2 Определение нагрузок действующих на фундаменты

Расчет нормативных значений усилий на уровне обреза фундаментов от нагрузок, воспринимаемых рамой каркаса: постоянной, снеговой, ветровой и крановой выполнен на ЭВМ. Наиболее нагруженным является фундамент по оси А, нормативные значения усилий для этих фундаментов приведены в таблице 5.

Определение значений расчетных усилий по обрезу фундамента по оси А в наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок произведено в таблице 6.

Нормативные значения усилий на уровне обреза фундаментов по оси А

Таблица 5

Усилие	Нагрузки
	Постоянная	Снеговая	Ветровая	Крановая
Nn, кН	1336,7	576,0	0	338,1
Мn, кН*м	-336,3	0	-756,7	-88,6
Qn, кН	-15,6	0	-81,5	-4,2

Расчетные значения усилий на уровне обреза фундаментов по оси А

Таблица 6

Усилия	Нагрузки
	(1)+(2)	(1)+(3)	(1)+(4)	(1)+0,9[(2)+(3)+(4)]
Nn, кН	1912,7	1336,7	1674,8	2159,4
Мn, кН*м	-336,3	-1093,0	-424,9	-1097,1
Qn, кН	-15,6	-97,1	-19,8	-92,7

Для расчетов по деформациям (с коэффициентом надежности по нагрузке ):

,

,

.

Для расчетов по несущей способности (с коэффициентом надежности по нагрузке ):

,

,

.

3 Оценка инженерно-геологических и гидравлических условий площадки строительства

Планово-высотная привязка здания на площадке строительства приведена на рис.2. Инженерно-геологические разрезы, построенные по заданным скважинам, показаны на рис.3.

Вычисляем необходимые показатели свойств и состояния грунтов по приведенным в таблице 3 исходными данными. Результаты приведены в таблице 7.

Рис.2 Схема планово-высотной привязки здания

Рис.3 Инженерно-геологические разрезы I-I и II-II

Показатели свойств и состояния грунтов

Таблица 7

№ слоя	Pd, т/м3	n, %	е	Sr	IP, %	IL	γI/γII, кН/м3	γs, кН/м3	γsb, кН/м3	Rусл, кПа
2	1,58	41,9	0,721	0,9	16	0,65	18,7/18,9	26,7	9,7	219,0
3	1,45	46,9	0,883	0,9	13	0,65	17,9/18,1	26,8	8,9	254,2
4	1,41	48,9	0,960	0,84	20	0,25	17,4/17,6	27,1	8,7	481,7

Слой 2 – суглинок

Число пластичности:

Плотность сухого грунта:

Пористость и коэффициент пористости:

Степень влажности:

Показатель текучести:

Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:

Удельный вес суглинка, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды:

где – удельный вес воды.

Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле СНиП 2.02.01-83^* принимаем условные размеры фундамента d₁ = d_усл = 2 м и b_усл =1 м (см. рис.4). Установим в зависимости от заданных геологических условий и конструктивных особенностей здания коэффициенты.

Рис.4 Схема условных размеров фундамента

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83^* принимаем: _c1 = 1,1 для (при I_L = 0,65), _c2 = 1,0 для зданий с гибкой конструктивной схемой, k = 1 принимаем по указаниям п.2.41 СНиП 2.02.01-83^*.

При _II = 18 по табл.4 СНиП 2.02.01-83^* имеем M_ = 0,43; M_q = 2,73; M_c = 5,31.

Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины d_w = 1,0 м принимаем без учета взвешивающего действия воды _II = 18,9 кН/м³, а ниже УПВ, т.е. в пределах глубины d = d_усл - d_w м и ниже подошвы фундамента, принимаем; _sb = 9,7 кН/м³; удельное сцепление c_II = 22 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

Полное наименование грунта слоя №2 – суглинок тугопластичный. Этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность. S_r = 0,9 – следовательно грунт насыщен водой.

Слой 3 – суглинок

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83^* принимаем: _c1 = 1,1 для (при I_L >0,5), _c2 = 1,0 для зданий с гибкой конструктивной схемой, k = 1 принимаем по указаниям п.2.41 СНиП 2.02.01-83^*.

При _II = 16 по табл.4 СНиП 2.02.01-83^* имеем M_ = 0,36; M_q = 2,43; M_c = 4,99.

Удельный вес грунта _sb = 8,9 кН/м³; удельное сцепление c_II = 16 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

Полное наименование грунта слоя №3 – суглинок тугопластичный.

S_r = 0,9 – следовательно грунт насыщен водой.

Слой 4 – глина

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83^* принимаем: _c1 = 1,25 для (при I_L = 0,25), _c2 = 1,0 для зданий с гибкой конструктивной схемой, k = 1 принимаем по указаниям п.2.41 СНиП 2.02.01-83^*.

При _II = 16 по табл.4 СНиП 2.02.01-83^* имеем M_ = 0,36; M_q = 2,43; M_c = 4,99.

Удельный вес грунта _sb = 8,7 кН/м³; удельное сцепление c_II = 41 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

Полное наименование грунта слоя №4 – глина тугопластичная.

S_r = 0,84 – следовательно грунт насыщен водой.

Заключение

В целом площадка пригодна для возведения здания. Рельеф площадки спокойный с уклоном в сторону скважины 4. Грунты имеют слоистое напластование, с выдержанным залеганием пластов. Все грунты имеют достаточную прочность, невысокую сжимаемость и могут быть использованы в качестве оснований в природном состоянии. Грунтовые воды расположены на достаточной глубине, что не влияет на условия устройства фундаментов, но в районе первой скважины необходимо водопонижение, так как фундамент заглубляется ниже УПВ; возможность открытого водоотлива из котлованов, разработанных в суглинке, должна быть обоснована проверкой устойчивости дна котлована (прорыв грунтовых вод со стороны слоя суглинка); суглинок, залегающая в зоне промерзания, в соответствии с табл. 2 СНиП 2.02.01-83 является пучинистым грунтом, поэтому глубина заложения фундаментов наружных колонн здания должна быть принята не менее расчетной глубины промерзания суглинка. При производстве работ в зимнее время необходимо предохранение основания от промерзания.

Целесообразно рассмотреть следующие возможные варианты фундаментов и оснований:

1) фундамент мелкого заложения на естественном основании - суглинке;

2) свайный фундамент из забивных висячих свай; несущим слоем для свай может служить глина (слой 4).

Следует предусмотреть срезку и использование почвенно-растительного слоя при благоустройстве и озеленении застраиваемого участка (п.1.5 СНиП 2.02.01-83).