Оределение расчетного сопротивления грунтов основания.

Сеч. I-I.

Глубина заложения подошвы фундамента d_f = 2,4 м. Пол подвала находится на глубине 1,9 м. Длина здания L = 24 м, высота H = 16,5 м. Основание: насыпной грунт – песок средней крупности, средней плотности, влажный. Плотность r₀=1860 кг/м³, коэффициент пористости е=0,667. Пол подвала бетонный толщиной         h_cf =0,1 м и плотностью r_п = 2200 кг/м³, расстояние от подошвы фундамента до низа конструкции пола в подвале h_s = 0,4 м. Угол внутреннего трения j_II = 35⁰, удельное сцепление C_II = 0,001 МПа. Условное расчётное сопротивление грунта основания R₀ = 221 кПа = 0,221 МПа. Расчётная нагрузка, приходящаяся на 1 м длины фундамента N^Р = 0,252 МН, нормативная нагрузка N = 0,2 МН. 

Решение: Определяем ориентировочную ширину подошвы фундамента по формуле: b = N / (R₀ - bg_фd_f), здесь bg_ф = 0,02 МН.

В рассматриваемом случае основным методом расчёта будет являться расчёт по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний, для которых коэффициенты надёжности по нагрузке равны 1 и расчётные нагрузки равны нормативным.

Тогда b = 0,2 / (0,221 – 0,02 * 2,4) = 1,17 м, т.е. b = 1,2 м.

По сортаменту плит железобетонных для ленточных фундаментов (Серия 1.112-5) подбираем плиту марки ФЛ 12.12

Согласно пункта 2.48, СНиП 2.02.01 – 83 при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности (торф), чем прочность грунта вышележащих слоёв, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы выполнялось условие s_zp + s_zg  R_z , где   s_zp и s_zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта; R_z – расчётное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, вычисленное по формуле R= [М_gk_zbg_II + M_qd₁g_II^' + (M_q –1)d_bg_II^' + M_cC_II] для условного фундамента шириной b_z = A_z = N / s_zp;(для ленточного фундамента).

s_zp = a*р_д = 0,166 *0,138 = 0,023 МН/м², здесь a=0,166, т.к. 2z/1,2 = 7,6, z = 7-2,4= 4,6 м, L/b>10;

р_д=р-s_zg0=[(0,2+0,051)/1,2] – 0,044= 0,138 МН (0,051 МН – нагрузка от веса фундаментных блоков и фундаментной плиты).

      s_zg = = 0,0186*0,6 + 0,0191*4 =0,067 МН/м².

A_z = N /s_zp =0,209*1,2 / 0,023 = 10,9 м²;

b_z = 10,9 м.

Находим по табл.4 СНиП 2.02.01 -83 коэффициенты М_g = 0,18, М_q= =1,73, М_c = 4,17 (для j_II = 10⁰); g_с1=g_с2=1; Так как расчётные характеристики получены в результате непосредственного испытания образцов грунта строительной площадки, то коэффициент k = 1,0. g_II = (0,0077 * 1 + 0,02 * * 6 + 0,0198 * 6) / (1 + 6 + 6) = 0,019 МН/м³, g_II^' = (0,0186*0,6 + 0,0191* 4)/ / (0,6 + 4) = 0,019 МН/м³; d₁ = 0,518 м, d_b = 1,9 м, (см. ниже).

R=  [0,18*1*10,9*0,019+1,73*0,518*0,019+(1,73-1)*1,9*0,019+

+4,17*0,006] = 0,109 МПа.

Проверяем условие s_zp + s_zg  R_z 0,023+0,067=0,09 < 0,109; условие выполнется, следовательно оставляем размер b=1,2 м.

Для определения расчётного сопротивления находим по табл.4 СНиП 2.02.01 -83 коэффициенты М_g = 1,68, М_q= 7,71, М_c = 9,58. Определим соотношение L / H = 24 / 16,5 = 1,455 <1,5 и по табл.3 СНиП 2.02.01 –83 найдём для песчаных грунтов g_с1 = 1,4, g_с2 = 1,4. Расчётные характеристики получены в результате непосредственного испытания образцов грунта: k = =1,0. Удельный вес g = 10*1860 = 0,0186 МН/м³, т.к. основание однородное g_II^' = g_II = 0,0186 МН/м³.

Так как в здании имеется подвал, найдём:

- приведённую глубину заложения фундамента от пола подвала

                      d₁ = h_s + h_cf  = 0,4 + 0,1  = 0,518 м;

- глубина до пола подвала d_b = 2,4 – 0,5 = 1,9 м.

 Определим расчётное сопротивление грунта по формуле

R= [М_gk_zbg_II + M_qd₁g_II^' + (M_q –1)d_bg_II^' + M_cC_II] =

= [1,68*1*1,2*0,0186+7,71*0,518*0,0186+(7,71-1)*1,9*0,0186+

+9,58*0,001] = 0,703 МПа.

Сеч. II-II и сеч. III-III.

Ширина фундамента b=1,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента d = 0,9 м. Грунт основания – тот же.

Решение: Для определения расчётного сопротивления находим по табл.4 СНиП 2.02.01 -83 коэффициенты М_g = 1,68, М_q= =7,71, М_c = 9,58. Определим соотношение L / H = 24 / 16,5 = 1,455 <1,5 и по табл.3 СНиП 2.02.01 –83 найдём для песчаных грунтов g_с1 = 1,4, g_с2 = 1,4. Расчётные характеристики получены в результате непосредственного испытания образцов грунта: k = 1,0. Удельный вес g = 10*1860 = 0,0186 МН/м³, т.к. основание однородное g_II^' = g_II = 0,0186 МН/м³.

Найдём расчётное сопротивление грунта:

R= [ 1,68 * 1 * 1,2 * 0,0186 + 7,71 * 0,518 * 0,0186 + 9,58 * 0,001]= = 0,237 МПа.