Решение задачи №2 к этапу 4.3

Задача: необходимо определить расчетное сопротивление оснований трех фундаментов загородного дома из газобетонных блоков с неполным цокольным этажом:

  1. Фундамент под наружную стену в части дома без цокольного этажа.
  2. Фундамент под наружную стену в части дома с цокольным этажом.
  3. Фундамент под внутреннюю колонну в цокольном этаже.

Грунт — мягкопластичный суглинок с показателем текучести IL=0,55. Коэффициент пористости e=0,7. Прочностные характеристики суглинка выявлены лабораторными испытаниями непосредственно перед строительством загородного дома по образцам из 3-х скважин на участке строительства: φII=14º20′, CII=29 кПа. Расчетный удельный вес суглинка γII=19 кН/куб.м. Выше подошвы фундамента залегает насыпной грунт с удельным весом γII’=18 кН/куб.м.

1) Фундамент под наружную стену в части дома без цокольного этажа

Если нет подвала, то db=0, предполагаемая ширина фундамента b=0,4 м, глубина заложения фундамента для условий Подмосковья d1=1,5 м от уровня земли.

Интерполяцией между углами φ=14º и φ=16º с округлением до сотой находим безразмерные коэффициенты Mγ, Mq, Mc (онлайн интерполяция):

Таблица 12

Mγ=0,3
Mq=2,21
Mc=4,74

Находим коэффициент условий работы грунта γcf  и коэффициент условий работы здания с гибкой конструктивной схемой γc2:

Таблица 11

γcf=1,1
γc2=1,0

Показатели грунтов (φ и c) получены в результате лабораторных испытаний, значит коэффициент k=1,0.

Для указанных условий расчетное сопротивление грунта R составит:

R = ((γcf * γc2) / k) *(Mγ * k * b * γII + Mq * (d1 + db) * γII’ — db * γII’ + Mc * cII) = ((1,1 * 1,0) / 1,0) *(0,3 * 1,0 * 0,4 * 19 + 2,21 * (1,5 + 0) * 18 — 0 * 18 + 4,74 * 29) = 219,351 кПа или 2,236 кг/кв.см.

2) Фундамент под наружную стену в части дома с цокольным этажом

Предполагаемая ширина фундамента b=0,4 м, глубина заложения фундамента d=2,4 м. Высота подсыпки (под полом цокольного этажа) 0,2 м, ее удельный вес γII’=18 кН/куб.м. Пол в цокольным этаже бетонный с цементной стяжкой hcf=0,1 и γcf=22. Расстояние от низа конструкции пола цокольного этажа до подошвы фундамента hs=0,5 м.

Находим приведенную глубину заложения фундамента d1:

d1 = hs  + hcf * γcf / γII’ = 0,5 + 0,1 * 22 / 18 = 0,62 м

Находим расстояние между отметкой спланированной земли и приведенным уровнем пола в цокольном этаже db = 2,4 — 0,62 = 1,78 м.

Для указанных условий и тех же коэффициентов расчетное сопротивление грунта R составит:

R = ((γcf * γc2) / k) *(Mγ * k * b * γII + Mq * (d1 + db) * γII’ — db * γII’ + Mc * cII) = ((1,1 * 1,0) / 1,0) *(0,3 * 1,0 * 0,4 * 19 + 2,21 * (0,62 + 1,78) * 18 — 1,78 * 18 + 4,74 * 29) = 223,489 кПа или 2,278 кг/кв.см.

3) Фундамент под внутреннюю колонну в цокольном этаже

Для колонны принимаем фундамент размером 1,0 х 1,0 м. Его глубина заложения от отметки пола цокольного этажа — 0,5 м.

Глубину заложения фундамента определяем от приведенной отметки пола цокольного этажа d1. Пригрузка будет от конструкции вышележащего пола цокольного этажа и лежащего снизу грунта.

d1 = hs  + hcf * γcf / γII’ = 0,5 + 0,1 * 22 / 18 = 0,62 м

Для указанных условий и тех же коэффициентов расчетное сопротивление грунта R составит:

R = ((γcf * γc2) / k) *(Mγ * k * b * γII + Mq * d1 * γII’ + Mc * cII) = ((1,1 * 1,0) / 1,0) *(0,3 * 1,0 * 1,0 * 19 + 2,21 * 0,62 * 18 + 4,74 * 29) = 184,6 кПа или 1,882 кг/кв.см.

4) Для предварительной проверки сравниваем значения R с Ro

Находим по таблице значение нормативное сопротивление грунта Ro для мягкопластичного суглинка с показателем текучести IL=0,55 и коэффициентом пористости e=0,7:

Сопротивление-грунта

Методом интерполяции получаем Ro=211,5 кПа (онлайн интерполяция)

219,351 > 211,5 кПа (оптимально)
223,489 > 211,5 кПа (с хорошим запасом)
184,6 < 211,5 кПа (для дальнейших расчетов желательно увеличить ширину подошвы фундамента или увеличить заглубление фундамента)

Комментарии: