Подсчет нагрузок ведется в табличной форме (таблица 4).
Таблица 4 - Сбор нагрузок
Вид нагрузки и расчет | Коэффициент надежности по нагрузке gf | Усилие по I предельному состоянию, NI, кН | Усилие по II предельному состоянию, NII, кН |
1 | 2 | 3 | 4 |
Сечение I Агруз= Постоянные нагрузки Покрытие q*Агруз = Колонна а* b* l*g = Стеновая панель (участок стены за вычетом оконных проемов) (Аст – Аок) *d*g = n междуэтажных перекрытий q * Агруз* n = перегородки n * q * Агруз = Временные нагрузки Длительные временные (полезная нагрузка по перекрытию) q * Агруз* n * yn = Снеговая S * Агруз = Ветровая Особая Итого по сечению I |
Постоянные и временные нагрузки собираются на грузовую площадь, которая принимается согласно статической схеме здания или сооружения. Для ленточных фундаментов под наружные несущие стены длина грузовой площади принимается между осями оконных проемов, ширина – до середины пролета, между наружной и внутренней стенами.
Под внутренние стены длина грузовой площади принимается равной 1 м, а ширина – расстоянию между серединами пролетов. Для фундаментов под колонны длина и ширина грузовой площади принимаются равными расстоянию между серединами пролетов (рисунок 1).
Рисунок 1 – Определение грузовых площадей для расчета нагрузок на фундамент здания
4 Выбор типа оснований и фундаментов
Выбор типа оснований и фундаментов производится с учетом:
- назначения и конструктивных особенностей здания или сооружения (наличие подвала, фундаментов под оборудование, подземных коммуникаций);
- значения и характера нагрузок и воздействий;
- глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений;
-геологических условий площадки (строительных свойств грунтов, характера напластований отдельных видов грунтов);
- гидрогеологических условий (уровень грунтовых вод, их агрессивность и др.);
- глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов.
При выборе наиболее рационального способа устройства фундаментов необходимо учитывать следующее.
Устройство фундаментов мелкого заложения на естественном основании можно выполнять монолитным или сборным. Фундаменты могут приниматься отдельно стоящими, ленточными, перекрестно-балочными или в виде плит.
В тех случаях, когда осадка фундаментов по расчету ожидается большей, чем это допускается для данного типа здания или сооружения, или не обеспечивается их устойчивость, необходимо применять искусственное основание. Его устройство достигается путем:
а) механического (поверхностного или глубинного) уплотнения гру6нтов, а также заменой слабых грунтов более прочными;
б) уплотнения грунтов под собственным весом при понижении уровня грунтовых вод в водонасыщенных грунтах или при искусственном замачивании просадочных грунтов.
Применение свайных фундаментов для жилых и общественных зданий в среднесжимаемых грунтах целесообразно при глубине заложения ленточных фундаментов более 1,7 – 2 м, а для производственных зданий – при глубине заложения отдельных фундаментов под колонны более 2,5 – 3 м. Свайные фундаменты эффективны при высоком уровне подземных вод и при глубоком сезонном промерзании грунтов.
5 Разработка фундамента на естественном основании под среднюю колонну
5.1 Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента зависит в основном от трех факторов: инженерно-геологических условий, климатических условий, конструктивных требований.
Конструктивные требования
а) Глубина заложения фундаментов на естественном основании должна составлять не менее 0,5 м от поверхности планировки или от пола подвала.
б) Условие заделки колонн в фундамент. Так как стык колонны с фундаментом сборный, то уровень обреза фундамента должен совпадать с уровнем поверхности грунта (для того, чтобы можно было закончить работы нулевого цикла до начала монтажа колонн). Толщина дна стакана должна быть не менее 200 мм. Зазоры между колонной и стенками стакана принимают следующими: понизу – не менее 50 мм, поверху – не менее 75 мм. Глубина стакана принимается не менее большего размера поперечного сечения колонны и не менее 25-30 диаметров рабочей (продольной) арматуры колонны (рисунок 2).
Рисунок 2 - Определение высоты фундамента под железобетонную колонну
Таким образом, высота фундамента под железобетонные колонны из конструктивных требований:
Нфmin = 200 + 50 + 30dа,
Нфmin = 250 + Нк
В качестве расчетной принимается максимальная величина.
Глубина заложения фундамента (d), исходя из конструктивных требований, определяется по формуле:
для здания без подвала d = Нфmax
для здания с подвалом d = db + 0,15 + Нфmax
где db – глубина подвала от поверхности планировки
0,15 – толщина конструкции пола подвала
Климатические условия
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:
df = kf dfn
где dfn - нормативная глубина промерзания, м. Ее можно принимать для суглинков и глин по схематической карте нормативных глубин промерзания (СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»). Для песков и супесей значения dfn, найденные по карте, необходимо увеличивать на 20%, т. е. умножать на коэффициент 1,2.
kf - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений – по таблице 1 СНиП 2.02.01-83; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений - kf = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:
а) для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 2 СНиП 2.02.01-83;
б) для внутренних фундаментов – независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Кроме упомянутых выше условий необходимо иметь ввиду, что фундаменты на естественном основании должны заглубляться в выбранный несущий слой грунта не менее чем на 0,5 м.
Таким образом, анализируя глубины заложения фундаментов исходя из всех перечисленных факторов, принимают оптимальную (максимальную, безопасную) глубину заложения фундамента от планировочной отметки.
5.2 Определение размеров подошвы фундамента
Определение размеров подошвы фундамента производится исходя из условия:
Pср ≤ R
Рср – фактическое давление на грунт под подошвой фундамента;
R – расчетное сопротивление грунта основания.
Для центрально нагруженного фундамента среднее фактическое давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
где GII – вес фундамента и грунта на его уступах, кН
GII = gср. А.Н
gср = 22 кН/м3 – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах;
Н – высота фундамента, м
А – площадь подошвы фундамента, м2.
где NII – расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, кН;
R0 – условное расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, кН/м2 ;
d – глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки около фундамента или пола подвала, м.
Размеры центрально нагруженного фундамента в первом приближении определяют по формуле:
Размеры подошвы фундамента округляют до модуля 100 мм.
При принятом b определяют значение R по формуле:
где - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиП 2.02.01-83;
k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта (с и w) определены непосредственно испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблце 1 – 3 рекомендуемого приложения 1 СНиП 2.02.01-83;
Mg, Мq, Мс – коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83
kz – коэффициент, принимаемый равным: при b ¢ 10 м - kz =1, при b/10 м - kz =z 0/b + 0,2 (здесь z 0 = 8 м);
b – ширина подошвы фундамента, м;
gII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента в пределах слоя 0,5b (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия 
воды), кН/м3;
h1, h2, hn - толщина 1, 2 и n-го слоя соответственно, м;
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды gsb определяется по формуле
gsb = (gs - gw)/(1 + e)
где gs – удельный вес частиц грунта, принимаемый равным для песчаного грунта 26 кН/м3, для пылевато-глинистого 27 кН/м3; gw – удельный вес воды, принимаемый равным 10 кН/м3; е – коэффициент пористости;
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы;
сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
