Механика грунтов является одной из основных инженерных дисциплин для студентов всех строительных специальностей. Ее значение можно сравнить со значением курса
|
Скачать 1.38 Mb.
|
|
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) под открытой, оголенной от снега поверхностью горизонтальной площадки при уровне грунтовых вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов. При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативную глубину сезонного промерзания грунтов определяют на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение определяется по формуле: dfn = d0×, (18) где d0- глубина промерзания при Мt = 1ºС, м, принимаемая: для суглинков и глин - 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28; песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30; крупнообломочных грунтов - 0,34; Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, ° C, принимаемых по СНиП [8] или по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях. За неимением этих данных нормативную глубину сезонного промерзания можно определить по схематической карте (рис.13), где даны изолинии нормативных глубин промерзания для суглинков, т.е. при d0= 0,23 м. При наличии в зоне промерзания других грунтов значение dfn, найденное по карте, умножается на отношение d0/0,23 (где d0 соответствует грунтам рассматриваемой строительной площадки). Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле: , (19) где kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения и принимаемый для отапливаемых зданий в зависимости от конструкции полов и температуры внутри помещений, а для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий kh = 1,1 (кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой). Рисунок 13. Карта нормативных значений глубины промерзания d0, см Таблица 13
Примечания: 1.Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента аf < 0,5 м; если аf ≥1,5 м, значения коэффициента kh повышаются на 0,1, но не более, чем до значения kh= 1; при промежуточном значении аf значения kh определяются по интерполяции. 2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимается с округлением до ближайшего меньшего значения в таблице. В скальных, крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах, песках гравелистых, крупных и средней крупности глубина заложения фундаментов назначается произвольно, так как в этих грунтах при замерзании не возникает сил морозного пучения. 3.2.4. Пример 6. Определение глубины заложения подошвы фундамента Требуется определить глубину заложения подошвы фундамента 5-ти этажного дома с техническим подпольем на участке строительства, инженерно-геологическая ситуация которого представлена на рисунке 9. Здание строится в Нижнем Новгороде. Принимая во внимание наличие технического подполья под всем зданием, равномерное загружение всех фундаментов нагрузкой от здания, отсутствие примыкающих зданий, спокойного характера напластований отдельных видов грунтов, отсутствие уровней грунтовых вод и верховодки, в данном случае при определении глубины заложения фундаментов необходимо учесть особо важный фактор – глубину сезонного промерзания грунтов. где Mt – безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму и принимается для Нижнего Новгорода равным 420С; d0 – величина, принимаемая равной 0,3 для песков средней крупности. Определяем глубину промерзания грунта: dfn = d0×, где Mt – безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму (принимается для Нижнего Новгорода равным 420С); .d0 – величина, принимаемая равной 0,3 для песков средней крупности. dfn = 0,3 ·√42 = 0,3 · 6,48 =1,94 м Расчетная глубина сезонного промерзания грунта: = 0,7 · 1,94 = 1,36 м. Из конструктивных соображений принимаем глубину заложения подошвы фундамента равной 2,5 м от уровня планировки (рис. 14). Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства и конструктивных решений здания позволяет сделать вывод, что принятая глубина заложения фундамента достаточна. 3.2.5. Пример 7. Определение размеров подошвы фундаментов Определить основные размеры ленточного сборного фундамента наружной стены шестиэтажного жилого дома (рис. 11), возводимого в Москве. Здание имеет подвал, пол которого на 1,3 м ниже уровня земли. Пол бетонный с цементной стяжкой, общая толщина конструкций пола 0,1 м. Планировочная отметка совпадает с природным рельефом. Под подошвой фундамента песок средней крупности γ = 18,1 кН/м3; φ = 26º; Il = 0; С = 0 кПа; R0 = 400кПа Решение. Расчетные вертикальные нагрузки на 1 м наружной стены: - постоянная Nп = 244 кН/м, - временная Nв = 18,4 кН/м. Обе нагрузки, по указаниям норм проектирования каменных конструкций, считаем приложенными в центре тяжести подошвы фундамента. Горизонтальную силу от давления грунта на стену подвала в расчете не учитываем, она воспринимается конструкциями перекрытий и полом подвала. Выбираем глубину заложения фундамента. По конструктивным условиям фундамент должен быть заложен на 0,2 – 0,5 м ниже пола в подвале. При толщине фундаментной подушки 0,3 м глубина заложения 1,3 + 0,3 = 1,6 м. Других конструктивных требований к фундаменту не предъявляется. Ширина подошвы ленточного фундамента определяется по формуле: , (20) где noII – расчетное усилие по 2-му предельному состоянию на 1 п.м. ленточного фундамента, приложенное к верхнему обрезу (при коэффициенте надежности по нагрузке γf = 1), кН. R – расчетное сопротивление грунта основания: подставляется R0 для предварительного определения размеров фундамента, кПа; γmg – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемый равным 20 кН/м3; d – глубина заложения фундамента от уровня планировки, м. Расчетное сопротивление грунта соответствует такому давлению под подошвой фундамента, при котором зоны пластических деформаций развиваются на глубину z = b/4. На графике зависимости осадка-нагрузка это давление находится в начале фазы образования областей сдвига. Из решения Н.П.Пузыревского при z = b/4 получено следующее выражение для расчетного сопротивления грунта основания: (21) где γc1 и γc2 – коэффициенты условий работы, зависящие от вида грунта основания и жесткости сооружения; k коэффициент, принимаемый k = 1, если прочностные характеристики грунта φ и c определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблице СНиП [1] на основании физических характеристик грунтов; Mγ , Mq, Mc – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта; kz – коэффициент, принимаемый при b < 10 м kz = 1, а при b ≥ 10 м kz = z0/ b + 0,2 (здесь z0= 8 м); b – ширина подошвы фундамента; γII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод γII определяется с учетом взвешивающего действия воды); γIII удельный вес грунта, находящегося выше подошвы фундамента; cII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента; d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле: (22) где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала; hcf – толщина конструкции пола подвала; γcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала. Величина db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом B ≤ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала B > 20 м считается db = 0). Если d1>d(где d глубина заложения фундамента), то d1принимается равным d, а db = 0 при любой форме фундаментов в плане. Ширина подошвы фундамента определяется методом последовательных приближений. Предварительно ширина подошвы определится: b = (244 + 18.4) / 400 - 20·1,6 = 0,71 м. Однако значение расчетного сопротивления грунта R0 является условным, относится к фундаментам, имеющим ширину b = 1 м и глубину заложения d = 2 м и не учитывающим прочностные характеристики грунта. Поэтому производится уточнение значения R с учетом конструктивных особенностей фундамента по формуле: , (21) где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по указаниям (табл. п.3.3) ; γс1 = 1,4, γс2 = 1,2. Кz = 1 – коэффициент при b <10 м; К = 1 – коэффициент, принимаемый по прочностным характеристикам грунта, если они определены непосредственно испытанием. Мс, Мγ, Мg – коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения; при φ = 260 – Мс = 6,9, Мγ = 0,84, Мq = 4,37; γ11 и γ`11I - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента γ11 =18,1 кН/м3, γ`11I = 17,55 кН/м3. С11 = 0 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (песок); d1 – приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяемая по формуле: , где hs –толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала равная 0,5 м; hcf – толщина конструкции пола – 0,08 м; γcf = 22 кН/м3 – расчетное значение удельного веса конструкции пола выше подвала; db = 1,3 м – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала; d1 = 0,5 + 0,08· 22 /17,3 = 0,6 м Расчетное сопротивление грунта основания при b = 0,71 м и d1 = 0,6 м определится: R=1,4×1,2×(0,84×0,71×18,1+4,37×0,6×17,355+(4,37-1)×1,3×17,55+0 = 224 кПа Уточняем ширину подошвы фундамента: b = (244 + 18.4) / 224 - 20·1,6 = 1,36 м . Так как разность двух значений превышает 10%, то уточнение необходимо продолжить. Расчетное сопротивление грунта основания при b = 1,36 м определится: R=1,4×1,2×(0,84×1,36×18,1+4,37×0,6×17,355+(4,37-1)×1,3×17,55+0 = 241 кПа. Тогда: b = (244 + 18.4) / 241 - 20·1,6 = 1,3 м . Так как разница последних двух значений менее 10%, дальнейшее уточнение не делается. Подбор сборных стеновых панелей и фундаментных блоков производится по ГОСТ 13580-68 (приложение 4 настоящих указаний). Принимаем ширину 1,4 м, которая соответствует размеру фундаментной подушки из железобетонных плит Ф 14.(переделать рисунок 14 – 2 блока и стена) Рис. 14. Конструирование фундамента Проверка давления на грунт под подошвой фундамента производится по формуле: , (22) где р11 – давление под подошвой фундамента, кПа; Gfn – нагрузка от 1 м фундамента: - от подушки при ее массе 2,18 т………………. 10× 2.18 : 2,38 = 9,2 кН; - от блоков стены (2 шт.)при массе одного блока 1,96 т …2 (10×1,96 : 2,38) = 16,4 кН; - от кирпичной стены высотой 0,3 м………………….0,3×0,64×1×10×1,8 = 16,9 кН Gfn= 9,2 + 16,4 + 16,9 =42,5 кН. Ggn – вес грунта с одной стороны обреза фундамента, определяемый как произведение удельного веса грунта (18 кН/м3) и объема грунта равного 0,4×1,5 =0,6: Ggn=18×0,6 = 10,8 кН. А – площадь 1 п.м. подошвы фундамента, принятых размеров. р11 = (244+18,4 + 42,5 + 10,8) / 1,4 = 225,5 кПа. Тогда: р11 = 225,5 кПа < R = 241 кПа. Следовательно, принятая ширина подошвы фундамента достаточна. 3.3. Вопросы для самоконтроля |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
1. матрицы и действия над ними Методические указания предназначены для студентов I курса всех специальностей и всех форм обучения и для преподавателей кафедры высшей... |
|
Специальная психология Программа курса предназначена для студентов психологических специальностей. Изучение дисциплины позволит студентам взглянуть на развитие... |
|
Республики Беларусь Учреждение образования «белорусский государственный... Конспект лекций по курсу «Основы алгоритмизации и программирования» для студентов всех специальностей и всех форм обучения. Мн.:... |
|
Методические указания к проведению практических занятий для студентов... Методические указания содержат контрольные вопросы и практические задания по основным темам курса «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»... |
|
Клиническая психотерапия Книга предназначена для психотерапевтов, психиатров, врачей всех лечебных специальностей (включая врачей общей практики), медицинских... |
|
Курс «Основы кибернетики» для студентов специализации 01. 02. 09.... Курс является обязательным для всех студентов, обучающихся по специальности 01. 02 – прикладная математика и информатика, а также... |
|
Методические рекомендации по выполнению курсовой работы (для студентов всех форм обучения) Студентами техникума очного и заочного отделений всех специальностей выполняются курсовые работы по нескольким дисциплинам. Это вызывает... |
|
Целями освоения модуля «История образования и педагогической мысли» являются История образования и педагогической мысли завершает цикл педагогических дисциплин теоретического цикла в профессиональном образовании... |
|
Язык вместе со знанием явление общественное, социальное и к его изучению... Определяющее значение для курса имеют труды Виноградова, который в ирля включает историю употребления разноуровневых языковых единиц... |
|
Учебное пособие по спецкурсу для студентов неэкономических специальностей Часть 1 Найденов Н. Д. Экономика и предпринимательство: Учебное пособие по спецкурсу для студентов неэкономических специальностей. Часть... |