Главная
База знаний "Allbest"
Строительство и архитектура
Проектирование устройства фундаментов и их оснований для жилого 16-этажного дома
Проектирование устройства фундаментов и их оснований для жилого 16-этажного дома
Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки. Определение нагрузок на фундамент и глубина его заложения. Определение параметров ленточного и свайного фундамента в части здания без подвала и с ним. Расчет осадок фундамента под частями.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.06.2015 |
| Размер файла | 982,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
строительный фундамент свайной подвал
Цель работы является изучение вопросов проектирования устройства фундаментов и их оснований для жилого 16-этажного дома.
В проекте разработаны вопросы расчета и конструирования ленточного фундамента сборного типа и свайного фундамента с монолитным ростверком.
В ходе выполнения проекта вырабатываются навыки анализа инженерно-геологических условий строительной площадки, определение нагрузок на фундамент и конструирования элементов фундамента.
Полученные в результате работы знания и умения несут необходимый для инженера характер, поскольку от правильно выбранного основания и конструкции фундамента зависит нормальная эксплуатация здания.
Сложность проектирования заключается в том, что основные размеры фундаментов определяются расчетом, исходя из прочности и устойчивости грунтов оснований.
В процессе проектирования были выполнены следующий виды работ:
· Установлены для каждого фундаменты давления на грунт основания.
· Подобраны основные размеры фундаментов.
· Разработаны конструкции.
· Рассчитан свайный фундамент.
1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки
1.1 Характеристики песчаных грунтов
Определение вида песчаных грунтов по размерам минеральных частиц.
3-й слой - песок, глубина взятия образца 10,0 м.
|
Гранулометрический состав грунта, % |
|||||||
|
> 2 |
2 - 0,5 |
0,5 - 0,25 |
0,25 - 0,1 |
< 0,1 |
|||
|
Частные остатки |
2,0 |
22,0 |
32,0 |
15,0 |
29,0 |
||
|
Полные остатки |
2,0 |
24,0 |
56,0 |
71,0 |
100,0 |
||
|
Условные |
> 25 |
> 50 |
> 50 |
> 75 |
< 75 |
||
|
Вид песчаных грунтов |
Гравелистые |
Крупные |
Средней крупности |
Мелкие |
Пылеватые |
||
|
Песок средней крупности |
Определение плотности сложения слоев грунта
(1)
где: с - плотность грунта, т/м3
г - удельный вес грунта, кН/м3
(2)
где: сS - плотность твердых частиц, т/м3
гS - удельный вес твердых частиц, кН/м3
(3)
где: с - плотность сухого грунта, т/м3
W - влажность, %
Определение коэффициента пористости слоев грунта:
(4)
где: e - коэффициент пористости грунта
- песок средней крупности плотный.
Определение степени влажности грунта:
(5)
где: Sr - коэффициент водонасыщения,
сW - плотность воды, т/м3
По влажности песчаный грунт (песок средней крупности) можно отнести к насыщенному водой.
1.2 Характеристики глинистых грунтов
Определение числа пластичности
(6)
где: JP - число пластичности;
WL - влажность на границе текучести, %;
WP - влажность на границе раскатывания, %.
слой 1.
В соответствии с индексом пластичности JP грунт слоя 1 можно отнести к супесям пылеватым.
слой 2.
В соответствии с индексом пластичности JP грунт слоя 2 можно отнести к суглинкам легким пылеватым.
Определение показателя консистенции (индекса текучести)
(7)
где: JL - индекс текучести;
слой 1.
В соответствии с индексом текучести JL грунт слоя 1 можно отнести к супесям пылеватым пластичным.
слой 2.
В соответствии с индексом текучести JL грунт слоя 2 можно отнести к суглинкам пылеватым полутвердым.
Определение плотности сложения слоев грунта
слой 1.
слой 2.
Определение коэффициента пористости слоев грунта:
слой 1.
слой 2.
Определение степени влажности грунтов:
слой 1.
- супесь, насыщенная водой.
слой 2.
- суглинок, насыщенный водой.
Все физические характеристики грунтов сведем в таблицу 1.
Таблица 1. Физические характеристики слоев грунта строительной площадки
№слоя |
с,т/м3 |
сS,т/м3 |
e |
Sr |
JP |
JL |
Литологическое описание грунта |
R0, кПа |
|
|
1 |
1,85 |
2,64 |
0,867 |
0,938 |
0,07 |
0,829 |
Супесь пылеватая пластичная насыщенная водой |
209 |
|
|
2 |
2,2 |
2,7 |
0,4 |
0,945 |
0,08 |
0 |
Суглинок легкий пылеватый полутвердый насыщенный водой |
300 |
|
|
3 |
2,01 |
2,64 |
0,528 |
0,815 |
- |
- |
Песок средней крупности плотный насыщенный водой |
500 |
2. Определение нагрузок на фундамент
2.1 Определение размеров грузовых площадей
· для стены с оконными проемами
· для глухой стены
· для колонны
2.2 Сбор нагрузок
Для стены с проемами
(8)
, (9)
где А1 - грузовая площадь стены с проемами, м2;
gпод - вес подвального перекрытия, кН/м2;
gэт - вес этажного перекрытия, кН/м2;
gкр - вес крыши, кН/м2;
n - количество этажей здания;
В-расстояние между центрами оконных блоков, м;
t - толщина стены, м;
h - высота этажа, м;
l1, l2 - ширина и высота оконного блока, м;
гст - удельный вес материала стены, кН/м3.
(10)
, (11)
где gснег - нормативное значение снеговой нагрузки, кПа.
Для города Ижевск нормативное давление снежного покрова составляет 2,5 кПа (согласноТСН 20-01-05)
, где (12)
где gполезн - нормативная нагрузка от людей, кН/м2;
шAn - понижающий коэффициент нагрузки.
(13)
, (14)
где A - нормативная грузовая площадь, А = 9 м2.
Для глухой стены
,
где С - нормативная грузовая длина участка стены, С = 1 м.
Для колонны
,
где f - ширина колонны, f = 0,3 м;
гкол - удельный вес материала колонны (бетон), кН/м3.
Таким образом, полные нагрузки составили:
· на стену с проемами
· на глухую стену
· на колонну
3. Глубина заложения фундамента
Глубина заложения фундамента определяется в зависимости от конструктивных особенностей здания, от его назначения, глубины промерзания.
Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:
,
где kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, ,
dfn - нормативная глубина промерзания. Для г. Ижевск она определяется следующим образом:
Принимаем .
4. Определение параметров ленточного фундамента в части здания без подвала
4.1 Определение размеров фундаментов
Под стену с проемами
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.28.12-1 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр - вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
где гС1, гС2 - коэффициенты условий работы, для супеси пылеватой пластичной , ;
- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
- то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
Mг, Mq, MC - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 СП50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
, ,
d1 - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. При плитных фундаментах за d1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки, м;
b - ширина подошвы фундамента, м;
db - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
kz - коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента (при b<10 м kz =1);
k - коэффициент, принимаемый равным 1,1 если прочностные характеристики грунта (ц и С) приняты по таблицам;
CII - удельная сила сцепления грунта, кПа.
Сравнивая с фактической нагрузкой, получаем, что грунт перегружен на 175%. В связи с этим принимаем решение о полной замене несущего слоя грунта с супеси пылеватой на песок средней крупности (слой 3 данной строительной площадки).
Физические характеристики этого грунта:
Удельный вес
Удельный вес частиц
Влажность
Угол внутреннего трения ,
Удельная сила сцепления .
Построим новый геологический разрез.
Определим размеры фундамента с учетом нового грунта.
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр - вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
где гС1, гС2 - коэффициенты условий работы, для песка средней крупности , ;
- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
- то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
Mг, Mq, MC - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 СП50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
, ,
d1 - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. При плитных фундаментах за d1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки, м;
b - ширина подошвы фундамента, м;
db - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
kz - коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента (при b<10 м kz =1);
k - коэффициент, принимаемый равным 1,1 если прочностные характеристики грунта (ц и С) приняты по таблицам;
CII - удельная сила сцепления грунта, кПа.
Определим для глубины ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
Осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента:
, недонапряжение составляет 16,1%.
Принимаем под стену с проемами фундаментную подушку ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85.
Под глухую стену
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.20.12-4 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр - вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
Определим для глубины ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
Осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента:
, недонапряжение составляет 30%.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.20.12-4 ГОСТ 13580-85.
Под колонну
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф13: , , и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту: , ,
.
Вес фундамента
Полная высота фундамента:
.
Вес грунта на обрезах фундамента:
Полный вес фундамента с грунтом:
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
Определим для глубины ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
, недонапряжение составляет 27,2%.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф13 и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту 2,4 х 2,4 м.
5. Определение параметров ленточного фундамента в части здания с подвалом
5.1 Определение размеров фундаментов
Под стену с проемами
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.16.12-1 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 3 блока.
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр - вес грунта на обрезах фундамента
Осредненное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента:
Суммарное усилие, действующее в плоскости подошвы фундамента:
Расчетный угол внутреннего трения (средневзвешенное значение):
Приведенная высота
,
где q - величина пригрузки, q=10 кПа.
.
Боковое давление на уровне подошвы фундамента определим по формуле:
,
где .
Равнодействующую активного давления грунта определим по формуле:
Высоту точки приложения равнодействующей активного давления, считая от подошвы фундамента, определим по формуле:
.
Момент равнодействующей активного давления грунта относительно подошвы фундамента:
Эксцентриситет нагрузки от перекрытия подвала относительно оси стены фундамента определим с учетом глубины заделки подвального перекрытия 10 см.
.
Момент от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия подвала найдем по формуле:
Момент от веса грунта на уступах фундамента
,
где е3 - величина эксцентриситета, ,
b - ширина подошвы фундамента, м;
bc - ширина стены фундамента, м.
Суммарный момент всех сил относительно подошвы фундамента:
.
Эксцентриситет приложения равнодействующей активного давления
.
,
Поэтому проверим условие
.
Условие соблюдается.
Проверим выбранный фундамент с учетом слабого подстилающего слоя. Для определения влияния слабого подстилающего слоя определим давление на его кровлю.
Для ленточного фундамента при найдем . Тогда
,
где - глубина кровли слабого подстилающего слоя.
Следовательно давление на кровлю слабого грунта будет:
.
Площадь условного фундамента:
.
Определим расчетное сопротивление грунта с учетом , , , .
.
Таким образом, фундамент подходит.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85.
Под глухую стену
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.20.12-1 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 3 блока.
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр - вес грунта на обрезах фундамента
Суммарное усилие, действующее в плоскости подошвы фундамента:
Расчетный угол внутреннего трения (средневзвешенное значение):
Приведенная высота
,
где q - величина пригрузки, q=10 кПа.
.
Боковое давление на уровне подошвы фундамента определим по формуле:
,
где .
Равнодействующую активного давления грунта определим по формуле:
Высоту точка приложения равнодействующей активного давления, считая от подошвы фундамента, определим по формуле:
.
Момент равнодействующей активного давления грунта относительно подошвы фундамента:
Эксцентриситет нагрузки от перекрытия подвала относительно оси стены фундамента определим с учетом глубины заделки подвального перекрытия 10 см.
.
Момент от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия подвала найдем по формуле:
Момент от веса грунта на уступах фундамента
,
где е3 - величина эксцентриситета, ,
b - ширина подошвы фундамента, м;
bc - ширина стены фундамента, м.
Суммарный момент всех сил относительно подошвы фундамента:
.
Эксцентриситет приложения равнодействующей активного давления
.
,
Поэтому проверим условие
.
.
Проверим выбранный фундамент с учетом слабого подстилающего слоя. Для определения влияния слабого подстилающего слоя определим давление на его кровлю.
Для ленточного фундамента при найдем . Тогда
,
где - глубина кровли слабого подстилающего слоя.
Следовательно давление на кровлю слабого грунта будет:
.
Площадь условного фундамента:
.
Определим расчетное сопротивление грунта с учетом , , , .
.
Таким образом, фундамент подходит.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.20.12-1 ГОСТ 13580-85.
Под колонну
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф21: , , и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту: , ,
.
Вес фундамента
Полная высота фундамента:
.
Вес грунта на обрезах фундамента:
Полный вес фундамента с грунтом:
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
, недонапряжение составляет 14,7%.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф21 и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту 3,9 х 3,9 м.
6. Определение параметров свайного фундамента в части здания без подвала
6.1 Определение несущей способности сваи
Предварительно принимаем сплошную сваю с поперечным армированием ствола и с не напрягаемой арматурой длиной 8 м и сечением 40х40 см. Марка С80.40 ГОСТ 19804-91.
Расчетное сечение сваи по грунту:
,
где гс - коэффициент условий работы сваи в грунте, ;
гg - коэффициент надежности по грунту, ;
гсR и гсf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.
А - площадь опирания сваи на грунт;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
U - наружный периметр поперечного сечения сваи;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
,
,
,
,
Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности сваи каждый пласт грунта делим на слои не более 2 м.
Результаты определения:
, ,
, ,
, ,
, ,
, ,
, ,
Определяем количество свай под стены по формуле:
.
Для стены с проемами:
Полученное расстояние удовлетворяет условию .
Для глухой стены:
Полученное расстояние удовлетворяет условию .
Для стены с проемами:
Полученное расстояние удовлетворяет условию .
Определяем количество свай под колонну:
Принимаем сваи С80.40 и расстояние между ними .
6.2 Определение параметров ростверка под стены
Расстояние от края ростверка внешней стороны сваи при свободной заделке её в ростверк в вертикально нагруженных сваях принимается при однорядном их расположении:
Ширина .
Высота ростверка , где - заделка сваи в ростверк.
Определяем высоту h1 из условия прочности на продавливание ростверка сваей по формуле:
,
где - расчетное сопротивление бетона В25 на растяжение.
.
Тогда высота ростверка .
Принимаем высоту ростверка .
6.3 Определение параметров ростверка под колонну
Для определения параметров ростверка под колонну используем следующие формулы:
. Принимаем значение .
Ширина .
Глубина заделки колонны - 60 см.
Расчет на продавливание колонной квадратного сечения центрально нагруженного ростверка проведем следующим образом:
,
где - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания, определяемая из условия , где n - число свай в ростверке, n1 - число свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;
- расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций с учетом коэффициента условий работы бетона, для бетона В25;
- рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке, равная расстоянию от рабочей арматуры плиты до низа колонны, условно расположенного на 5 см выше дна стакана;
- ширина сечения колонны;
c - расстояние от грани колонны до боковой грани сваи, расположенной за пределами фигуры продавливания;
б - коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть через стенки стакана, определяемый по формуле
здесь Af - площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента, определяемая по формуле
здесь bcol, hcol - размеры сечения колонны;
hапс - глубина заделки колонны в стакан фундамента.
Примем значение , при этом полная высота плиты ростверка будет равна .
Расчетная продавливающая сила
.
Таким образом, . Прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.
Полная высота ростверка .
Определяем величины расчетных нагрузок на сваи с учетом нагрузок от веса ростверка и грунта на его уступах.
Вес ростверка .
Вес грунта на полках ростверка .
Полная нагрузка на сваи
.
Нагрузка на одну сваю .
, следовательно, несущая способность свай обеспечена.
Расчет ростверка на продавливание угловой сваей выполним по следующим формулам:
,
где Fai - расчетная нагрузка на угловую сваю с учетом моментов в двух направлениях, включая влияние местной нагрузки (например, от стенового заполнения), ;
h01 - рабочая высота сечения на проверяемом участке, равная расстоянию от верха свай до верхней горизонтальной грани плиты ростверка или его нижней ступени;
b01; b02 - расстояния от внутренних граней угловых свай до наружных граней плиты ростверка;
c01; c02 - расстояния от внутренних граней угловых свай до ближайших граней подколенника ростверка или до ближайших граней ступени при ступенчатом ростверке;
и - значения коэффициентов принимаются по таблице Пособия по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84).
.
.
Определяем предельную нагрузку на сваю, которую может воспринять плита ростверка из условия ее продавливания угловой сваей
,
, следовательно, прочность плиты ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.
7. Расчет осадок фундамента
7.1 В части здания без подвала
Под стену с проемами
Исходные данные: , ,
Определяем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры .
,
,
.
- удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
- удельный вес грунта слоя 2 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
,
- удельный вес грунта слоя 3 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
Скачок эпюры вертикального напряжения на границе водоупорного слоя характеризуется следующей ординатой:
.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где - вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Рассчитаем модули деформации каждого слоя. Воспользуемся формулами:
где: mv - коэффициент относительной сжимаемости;
m0 - коэффициент сжимаемости.
.
По заданию ,
В случае если слой высотой h попадает на границу слоев грунта, рассчитываем средневзвешенное значение модуля деформации.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
319,60 |
20372 |
0,00755 |
|
|
0,64 |
0,8 |
0,881 |
281,57 |
20372 |
0,00612 |
|
|
1,28 |
1,6 |
0,642 |
205,18 |
20372 |
0,00449 |
|
|
1,92 |
2,4 |
0,477 |
152,45 |
20372 |
0,00342 |
|
|
2,56 |
3,2 |
0,374 |
119,53 |
14010 |
0,00397 |
|
|
3,2 |
4 |
0,306 |
97,80 |
14010 |
0,00329 |
|
|
3,84 |
4,8 |
0,258 |
82,46 |
14010 |
0,00281 |
|
|
4,48 |
5,6 |
0,223 |
71,27 |
14010 |
0,00245 |
|
|
5,12 |
6,4 |
0,196 |
62,64 |
14010 |
0,00217 |
|
|
5,76 |
7,2 |
0,175 |
55,93 |
14010 |
0,00194 |
|
|
6,4 |
8 |
0,158 |
50,50 |
14010 |
0,00176 |
|
|
7,04 |
8,8 |
0,143 |
45,70 |
20372 |
0,00110 |
|
|
7,68 |
9,6 |
0,132 |
42,19 |
20372 |
0,00102 |
|
|
8,32 |
10,4 |
0,122 |
38,99 |
20372 |
0,00094 |
|
|
8,96 |
11,2 |
0,113 |
36,11 |
20372 |
0,00088 |
|
|
9,6 |
12 |
0,106 |
33,88 |
20372 |
0,00043 |
|
|
Суммарная осадка |
0,04435 |
Полная осадка равна 4,4 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Исходные данные: , ,
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где - вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
305,30 |
20372 |
0,00902 |
|
|
0,8 |
0,8 |
0,881 |
268,97 |
20372 |
0,00730 |
|
|
1,6 |
1,6 |
0,642 |
196,00 |
16793 |
0,00651 |
|
|
2,4 |
2,4 |
0,477 |
145,63 |
14010 |
0,00593 |
|
|
3,2 |
3,2 |
0,374 |
114,18 |
14010 |
0,00474 |
|
|
4 |
4 |
0,306 |
93,42 |
14010 |
0,00393 |
|
|
4,8 |
4,8 |
0,258 |
78,77 |
14010 |
0,00335 |
|
|
5,6 |
5,6 |
0,223 |
68,08 |
14010 |
0,00292 |
|
|
6,4 |
6,4 |
0,196 |
59,84 |
20372 |
0,00178 |
|
|
7,2 |
7,2 |
0,175 |
53,43 |
20372 |
0,00160 |
|
|
8 |
8 |
0,158 |
48,24 |
20372 |
0,00144 |
|
|
8,8 |
8,8 |
0,143 |
43,66 |
20372 |
0,00132 |
|
|
9,6 |
9,6 |
0,132 |
40,30 |
20372 |
0,00124 |
|
|
10 |
10 |
0,126 |
38,47 |
20372 |
0,00030 |
|
|
Суммарная осадка |
0,05140 |
Полная осадка равна 5,1 см < 10 см, условие выполняется.
Под колонну
Исходные данные: , ,
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
469,93 |
20372 |
0,01594 |
|
|
0,96 |
0,8 |
0,8 |
375,94 |
14010 |
0,01609 |
|
|
1,92 |
1,6 |
0,449 |
211,00 |
14010 |
0,00909 |
|
|
2,88 |
2,4 |
0,257 |
120,77 |
14010 |
0,00537 |
|
|
3,84 |
3,2 |
0,16 |
75,19 |
14010 |
0,00345 |
|
|
4,8 |
4 |
0,108 |
50,75 |
14010 |
0,00238 |
|
|
5,76 |
4,8 |
0,077 |
36,18 |
20372 |
0,00120 |
|
|
6,72 |
5,6 |
0,058 |
27,26 |
20372 |
0,00091 |
|
|
7,68 |
6,4 |
0,045 |
21,15 |
20372 |
0,00072 |
|
|
8,64 |
7,2 |
0,036 |
16,92 |
20372 |
0,00058 |
|
|
9,6 |
8 |
0,029 |
13,63 |
20372 |
0,00026 |
|
|
Суммарная осадка |
0,05599 |
Полная осадка равна 5,6 см < 10 см, условие выполняется.
7.2 В части здания с подвалом
Под стену с проемами
Исходные данные: , ,
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где - вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
305,80 |
20372 |
0,00723 |
|
|
0,64 |
0,8 |
0,881 |
269,41 |
17092 |
0,00698 |
|
|
1,28 |
1,6 |
0,642 |
196,32 |
14010 |
0,00625 |
|
|
1,92 |
2,4 |
0,477 |
145,87 |
14010 |
0,00476 |
|
|
2,56 |
3,2 |
0,374 |
114,37 |
14010 |
0,00380 |
|
|
3,2 |
4 |
0,306 |
93,57 |
14010 |
0,00315 |
|
|
3,84 |
4,8 |
0,258 |
78,90 |
14010 |
0,00269 |
|
|
4,48 |
5,6 |
0,223 |
68,19 |
14010 |
0,00234 |
|
|
5,12 |
6,4 |
0,196 |
59,94 |
14010 |
0,00207 |
|
|
5,76 |
7,2 |
0,175 |
53,52 |
16098 |
0,00162 |
|
|
6,4 |
8 |
0,158 |
48,32 |
20372 |
0,00116 |
|
|
7,04 |
8,8 |
0,143 |
43,73 |
20372 |
0,00106 |
|
|
7,68 |
9,6 |
0,132 |
40,37 |
20372 |
0,00098 |
|
|
8,32 |
10,4 |
0,122 |
37,31 |
20372 |
0,00090 |
|
|
8,96 |
11,2 |
0,113 |
34,56 |
20372 |
0,00043 |
|
|
Суммарная осадка |
0,04541 |
Полная осадка равна 4,5 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Исходные данные: , ,
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где - вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
292,40 |
20372 |
0,00864 |
|
|
0,8 |
0,8 |
0,881 |
257,60 |
14010 |
0,01017 |
|
|
1,6 |
1,6 |
0,642 |
187,72 |
14010 |
0,00747 |
|
|
2,4 |
2,4 |
0,477 |
139,47 |
14010 |
0,00568 |
|
|
3,2 |
3,2 |
0,374 |
109,36 |
14010 |
0,00454 |
|
|
4 |
4 |
0,306 |
89,47 |
14010 |
0,00377 |
|
|
4,8 |
4,8 |
0,258 |
75,44 |
15998 |
0,00281 |
|
|
5,6 |
5,6 |
0,223 |
65,21 |
20372 |
0,00192 |
|
|
6,4 |
6,4 |
0,196 |
57,31 |
20372 |
0,00170 |
|
|
7,2 |
7,2 |
0,175 |
51,17 |
20372 |
0,00153 |
|
|
8 |
8 |
0,158 |
46,20 |
20372 |
0,00138 |
|
|
8,8 |
8,8 |
0,143 |
41,81 |
20372 |
0,00066 |
|
|
Суммарная осадка |
0,05029 |
Полная осадка равна 5,0 см < 10 см, условие выполняется.
Под колонну
Исходные данные: , ,
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где б - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
138,90 |
14010 |
0,01114 |
|
|
1,56 |
0,8 |
0,8 |
111,12 |
14010 |
0,00773 |
|
|
3,12 |
1,6 |
0,449 |
62,37 |
14010 |
0,00437 |
|
|
4,68 |
2,4 |
0,257 |
35,70 |
20372 |
0,00177 |
|
|
6,24 |
3,2 |
0,16 |
22,22 |
20372 |
0,00068 |
|
|
Суммарная осадка |
0,02569 |
Полная осадка равна 2,6 см < 10 см, условие выполняется.
7.3 Свайный фундамент
Под стену с проемами
Определим параметры условного фундамента.
Подошва условного фундамента располагается на глубине 8,3 м от уровня планировки. Определим ширину условного фундамента из расчета того, что подошва ростверка располагается на отметке 0,3 м ниже уровня планировки.
Для свайного фундамента с однорядным расположением свай ширина условного фундамента равна:
,
где d - ширина сечения сваи;
- длина сваи;
,
где - осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезаемых сваей.
,
где - расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваей слоев грунта толщиной .
Вес погонного метра ростверка:
Вес одной сваи:
,
Вес сваи с учетом шага:
,
Вес грунта в объеме условного фундамента:
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Условный фундамент опирается на песок средней крупности. Определим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:
Определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
240,70 |
20372 |
0,00789 |
|
|
0,888 |
0,8 |
0,881 |
212,06 |
20372 |
0,00639 |
|
|
1,776 |
1,6 |
0,642 |
154,53 |
20372 |
0,00470 |
|
|
2,664 |
2,4 |
0,477 |
114,81 |
20372 |
0,00200 |
|
|
Суммарная осадка |
0,02098 |
Полная осадка равна 2,1 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Определение параметров условного фундамента для данного участка совпадает с предыдущими расчетами.
Вес сваи с учетом шага:
,
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
299,70 |
20372 |
0,00983 |
|
|
0,888 |
0,8 |
0,881 |
264,04 |
20372 |
0,00796 |
|
|
1,776 |
1,6 |
0,642 |
192,41 |
20372 |
0,00585 |
|
|
2,664 |
2,4 |
0,477 |
142,96 |
20372 |
0,00249 |
|
|
Суммарная осадка |
0,02613 |
Полная осадка равна 2,6 см < 10 см, условие выполняется.
Под колонну
Определим параметры условного фундамента.
Подошва условного фундамента располагается на глубине 9,3 м от уровня планировки. Определим ширину условного фундамента из расчета того, что подошва ростверка располагается на отметке 1,35 м ниже уровня планировки.
Ширина условного фундамента равна:
,
где - шаг свай под колонной;
,
где - осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезаемых сваей.
,
где - расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваей слоев грунта толщиной .
Вес ростверка:
Вес свай: ,
Вес грунта в объеме условного фундамента:
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Условный фундамент опирается на песок средней крупности. Определим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:
Определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где - среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) - го слоев;
- модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
|
, м |
б |
, кПа |
E, кПа |
S, м |
||
|
0 |
0 |
1 |
296,42 |
20372 |
0,00780 |
|
|
0,7 |
0,4 |
0,96 |
284,56 |
20372 |
0,00701 |
|
|
1,4 |
0,8 |
0,8 |
237,14 |
20372 |
0,00560 |
|
|
2,1 |
1,2 |
0,606 |
179,63 |
20372 |
0,00241 |
|
|
Суммарная осадка |
0,02282 |
Полная осадка равна 2,3 см < 10 см, условие выполняется.
Библиографический список
1. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты - Л.: Стройиздат, Ленингрю отд., 1988.
2. Кнаупе В. Устройство котлованов и водопонижение. под ред. Бурлакова В.Н., Сорокина В.В. - М.: Стройиздат, 1988.
3. Петрухин В.П., Колыбин И.В., Разводовский Д.Е. (НИИОСП) Ограждающие конструкции котлованов, методы строительства подземных и заглубленных сооружений
4. Лабораторный практикум. ТулГУ. 2008 г.
5. Прохоров Н.И. Проектирование оснований и фундаментов горнотехнических зданий и сооружении. - Тула. ТулГУ. 2010
6. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М.; 2005
7. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. - М.; 2004.
8. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*, Москва, 2011
9. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* Москва, 2011
10. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 Москва, 2011
11. Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84). Москва. Центральный институт типового проектирования, 1985.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Оценка инженерно-геологических условий площадки. Разработка вариантов фундаментов. Глубина заложения подошвы. Расчет осадок основания методом послойного суммирования. Проектирование свайного фундамента. Глубина заложения ростверка, несущая способность.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.11.2013Определение физико-механических показателей грунтов и сбор нагрузок на фундаменты. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Проектирование фундаментов мелкого заложения. Расчет ленточного свайного фундамента под несущую стену.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.04.2012Ознакомление с принципами проектирования оснований и фундаментов. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки строительства. Определение нагрузок на столбчатый фундамент. Анализ процесса конструирования ростверки свайного фундамента.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 30.11.2022Физико-механические свойства грунтов. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки и инженерно-геологический разрез. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях. Вариант ленточного фундамента мелкого заложения. Глубина заложения фундамента.
курсовая работа [537,5 K], добавлен 19.02.2011Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Разработка видов фундаментов. Проектирование фундамента мелкого заложения на искусственном основании. Проектирование свайного фундамента. Определение влияний рядом стоящих фундаментов.
курсовая работа [384,3 K], добавлен 21.10.2008Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Расчёт осадок свайного фундамента методом послойного суммирования. Определение глубины заложения фундамента. Расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения.
курсовая работа [518,1 K], добавлен 17.04.2015Анализ конструктивного решения сооружения. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов площадки. Фундамент мелкого заложения на естественном основании. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям. Проектирование свайного фундамента.
курсовая работа [515,5 K], добавлен 23.10.2008Анализ инженерно-геологических условий и порядок расчета оснований и фундаментов 7-ми этажного дома. Определение нагрузок на фундамент здания, выбор типа оснований и конструкций. Проектирование фундаментов на естественном основании, расчет их осадки.
курсовая работа [633,1 K], добавлен 21.06.2009Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Выбор глубины заложения фундаментов, сооружаемых в открытом котловане. Определение размеров подошвы фундаментов мелкого заложения (на естественном основании). Расчет свайного фундамента.
курсовая работа [336,3 K], добавлен 13.12.2013Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчёт недостающих физико-механических характеристик грунтов основания. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента промышленного здания.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2014
