3 Вариантное проектирование

Согласно задания по курсовому проектированию рассматриваем два варианта фундаментов:

- фундаменты на естественном основании;

- фундаменты свайные.

В качестве расчетных сечений принимаем:

- сечения 4-4 с нагрузкой N_II=320,7кН(расчет будем вести по 1-й скважине);

- сечение 2-2 с нагрузкой N_II=1335,2кН,М=150,4кН*м,Q=80,8кН(расчет будем вести по 2-й скважине).

3.1 Расчет фундаментов мелкого заложения на естественном основании (сечение 2-2)

Основания рассчитывают по двум группам предельным состояний:

1. по несущей способности;

2. по деформациям.

Расчёт по первому предельному состоянию производится для обеспечения несущей способности и ограничения развитий чрезмерных пластических деформаций грунта основания с учётом возможных неблагоприятных воздействий и условий их работы в период строительства и эксплуатации сооружений;

по второму предельному состоянию – для ограничения абсолютных или относительных перемещений конструкций и оснований такими пределами, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация сооружения.

3.1.1 Определение глубины заложения фундаментов

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента во всех грунтах, кроме скальных, должна быть, как правило, на 0.5 м ниже уровня планировки или пола подвала, гарантировать недопущение предельных состояний основания (конструкций сооружения) и назначается исходя из:

а) конструктивных особенностей проектируемого сооружения (нагрузок, воздействий), сопряжения фундамента с надземными конструкциями и его расположения по отношению к существующим фундаментам, коммуникациям и рельефу территории;

б) особенностей напластования и свойств отдельных слоев грунта основания, гидрогеологического режима и возможных их изменений во времени;

в) уровня подземных вод и его колебания, возможности размыва грунта в зоне фундаментов;

г) глубины и условий сезонного промерзания и оттаивания грунтов, приводящих к их пучению( устанавливаются исходя из вида, состояния и влажности грунта, а так же уровня подземных вод в период промерзания).

К пучинистым грунтам относят глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески. Допускается не учитывать пучинистость грунтов в случаях:

- если подземные воды находятся ниже глубины промерзания и не менее чем: на 2м – для песков, 3м – для супесей и суглинков и 4 м – для глин;

- если глина и суглинок находятся в твердом или полутвердом состоянии, супесь в твердом.

По инженерно- геологическим условиям первый слой может служить основанием фундаментов– песок мелкий рыхлый.

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания:

, (3.1)

где - показатель промерзания грунта;

- безразмерный коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, согл. [2].

Однако можно определить и по карте нормативных глубин промерзания грунтов. Для города Караганда Т.к. в зоне промерзания находится песок мелкий, то значе­ние , найденное по карте, следует умножить на отношение /0.23, где  - глубина промерзания при 1оС, м:

0,23 — для глин и суглинков;

0,28 — для супесей и песков мелких и пылеватых;

0,30 — для песков средних, крупных и гравелистых;

0,34 — для крупнообломочных грунтов.

Получим:

Расчетная глубина сезонного промерзания :

, (3.2)

где - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаем по табл.В1[1].

По табл.В1[1] находим значение коэффициента, учитывающего влияние теплового режима здания (учитываем то, что здание отапливаемое без подвала с полами, устраиваемыми по грунту, среднесуточная температура в помещении, примыкающем к наружным фундаментам здания 15 С. Сечение находится на расстоянии более 5м от угла здания(фундамент столбчатый). Расчетная глубина сезонного промерзания по формуле(3,2):

Принимаем заглубление в несущий слой не менее 0.2 м, конструкция пола-0.1м, верх фундамента на отметке-0.300,тогда минимальная глубина заложения будет равна: d = 1,6м >1,55м.

Принимаем глубину заложения фундамента .