Раздел 1: Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Раздел 1: Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Определение нормативных и расчетных характеристик грунта по первой и второй группе предельных состояний.

Слой 1 охарактеризован образцом № 1

Образец №1

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 18% - глина

Показатель консистенции J_L = = = 0,278– тугопластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1.88*9.81 = 18,443кН/м³;

g_s = r_sg = 2.71*9.81 = 26,585 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,946

Модуль общей деформации: E_o = = 0.43*(1+0,946) / 0,096 = 8,716 МПа,

где β = 0.43 – для глин

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0372 МПа

j_II =14,08

R₀ =0,2411 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – глина тугопластичная.

Слой 2 охарактеризован образцом № 2

Образец №2

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 5% - супесь

Показатель консистенции J_L = = = 0,2 – пластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1,97*9.81 = 19,326кН/м³;

g_s = r_sg = 2,75*9.81 = 26,978кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,689

Модуль общей деформации: E_o = = 0,74*(1+0,689) / 0,11 = 11,362 МПа,

где β = 0,74 – для супесей

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0142 МПа

j_II =25,83

R₀ =0,2433 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – супесь пластичная.

Слой 3 охарактеризован образцом № 3

Образец №3

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 0% - песок

По гранулометрическому составу: частиц размером >0.25мм – 66,9%, что соответствует песку средней крупности.

Удельный вес: g = rg = 2,04*9.81 = 20,012 кН/м³;

g_s = r_sg = 2,74*9.81 = 26,879 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,665- средней плотности

Удельный вес взвешенного грунта: g_sв = = = 10,252 кН/м³

Степень влажности: S_r = = (0,24*26,879) / (0.665*9,81) = 0,989 - насыщенный водой

Модуль общей деформации: E_o = = 0.74*(1+0,665) / 0,14 = 8,8007 МПа,

где β = 0,74 – для песков

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0009 МПа

j_II =29,75

R₀ =0,4 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой.

Слой 4 охарактеризован образцом № 4

Образец №4

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 16% - суглинок

Показатель консистенции J_L = = = 0,375 – тугопластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1,93*9,81 = 18,933 кН/м³;

g_s = r_sg = 2,73*9,81 = 26,781 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,811

Модуль общей деформации: E_o = = 0.74*(1+0.414) / 0.05 = 20.927 МПа,

где β = 0,62 – для суглинков

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,02 МПа

j_II =19,78

R₀ =0,201 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – суглинок тугопластичный.

Таблица сводных данных физико-механических свойств грунтов площадки

№ п/п	r г/см3	g кН/м3	gs кН/м3	gsв кН/м	WP %	WL %	W %	JP %	JL	e	Sr	Сн МПа	Е МПа	а МПа-1	Кф см/с	jII°	Rо МПа
Глина тугопластичная	1,88	18,443	26,585	-	30,0	48,0	35,0	18	0,278	0,946	-	0,0372	8,716	0,096	3*10-8	14,08	0,2411
Супесь пластичная	1,97	19,326	26,978	-	20,0	25,0	21,0	5	0,200	0,689	-	0,0142	11,362	0,11	3*10-6	25,83	0,2433
Песок среднезернистый, средней плотности, насыщенный водой	2,04	20,012	26,879	10,252	0,0	0,0	24,0	0	-	0,665	0,989	0,0009	8,8007	0,14	3*10-3	29,75	0,400
Суглинок тугопластичный	1,93	18,933	26,781	9,371	22,0	38,0	28,0	16	0,375	0,811	-	0,02	15,381	0,073	3*10-7	19,78	0,201

Раздел 2: Сбор нагрузок на фундаменты

Вариант схемы сооружения № 47 – 9-этажная 18-квартирная рядовая блок-секция размерами 12,6 17,1 м; высота этажа 2,8 м. В здании имеется подвал высотой 2,38 м. Район строительства –

г. Красноярск; снеговая нагрузка 2400 Н/м².

1) Стена по оси «С»:

L = 9.9 м,

Н = 2.8 м,

b = 0.4 м,

γ = ρ*g = 1600*9.81 = 15.7 кН,

Gⁿ = L*H*b*γ = 9.9*2.8*0.4*15.7 = 174.08 – вес стены без учета проемов,

V^пр = ∑S_пр*b = 3*2.25*0.4 = 2.7,

G^пр = S_пр*0.03 = 0.203,

G_стⁿ = (V^ст – V^пр)*γ = (11.088-2.7)*15.7 = 131.69,

g_пр = G^пр/L = 0.203/9.9 = 0.0205,

g_ст = G_стⁿ/L = 131.69/9.9 = 13.3,

g = g_{пр +} g_ст = 13.3 + 0.0205 = 13.3205 – нагрузка от стены с проемами на 1 пог. м. на 1 этаж

2) Стена по оси «В»:

L = 16.3 м,

Н = 2.8 м,

b = 0.38 м,

γ = ρ*g = 2500*9.81 = 24.53 кН,

Gⁿ = L*H*b*γ = 16.3*2.8*0.38*24.53 = 425.43 – вес стены без учета проемов,

V^пр = ∑S_пр*b = 2*2.184*0.38 = 1.66,

G_стⁿ = (V^ст – V^пр)*γ = (17.34-1.66)*24.53 = 384.63,

g_ст = G_стⁿ/L = 384.63/16.3 = 23.6 – нагрузка от стены с учетом проемов на 1 пог. м. на 1 этаж

3) Стена по оси «1»:

L = 10.2 м,

Н = 2.8 м,

b = 0.4 м,

γ = ρ*g = 1600*9.81 = 15.7 кН,

Gⁿ = L*H*b*γ = 10.2*2.8*0.4*15.7 = 179.36 – вес стены,

g_ст = Gⁿ/L = 179.36/10.2 = 17.58 – нагрузка от стены на 1 пог. м. на 1 этаж

4) Стены внутренние:

G^{вн ст} = L*H*b*γ = (3.90+5.10+4.05+3.90+5.10)*2.8*0.2*24.53 + 5.11*2.8*0.38*24.53 = 436.82

g^{вн ст} = G^{вн ст}/S = 436.82/124.5 = 3.51 – нагрузка от внутренних стен на 1 м² на 1 этаж

5) Перегородки:

G^пер = L*H*b*γ = (0.65+1.5+1.5+6*2.0+4*2.60+4*0.6+2*2.0)*2.8*0.12*12.75 = 142.7

G^пер = G^пер/S = 142.7/124.5 = 1.15 – нагрузка от перегородок на 1 м² на 1 этаж

Понижающий коэффициент для перекрытий:

Таблица: Cбор нагрузок на фундамент под несущую стену

сечение 1-1:

Нагрузка	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка,   кН
На единицу площади, кН/м2	От грузовой площади, кН
Постоянные нагрузки:
Несущая стена	-	119.88	1.2	143.86
Стены внутренние	3.51	82.13	1.1	90.34
Перегородки	1.15	26.91	1.2	32.29
Ж/б панели	5.40	145,8	1.1	160.38
Выравнивающий слой	0.883	20.66	1.3	26.86
Паркет	0.0981	2.3	1.2	2.76
Обрешетка	0.05	0.175	1.1	0.193
Асбестоцементные листы	0.141	0.494	1.2	0.593
Покрытие	1.32	4.62	1.2	5.54
Дощатый пол чердака	0,0981	0.255	1.2	0.306
Керамзит (утеплитель)	0.16	0.416	1.3	0.5408
Трехслойный гидроизоляционный ковер	0.15	0.39	1.3	0.507
ИТОГО:	404.03		464.17
Временные нагрузки:
От снега	2.4	6.48	1.4	9.07
От междуэтажных перекрытий с учетом ψ	1.5	17.55	1.4	24.57
От чердака	0.75	1.95	1.4	2.73
ИТОГО:	25.98		36.37
ПОЛНАЯ НАГРУЗКА:	430.01		500.54

Таблица: Cбор нагрузок на фундамент под несущую стену

сечение 2-2:

Нагрузка	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка.   кН
На единицу площади. кН/м2	От грузовой площади. кН
Постоянные нагрузки:
Несущая стена	-	212.4	1.1	233.64
Стены внутренние	3.51	158.58	1.1	174.44
Перегородки	1.15	51.96	1.2	62.35
Ж/б панели	5.40	291.6	1.1	320.76
Выравнивающий слой	0.883	39.89	1.3	51.86
Паркет	0.0981	4.43	1.2	5.32
Обрешетка	0.05	0.27	1.1	0.3
Асбестоцементные листы	0.141	0.761	1.2	0.913
Покрытие	1.32	7.13	1.2	8.56
Дощатый пол чердака	0,0981	0.51	1.2	0.612
Керамзит (утеплитель)	0.16	0.832	1.3	1.081
Трехслойный гидроизоляционный ковер	0.15	0.78	1.3	1.014
ИТОГО:	767.02		858.14
Временные нагрузки:
От снега	2.4	12.96	1.4	18.14
От междуэтажных перекрытий с учетом ψ	1.5	35.1	1.4	49.14
От чердака	0.75	4.05	1.4	5.67
ИТОГО:	52.11		72.95
ПОЛНАЯ НАГРУЗКА:	819.13		931.09

Таблица: Cбор нагрузок на фундамент под самонесущую стену

сечение 3-3:

Нагрузка	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка.   кН
На единицу площади. кН/м2	От грузовой площади. кН
Постоянные нагрузки:
Самонесущая стена	-	170.15	1.2	188.36
ИТОГО:	170.15		188.36
ПОЛНАЯ НАГРУЗКА:	170.15		188.36

Раздел 3: Разработка вариантов фундаментов

Разработку вариантов фундаментов произведем на примере фундамента под несущую стену в подвальной части здания (сечение 2-2).

В) Расчет осадки фундамента

Определяем осадку фундамента под несущую стену методом элементарного суммирования. Ширина фундамента b = 3.2 м, глубина заложения d = 2.2 м. Среднее давление под подошвой фундамента: 289.17 кПа.

Определяем ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунтов и вспомогательной эпюры :

- на поверхности земли 0; 0;

- на уровне подошвы фундамента 18.443ּ2.2= 40.57 кПа; 8.11 кПа;

- на контакте 1-го и 2-го слоев 40.57+18.443*0.8 = 55.32 кПа; 11.06 кПа;

- на контакте 2-го и 3-го слоев 55.32+19.326*1.6 = 86.24 кПа; 17.25 кПа;

- на уровне грунтовых вод 86.24+20.012*3.4 = 154.28 кПа; 30.86 кПа;

- на контакте 3-го и 4-го слоев 86.24+10.252*3.4 =121.1 кПа; 24.22 кПа;

- на подошве 4-го слоя 154.28+18.933*5 = 248.95 кПа; 49.79 кПа.

Определяем дополнительное давление по подошве фундамента: 289.17 – 40.57 = 248.6 кПа.

Зададимся высотой элементарного слоя грунта h_i = 0.4 b = 0.4 ּ 3.2= 1.28 м

Далее построим эпюру дополнительных напряжений по формуле , где - коэффициент, определяемый по табл. при соотношении n = L / b = 17.1/3.2 = 5.34.

Вычисления представим в табличной форме:

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения эпюр и . Она соответствует мощности сжимаемой толщи Н = 9.43 м.

Вычисляем осадку фундамента как сумму осадок элементарных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи (точки 0-11):

0.8563 м = 8.563 см,

где - безразмерный коэффициент, равный 0,8.

Для зданий данного типа предельная осадка составляет S_u = 10 см, следовательно расчетная осадка не превышает предельно допустимую по СНиП.

3.2 Свайный фундамент

Сечение 2-2

В) Расчет осадки фундамента

Среднее давление под подошвой условного фундамента: 487.12 кПа. Эпюра вертикальных напряжений от действия собственного веса грунтов и вспомогательная эпюра построены ранее. Напряжение от действия собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента 154.28+18.933*1.9 = 190.25 кПа.

Дополнительное давление по подошве условного фундамента: 487.12–190.25 = 296.87 кПа.

Зададимся высотой элементарного слоя грунта h_i = 0.4 В_усл = 0.4 ּ 2.73= 1.092 м.

Далее построим эпюру дополнительных напряжений по формуле , где - коэффициент, определяемый по табл. при соотношении n = L / В_усл = 17.1/ 2.73= 6.26.

Вычисления представим в табличной форме:

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения эпюр и . Она соответствует мощности сжимаемой толщи Н = 6.93 м.

Вычисляем осадку фундамента как сумму осадок элементарных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи (точки 0-7):

0.05872 м = 5.872 см < S_u = 10 см.

где - безразмерный коэффициент, равный 0.8.

Для зданий данного типа предельная осадка составляет S_u = 10 см, следовательно расчетная осадка не превышает предельно допустимую по СНиП.

Раздел 4: Технико-экономическое сравнение разработанных вариантов

Сечение 2-2

Сечение 1-1

В) Расчет осадки фундамента

Определяем осадку фундамента под несущую стену методом элементарного суммирования. Ширина фундамента b = 2.0 м, глубина заложения d = 2.2 м. Среднее давление под подошвой фундамента: 250.94 кПа.

Эпюра вертикальных напряжений от действия собственного веса грунтов и вспомогательная эпюра построены ранее.

Определяем дополнительное давление по подошве фундамента: 250.94– 40.57 = 210.37 кПа.

Зададимся высотой элементарного слоя грунта h_i = 0.4 b = 0.4 ּ 2= 0.8 м

Далее построим эпюру дополнительных напряжений по формуле , где - коэффициент, определяемый по табл. при соотношении n = L / b = 17.1/2 = 8.55.

Вычисления представим в табличной форме:

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения эпюр и . Она соответствует мощности сжимаемой толщи Н = 7.0 м.

Вычисляем осадку фундамента как сумму осадок элементарных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи (точки 0-10):

0.0531 м = 5.31 см < S_u = 10 см.

где - безразмерный коэффициент, равный 0.8.

Для зданий данного типа предельная осадка составляет S_u = 10 см, следовательно расчетная осадка не превышает предельно допустимую по СНиП.

Раздел 6: Фундамент под наружную самонесущую стену в бесподвальной части

Сечение 3-3

В) Расчет осадки фундамента

Определяем осадку фундамента под несущую стену методом элементарного суммирования. Ширина фундамента b = 1.0 м, глубина заложения d = 2.0 м. Среднее давление под подошвой фундамента: 217.64 кПа.

Эпюра вертикальных напряжений от действия собственного веса грунтов и вспомогательная эпюра построены ранее.

Напряжение от действия собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента 18.443*2 = 36.89 кПа.

Определяем дополнительное давление по подошве фундамента: 217.64– 36.89 = 180.75 кПа.

Зададимся высотой элементарного слоя грунта h_i = 0.4 b = 0.4 ּ 1= 0.4 м

Далее построим эпюру дополнительных напряжений по формуле , где - коэффициент, определяемый по табл. при соотношении n = L / b = 17.1/1 = 17.1.

Вычисления представим в табличной форме:

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения эпюр и . Она соответствует мощности сжимаемой толщи Н = 5.07 м.

Вычисляем осадку фундамента как сумму осадок элементарных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи (точки 0-15):

0.02464 м = 2.464 см < S_u = 10 см.

где - безразмерный коэффициент, равный 0.8.

Для зданий данного типа предельная осадка составляет S_u = 10 см, следовательно расчетная осадка не превышает предельно допустимую по СНиП.

Раздел 1: Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Определение нормативных и расчетных характеристик грунта по первой и второй группе предельных состояний.

Слой 1 охарактеризован образцом № 1

Образец №1

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 18% - глина

Показатель консистенции J_L = = = 0,278– тугопластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1.88*9.81 = 18,443кН/м³;

g_s = r_sg = 2.71*9.81 = 26,585 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,946

Модуль общей деформации: E_o = = 0.43*(1+0,946) / 0,096 = 8,716 МПа,

где β = 0.43 – для глин

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0372 МПа

j_II =14,08

R₀ =0,2411 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – глина тугопластичная.

Слой 2 охарактеризован образцом № 2

Образец №2

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 5% - супесь

Показатель консистенции J_L = = = 0,2 – пластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1,97*9.81 = 19,326кН/м³;

g_s = r_sg = 2,75*9.81 = 26,978кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,689

Модуль общей деформации: E_o = = 0,74*(1+0,689) / 0,11 = 11,362 МПа,

где β = 0,74 – для супесей

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0142 МПа

j_II =25,83

R₀ =0,2433 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – супесь пластичная.

Слой 3 охарактеризован образцом № 3

Образец №3

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 0% - песок

По гранулометрическому составу: частиц размером >0.25мм – 66,9%, что соответствует песку средней крупности.

Удельный вес: g = rg = 2,04*9.81 = 20,012 кН/м³;

g_s = r_sg = 2,74*9.81 = 26,879 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,665- средней плотности

Удельный вес взвешенного грунта: g_sв = = = 10,252 кН/м³

Степень влажности: S_r = = (0,24*26,879) / (0.665*9,81) = 0,989 - насыщенный водой

Модуль общей деформации: E_o = = 0.74*(1+0,665) / 0,14 = 8,8007 МПа,

где β = 0,74 – для песков

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,0009 МПа

j_II =29,75

R₀ =0,4 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой.

Слой 4 охарактеризован образцом № 4

Образец №4

Число пластичности: J_P = W_L – W_P = 16% - суглинок

Показатель консистенции J_L = = = 0,375 – тугопластичная консистенция.

Удельный вес: g = rg = 1,93*9,81 = 18,933 кН/м³;

g_s = r_sg = 2,73*9,81 = 26,781 кН/м³

Коэффициент пористости: e = = = 0,811

Модуль общей деформации: E_o = = 0.74*(1+0.414) / 0.05 = 20.927 МПа,

где β = 0,62 – для суглинков

Нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения:

С_н = 0,02 МПа

j_II =19,78

R₀ =0,201 МПа

Окончательно устанавливаем: грунт – суглинок тугопластичный.

Таблица сводных данных физико-механических свойств грунтов площадки

№ п/п	r г/см3	g кН/м3	gs кН/м3	gsв кН/м	WP %	WL %	W %	JP %	JL	e	Sr	Сн МПа	Е МПа	а МПа-1	Кф см/с	jII°	Rо МПа
Глина тугопластичная	1,88	18,443	26,585	-	30,0	48,0	35,0	18	0,278	0,946	-	0,0372	8,716	0,096	3*10-8	14,08	0,2411
Супесь пластичная	1,97	19,326	26,978	-	20,0	25,0	21,0	5	0,200	0,689	-	0,0142	11,362	0,11	3*10-6	25,83	0,2433
Песок среднезернистый, средней плотности, насыщенный водой	2,04	20,012	26,879	10,252	0,0	0,0	24,0	0	-	0,665	0,989	0,0009	8,8007	0,14	3*10-3	29,75	0,400
Суглинок тугопластичный	1,93	18,933	26,781	9,371	22,0	38,0	28,0	16	0,375	0,811	-	0,02	15,381	0,073	3*10-7	19,78	0,201

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: