Выбрать наиболее рациональный вид фундаментов спортивного зала. Изложить порядок расчета фундаментов мелкого заложения. Привести расчетные формулы.

Исходные данные: площадка до глубины 10м сложена супесями пластичными I_L=0.3. грунтовые воды отсутствуют. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов – 1,2м. подвал в здании отсутствует.

1. наиболее рациональным видом фундаментов в данных инженерно-геологических условиях является ФМЗ.

2. порядок расчета ФМЗ:

а) определение глубины заложения фундамента:

- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов d_fn. d_fn=d₀ . d₀ – глубина промерзания грунта при =1⁰С, принимается в соответствии со СНиП п.2.27.для супесей =0,28. _-безразмерный коэффициент равный сумме среднесуточных температур за зимний период в районе строительства. (для Новосибирска =73,6);

-расчетная глубина сезонного промерзания d_f=k_h*d_fn,

k_h-коэффициент учитывающий влияние теплового режима здания, k_h=1,1-для неотапливаемых зданий. В соответствии с табл. 2 для супесей с J_L=0,3 глубина заложения фундамента принимается не менее d_f.

б) определение размеров подошвы фундамента.

- назначаем предварительные размеры подошвы фундамента исходя из конструктивных соображений.

- определяем условное расчетное сопротивление грунта

R_усл= b_z показатели по СНиП

Пок-ли 2.41 СНиП

в) определение необходимой площади подошвы фундамента. , N-суммарная нагрузка, действующая на обрез фундамента. =20кН/м³, - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта.

г) назначаем размеры подошвы фундамента b и l кратно 300мм.

д) определяем расчетное сопротивление грунта для принятых размеров фундамента (R);

е) выполняем проверку P_ср R (среднее значение давления под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания)., Р_ср= + d, Р_max 1.2R-для края (1.5R- для угла), Р_min 0 (не допуск отрыва подошвы фундамента от грунта).

, W=bl²/6, W_x, W_y-моменты сопротивления площади подошвы.

3. при наличии слабого подстилающего слоя необходимо проверить его прочность. Проверка необходима, если фи_II иC_II второго слоя меньше фи_II иC_II первого слоя. Необходимо соблюдать условие

+ R_z, , -вертикальные нормальные напряжения в грунте на глубинеz от подошвы фундамента, соответствующее дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта. Rz-расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z.

- напряжение от собственного веса на кровле слабого грунта, = *H, H_z=d+z

- определение дополнительного давления = Р₀; где ; P₀=P- ; ; = d; ;где z – глубина расположения слабого слоя от подошвы фундамента; P – среднее давление по подошве фундамента;

- определение расчетного сопротивления грунта Rz пониженной прочности, вычисленное для условного фундамента шириной , и высотой d_z- равной глубине до слабого слоя.

a=(L-в)/2; L и в – длина и ширина фундамента, A_z=N/ –площадь фундамента;N-суммарная вертикальная нагрузка на основание.

- = *H_z; H_z=d+z=d_z;

- = Р₀; где ; P₀=P- ; ; = d; ;где z – глубина расположения слабого слоя от подошвы фундамента; P – среднее давление по подошве фундамента;

4. Расчет осадки фундамента. Расчет производится 2-мя способами:

- метод послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи

- метод слоя конечной толщины.

1) разбивают грунтовое основание под подошвой фундамента на отдельные слои h_i=0,4в.

- выделяют и нумеруют расчетные точки – точки пересечения границ слоев h_i и геологических границ грунтовых слоев с продольной осью фундамента.

- нижняя граница сжимаемой толщи грунта принимается на глубине z=H, где выполняется условие: 0,2 (при Е =5МПа), 0,1 (при Е<5МПа).

- напряжение i-ого слоя от собственного веса = + , = *d, = Р₀; где ; P₀=P- -дополнительное вертикальное давление в i-ом слое. Осадка фундамента определяется по формуле [S]_u- предельная осадка основания [S]_uопределяется в зависимости от типа здания по прил. 4. вычисляется разность осадок 2-х соседних фундаментов [∆S/L] [∆S/L]_U.

Кратко:

-анализ ИГУ

- d

- A

- проверки

- конструирование

- осадка