Определение ширины фундамента

Анализ механических характеристик грунтов.

Пласт №2: Глинистый

1) Удельный вес грунта: γ=ρ * g=20,4 кН/м³ .

Плотность грунта ρ= γ /g=20,4/9.81=2.08 кН/м³.

2) Удельный вес твёрдых частиц грунта: γ_s=ρ_s * g=26,9 кН/м³.

Плотность твёрдых частиц грунта:

ρ_s= γ_s /g=26,9/9.81=2.74 кН/м³ .

3) Удельный вес сухого грунта: γ_d=ρ_d * g, где – плотность сухого грунта. При заданной влажности W=22,8% имеем:

ρ_d= 2.08/(1+0.228)=1,69 кН/м³; γ_d=1.69*9.81=16,5789 кН/м³.

4) Коэффициент пористости грунта:

e=V_п/V_s=( ρ_s- ρ_d)/ ρ_d=(2.74-1.69)/1.69=0.62 где

– объём пор; – объём твёрдых частиц.

5)Пористость грунта

П= V_п/V_r=( ρ_s- ρ_d)/ ρ_s=(2.74 -1.69)/ 2.74=0.38

6)Число пластичности:

I_p=W_L-W_p=0.385-0.205=0.18

, где – граница текучести;

– граница пластичности;

7) Показатель текучести (консистенции):

I_p=(W-W_p)/(W_L-W_p)=(0.228-0.205)/0.18=0.128;

Пласт №3: Глинистый

1) Удельный вес грунта: : γ=ρ * g=18,5 кН/м³ .

Плотность грунта ρ= γ /g=18,5/9.81=1.89кН/м³.

2) Удельный вес твёрдых частиц грунта: γ_s=ρ_s * g=28 кН/м³.

Плотность твёрдых частиц грунта:

ρ_s= γ_s /g=28/9.81=2.85 кН/м³ .

3) Удельный вес сухого грунта: γ_d=ρ_d * g, где – плотность сухого грунта. При заданной влажности W=32,1 имеем:

ρ_d= 1.89/(1+0.321)=1.43 кН/м³; γ_d=1.43*9.81=14,028 кН/м³.

4) Коэффициент пористости грунта:

e=V_п/V_s=( ρ_s- ρ_d)/ ρ_d=(2.85 -1.43)/ 1.43=0.99, где

– объём пор; – объём твёрдых частиц.

5)Пористость грунта

П= V_п/V_r=( ρ_s- ρ_d)/ ρ_s=(2.85 -1.43)/ 2.85 =0.498.

6) Число пластичности:

I_p=W_L-W_p=0.243-0.18=0.063

, где – граница текучести;

– граница пластичности;

7) Показатель текучести (консистенции):

I_p=(W-W_p)/(W_L-W_p)=(0.243-0.18)/0.063=2,24

Пласт №4: Песчаный грунт.

1) Зерновой состав: данный грунт является песком крупным, так как содержание фракций диаметром от 0,1 до 10-2 мм.

2) Удельный вес грунта: : γ=ρ * g=20,8 кН/м³ .

Плотность грунта ρ= γ /g=20,8/9.81=2.12 кН/м³.

3) Удельный вес твёрдых частиц грунта: γ_s=ρ_s * g=26,5 кН/м³.

Плотность твёрдых частиц грунта:

ρ_s= γ_s /g=26,5/9.81=2.7 кН/м³ .

4) Удельный вес сухого грунта: γ_d=ρ_d * g, где – плотность сухого грунта. При заданной влажности W=18,9% имеем:

ρ_d= 2.12/(1+0.189)=1.78 кН/м³; γ_d=1.78*9.81=17.46 кН/м³.

5) Коэффициент пористости грунта:

e=V_п/V_s=(ρ_s- ρ_d)/ ρ_d=(2.12-1.78)/ 1.78=0.52, где

– объём пор; – объём твёрдых частиц.

Пласт №5: Дресвяный грунт.

1) Зерновой состав: данный грунт является песком крупным, так как содержание фракций диаметром от 0,1 до 10 мм.

2) Удельный вес грунта: : γ=ρ * g=20,2 кН/м³ .

Плотность грунта ρ= γ /g=20,2/9.81=2.06 кН/м³.

3) Удельный вес твёрдых частиц грунта: γ_s=ρ_s * g=26,6 кН/м³.

Плотность твёрдых частиц грунта:

ρ_s= γ_s /g=26,6/9.81=2.71 кН/м³ .

4) Удельный вес сухого грунта: γ_d=ρ_d * g, где – плотность сухого грунта. При заданной влажности W=22,5% имеем:

ρ_d= 2.06/(1+0.225)=1.68 кН/м³; γ_d=1.68*9.81=17.48 кН/м³.

5) Коэффициент пористости грунта:

e=V_п/V_s=(ρ_s- ρ_d)/ ρ_d=(2.06-1.68)/ 1.68=0.61, где

– объём пор; – объём твёрдых частиц.

Сбор нагрузок

Полы = 1 кПа

Перегородки =1.5 кПа

Соб.вес констр. = 3 кПа

Полез. Нагрузка = 0.7 кПа

Кол-во этажей - 7

= 4,8*6,6=31,68

Сечение 1-колонна по оси В; Агр=31,68 м²

N₁= (1+1.5+3+0.7)*31,68*7+(0,4*0,4*25*7*3,3)+7*6,6*25*0,5*0,2= 1581,612 кН/м

= 1*3,3=3,3

Сечение 2-стена по оси 1; Агр=3,3 м²

N₂=(1+1.5+3+0.7)*3,3+7+0.55*(3,3*8+3)*18=434,28 кН/м

Определение ширины фундамента

Глубину заложения фундамента определяем, исходя из глубины промерзания 1.2м и конструкции, и принимаем для здания с подвальным помещением-3м.

Ширина фундаментов определяется по формуле:

Проводим проверку прочности грунтового основания по формулам:

1) ,

где R-расчетное сопротивление грунта;

g_с1 и g_с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3;

k - коэффициент, принимаемый равным: k₁ = 1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и k₁ = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1;

М_g , М_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 4;

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м - k_z = 1, при b ³ 10 м - k_z = z₀/b + 0,2 (здесь z₀ = 8 м);

b - ширина подошвы фундамента, м;

g_II -осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

g^/_II - то же, залегающих выше подошвы;

С_II -расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ -глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки;

2) ,

где P_ср-среднее давление от фундамента;

N-нагрузка на сечение;

b-ширина фундамента;

g-удельный вес насыпного грунта;

d-глубина заложения;

Сечение 1:

Сопротивление грунта основания:

=1,2 ; =1,0k=1,1 ;

=0,43 ; =2,73 ; =5,31 ;k_z =1 ; b =2м.

- средняя плотность грунта под фундаментом

-средняя плотность грунта над фундаментом.

-глубина подвала.

-удельное сцепление , тогда :

Ϭ=

Принимаем:

H=b=2.1 м.

А=4,41

Ϭ=

Сечение 2:

N=434.28

Сопротивление грунта основания:

=1,2 ; =1,0k=1,1 ;

=0,43 ; =2,73 ; =5,31 ;k_z =1 ; b =1,2м.

- средняя плотность грунта под фундаментом

-средняя плотность грунта над фундаментом.

-глубина подвала.