Проектирование ленточного фундамента под стену крупноблочного жилого дома. Угол внутреннего трения грунтов основания

Министерство образования и науки Российской Федерации 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГУБКИНСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

Кафедра строительного производства

«Основания и фундаменты»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практических работ 

для студентов специальности 

290300 (270102) «Промышленное и гражданское строительство» 

Губкин – 2004

УДК 681.3 (539.3+624.014)

ББК 32.97

В.Н.

Основания и фундаменты. – Методические указания по выполнению практических работ для  студентов. – Губкин: Изд-во ГИ(ф) МГОУ, 2004. – 24 с. 

Методические указания по самостоятельной работе при изучении курса «Основания и фундаменты» рекомендованы учебно-методическим советом для студентов специальности 270102 – Промышленное и гражданское строительство. 

©  

© Губкинский институт (филиал) Московского государственного открытого университета, 2004

Пример1.

Запроектировать ленточный фундамент под стену крупноблочного жилого дома, возводимого в г. Уфе, если на уровне спланированной поверхности земли действует расчетная нагрузка N_OII=580 кН/м. Грунтовые условия и геологический профиль строительной площадки приведены на рис.1. Здание представляет собой бескаркасную конструкцию, имеющую жесткую конструктивную схему высотой H=38,6 м, длиной L=30,2 м. Расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, равна 15° С.  Здание имеет подвал с отметкой пола -2,50 м. Уровень подземных вод находится на отметке - 6,40 м. Угол внутреннего трения грунтов основания f и сцепление грунтов с  установлены по результатам лабораторных испытаний.

                                                            Рис.1.

Решение.

Определяем глубину заложения фундамента, учитывая климатические условия на строительной площадке. Для этого по карте  находим, что нормативная глубина промерзания для г. Уфы составляет 180 см, однако данная глубина промерзания соответствует глинистым и суглинистым грунтам. Так как в данном примере первый слой –  песок, то в соответствии с примечанием к карте  необходимо глубину промерзания увеличить в 1,2 раза, тогда d_fn=1,2*180=216 см. По табл. 1 из [1] найдем значение коэффициента влияния теплового режима здания k_h = 0,5. Глубину сезонного промерзания найдем по формуле (3) СНиПа:

d_f=k_h d_fn =0,5*216=108 см ≈ 1,1 м.

Определим величину d_f + 2 =1,1 + 2 ==3,2 м. По табл. 2 [1] выясняем, что для песка средней крупности при d_w=6,4 м > d_f +2=3,2 м глубина заложения фундамента назначается независимо от глубины промерзания грунта.

В соответствии с конструктивными требованиями при глубине пола в подвале на отметке 2,50 м примем толщину пола в подвале 0,1м, а расстояние от низа конструкции пола в подвале по подошве фундамента назначим равным 0,4 м, имея в виду, что высота типового блока подушки составит 0,3 м, тогда глубина заложения подошвы фундамента от спланированной отметки земли будет равна 3,0 м.

Горизонтальную силу давления грунта на стену подвала не учитываем, так как она будет восприниматься конструкциями перекрытий и полом подвала.

По табл.2 (приложение 3, с.45) [1] для песка средней крупности и средней плотности находим R_o=0,4 МПа и определяем ориентировочную площадь подошвы фундамента по формуле:

A =N_oII / (R_o-b g md)= 0,58/(0,4-0,02*3) =1,7 м².

Поскольку в рассматриваемом случае рассчитывается ленточный фундамент, площадь которого равна  А = b • 1 м, получаем требуемую ширину подошвы фундамента b =1,7 м. По каталогу справочника проектировщика [2] выбираем ближайший по размерам типовую сборную фундаментную плиту (блокподушку) марки ФЛ16.12 шириной b =1,6 м, высотой h =0,3 м, длиной l =1,18 м и весом 0,0121 МН. Конструкцию стены фундамента назначим из четырех фундаментных стеновых блоков марки ФБС шириной b =0,5 м, высотой h =0,58 м, длиной l =2,38 м, вес каждого блока составляет 0,0163 МН.

Вычислим вес 1 м длины фундамента:

N_fII=0,0121/1,18+4*0,0163/2,38 =0,037 МН.

Принимая удельный вес грунта обратной засыпки, равным 0,018 МН/м³, определим вес грунта на обрезе фундамента на  1 м длины фундамента:

N_gII=2,7*0,018(1,6-0,5)/2=0,027 МН. 

Найдем среднее давление по подошве фундамента по формуле:

p=(N_oII+N_gII+N_fII)/A=(0,58+0,037+0,027)/1,6=0,403 кПа.

Определим расчетное сопротивление грунта несущего слоя, для чего воспользуемся формулой (7) [1]. Сначала найдем соотношение L/H= 30,2/38,6 =0,78 и по табл. 3 [1] найдем значения коэффициентов условий работы g_с1 =1,4 и g_с2 =1,4 . По значению угла внутреннего трения j =26° по табл. 4 [1] найдем безразмерные коэффициенты Mg =0,84, M_q=4,37, М_c=6,90. Полагая, что пол подвала выполнен из тощего бетона, удельный вес которого составляет 0,022 МН/м³, по формуле (8) [1] найдем приведенную глубину заложения фундамента от пола до подвала:

d₁ =0,4+0,1*0,022/0,018=0,522 м.

Глубина подвала составляет d_b=2,50м, поэтому принимаем d_b =2,0 м, k=l, так как значения