Сбор нагрузок на фундаменты

Исходные данные

 

Район строительства – г. Волгоград.

Размер здания в плане – 36х24 м.

Геологические разрезы площадки строительства приведены в приложении 1.

 

Таблица 1 – Инженерно-геологические условия

№ образца	Глубина отбора образца, м		Плотность кН/м3		Влажность			Содержание частиц %, размером, мм
	Скв.1,2	Скв.1*,1	ρ	ρs	W	На границе		>2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	<0,1
						WL	WP
1 2 3 4	3,0 6,5 11,0 13,9	2,7 6,6 11,3 14,2	19,2 20,2 19,9 18,7	26,9 26,6 27,1 26,7	25,8 23,2 26,4 20,0	32,0 - 37,0 -	24,0 - 22,0 -	- 3,46 - 11,85	- 10,38 - 42,24	- 48,33 - 30,15	- 19,26 - 9,55	- 18,21 - 6,21

 

Планово-высотная привязка здания на площадке строительства

 

Абсолютная отметка планировки: 120,50.

Абсолютная отметка пола: 120,15.

Уровень грунтовых вод: абсолютная отметка: 115,50;

относительная отметка: 5,1.

 

Рисунок 1 – Планово-высотная привязка здания на площадке строительства

 

Определение физико-механических свойств грунта

ИГЭ-1

 

Суглинок выше уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 (1)

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 (2)

 

Коэффициент пористости грунта:

 

 (3)

 

Степень влажности грунта:

 

 (4)

 => грунт насыщен водой.

Число пластичности:

 

 (5)

 => содержание глинистых частиц составляет 10-30%.

 

Показатель текучести:

 

 (6)

 => суглинок полутвердый

 

Таким образом, суглинок насыщен водой, полутвердый. Содержание глинистых частиц 10-30%.

 

ИГЭ-2

 

Песок выше и ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 

Коэффициент пористости грунта:

 

Степень влажности грунта:

 

 => грунт насыщен водой.

 

Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 3,46%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 13,84%, что менее 50%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,25 мм составляет: 62,17%, что более 50%.

Т.е. песок – средней крупности.

По плотности сложения e=0,62 песок – средней плотности.

Таким образом, песок – средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:

 

 (7)

 

Плотность грунта в сухом состоянии:

 (8)

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 (9)

 

Коэффициент пористости грунта:

 

 

Условная влагоемкость грунта:

 

 (10)

 

Степень влажности грунта:

 

 (11)

 => грунт насыщен водой

 

Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 3,46%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 13,84%, что менее 50%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,25 мм составляет: 62,17%, что более 50%.

Т.е. песок – средней крупности.

По плотности сложения e=0,16 песок – плотный.

Таким образом, песок – средней крупности, плотный, насыщен водой.

 

ИГЭ-3

 

Суглинок ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 

Коэффициент пористости грунта:

 

Степень влажности грунта:

 

 => грунт насыщен водой

 

Число пластичности:

 

 => содержание глинистых частиц составляет 10-30%.

 

Показатель текучести:

 

 => суглинок тугопластичный.

 

Таким образом, суглинок насыщен водой, тугопластичный. Содержание глинистых частиц 10-30%.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:

 

 

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

Коэффициент пористости грунта:

 

 

Условная влагоемкость грунта:

 

 

Степень влажности грунта:

 

 => грунт насыщен водой

 

Число пластичности:

 

 => содержание глинистых частиц 10-30%

 

Показатель текучести:

 

 (12)

 => суглинок твердый.

 

Таким образом, суглинок насыщен водой, твердый. Содержание глинистых частиц 10-30%.

ИГЭ-4

 

Песок ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 

Коэффициент пористости грунта:

 

 

Степень влажности грунта:

 

 => грунт влажный.

 

Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 11,85%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 54,09%, что более 50%.

Т.е. песок – крупный.

По плотности сложения e=0,72 песок – рыхлый.

Таким образом, песок – крупный, рыхлый, влажный.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:

 

 

Плотность грунта в сухом состоянии:

 

 

Объем пор грунта в единице объема:

 

 

Коэффициент пористости грунта:

 

 

Условная влагоемкость грунта:

 

 

Степень влажности грунта:

 => грунт насыщен водой.

 

Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 11,85%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 54,09%, что более 50%.

Т.е. песок – крупный.

По плотности сложения e=0,21 песок – плотный.

Таким образом, песок – крупный, плотный, насыщен водой.

Таким образом, площадка пригодна для строительства, так как грунты могут служить надежным основанием.

Грунты относятся к слоистым с согласным залеганием слоев.

Грунты прочные (суглинки - твердые и полутвердые, пески - крупные и средней крупности).

Пески (крупные и средней крупности, плотные) являются малосжимаемыми, хорошо сопротивляются сдвигу.

Так как пески крупные, то насыщение их водой не оказывает значительного влияния на их прочность. Так как суглинки насыщены водой, то требуется проведение специальных мероприятий по отводу воды.

Так как первый слой - суглинок, насыщенный водой, обладающий особенностью набухания, то рекомендуется использовать фундаменты глубокого заложения (сваи).

Второй слой (песок) может служить основанием для фундаментов, так как песок плотный, средней крупности, малосжимаем, хорошо сопротивляется сдвигу. В данном слое находится уровень грунтовых вод, поэтому необходимо предусмотреть мероприятия по водопонижению.

Верхний растительный слой может быть использован для благоустройства территории после завершения строительства.

 

 

Сбор нагрузок на фундаменты

Сбор нагрузок производим на уровне верхнего обреза фундаментов.

 

Таблица 2 – Сбор нагрузок на фундамент

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициенты	Расчетная нормативная нагрузка
А. Постоянная:
1. Бикрост 2 слоя b=8мм, p=40 кг/м3	0,0032	1,2	0,0038
2. Цементно-песчаная стяжка b=20мм, р=1800 кг/м3	0,36	1,3	0,468
3. Плиты минераловатные b=60мм, р=300 кг/м3	0,18	1,2	0,216
4. Железобетонная ребристая плита покрытия b=300мм, p=2500 кг/м2	1,67	1,1	1,84
Итого:	2,21		2,53
Б. Временная:
1. Снеговая	0,84		1,2
Всего:	3,05		3,73

 

Рисунок 2 – Действие нагрузок на фундамент

 

Нагрузка от покрытия:

 

 (13)

 

Нагрузка от балки покрытия:

 

 (14)

m_балки=4500 кг; q_балки=45кН

 

Нагрузка от колонны:

 

 (15)

m_кол=1100 кг; q_кол=11кН

 

Нагрузка от панелей:

 

 (16)

 

Нагрузка от фундаментной балки:

 

 (17)

m_ф.б.=800 кг; q_ф.б.=8кН

 

Нагрузка от остекления:

 

 (18)

 

Нагрузка от карнизной плиты:

 

 (19)

 

Суммарная нагрузка

 

 (20)

 

Нагрузки от покрытия, от балок покрытий, от стеновых панелей, от остекления, от фундаментных балок, от карнизных панелей прикладывается с эксцентриситетом.

 

e₁=e₂=10мм=0,01м.

, (21)

 

где t – ширина стеновой панели; T – ширина колонны.

 

.

Суммарный момент:

 

 (22)