--PAGE_BREAK--
Компрессионные испытания:
– коэффициент сжимаемости грунта:
– компрессионный модуль деформации:
где – безразмерный коэффициент.
– приведенный модуль деформации:
где – корректирующий коэффициент. Для глин .
.
Рис.3. График компрессионного испытания ИГЭ №3.
1.4. Свободная ведомость физико-механических свойств грунтов.
Характеристика грунта
ИГЭ — 1
ИГЭ — 2
ИГЭ — 3
Вид, тип, разновидность
Песок средней крупности, маловлажный, рыхлый
Суглинок твердый
Глина полутвердая
1. Влажность грунта, W,%
10
15
18
2. Влажность на границе текучести, WL,%
-
29
40
3. Влажность на границе раскатывания, Wp,%
-
17
17
4. Плотность грунта, , г/см3
1,70
1,77
1,80
5. Плотность частиц грунта,г/см3
2,65
2,71
2,75
6. Плотность сухого грунта,
, г/см3
1,54
1,54
1,53
7. Удельный вес,, кН/м3
16,8
17,5
17,8
8. Коэффициент пористости,e
0,175
0,76
0,808
9. Полная влагоёмкость,Wsat
27
28
29
10. Степень влажности,Sr
0,37
0,535
0,62
11. Число пластичности,Ip
-
12
23
12. Показатель текучести,
IL
-
-0,167
0,043
13. Угол внутреннего трения,, 0
33
22
18
14. Удельное сцепление,c, кПа
-
30
50
15. Модуль деформации,E, кПа
20488,65
20794,8
20355
16. Расчётное сопротивление,R, кПа
не нормируется
252,7
295,7
2. Оценка инженерно-геологических условий
участка застройки.
2.1. Определение расчетной глубины промерзания грунта.
1) Нормативная глубина промерзания:
где (для песков).
– безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений отрицательных среднемесячных температур за зиму.
2) Расчетная глубина промерзания:
где – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружений при температуре подвала равной 50С.
Cучетом глубины промерзания грунта определяют глубину заложения фундамента.
2.3. Краткая оценка инженерно – геологических условий площадки строительства.
Участок строительства расположен в городе Архангельск, рельеф участка относительно ровный с определенным уклоном, на участке строительства выполнена планировка. Разрез участка представлен следующими инженерно – геологическими элементами:
ИГЭ №1.
Песок средней крупности, толща 1,7 м, который может быть использован в качестве естественного основания для фундамента здания.
R
o
— не нормируется
ИГЭ №2.
Суглинок твёрдый, толща 6,3 м, который может быть использован в качестве естественного основания для фундамента здания.
ИГЭ №3.
Глина полутвердая.
2.4. Выбор глубины заложения фундамента.
При выборе глубины заложения фундамента следует учитывать:
1) расчетная глубина промерзания грунта должна быть меньше глубины заложения;
2) конструктивные особенности здания (наличие подвала или технического подполья), отметка подошвы фундамента должна быть не менее, чем на 0,5 м. ниже отметки пола подвала;
3) инженерно-геологические условия участка строительства, фундамент здания должен упираться на один и тот же грунт;
4) гидрогеологические условия площадки (вскрыты или не вскрыты грунтовые воды).
3. Нагрузки, действующие на фундамент.
Расчет оснований и фундаментов производится по двум группам предельных состояний.
По 1- ой группе предельных состояний:
Определяем несущую способность свайного фундамента, проверяем прочность конструкции фундамента и устойчивость основания. Расчет производится по расчетным усилиям с коэффициентом надежности>1.
По 2- ой группе предельных состояний:
Определяем размер подошвы ленточного фундамента и осадки основания. Расчет ведется по расчетным усилиям с коэффициентом надежности=1.
3.1. Выбор расчетных сечений и определение грузовых площадей.
Сечение 1 – 1: Наружная несущая стена:
Сечение 2 – 2: Наружная самонесущая стена:
Сечение 3 – 3: Внутренняя несущая стена:
Сечение 4 – 4: Наружная несущая стена:
Сечение 5 – 5: Внутренняя несущая стена:
Сечение 6 – 6: Наружная стена, несущая элементы лестницы:
Сечение 7 – 7: Внутренняя стена, несущая элементы лестницы:
3.2. Постоянные нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади.
Характеристика
нагрузок
Нормативные
нагрузки,
Расчетные нагрузки
По 2-ой группе предел. сост.
По1-ой группе предел. сост.
Р
Р1
1. Кровля:
1. 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой – гравий.
0,4
1
0,4
1,2
0,48
2. Стяжка — цементный раствор М — 100
0,6
1
0,6
1,3
0,78
3. Утеплитель – керамзит
1,8
1
1,8
1,2
2,16
4. Перекрытия – панели многопустотные ж/б по серии 1.141 — 1
3,2
1
3,2
1,1
3,52
Итого:
6
6
6,94
2. Междуэтажные перекрытия:
1. Перекрытия – панели многопустотные ж/б по серии 1.141 — 1
3,2
1
3,2
1,1
3,52
2. Пол – паркет, линолеум по легкобетонной подготовке
0,9
1
0,9
1,2
1,08
Итого:
4,1
4,1
4,6
3. Лестничная конструкция:
1. Лестницы – марши ж/б серии 1.252.1 — 4
3,8
1
3,8
1,1
4,18
Итого:
3,8
3,8
4,18
4.Перегородки:
1.Гипсобетонные панели по
ГОСТ 9574 — 80
0,3
1
0,3
1,2
0,36
Итого:
0,3
0,3
0,36
где – коэффициент надежности по нагрузке (табл.1 [5]).
3.3. Нормативные нагрузки от собственного веса кирпичных стен.
1. Наружные стены без проемов.
продолжение
--PAGE_BREAK--
2. Внутренние стены без проемов.
3. Стены наружные с проемами.
Стена по оси А.
, где — суммарная площадь окон по стене на этаже.
, где 0,7 – вес 1м2 оконного остекления.
Стена по оси Г.
, где — суммарная площадь окон по стене на этаже.
, где 0,7 – вес 1м2 оконного остекления.
Стены по осям 1 и 6 одинаковы, поэтому рассматриваем одну из них:
, где — суммарная площадь окон по стене на этаже.
, где 0,7 – вес 1м2 оконного остекления.
3.4. Расчетные нагрузки от собственного веса стен.
Характеристика
нагрузок
Нормативные
нагрузки,
Расчетные нагрузки
По 2-ой группе предел. сост.
По1-ой группе предел. сост.
Р
Р1
1. Наружная стена без проемов.
274,230
1
274,230
1,2
329,076
2. Внутренняя стена без проемов
182,630
1
182,630
1,2
219,156
3. Наружная стена с проемами:
а) по оси А:
184,630
1
184,630
1,2
221,556
б) по оси Г:
205,900
1
205,900
1,2
247,080
в) по оси 1:
210,170
1
210,170
1,2
252,204
Итого:
1057,560
1057,560
1269,072
3.5. Временные нагрузки.
Нагрузки на перекрытие и снеговая нагрузки согласно СНиП 2.01.85 «Нагрузки и воздействия» могут относиться к длительным и кратковременным. При расчете по
I-ой группе предельных состояний – учитываются как кратковременные, а по II-ой группе предельных состояний – как длительные.
Для определения длительных нагрузок берем пониженное нормативное значение, для определения кратковременных – полное нормативное значение.
Длительные нагрузки берем с коэффициентом сочетания , кратковременные с коэффициентом сочетания
3.5.1. Снеговая нагрузка.
а) для расчета по II-ой группе предельных состояний:
где – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для IV-го снегового района;
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Нормативная нагрузка от снега на 1 м2покрытия здания:
Пониженное расчетное значение снеговой нагрузки:
Расчетное значение длительной снеговой нагрузки:
где – коэффициент надежности по нагрузке по II-ой группе предельных состояний;
– коэффициент сочетания в основном сочетании для длительных нагрузок.
б) для расчета фундаментов по I-ой группе предельных состояний:
Расчетное значение кратковременной снеговой нагрузки:
– коэффициент сочетания в основном сочетании для длительных нагрузок.
3.5.2. Нагрузки на перекрытия.
а) для расчетов оснований по II-ой группе предельных состояний:
Пониженное значение нормативной нагрузки:
— междуэтажные перекрытия административного здания
— коридоры, лестницы, фойе
Расчетная длительная нагрузка.
где – коэффициент надежности по нагрузке по II-ой группе предельных состояний;
– коэффициент сочетания в основном сочетании для длительных нагрузок.
— междуэтажные перекрытия административного здания
— коридоры, лестницы, фойе
б) для расчетов оснований по I-ой группе предельных состояний:
Полное значение нормативной нагрузки:
— междуэтажные перекрытия административного здания
— коридоры, лестницы, фойе
Расчетное значение длительной нагрузки:
где – коэффициент надежности по нагрузке по I-ой группе предельных состояний;
– коэффициент сочетания в основном сочетании для длительных нагрузок;
– коэффициент сочетания, определяемый по формуле:
где – коэффициент сочетания, принимаемый для ленточных фундаментов;
– количество перекрытий, на которые действуют данная нагрузка.
— Для административных помещений
— для лестниц
--PAGE_BREAK--
* сечение 3-3:
междуэтажные перекрытия
по IIгр. пред. сост. 4,1∙(3,150 + 1,560)∙8 = 154,49 кН;
по Iгр. пред. сост. 4,6∙(3,150 + 1,560)∙8 = 173,33 кН;
перегородки
по IIгр. пред. сост. 0,3∙3,150∙8 = 7,56 кН;
по Iгр. пред. сост. 0,36∙3,150∙8 = 9,07 кН;
снег
по IIгр. пред. сост. (3,150 + 1,560)∙0,798 = 3,75 кН;
по Iгр. пред. сост. (3,150 + 1,560)∙2,16 = 10,17 кН;
служебные помещения
по IIгр. пред. сост. 3,150∙0,665∙8 = 16,76 кН;
по Iгр. пред. сост. 3,150∙1,322∙8 = 33,31 кН;
лестницы и коридоры
по IIгр. пред. сост. 1,560∙0,95∙8 = 11,86 кН;
по Iгр. пред. сост. 1,560∙1,983∙8 = 24,75 кН
--PAGE_BREAK--
Сечение 5-5.
Сечение 6-6.
Сечение 7-7.
5. Определение осадки грунтового основания методом послойного суммирования.
Выбираем сечение с максимальной нагрузкой . Сечение 3-3: .
1. Толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои , где – ширины подошвы фундамента в выбранном сечении.
2. Определяется расстояние от подошвы фундамента до верхней границы каждого слоя (м).
3. Определяется напряжение от собственного веса грунта, действующего в уровне подошвы фундамента .
4. Определяется напряжение от собственного веса грунта на границе выделенных элементарных слоев грунта .
5. Строится эпюра вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюра ).
6. Определяется напряжение от собственного веса грунта на границе элементарных слоев.
7. Определяется дополнительное вертикальное напряжение на границе элементарных слоев
, где
по таблице СНиП «Основания зданий и сооружений».
8. Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений .
9. Определяется граница сжимаемой толщи .
10. Строим эпюру .
11. Определяем среднее напряжение в элементарных слоях .
12. Определяется величина осадки основания как сумма осадок элементарных слоев , где
– безразмерный коэффициент =0,8 для всех слоев;
– модуль деформации i-ого слоя грунта;
– дополнительное давление i-ого элементарного слоя.
При расчете осадки должно выполняться условие где – величина совместной деформации основания и сооружения определяется расчетом;
– предельное значение совместной деформации основания и сооружения.
N слоя
h i
z i
σzg
ξ=2z/b
α i
σzpi
0,2 σzg
mid σzp
E i
S i
1,12
43,75
1
123,64
8,75
111,27
20794,8
0,0053
1
1,12
1,12
63,35
0,8
0,8
98,91
12,67
77,21
20794,8
0,0043
2
1,12
2,24
82,95
1,6
0,449
55,51
16,59
43,64
20794,8
0,0024
3
1,12
3,36
102,55
2,4
0,257
31,77
20,51
25,78
20794,8
0,0014
4
1,12
4,48
122,15
3,2
0,16
19,78
24,43
0.0134
продолжение
--PAGE_BREAK--