Расчет фундаментов. Инженерно-геологические условия площадки. Литологическое описание грунтов, страница 4

, где: -критическая влажность, ниже которой прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте, =0,195;  =0,23; =0,3; =0,18; =16. С учетом γd=1,57 т/м3: . Согласно данным табл.39[31], исследуемый суглинок является среднепучинистым грунтом.

• Проверка морозного пучения грунтов.

Необходимо проверить фундамент на действие сил морозного пучения в два этапа строительства.

1этап. Незавершенное строительство: NI=0,5N=0,5∙59,70=29,85тс.

м – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов основания.

Условие устойчивости фундамента при действии касательных сил морозного пучения:

, где: т/м2 – значение удельной касательной силы; м2 – площадь боковой поверхности фундамента; находящейся в пределах расчетной глубины промерзания; м2 – площадь подошвы фундамента; т/м2;  - коэффициент надежности по нагрузке.

 - условие не выполняется, следовательно, комплекс работ по устройству монолитных фундаментов здания следует производить в летний период.

2этап. Завершенное строительство: NII=N=59,70тс.

м – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов основания.

Условие устойчивости фундамента: , где: - коэффициент условий работы;  - коэффициент надежности по нагрузке; м – площадь боковой поверхности фундамента, находящейся ниже расчетной глубины промерзания грунтов основания; тс; т/м2 – принимается согласно табл. 2[18].

 - условие выполняется, следовательно, дополнительных мероприятий на 2 этап не требуется.

3.3.3 Проектирование фундамента по оси «Г» - «10».

Расчетные нагрузки по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок:

1.)+;

2.)  .

Рис.3.30. Расчетная схема фундамента.

Определяем усилия, действующие по подошве фундамента относительно оси симметрии, без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

Для 1-ой комбинации усилий:

; .

Нормативное значение нагрузок:

; .

Для 2-ой комбинации усилий:

; .

Нормативное значение нагрузок:

; .

• Определение глубины заложения фундамента.

Глубину заложения фундаментов следует принимать более глубины промерзания грунтов, а также исходя из конструктивных особенностей здания.

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания по формуле 2 [13]:

м, где:  - для глины [13,п.2.27]; Мt – безразмерный коэффициент, равный сумме абсолютных значений отрицательных среднемесячных температур за зимний период.

Принимаем по конструктивным соображениям м.

• Определение размеров подошвы фундамента.

Для определения ширины подошвы фундамента строим графики зависимости и .

Расчётное сопротивление грунта основания:

при м:

т/м2;

при м:

т/м2, где:  – коэффициент условий работы,– коэффициент условий работы,  – при условии, что прочностные характеристики  и с определены непосредственными испытаниями; при  м; ; ; ; ; ;

; м – приведённая глубина заложения фундамента от уровня чистого пола.

Суммарное давление на основание на уровне подошвы фундамента (график:

, где =2,2 - среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах.

При м  т/м2;м т/м2;

    м  т/м2;м т/м2;

    м  т/м2;

       

Рис.3.31 График определения ширины подошвы фундамента.

По графику определяем ширину подошвы фундамента  м. По конструктивным соображениям принимаем ширину подошвы фундамента м.

Расчётное сопротивление грунта для принятой ширины подошвы фундамента:

т/м2.

Фактическое давление грунта на основание:

т/м2.

С учетом модульных размеров принимаем размеры подошвы фундамента м.

• Конструирование фундамента.

Рис.3.32 Конструирование фундамента.

• Расчет внецентренно-нагруженного фундамента.

Для 1-ой комбинации нагрузок:

.

Общая нагрузка: , где:  - нагрузка от собственного веса фундамента;  - нагрузка от веса грунта на уступах фундамента, где:  - объем фундамента,  - объемный вес железобетона,  - объем грунта на уступах фундамента,  - объемный вес грунта.

Условия расчета: ; ; .

м<м – условие выполняется.

т/м2<т/м2 - условие

выполняется.

 - условие выполняется.

Рис.3.33. Схема распределения краевых давлений под подошвой фундамента.

Для 2-ой комбинации нагрузок:

. Общая нагрузка: .

Условия расчета: ; ; .

м<м – условие выполняется.

т/м2<т/м2 – условие выполняется. -условие выполняется.