Расчет надземной части здания (каркаса) и фундамента (суммарная нагрузка на фундамент - 174627 кПа)

Страницы работы

11 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Исходные данные для экспертизы и проектирования

Место строительства: г. Новосибирск.

В соответствии с номенклатурой грунтов по ГОСТ 25100-95, учитывая требования ГОСТ 20522-96 и генетические особенности грунтов, в разрезе исследуемой площадки до глубины 25,2 м. выделено 6 инженерно-геологических слоёв (элементов)-ИГЭ:

ИГЭ-7 - суглинок тяжелый пылеватый средней степени водонасыщения тугопластичный непросадочный незасоленный, мощностью 1,4 – 1,5 м.;

ИГЭ-2 – суглинок тяжелый пылеватый насыщенный водой текучий с примесью органических веществ незасоленный с прослоями текучепластичного и мягкопластичного, мощностью 7,3 – 8,8 м.;

ИГЭ-3 – супесь пылеватая насыщенная водой пластичная незасоленная, мощностью 5,7 – 6,0 м.;

ИГЭ-4 - суглинок тяжелый пылеватый насыщеный водой мягкопластичный с примесью органических веществ незасоленный, мощностью 6,3 – 7,0 м.;

ИГЭ-5 – супесь пылеватая насыщенная водой пластичная незасоленная с прослоями текучей и песка, мощностью 5,7 – 6,0 м.;

ИГЭ-6 – песок пылеватый неоднородный плотный насыщенный водой незасоленный, мощностью 2,0 – 4,5 м.

Подземные воды на период изысканий зафиксированы на глубине 4.5 м. на отметке 119,630-120,030. Грунты сильнопучинистые.

Для предотвращения выхода подземных вод на поверхность котлована необходимо устроить дренажные ямы. Так как грунты сильнопучинистые, под фундаментную плиту с отметки дна котлована – 120,900 до отметки низа подготовки -121,750 выполнить подушку толщиной 850 мм. из гранитной дресвяно-щебеночной смеси оптимального зернового состава фракции 20-40 мм., с коэффициентом стандартного уплотнения не менее 0,98. Вынос подушки с расчетной толщиной за края плиты (по низу) не менее 1500 мм. Подушку отсыпать послойно толщиной 20-30 см с механическим уплотнением до характеристик: R=5кг/см2, φ=400, Е=40 МПа.

Рисунок 2.1-Геологический разрез

Таблица 2.1 – Характеристики  грунтов

Номер

ИГЭ

Наименование

Удельный вес, кН/м3

Модуль деформации, МПа

1

Щебень

22

40

2

Суглинок  лег. тк. сух.

18.2

6.3

3

Суглинок  лег. тк.

18.2

6.3

4

Супесь  пл. чис.

19.6

11.6

5

Суглинок  т. мпл.

19.4

10.2

6

Супесь  пл. прсл.

19.5

22.1

7

Суглинок  тгп.

17.3

4.1

Рисунок 2.2 – Разрез 1-1

Для расчета фундамента используются нагрузки, полученные в результате расчета надземной части здания (каркаса) и приложенные к фундаменту. Расчет произведен в программе МОНОМАХ (Приложение 1). Суммарная нагрузка на фундамент: N=174627 кПа.

Для разработки принимаем фундаментную плиту толщиной 0,85 м, шириной b=18,5 м, длиной L=58,5 м. Материал – бетон В15.

Проверка подстилающего слоя:

Так как в пределах сжимаемой толщи основания находится слой грунта меньшей прочности, чем выше лежащий слой, должно соблюдаться условие:

                                         +≤RZ;                                       (2.1)

где    и - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа;

RZ – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности (суглинок) на глубине z, кПа для условного фундамента шириной bz, м, равной:

                                          bz=(√Az+a2)-a;                                          (2.2)

где    Az= N / ;

         a=(l-b)/2;

здесь N - вертикальная нагрузка на основание от фундамента;

l и b-соответственно длина и ширина фундамента.

Для слоя ИГЭ-2:

a=(58,5-18,5)/2=20м;

; при h=0,85м, α=0,99;                                                            (2.3)

=0,99*182,65=180,8 кПа;

=+γ*h= γ*d+ γ*h=48,33+22*0,85=67,03кПа;                      (2.4)

Az=174627/108,8=1605м2;

bz=(√1605+202)-20=24,7м;

Rz=[My*kz*bzII+Mq*d1II+(Mq-1)*db'II+Mc*cII]                  (2.5)

где    gс1 =1,2,  gс2 =1,25; k =1; Мg=0,43, Мq=2,73, Mc=5,31;

kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b ≥ 10 м - kz = z0/bz+0,2;

kz=8/24,7+0,2=0,52;

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

gII=18,98 кН/м3;

g/II=19,2 кН/м3;

сII =40;

d1=0,85м;

db = 1,85 м;

    180,8+65,41 =246,2кПа≤ 1007,95кПа проверка выполняется.

Для слоя ИГЭ-5:

a=(58,5-18,5)/2=20м;

; при h=14,15м, α=0,654;                                                            (2.3)

=0,654*182,65=119,45 кПа;

=+γ*h= γ*d+ ∑γ*h=48,33+266,58=314,91кПа;                  (2.4)

Az=174627/108,8=1605м2;

bz=(√1605+202)-20=24,7м;

Rz=[My*kz*bzII+Mq*d1II+(Mq-1)*db'II+Mc*cII]                  (2.5)

где    gс1 =1,4,  gс2 =1,4; k =1; Мg=0,61, Мq=3,44, Mc=6,04;

kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b ≥ 10 м - kz = z0/bz+0,2;

kz=8/24,7+0,2=0,52;

gII=19,4 кН/м3;

g/II=19,06 кН/м3;

сII =11;

d1=0,85м;

db = 1,85 м;

119,45+314,91=434,36кПа≤ 2590,41кПа проверка выполняется.

2.2 Расчет принятого варианта

Среднее давление под подошвой фундамента Рср не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа, определяемого по формуле:

R=[My*kz*b*γII+Mq*d1II+(Mq-1)*db'II+Mc*cII]( 2.6)

где    gс1 и gс2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиП 2.02.01-83*;

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

Мg , Мq, Mc  - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83*;

Мg=2,46, Мq=10,85 Mc=11,73;

kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b ≥ 10 м - kz = z0/b+0,2;

kz=8/18,5 +0,2=0,63;

b=18,5 м - ширина подошвы фундамента;

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

gII=19,48 кН/м3;

g/II - то же, залегающих выше подошвы;

g/II=17,75 кН/м3;

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

d1 - приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, примем d1=0.85 м;

db -глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, db=1,85 м ;

         Определяем расчетную нагрузку на основание:

Рср=174627/1082,25+25×0,85=182,65 кПа.                                        

Рср =182,65 кПа ≤ R=1105 кПапроверка выполняется.

Определяем осадку фундамента методом послойного суммирования.

Графические построения можно видеть на рисунке 2.3.

= γ*d=17,3*2,7=46,71 кН/м2;                                                 (2.7)

- вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

=+γ*h.                                                                          (2.8)

- дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки

Похожие материалы

Информация о работе