Приложение 5. Пример расчета мелкозаглубленного ленточного фундамента

Приложение 5

Пример расчета мелкозаглубленного ленточного фундамента

1. Исходные данные

1. Требуется запроектировать мелкозаглубленный фундамент одноэтажного здания с полами по цокольному перекрытию, возводимого вблизи г. Вологды.

Материалом стен является легкий бетон М75, имеющий модуль упругости КПа ( тс/м2). Длина наружных стен дома м, м; высота стен 3,38 м, наибольшая высота проемов м, толщина стен м. Расчетная температура воздуха внутри помещения +5°C.

2. Инженерно-геологические условия площадки строительства.

Грунты площадки представлены покровными суглинками, которые в пределах нормативной глубины промерзания имеют следующие характеристики:

плотность сухого грунта ;

плотность твердых частиц ;

природная влажность грунта , (неравномерное распределение по площадке изысканий);

влажность на границе текучести ;

влажность на границе раскатывания ;

число пластичности ;

полная влагоемкость грунта ;

коэффициент фильтрации м/сут.

Уровень подземных вод залегает на глубине 3,0 м. Нормативная глубина промерзания м.

2. Оценка пучинистости грунтов

Определим параметр по формуле (2.1) настоящих норм:

,

где W - расчетная предзимняя влажность грунта в слое сезонного промерзания, определяется по формуле (1) приложения 1;

,

- среднее значение природной влажности по глубине в период изысканий в конце июля, равно , ;

, - расчетное количество осадков, выпавших за период , предшествующий моменту проведения изысканий, и за тот же период до установления среднемесячной отрицательной температуры воздуха, соответственно

Согласно данным "Справочника по климату", вып. 1 (Л., Гидрометеоиздат, 1968) среднемесячное количество осадков, выпадающих в летне-осенний период в районе г. Вологды (табл. 1а, станции 320, 321), составляет:

Месяц	VI	VII	VIII	IX	X
Количество осадков, мм	74	76	75	72	58

мм.

Расчетное количество осадков за период 1,7 месяца до начала промерзания грунта равно:

мм.

Расчетные экстремальные значения влажности при и равны:

(рис. 1 ВСН)

(СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика).

,

с учетом исходной плотности сухого грунта ;

.

Согласно табл. 1 настоящих норм площадка сложена среднепучинистыми грунтами. На основе полученного результата по п. 3.5 настоящих норм производится выбор конструктивного решения фундамента.

3. Конструктивное решение

Принимаем сборно-монолитный фундамент из армированных блоков, уложенных на песчаную подушку.

Ширина блоков м; высота h = 0,58 м; бетон тяжелый М100 с модулем упругости ( тс/м2). Погонная нагрузка на фундамент составляет кН/м (2,84 тс/м). Высота песчаной подушки 0,2 м. Глубина заложения фундамента 0,2 м от планировочной отметки. В соответствии с табл. 2 настоящих норм предельные деформации пучения равны: см, .

4. Расчет ленточного фундамента

1. Проверка устойчивости здания на действие касательных сил морозного пучения.

Приняв в соответствии с указаниями п. 4.22 значение нормативных касательных сил пучения 9 (90 кН/м2), произведем расчет устойчивости сооружения по СНиП II-18-76, приложение 5, учитывая действие касательных сил пучения на 1 м наружной стороны фундамента:

N = 28,4 x 0,9 = 25,6 кН/м

кН/м

18 < 25,6.

Таким образом, условие устойчивости выполняется.

2. Расчет основания по деформациям пучения.

Определим величину пучения ненагруженной поверхности грунта (приложение 2) при глубине промерзания 1,5 м.

Определим параметры , , , , , , . Согласно табл. 3 приложения 2:

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "табл. приложения 2"

;

;

.

Определим по формуле (3) приложения 2 :

.

; .

По графику рис. 1 приложения 2 определим параметр при влажности и :

, .

По формуле (5) приложения 2 определим параметр :

, принимаем ;

.

При (0,25 > 0,241) величину определим по формуле (1) приложения 2:

При (0,22 < 0,241) величину определим по формуле (2) приложения 2:

.

3. Определим величину пучения ненагруженного основания под фундаментом (табл. 3).

При (3,0 < 1,5 + 1,8) (z - определяется по таблице 4 ВСН) и при (0,25 > 0,21 + 0,033), расчет производим по второй расчетной схеме:

.

4. Определим величину пучения под подошвой фундамента с учетом давления по подошве фундамента от внешней нагрузки.

Давление пучения на подошву фундамента от нормальных сил пучения определим по формуле (4.6):

м

(рис. 3), м2.

находим по приложению 3 настоящих норм. Для этого определяем продолжительность периода промерзания и скорость пучения по формулам (1) и (2) приложения 3:

мес.,

см/сут.

Значения температуры у поверхности грунта и под подошвой фундамента определим по формулам (3) и (4) приложения 3:

.

Так как , примем .

.

При см/сут и по табл. приложения 3 определим КПа (6,3 тс/м2).

КПа (9,01 тс/м2).

Деформацию пучения грунта основания с учетом давления под подошвой фундамента определим по формуле

.

В рассматриваемом случае давление под подошво