где
=144 кН/м, вертикальная нагрузка на обрез фундамента (по II группе предельных состояний);
- вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, от нагрузки на фундамент; =14,57кПа
- приведенная глубина заложения фундамента:
, где
=4,0м-расстояние от низа пола подвала до слабого слоя грунта № 16;
- средний удельный вес конструкции пола подвала. Принимаю для бетонного пола =22кН/м3;
=0,2м - толщина пола подвала;
=1,1м - глубина подвала определяется по схеме, от поверхности грунта до верха пола подвала;
=11,0 кПа - удельное сцепление грунта, пониженной прочности (№ 16);
- средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента;
Рис.24
- средний удельный вес грунтов залегающих ниже подошвы условного фундамента:
- условие выполняется.
§ Расчет осадки фундамента
Осадка основания S определяется методом послойного суммирования
- Все основание делится на слои мощностью :
> , где
- ширина подошвы фундамента;
- - расстояние от подошвы фундамента до поверхности -го слоя;
-- осадка поверхности -го слоя:
, где
-мощность -го слоя;
- модуль деформации -го слоя;
- напряжение от внешнего давления по середине -го слоя;
- - в пределах сжимаемой толщи
- для метода послойного суммирования;
Чтобы определить сжимаемую толщу надо построить три эпюры:
- эпюра напряжений от внешнего давления.
- эпюра напряжений от собственного веса грунта.
- (при Е > 5 МПа) или (при Е ? 5 МПа).
Su - предельно допустимая осадка (по СНиП 2.02.03-83* приложение 4) Su=8см для колонн;
Осадку рассчитываем в табличной форме:
Таблица 7
- условие выполняется.
Рис.25
Сечение IV-IV
§ Расчетная схема:
Рис.26
§ Определяем размеры подошвы фундамента
Принимаем высоту подошвы равной 0,3 м.
Необходимая площадь подошвы фундамента определяется по формуле:
, где:
- вертикальная нагрузка на обрез фундамента по 2 ГПС;
- условное расчетное сопротивление грунта основания;
- средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах;
- глубина заложения фундамента;
Фактическая площадь подошвы:
, тогда, учитывая, что фундамент монолитный под колонны (жилое каркасное здание), получаем:
, принимаем .
§ Расчетное сопротивление грунта основания
- коэффициенты условий работы несущего грунта, принимаются по СНиП 2.02.01-83*;
- коэффициент, принимаемый равным ;
- угол внутреннего трения;
М= 1,15; Mq =5,59; Мс = 7,95 - коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83* в зависимости от ( угол внутреннего трения), ;
- коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента, кz = 1 (b?10м)
- ширина подошвы фундамента;
- приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;
- толщина конструкции пола подвала;
- среднее расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;
- глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала;
- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 .
Рис.27
где - удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды
- то же, для грунтов, залегающих выше подошвы
- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, определяется по СНиП 2.02.01-83*.
§ Среднее давление под подошвой фундамента
Проверка прочности:
(4,5%)
§ Проверка подстилающего слоя
Рис.28
Проверяем грунт № 16: =165кПа, МПа
Необходимо проверить следующее условие:
, где
- вертикальные нормальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, от внешнего давления;
,где
б - коэффициент, который зависит от ; и принимается по СНиП
2.02.01-83* по приложению 2, таблице 1.
При и = 0,0429 - по интерполяции.
-дополнительное давление:
, где
- среднее давление под подошвой фундамента, = 378,61кН;
- напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:
- вертикальные нормальные напряжения от собственного веса грунта на глубине z под подошвой фундамента:
- расчетное сопротивление слабого слоя грунта на глубине z от подошвы фундамента:
где
и - коэффициенты условия работы, принимаемые по таблице № 3 СНиП 2.02.01-83* для слабого слоя: =1 =1;
K=1,1- коэффициент зависящий от способа определения прочностных характеристик ( и ), прочностные характеристики принятый по таблице 1-3 приложение 1 СНиП 2.02.01-83*;
|
=0,29 =2,17 =4,69 |
коэффициенты зависят от угла внутреннего трения и определяется по СНиП 2.02.01-83*, по таблице 4; =14 град - для слабого слоя грунта № 16; |
- коэффициент зависит от ширины подошвы условного фундамента;
Принимаем при : =1.
- ширина подошвы условного фундамента
- площадь подошвы условного фундамента;
где
=162 кН/м, вертикальная нагрузка на обрез фундамента (по II группе предельных состояний);
- вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, от нагрузки на фундамент; =16,15кПа
- приведенная глубина заложения фундамента:
, где
=4,0м-расстояние от низа пола подвала до слабого слоя грунта № 16;
- средний удельный вес конструкции пола подвала. Принимаю для бетонного пола =22кН/м3;
=0,2м - толщина пола подвала;
=1,1м - глубина подвала определяется по схеме, от поверхности грунта до верха пола подвала;
=11,0 кПа - удельное сцепление грунта, пониженной прочности (№ 16);
- средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента;
Рис.29
- средний удельный вес грунтов залегающих ниже подошвы условного фундамента:
- условие выполняется.
§ Расчет осадки фундамента
Осадка основания S определяется методом послойного суммирования
- Все основание делится на слои мощностью :
> , где
- ширина подошвы фундамента;
- - расстояние от подошвы фундамента до поверхности -го слоя;
-- осадка поверхности -го слоя:
, где
-мощность -го слоя;
- модуль деформации -го слоя;
- напряжение от внешнего давления по середине -го слоя;
- - в пределах сжимаемой толщи
- для метода послойного суммирования;
Чтобы определить сжимаемую толщу надо построить три эпюры:
- эпюра напряжений от внешнего давления.
- эпюра напряжений от собственного веса грунта.
- (при Е > 5 МПа) или (при Е ? 5 МПа).
Su - предельно допустимая осадка (по СНиП 2.02.03-83* приложение 4) Su=8см для колонн;
Осадку рассчитываем в табличной форме:
Таблица 8
- условие выполняется.
Рис.30
12.Проверка неравномерных осадок
Выполним проверку для 2-х сечении I-I и II-II. Расстояние между ними 5800мм.
- условие выполняется.
Защита подземной части здания от грунтовых вод
Рис. 31 - фундамент; 2 - дренаж; 3 - тщательно уплотненное основание; 4 - фильтрующая отсыпка; 5 - обратная засыпка
Пристенный дренаж применяют для перехвата грунтовых вод и верховодки у фундаментов зданий, а также при защите от подтопления подземными водами подвалов зданий, расположенных на водоупоре. Пристенные дренажи также устраивают в профилактических целях, так как пазухи котлованов часто являются местом скопления воды.
Пристенные дренажи укладывают с наружной стороны фундаментов зданий, они представляют собой дренажные трубы с фильтрующей обсыпкой. Расстояние между дренажом и стеной здания определяется шириной фундаментов здания и размещением смотровых колодцев дренажа (обычно 70 см от края ФВК).
Помимо дренажа необходимыми мерами защиты от затопления котлованов водами атмосферных осадков являются правильная планировка прилегающей к зданию территории, обеспечивающая поверхностный сток в сторону от здания: обязательное устройство отмостки и водоотводящих лотков при поверхностном выпуске дождевых вод с крыши.
Гидроизоляция стен подвального помещения производится в виде обмазки горячим битумом за два раза оштукатуренной цементным раствором наружной поверхности стены. Капилляропрерывающие прослойки устраиваются в двух уровнях: по поверхности контакта стены подвала с фундаментом (цементная изоляция) и на 15-20см выше отмостки из жирного цементного раствора (состава 1:2) толщиной 20-30мм.
Список использованных источников
1. СНиП 2.02.01-83*. Нормы проектирования. Основания зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1983.
2. СНиП 2.02.03-85. Нормы проектирования. Свайные фундаменты. - М.: Стройиздат, 1985.
3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат,1981.
4. Основания и фундаменты. Методические указания по выполнению курсового проекта.
5. Основания и фундаменты на просадочных грунтах (В.И. Крутов)
6. Коновалов П.А. "Основания и фундаменты реконструируемых зданий" 2000 г. (4-е изд.)