7.2. Определение недостающих характеристик и наименований грунта
Наименования грунтов определяются студентом по ГОСТ 25100-95 (приложение Б).
В задании на курсовое проектирование дается гранулометрический состав грунтов, границы текучести WL и пластичности WP, удельный вес а, удельный вес влажного грунта ρвл, массовая влажность W , коэффициент фильтрации K, коэффициент сжимаемости а.
Студентом вычисляется удельный вес скелета ρcR, коэффициент пористости е, полная влагоемкость WВ, степень влажности SR, число пластичности IP, показатель консистенции IL. По гранулометрическому составу, коэффициенту пористости, степени влажности, числу пластичности и показателю консистенции устанавливается наименование грунта. Потом определяются показатели просадочности, набухания и морозного пучения грунта.
Результаты обработки по каждому образцу записывают в виде вывода-заключения, например:
Строительная площадка №6, скважина №1, образец грунта №1, глубина отбора 2,0 м – суглинок коричневый в тугопластичном состоянии.
Строительная площадка №6, скважина №1, образец грунта №2, глубина отбора 5,0 м – песок средней крупности, серый, маловлажный, средней плотности.
Цвет грунта принимают тот, который показан на разрезе скважины. Во всех дальнейших расчетах и на геологических разрезах наименование грунтов следует принимать не визуальное (как в задании), а уточненное на основе лабораторных определений.
В рамках данного курсового проекта прочностные характеристики (II и сII) грунтов определяются студентом по физическим характеристикам грунтов по табл. 1-3 приложения 1.
Условное расчетное сопротивление грунта основания R0 определяют для каждого образца (слоя) грунта по таблицам 4-9 приложения 2. Полученные по таблицам значения условных расчетных сопротивлений грунта помогут студенту ориентировочно оценить несущую способность отдельных пластов, предварительно определить размеры фундаментов при выборе вариантов, а также получить представление о вероятных осадках фундаментов.
Окончательная проверка (определение) расчетного сопротивления грунта основания производится по формуле (7) СНиП 2.02.01-83:
после того, как определены прочностные характеристики грунтов, предварительные размеры фундамента и глубина его заложения, т.е. после выбора наилучшего варианта типа и конструкции фундамента.
В заключение студентом оценивается возможность использования грунтов в качестве естественного основания и особенность этого основания.
7.3. Сбор нагрузок (по сНиП 2.01.07-85)
Согласно заданию студент выполняет расчет и проектирование оснований и фундаментов для стен и колонн по четырем отдельным сечениям. Сбор нагрузок для зданий без подвала производится до уровня пола первого этажа, с подвалом – до уровня низа плит перекрытия подвала. Перед сбором нагрузок необходимо установить, какие элементы конструкции являются несущими, как происходит передача нагрузки от перекрытий. Грузовая площадь определяется по заданным размерам для фундаментов наружных и внутренних стен, колонн и т.д.; недостающие размеры (в задании) можно принимать по масштабу.
Необходимые для всех расчетов нагрузки должны приниматься согласно требованиям СНиП 2.01.07-85 (в рамках курсового проекта ветровую нагрузку допускается не учитывать). В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
К постоянным нагрузкам следует относить: вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций; вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
К длительным нагрузкам следует относить: вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование; вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование; нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях; температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями, приведенными в таблице 10 приложения 3; снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного расчетного значения на коэффициент 0,5.
К кратковременным нагрузкам следует относить: нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене; вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями; нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением); снеговые нагрузки с полным расчетным значением; ветровые нагрузки; гололедные нагрузки.
К особым нагрузкам следует относить: сейсмические воздействия; взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования; воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых.
Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок. При этом коэффициенты надежности по нагрузке f должны приниматься равными единице.
При сборе нагрузок для зданий с подвалом необходимо учитывать активное давление грунта на стену подвала, а также активное давление от временной нагрузки равной 10 кПа на планировочной поверхности земли.
Нагрузки ниже обреза фундамента (вес фундамента, давление грунта на стены подвала и др.) определяются позже, при полном расчете фундаментов. Сбор нагрузок целесообразно проводить для расчета по I и II группе предельных состояний с указанием сочетаний нагрузок, коэффициентов перегрузок.