент, зависящий от способа определения прочностных характеристик грунта;

M_ ; M_q ; M_c – коэффициенты, принимают по табл. 9 Приложения 1 в зависимости от угла внутреннего трения грунта ();

k_z – коэффициент, равный 1 при b < 10 м;

b – ширина подошвы фундамента, м;

_II – средневзвешенное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента кН/м³ ;

d₁ – глубина заложения подошвы фундамента, м;

d_b – глубина подвала, при глубине > 2м, принимается равной 2 м;

_II – средневзвешенное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента, кН/м³ :

c_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента, кПа (см. в задании).

4) Уточняют площадь и размеры фундамента, подставляя в формулу 3.1 вместо R_o значение R.

5) Определяют среднее давление под подошвой фундамента:

р=N/А+ · d_п (3.4)

6)Выполняют следующие проверки:

р  R; р _mах  1,2 R; р_miп /р_mах  0,25(3.5)

Если проверки не выполняются, необходимо увеличить размеры подошвы фундамента, либо изменить соотношение сторон.

7) Определяют максимальное и минимальное давления под подошвой фундамента:

р_mах=р + (М + Q·d_п)/W, кПа (3.6)

р_miп=р – (М + Q·d_п)/W, кПа (3.7)

где: W – момент сопротивления подошвы, м³, равен (b ℓ²)/6;