Єлення глибини закладання фундаментів
Майданчик будівництва підлягає плануванню зрізанням. При цьому вимощення знаходиться на позначці – 1,3 м, що відповідає абсолютній позначці 235,3 м. За об'ємно-планувальним рішенням будівлі (рис. 1) підошва фундаменту знаходиться на позначці – 2,9 м, що відповідає абсолютній позначці 233,7 м. м. При цьому глибина закладення фундаментів становить 1,6 м. Як випливає з таблиці 1, підошва фундаменту знаходиться в шарі ІГЕ 2, ґрунти якого придатні для цілей будівництва. Таким чином, об'ємно-планувальні рішення будівлі визначають глибину закладення фундаментів d, рівну 1,6 м.
Оскільки відстань від зовнішньої грані стіни до краю фундаменту буде більшою за 0,5 м (див. Примітку 1 до таблиці Г.1), приймаємо коефіцієнт теплового режиму kh = 1,0. З урахуванням цього розрахункова глибина сезонного промерзання дорівнюватиме:
Мінімальна глибина рівня ґрунтових вод від поверхні землі (див. п. 1.2) становить 3,08 м, що для свердловини Бур. 3 (таб. 1) відповідає абсолютній відмітці 233,43 м. Рівень ґрунтових вод від планувальної позначки (абс. відм. 235,3 м) складе dw = 1,87 м. Так як dw 0,25 (див. таб. 10) , відповідно до таблиці Г.2 норм /3/ глибина закладення фундаментів за кліматичним фактором повинна бути не менше df, тобто не менше 0,98 м. Тут при встановленні розрахункового значення показника плинності грунту враховано, що можливе замочування основи поверхневими стоками і витоками з водонесучих комунікацій.
Як розрахункову глибину закладення фундаментів d приймаємо найбільше значення, отримане в наведених вище розрахунках. При цьому визначальне значення в даному випадку мають об'ємно-планувальні рішення будівлі. Приймаємо d = 1,6 м. Зазначеній глибині закладення фундаментів відповідає абсолютна відміткапідошви фундаментів 233,7 м. Ця відмітка враховується при прив'язці фундаментів до інженерно-геологічного розрізу з метою обчислення осадів фундаментів.
5.Визначення розмірів фундаментів у плані
Відповідно до навчального посібника /10/, тема №5 розміри підошви стрічкового фундаменту визначаються з умови обмеження тисків на основу в характерних точках. При цьому використовуються такі формули:
деb– ширина фундаменту;ge– розподілене вертикальне навантаження на рівні верху фундаменту (кН/м) для граничних станів II групи;ge(f)– розподілене вертикальне навантаження від власної ваги фундаменту, розташованого вище планування або підлоги (кН/м) для граничних станів II групи ;me– розподілене моментне навантаження на рівні підошви фундаменту (кНм/м) для граничних станів II групи;γa– середня питома вага конструкції фундаменту і ґрунту на його звисах (при відсутності проектних даних приймається 20 кН/м 3 ); 7>R - розрахунковий опір грунту основи.
Примітка: У наведених формулах тиски, що стискають, вважаються позитивними. У зв'язку з цим навантаження на фундамент N, M та Q слід задавати за абсолютною величиною.
Наведена система нерівностей вирішується, як правило, графоаналітичним методом, оскільки розрахунковий опірRє функцією ширини підошви фундаментуb. Значення розподілених вертикальних навантажень приймаємо по таб. 8. Моментні навантаження обумовлені ексцентричним додатком вертикальних навантажень від стіни будівлі та перекриття над підвалом та горизонтальними навантаженнями відактивного тиску ґрунту на стіни підвалу. Оскільки в даному випадку фундамент складається зі збірних фундаментних плит і стін підвалу, сполучення стіни підвалу з фундаментною плитою вважається шарнірним. При цьому моментні навантаження по підошві фундаменту від горизонтальних сил активного тиску грунту виникають. У випадку осі стін підвалу збігаються з осями надземних стін, у зв'язку з чим моментні навантаження на фундаменти від стін будівлі відсутні. Моментні навантаження від ексцентричного докладання вертикальних навантажень перекриття над підвалом визначаються за формулою:
деge(ет)– розподілене вертальне навантаження від перекриття над підвалом;t– товщина стіни підвалу;lоп– ширина майданчика спирання плити перекриття над підвалом.
Примітка: У випадку при моментних навантаженнях на рівні підошви фундаменту необхідно враховувати моменти сил від власної ваги конструкцій фундаменту і грунту на його звисах. Зазначені моменти виникають при несиметричній конструкції фундаменту і різних відмітках його закладення, наприклад, біля зовнішніх стін будівлі з підвалом. Моментні наргузки від власної ваги ґрунту враховуються у тому випадку, коли вони призводять до більш невигідної роботи фундаменту.
Варіюючи шириною підошви фундаменту, будуємо гафік залежності розрахункового опору ґрунту від ширини підошви фундаменту. При цьому розрахунковий опір ґрунту обчислюємо за формулою (Е.1) норм /3/:
де γс1 = 1,25; γс2= 1,1 за таблицею Е.7 для основи, складеної напівтвердими суглинками, і жорсткої конструктивної схеми будівлі при відношенні довжини (24 м) до висоти (27 м) менше 1,5;
k=1,0 у зв'язку з тим, що характеристики ґрунтів визначені безпосередньо дослідженнями на майданчикубудівництва;
kz= 1,0 так як ширина підошви фундаменту імовірно буде менше 10 м;
d1 - глибина закладення фундаменту, що дорівнює 1,6 м (див. разд.4) з боку вимощення і 0,7 м (див. рис. 1) з боку підвалу;
db-відстань від планувальної позначки (- 1,3 м) до підлоги підвалу (- 2,2 м), що дорівнює 0,9 м (див. рис. 1, приймається не більше 2,0 м).
Несучим шаром є ґрунт ІГЕ 2. Розрахункові характеристики ґрунту для II групи граничних станів становлять (див. таб. 2):
Питома вага ґрунту зворотного засипки приймаємо рівною питомою вагою ґрунту непорушеної структури: γ'II=γII= 18,79 кН/м 3 .
Відповідно до таблиці Е.8 коефіцієнти Mγ,MqіMcдля розрахункового значення кута внутрішнього тертя 19 0 дорівнюватимуть:
Питома вага ґрунту підлягає осредненню на глибині b/2. Передбачаємо, що ширина підошви фундаменту не перевищить 3,2 м. Позначка підошви фундаменту дорівнює 233,7 м (див. Розд. 4). Максимальна позначка ґрунту ІГЕ 2 дорівнює 227,31 м (див. табл. 1). З урахуванням цього мінімальна товщина ІГЕ 2 під підошвою фундаменту складе 6,39 м, що більше b/2 = 1,6 м. Максимальний рівень ґрунтових вод знаходиться на глибині zw=dw–d підошви фундаменту, що складає zw= 1,87 – 1, 6 = 0,27 м. У зв'язку з цим потрібен облік зважувальної дії води при визначенні розрахункової питомої ваги ґрунту під підошвою фундаменту та його опосередкування на глибину b/2. Зосередження питомої ваги ґрунту виконуємо за формулою:
Розрахунки виконані для ряду типових фундаментних плит серії 1.112-5 та наведені в таблиці 11.
Значення усередненої питомої ваги ґрунту під підошвою фундаментів