8466

МИНОБРНАУКИРОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

К.П. Жегалова, С.Я.Скворцов

Основания и фундаменты

Учебно-методическое пособие

по подготовке к практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)

для обучающихсяпо дисциплине Основания и фундаменты

направлению подготовки / специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений

направленность (профиль) / специализация Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

2

УДК 624.15(075)

К.П. Жегалова, С.Я. Скворцов. Основания и фундаменты: учебно-методическое пособие / К.П. Жегалова, С.Я. Скворцов; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет.

– Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022.– __с. – Текст: электронный.

В пособии приведены указания по проведению практических занятий по дисциплине Основания и фундаменты, рассмотрены вопросы расчёта и конструирования фундаментов мелкого заложения, применяемых при строительстве.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к практическим занятиям по направлению подготовки 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, направленность (профиль) Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений.

© К.П.Жегалова, С.Я.Скворцов, 2022

© ННГАСУ, 2022

3

4

Задача №1. Определение ширины подошвы ленточного фундамента.

1.Ширину подошвы фундамента можно определить из квадратного уравнения вида:

а0·b2 + а1·b – n0II = 0 а0= C1 C2 ·Мγ·kZ·γII

a1= C1 C2 ·[Mq·d1·γIII +(Mq-1) ·db· γIII+ +Мс·сII]– γmg·d

γС1, γС2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.1(по табл.5,4 СП

22.13330).

kZ – коэффициент, при b<10 принимается = 1;

к – коэффициент, принимаемый равным к=1 – если прочностные характеристики грунта (φII и сII) определены непосредственным испытанием и к=1,1 – если они приняты по таблицам СП 22.13330 прилож. А, табл. А1, А2,

А3;

γmg =20 кН/м3 – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах;

Мγ, Mq, Мс – коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения несущего слоя грунта табл. 2 (табл.5,5 СП

22.13330)

d1 – глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала, м

d1=hs+hcf·γcf / γIII

hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала hcf – толщина пола подвала, м

γcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала – 22кН/м3

γIII – значение удельного веса грунта расположенного выше подошвы фундамента;

γII – значение удельного веса грунта расположенного под подошвой фундамента;

db – глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м d1= м

5

а0= а1=

b = a1 a12 4 a0 n0II

2 a0

b= м

Принимаем b= м марка плиты ФЛ

2.Конструирование фундамента и проверка напряжений под подошвой фундамента.

Подбор сборных стеновых и фундаментных блоков производится по табл.3 и табл.4.

Среднее давление под подошвой фундамента:

Р= n0II nfII ngII ,

b

nfII – вес одного метра погонного фундамента, кН/м

mф.п. – масса принятой фундаментной плиты

Вес 1м длины фундаментных блоков для стен подвала: nIIf= mф.б. *10*n= кН/м

ф.б.

mф.б. – масса принятых фундаментных блоков

ngII – вес грунта на уступах одного метра погонного фундамента, кН/м

Задача №2. Проверка напряжений на кровле слабого слоя.

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания Нс на глубине z от подошвы фундамента, слоя грунта меньшей прочности, чем прочность вышележащих слоев грунта, размеры подошвы фундамента (bхℓ)должны назначаться не только из условия P ≤ R, но и из условия

z ( zp z ) zg Rz

Р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа; R – расчетное сопротивление грунта несущего слоя, кПа;

σzg – напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого слоя, кПа; σzр – дополнительное напряжение на кровле слабого слоя, кПа;

σzγ – напряжение от собственного веса, выбранного при отрывке котлована грунта;

Rz – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности, кПа.

n0II – расчетная нагрузка на обрезе фундамента, кН/м; ngII – расчетный вес грунта на уступах фундамента, кН/м;

nfII – расчетный вес фундамента, кН/м. σzр=α*Р

σzg= σzg,0 + ′II *z

- коэффициент, принимаемый табл.5 (табл.5,8 СП 22.13330.20016) в зависимости от относительной глубины ξ, равной 2z / b.

σzg,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента, кПа.

σzγ=α* σzg,0

7

Rz= с1 *к с2 * * z *bz * q *dz * q 1 *db * c *c

c1 и c2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 1 k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные

характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам СП 22.13330.20016;

М , Мq, Мс - коэффициенты, принимаемые по таблице 2

kz - коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz = z0/b + 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м);

bz – ширина условного фундамента, м;

II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

′II - то же, для грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, кН/м3;

сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, кПа;

db - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);

dz – глубина заложения подошвы условного фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения подошвы условного фундамента со стороны подвала, м

котлована грунта на кровле слабого слоя:

8

осн, = осн, + осн, ∙ Н , кПа

осн, – удельный вес грунта основных слоев,

Нi – толщина основных слоев.

5.По полученным данным строится эпюра напряжений от собственного веса грунта слева от оси Z.

6.Определяется напряжение от собственного веса на нижней границе каждого элементарного слоя по формуле:

n

Zg,i Zg0 II,i hi , кПа i 1

γII,i – расчетное значение удельного веса грунта i-го элементарного слоя,

кН/м3;

n – количество элементарных слоев на которые разделена сжимаемая толща основания;

7.Определяется дополнительное вертикальное напряжение в уровне подошвы фундамента по формуле:

, = , кПа

Р– среднее давление под подошвой фундамента

8.Определяется дополнительное вертикальное напряжение на верхней границе каждого элементарного слоя по формуле:

,= ∙ , кПа

= ( = 2 ; = ℓ)

i – коэффициент затухания напряжений, принимаемый по табл.5

По полученным данным строится эпюра дополнительных напряжений Zp справа от оси Z.

9.Определяем напряжение от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта:

, = , ∙ ,

, = ( = 2 ; = ℓ )

bk - ширина котлована, принимается b+2м.

Справа от оси фундамента Z строим эпюру напряжений.

10