Определение расчетного сопротивления грунта основания

*Пояснения к калькулятору

• При выборе пункта «Прочностные характеристики грунта приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)» вам необходимо будет выбрать по приложению ваш вариант c_II и φ_II и указать их в соответствующих полях в калькуляторе.

Расчет несущей способности грунта

Последние две характеристики грунта определяются только для глинистых грунтов.

Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания

Классификация грунтов

Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:

Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.

Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:

Как определить тип грунта самостоятельно?

Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.

Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.

Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.

Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:

Если вам не удалось ничего сделать из образца грунта, то для вас расчет несущей способности песчаного грунта закончился. Выберите соответствующий пункт в калькуляторе и нажмите «Рассчитать«.

*Пояснения к калькулятору

• При выборе пункта «Прочностные характеристики грунта приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)» вам необходимо будет выбрать по приложению ваш вариант c_II и φ_II и указать их в соответствующих полях в калькуляторе.

Определение размеров подошвы центрально нагруженных фундаментов

Предварительно площадь А, м 2 , подошвы фундамента определяют по формуле:

где No_II — нормативная вертикальная нагрузка от сооружения, приложенная к обрезу фундамента, определяемая как сумма постоянной и временной нагрузок,

NoII=Nпост+Nвр= (27,2+2,5)·8=237,6 кН/м;

R₀ — условное расчетное сопротивление несущего слоя грунта основания,

d — глубина заложения фундамента, d = 1,6 м;

г_ср — среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, г_ср=20 кН/м 3 ;

b = = 1,15 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b=1,15 м.

Далее вычисляется расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента R, кПа;

где _с1 и _{с2 —} коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиПа [10],

_с1 = 1,2 (т.к. супесь пластичная с I_l = 0,43);

_с2 =1,1 (т.к. отношение длины сооружения к высоте L/H=1,25 3 , определяемого по формуле:

где _i и h_i — соответственно удельный вес и толщина i-ого слоя грунта, залегающего ниже подошвы;

Удельный вес грунта , кН/м 3 определяется:

где с — плотность грунта, т/м 3 (см. табл. 1),

g — ускорение свободного падения, g = 10 м/с 2 .

‘_II — то же для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

Для грунтов обратной засыпки:

С — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С=13 кПа;

d₁ — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

d_b — глубина подвала

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 12.24 (b = 1,2 м) и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

где Р_II — среднее давление под подошвой фундамента, кПа, определяемое по формуле:

где N_II — суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, включая вес фундамента N_фII и вес грунта на его уступах N_rpII:

N_фII = = 18,32 кН (табл. 10 [3]),

N_II =237,6+18,32+19,36=275,28 кН

Величина Р_II должна не только удовлетворять условию, но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта (допустимое отличие от расчетного сопротивления должно быть не более 10% в меньшую сторону).

Вес плиты 17,60 кН.

и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

Размеры: l = 2380 мм;

Вес блока 13,0 кН.

Предварительно площадь А, м 2 , подошвы фундамента определяют по формуле:

где No_II — нормативная вертикальная нагрузка от сооружения, приложенная к обрезу фундамента, определяемая как сумма постоянной и временной нагрузок,

R0 — условное расчетное сопротивление несущего слоя грунта основания,

d — глубина заложения фундамента, d = 1,6 м;

г_ср — среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, г_ср=20 кН/м 3 ;

b = = 1,71 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b=1,71 м.

Далее вычисляется расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента R, кПа;

где _с1 и _{с2 —} коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиПа [10],

_с1 = 1,2 (т.к. супесь пластичная с I_l = 0,43);

_с2 =1,1 (т.к. отношение длины сооружения к высоте L/H=1,25 3 , определяемого по формуле:

где _i и h_i — соответственно удельный вес и толщина i-ого слоя грунта, залегающего ниже подошвы;

Удельный вес грунта , кН/м 3 определяется:

где с — плотность грунта, т/м 3 (см. табл. 1),

g — ускорение свободного падения, g = 10 м/с 2 .

‘_II — то же для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

Для грунтов обратной засыпки:

С — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С=13 кПа;

d₁ — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

d_b — глубина подвала

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 16.24 (b = 1,6 м) и стеновой блок марки ФБС 24.3.6.-Т

где Р_II — среднее давление под подошвой фундамента, кПа, определяемое по формуле:

где N_II — суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, включая вес фундамента N_фII и вес грунта на его уступах N_rpII:

N_фII = = 18,53 кН (табл. 10 [3]),

N_II =353,6+29,05+15,73=401,18 кН

Величина Р_II должна не только удовлетворять условию, но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта (допустимое отличие от расчетного сопротивления должно быть не более 10% в меньшую сторону).

Вес плиты 24,7 кН.

и стеновой блок марки ФБС 24.3.6.-Т

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований.

2.5. Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.

Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на сооружение или отдельные его элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:

а) оснований зданий и сооружений III класса 1 ;

б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;

в) средних значений деформаций основания;

г) деформаций основания в стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям.

1 Здесь и далее класс ответственности зданий и сооружений принят согласно «Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций», утвержденными Госстроем СССР.

2.6. Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий — на основное и особое сочетание.

2.7. В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.

2.9. Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП по проектированию мостов и труб.

Подземные воды.

2.17. При проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно: