Цель работы:
1. Ознакомление с нормативной литературой (СНиП 2.02 – 87*)
2. Проведение объяснительного расчета.
Первый этап Для определения заложения подошвы фундамента пользуются картой изотрем нормативных значений глубины промерзания грунтов или же рассчитывают глубину промерзания по СНиП 2.02 – 87* «Основания зданий и сооружений».
При пучинистых грунтах глубину заложения фундамента по СНиП принимают не менее расчетной глубины промерзания по формуле df = kn · dfn,
где dfn – нормативная глубина сезонного промерзания в метрах, определяемого по формуле: dn = d0 
; kn – коэффицциент влияния теплового режима здания на глубину промерзания грунта у наружных стен. Коэффициент зависит от конструктивного решения «нулевого» цикла здания и колеблется в диапазоне от 0,5 до 1,0.
Значение Mt – определяется суммой абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в зимний период для данного района по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» или использовать таблицу физико-технических характеристик.
При не пучинистых грунтах глубину заложения фундамента принимают не менее 0,5 м для наружных стен и 0,2 м – для внутренних стен. Для неотапливаемых подвалов глубину заложения фундамента принимают равной 50% глубины промерзания. Ниже приведен объяснительный расчет определения глубины заложения подошвы фундамента при строительстве на суглинке в районе г. Москвы.
Второй этап. Пример. Определение глубины заложения фундамента.
I. Исходные данные.
· Наименование района строительства – Москва
· Характеристика грунтов площадки – суглинки
· Уровень грунтовых вод – на глубине 3,0 м от поверхности земли
II. Определить на основе теплотехнических расчетов глубину заложения фунамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01 – 87*.
1. Нормативная глубина сезонного промерзания (dfn) определяется по формуле:
dfn = d0 
,
где: Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемый по СНиП 23-01-99/Строительная климатология и геофизика/ или по результатам наблюдений гидрометеорологических станций данного района;
d0 – величина, принимаемая равной для:
o Суглинков и глин ……………………………………….0,23 м,
o Супесей, песков мелких и пылевидных ……….............0,28 м,
o Песков гравелистых, крупных и средней крупности….0,30 м,
o Крупноблочных грунтов…………………………………0,34 м.
Для города Москвы значение Mt = 34,3, определено в результате подсчета по нижеприведенной таблице. В целях удобства проведения практических работ абсолютные значения Mt даются в таблице для ряда городов РФ.
| Месяц | XI | XII | I | II | III |
| Среднемесячная температура | -2,2 | -7,6 | -10,2 | -9,66 | -4,7 |
Для суглинков d0 = 0,23 м.
dfn = 0,23 
= 1,26 м.
2.Расчетная глубина сезонного промерзания
df = kh · dfn
Где kh – коэффициент, учитывающий влияния теплового режима сооружения по таблице 1 СНиП 2.02.02 – 87*.
Данный коэффициент учитывают как среднесуточную температуру воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, так и конструктивные особенности цокольного перекрытия. Считая, что здание проектируется с подвалом (техническим подпольем) с температурой воздуха в помещении подвала равной 10оС, коэффициент kh принимается по вышеназванной таблице 1 СНиП 2.02.01 – 87*.kh = 0,6, тогда
df = 0,6 ·1,26 = 0,76 м.
2.Глубина заложения фундаментов под наружные стены отапливаемых зданий должна назначаться в зависимости от отметки уровня грунтовых вод, чтобы не допустить морозного пучения грунтов оснований.
Это условие ограничивается таблицей 2 СНиП 2.02.01 – 87*. Условия таблицы наглядно представлены на схеме, отражающей зависимость глубины заложения фундамента от отметки уровня грунтовых вод, глубины промерзания грунта и характеристики грунтов основания.
Расчетные параметры:
df – глубина заложения фундамента
dfn – нормативная глубина сезонного промерзания
dгв – уровень грунтовых вод
d – расстояние между глубиной промерзания и уровнем грунтовых вод.
Назначение глубины заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод.
1. Глины, суглинки df > dfn;
2. Пески (мелкие), супеси при d > 2,0м; df < dfn;
3. Пески (крупные), гравий скалистый df не зависит от dfn.
Глубину заложения фундамента в приведенном примере (при суглинистом основании) следует назначать ниже уровня промерзания (смотри расчет пункт 2, где dfn =1,26 м). Поэтому назначаем глубину заложения фундамента равной 1,30 м.
После разбора расчета, каждый студент получает задание на дом, в котором указаны: город и глубина грунтовых вод. Работа выполняется на листе формата А3.
Таблица 1.
| Особенности сооружения | Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, оС | ||||
| 20 и более | |||||
| Без подвала с полами, устраиваемыми: | |||||
| По грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| На лагах по грунту | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| По утепленному цокольному перекрытию | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| С подвалом или технических подпольем | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
| Примечания: 1. Приведенные в табл. 1 значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента af < 0,5 м; если af ≥ 1,5 м, значения коэффициента kh повышаются на 0,1, но не более чем до значения kh = 1; при промежуточном размере значения коэффициента kh определяются по интерполяции. 2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимается с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в табл. 1. |
| Грунты под подошвой фундамента | Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод dω, м, при | |
| dω < df + 2 | dω > df + 2 | |
| Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности | Не зависит от df | Не зависит от df |
| Пески мелкие и пылеватые | Не менее df | То же |
| Супеси с показателем текучести IL< 0 | То же | » |
| То же, при IL ≥ 0 | » | Не менее df |
| Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителе IL ≥ 0,25 | » | То же |
| То же, при IL < 0,25 | » | Не менее 0,5 df |
| Примечания: 1. В случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания df, соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до глубины не менее нормативной глубины промерзания dfn. |
Таблица 2.
Схематическая карта глубины промерзания глинистых и суглинистых грунтов на территории СССР, см
