Основания и фундаменты

Содержание

Введение

1. Грунтовые условия строительной площадки

1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

1.2 Физико-механические характеристики грунтов

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундамента

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

2.2.1 Стена  по оси «А» без подвала

2.2.2 Стена по оси «Б» без подвала

2.2.3 Стена по оси «В» с подвалом

2.4 Расчет деформации оснований. Определение осадки

2.4.1 Фундамент по оси «Б»

2.4.2 Фундамент по оси «В»

2.5. Конструирование фундаментов мелкого заложения

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

2.7 Выводы по варианту фундаментов мелкого заложения

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1 Определение величин и невыгодных сочетаний нагрузок, действующих на фундамент в уровне поверхности земли или отметки верха ростверка

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

3.3 Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по 1 группе предельных состояний

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по 2 группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента).

3.5 Расчет осадок свайных фундаментов

3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа

3.7 Заключение по варианту свайных фундаментов

4. Рекомендации по производству работ и устройству гидроизояции

Заключение по проекту

Список использованной литературы

Введение

Цель данного курсового проекта – проектирование и расчет фундаментов для химического корпуса со стенами из стеновых панелей, внутренний каркас из сборных ж/б колонн с продольным расположением ригелей.

Размеры в плане 27х36 м.

Здание имеет подвал в осях В-Г. Отметка пола подвала – 3 м.

Отметка пола первого этажа 0.00 м на 0.15 м выше отметки спланированной  поверхности земли.

Место строительства – поселок Кировский заданы отметки природного рельефа – 38,2м  и уровня грунтовых вод 34,8м .

Также  известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай и расчетный отказ.

1.  Грунтовые условия строительной площадки

Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

Слой 1- Насыпь

Характеристики не определяются

2-й слой     Пылевато-глинистый

·  класс – нескальный грунт

·  группа – осадочный несцементированный

·  подгруппа – обломочный пылевато-глинистый

·  тип – определяется по числу пластичности:

·   

·  вид – не определяется т.к. включения отсутствуют

·  разновидность – определяется по показателю текучести:

- Супесь пластичная

·  коэффициент пористости

·  Вывод: Супесь, пластичная.

3-й слой     Песчаный

·  класс – нескальный грунт

·  группа – осадочный несцементированный

·  подгруппа – обломочный песчаный

·  тип – песок Средней крупности

·  вид – определяется по коэффициенту пористости:

 -Средней плотности

·  разновидность – определяется по степени влажности:

·  -влажный

·  засоленность – не определена.

Вывод: песок средней крупности, средней плотности, влажный.

4-й слой     Пылевато-глинистый

·  класс – нескальный грунт

·  группа – осадочный несцементированный

·  подгруппа – обломочный пылевато-глинистый

·  тип – определяется по числу пластичности:

 – значит глина

·  вид – не определяется т.к. включения отсутствуют

·  разновидность – определяется по показателю текучести:

·  - глина полутвердая

·  Коэффициент пористости

Вывод: глина полутвердая.

Физико-механические характеристики грунтов

1 Слой- насыпь.

2 Слой- супесь пластичная.

e=0.6

E=20 МПа

φ_n=25

c_n=14 кПа

3 Слой- песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

e=0.65

S_r=0.98

φ_n=35

c_n=1 кПа 

Е=30 Мпа

4 Слой- глина полутвердая

e=0.8

I_l=0.095

c_n=73.2 кПа

φ_n=20.4

E=25.6 МПа

Таблица 1. - Физико-механические свойства грунтов

№ слоя	Мощность слоя м	Отметка подошвы слоя м	Полное наименование грунта	Физические характеристики										Механические характеристики
				r г/см3	rS г/см3	w	e	Sr	WL	WP	IP %	IL %	cn КПа		jn град	Е МПа
1	0.5	36,6	Насыпь	1,6	-	-	-	-	-	-	-	-	-		-	-
2	3.9	33,4	Супесь пластичная	1,99	2,72	0.17	0.6	-	0,2	0,14	6	0,5	14		25	20
3	4,6	28,6	Песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.	2	2,67	0.24	0.65	0,98	-	-	-	-	1		35	30
4	7.2	21,4	Глина полутвердая	1,93	2.72	0.28	0.8	-	0.46	0.25	21	0.27	50,5		18,5	19,5

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 38,2м . Грунты имеют слоистое напластование  с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i=1-2%). Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 34,8м т.е. на глубине 3,4 от поверхности, и принадлежат к второму слою.

Послойная оценка грунтов:

1-й слой – насыпь, толщиной 1,6 м – как основание не пригоден.

2-й слой – супесь, пластичная. Толщина слоя 3.9 м. Модуль деформации Е=20 МПа указывает на то, что данный слой среднесжимаем и может служить вполне хорошим естественным основанием, R₀=262,5 кПа следовательно супесь средней прочности.

3-й слой – песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой, толщиной 4.8 м . По модулю деформации Е=30 МПа малосжимаем и может служить хорошим естественным основанием, R₀=400 кПа следовательно песок прочный

4-й слой – глина полутвердая, мощность 7.2 м. По показателю текучести ( I_L=0.27 <0.6) грунт является хорошим естественным основанием. По модулю деформации Е=19,5 грунт сильно сжимаемый-  не пригоден как естественное основание. По прочности  R₀=273кПа среднепрочный.

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

 

2.1 Глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов назначается в результате совместного рассмотрения инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузки на основание.

Различают нормативную d_fn и расчетную d_f  глубину промерзания грунтов.

Нормативная глубина промерзания d_fn – это среднее ( за срок более 10 лет) значение максимальных глубин промерзания грунтов на открытой площадке.

здесь:

·  d₀ – теплотехнический коэффициент зависящий от вида грунта      (для супесей 0.28)

·  M_t – сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский –71,7)

Расчетная глубина промерзания:

k_h – коэффициент влияния теплового режима здания.

Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:

для части здания с подвалом при t=5 градусов:

d_f =0.7*2,37=1.659м

Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод d_w

В нашем случае d_w=3,4 м

в части здания без подвала: d_f + 2м =3.896м , что >3,4 м

в части здания с подвалом: d­_f +2м =3.659м , что >3,4 м

глубину заложения фундамента принимаем не менее d_f.

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

Р_ср ≤ R

      Р_max≤1.2R

P_min>0

R – расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности.

g_C1 и g_C2 – коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3

g_C1= 1.2 – для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.

 0,25< I_L £ 0,5

g_C2= 1.1

К = 1.1 – т.к. прочностные характеристики грунта ( с и j) приняты по таблицам СНиП.

M_g M_g M_c – коэффициенты зависящие от j_II

K_z=1 т.к. b – ширина подошвы фундамента < 10 м.

g_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

(g_II)¹ – то же, залегающих выше подошвы фундамента.

с_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Среднее давление по подошве ф-та:

; ;

N₀ – нагрузка на фундамент

N₀=(N_n+N_вр) g_f ;   g_f=1

g_mt­ – среднее значение удельного веса грунта и бетона.

А – площадь подошвы фундамента

         для ленточного А= b×1м

         для столбчатого А=b² м

В данном курсовом проекте для определения размеров подошвы фундамента использован графоаналитический метод решения.

 

2.2.1 Стена  по оси «А» без подвала

Нагрузки:

N₀=1400 кН

Т₀=130 кН

М₀=200 кНм

d=1.8м; Р =1400/b² + 20×1.8=1400/b² + 36 = f₁(b)

P	b
1436	1
386	2
191,5	3
123,5	4

Расчетное сопротивление:

M_g =0,78

M_g =4,11

M_c =6,67

R	b
257,64	0
332,52	4

Принимаем фундамент ФВ8-1 2700х2400 мм.

b_тр = 2,4 м, принимаем b=3м.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

 ; ;

R(2,7)= =313,8 кПа

P_ср=230кПа

P_cp<R

P_max£1.2R; 350,4<376,5

P_min>0 ; 109,3>0

Недогруз 26 %, ни чего не меняем т. к. при других размерах подошвы фундамента не выполняется неравенство Р_max≤1.2R.

2.2.2 Стена по оси «Б» без подвала

Нагрузки:

N₀=2700 кН

Т₀=110 кН

М₀=190 кНм

d=1,8 м; d_b =0 м  

Р =2700/b² + 20×1,8=2700/b² + 36 = f₁(b)

P	b
2736	1
711	2
336	3
204,75	4

Расчетное сопротивление:

M_g =0,78

M_g =4,11

M_c =6,67

]

R	b
257,64	0
332,52	4

b_тр = 3,1м, принимаем b=3,6м, фундамент ФВ11-1 3600х3000мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

 ; ;

P_ср=286,1 кПа

P_cp<R ;286,1<357,4

P_max£1.2R; 346<357,4·1.2

P_min>0 ; 226,32>0

R=1.2·(15,6·3,6+214,7)=357,4 ; P<R; 286,1<357,4

Недогруз 19%

2.2.3 Стена по оси «В» с подвалом

d₁ – глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвала

d­₁ = h_s+ h_cf ×g_cf /g_II¹

h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м.

h_cf – толщина конструкции пола подвала (0.15м)

g_cf – расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м³)

d₁=1,8+0,15·22/16,4=2м

d_b – глубина подвала

Нагрузки:

N₀=2200 кН

Т₀=80 кН

М₀=170 кНм

d₁=2 м; d_b =4,8 м  

Р =2200/b² + 20×4,8=2200/b² +96 = f₁(b)

P	b
1073	1,5
646	2
340,4	3
233,5	4

Расчетное сопротивление

 кН/м³

град

M_g =1,68

M_g =7,71

M_c =9,58

R	b
948,8	0
1110	4

b_тр = 1,6м, принимаем b=2,1м, фундамент ФВ4-1 2100х1800мм, это наименьший фундамент подходящий под колонны сечением 800х500мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

 ; ;

P_ср=617,7кПа

P_cp<R

P_max£1.2R; 1036<1.2·1033,5

P_min>0 ; 336>0

R=1.2·(33,6·2,1+790,7)=1033,5 ; P<R; 617,7<1033,5

Недогруз 40 %, ни чего не изменяем т. к. принятые колонны имеют сечение 0,8х0,5 м, а это наименьший фундамент для таких колонн.

 

2.4. Расчет деформации оснований. Определение осадки.

Осадка оснований S , с использованием расчетной схемы линейно-деформируемоей среды определяется методом послойного суммирования:

где:

b - безразмерный коэффициент = 0.8

s_zpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.

h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания.

Для рассмотрения разности осадок возьмем бесподвальную часть здания, сравним осадки фундаментов под внешней и внутренней стенами.

2.4.1 Фундамент под  стену по оси «Б»

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

где:

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м3	szgi, кН/м2	sобщ, кН/м2
1	0	0	0
2	1,8	19,9	35,82	35,82
3	1,4	10,75	15,05	50,87
4	4,8	10,08	48,38	147,64
5	σzw-6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

s_zg0=0,2γ₂+γ₁·h₁=4+25.6=29,6 кН/м²

Строим вспомогательную эпюру  0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

 

s_zp=P₀×a , где:

P₀ = P_cp - s_{zg0 ­}  - дополнительное вертикальное давление на основание

Р – среднее давление под подошвой фундамента.

P₀ =286,1-29,6=256,5 кПа

a - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

h_i = 0.4b = 0.4×3,3 =1,3 м

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

f(0.2×s_zg0)    и    f(s_zp)   - Сжимаемая толщина Н_с=7м, s_zp =21,88кПа

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа

s_zg  =  к75,132Па

0.2×s_zg = 15,02кПа – условие выполнено

Расчет осадки:

N слоя	hi	Еi	σzp кров.	σzp под.	σzp сред.	σ
1	1,3	20000	256,5	210,84	233,67	0,0122
2	1,3	20000	210,84	120,55	165,70	0,0086
3	0,4	20000	120,55	111,73	116,14	0,0019
4	1,3	30000	111,73	62,82	87,28	0,0030
5	1,3	30000	62,82	40,27	51,55	0,0018
6	1,3	30000	40,27	27,74	34,01	0,0012
						0,0286

S = 2,86 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

2.4.2 Фундамент по оси «В»

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

где:

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м3	szgi, кН/м2	sобщ, кН/м2
1	0	0	0
2	1,8	19,9	35,82	35,82
3	1,4	10,75	15,05	50,87
4	4,8	10,08	48,38	147,64
5	σzw-6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

s_zg0=76,47 кН/м²

Строим вспомогательную эпюру  0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

s_zp=P₀×a , где:

P₀ = P_ср - s_{zg0 ­}  - дополнительное вертикальное давление на основание

Р – среднее давление под подошвой фунадмента.

P₀ = 617,7 –76,47=541,23 кПа

a - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

h_i = 0.4b , где b – ширина фундамента

h_i = 0.4×2,1 = 0,8 м

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

f(0.2×s_zg0)    и    f(s_zp)   - Сжимаемая толщина Н_с= 4,8 м s_zp =39,94   кПа

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа

s_zg  = 147,64кПа

0.2×s_zg =29,53кПа – условие выполнено

Расчет осадки:

N слоя	hi	Еi	σzp кров.	σzp под.	σсред.	S
1	0,8	30000	541,23	437,314	489,27	0,0104
2	0,8	30000	437,314	335,021	386,17	0,0103
3	0,8	30000	335,021	153,168	244,09	0,0065
4	0,8	30000	153,168	101,751	127,46	0,0034
5	0,8	30000	101,751	72,525	87,14	0,0023
6	0,8	30000	72,525	52,229	62,38	0,0017
						0,0346

В связи с отсутствием данных о последующих слоях вычислить осадку в этих слоях не возможно,  однако  исходя из того, что осадка в слое №14 мала, осадкой последующих слоев можно пренебречь.

S = 0.0346 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.

 где:

DS – разность осадок фундаментов в здании

L – расстояние между этими фундаментами

(3,46-2,89)/600 = 0.00095 < 0.002 – условие выполнено

Величины осадок различных фундаментов в здании допустимы, разность осадок также в норме, следовательно фундаменты подобраны верно.

2.5 Конструирование фундаментов мелкого заложения

После проведенных расчетов принимаем фундаменты:

-по оси  «А»( в бесподвальной части здания) – сборный под колонны ФВ8-1 2,7х2,4м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -1800 мм.

-по оси «Б» (в бесподвальнй части здания) – сборный под колонны ФВ10-1 3,3х3м  Глубина заложения фундамента от планировочной отметки –1800 мм.

-по оси «В» (в подвальной части здания) – сборный под колонны ФВ4-1  2,1х1,8м. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

-по оси «Г» (в подвальной части здания) – ленточный, сборный. Плиты железобетонные Ф16; блоки фундаментные марки – ФС 6. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -3450 мм.

 

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

Характеристики грунта

1.  Нормативные:

γ_n=19,9 кН/м³

φ_n=25 град

C_n=14 кПа

2.  Расчетные:

γ₁=γ_n/γ_q=19.9/1.05=18.95 кН/м³

φ₁=φ_n/φ_q=25/1.15=21.7⁰

С₁=С_n/C_q=14/1.5=9.3 кПа

3.  Засыпка:

γ₁¹=γ₁х0,95=8,95х0,95=17,97 кН/м³

φ₁¹=φ₁х0,9=21,7х0,9=19,53 ⁰

С₁¹=С₁х0,5=9,3х0,5=4,65 кПа

Построение эпюры активного давления грунта на стену подвала

σ_а=σ_аφ+σ_ас+σ_aq

σ_аφ=γ₁¹·z·λ_а

λ_а=tg²=0.49

σ_аφ=17.97·0.49·2=17.61 кН/м²

σ_ас=

σ_aq=1.2q^н·λ_a=1.2·0.49·10=5,88 кН/м²

2.7 Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения

Несмотря на немаленькие недогрузки все фундаменты рациональны и на свайный фундамент переходить нет необходимости, так как залегающие грунты вполне пригодны и для такого варианта фундаментов.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

В данном проекте  необходимо произвести расчет для свайного фундамента:

свайный фундамент в «кусте» ( для внутренних колонн по оси Б)

Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверков

Рассчитываем свайный фундамент под стену «В» с подвалом.

3.1.1.  Определение нагрузок.

Нагрузки собираются по I и II предельному состоянию:

I-е пр. сост.  где: g_f =1.2

II-е пр. сост.  где: g_f =1

для «куста» по оси Б

N₀¹=2700·1.2=3240 kH

N₀¹¹=2700·1=2700 kH

3.1.2. Назначаем верхнюю и нижнюю отметки ростверка.

В.Р.=-3,15 м

h_р=1,5 м

Н.Р.=-4,65 м.

3.1.3. Выбираем железобетонную сваю С 7-30.

Тип –висячая, с упором в слой полутвердой глины

Вид- забивная

С квадратным сечением 0,3х0,3 м, длиной 7м.

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

где:

g_с – коэффициент условий работы свай в грунте.(1)

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.(3600 кПа)

A – площадь поперечного сечения сваи.(0.09 м² )

u – наружный периметр поперечного сечения сваи(1.2 м)

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя (по боковой поверхности сваи, кПа)

g_cr =1; g_cf =1 – коэффициенты условий работы грунта, соответственно , под нижним концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на расчетное сопротивление грунта.

N_c=F_d/g_k , где: g_k =1.4 – коэффициент надежности по нагрузке.

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

N	hi	gcfi	zi	fi	gcf·hi·fi
1	0,4	1	4,6	23,2	9,28
2	1,6	1	5,6	57,2	91,52
3	1,6	1	7,2	60,4	96,64
4	1,6	1	8,8	63,2	101,12
5	2,05	1	10,625	55,2	113,16

F_d=1·(1·3600·0.09+1,2·401,72)=806kH

Расчетная нагрузка:

N_c= F_d/γ_k=806/1.4=575,76kH

3.3 Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по 1 группе предельных состояний

3.3.1. Число свай

где:

N_c^I – нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли.

N_c – принятая расчетная нагрузка

- коэффициент , зависящий от вида свайного фундамента

=9 – для «куста»

d – размер стороны сечения сваи = 0.3 м

h_p – высота ростверка от уровня планировки до подошвы

g_mt (20 кН/м³)– осредненный удельный вес материала ростверка и грунта на уступах.

1.1– коэффициент надежности

Принимаем число свай равное шести.

3.3.2  Уточнение размеров ростверка в плане

Принимаем прямолинейное расположение свай в фундаменте, расстояние между ними – необходимый минимум 3d (0.9м), расстояние от грани ростверка до грани сваи: с₀=0,3d+0.05=0.14м

Расстояние от центра сваи до края ростверка:

0.5d + c₀ = 0.15 + 0.14 =0.29 м.

Общий габарит ростверка: b_p = 3d + 2c₀ = 0.9 + 2×0.28 = 1.46м.

l_р=2·3d+2c₀=1,8+2·0,28=2,36м.

Принимаем размеры ростверка в плане 1,5х2,5м.

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по 2 группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента)

φ₁=25 град            h₁=0.4м

φ₂=35 град            h₂=4.8м

φ₃=18,5 град         h₃=2,05м

φ_ср/4=29,78/4=7,44^о

Ширина условного фундамента:

где:

b -  расстояние между осями крайних свай

d – размер поперечного сечения сваи

l – расстояние от острия сваи до уровня, с которого происходит передача давления боковой поверхностью сваи на грунт.

b_y=2·tg(29,78/4)·7,25+0.9+0.3=3,1

A_y=b_y²=3.1²=9.61

Условие прочности :

P_y < R_y

R_y – расчетное сопротивление грунта условного фундамента

P_y  - расчетная нагрузка

P_y = ( N_o^II + N_f^II + N_g^II +N_c^II ) / A_y

N_f^I1=V_рос*·γ_бет·1,1=(1,5·1.2·1.2-0.9·0.8·0.5+0,3·2,5·1,5)·25·1,1=90,34кН

N_g^I1=V_гр·γ_гр·1,2=(2.9·0.275·1.2+0.813·6.2·2+2·1.5·0.95·6.2)·1.2·19,9=713 кН

N_c^II=97,88кН

N_o^II=2700кН

Р_у=(2700+97,88+713+90,34)/9,61=374,7kH/м²

Р_у<R; 374,7<734

Условие прочности выполнено

3.5 Расчет осадок условного свайного фундамента

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м3	szgi, кН/м2	sобщ, кН/м2
1	0	0	0
2	1,8	19,9	35,82	35,82
3	1,4	10,75	15,05	50,87
4	4,8	10,08	48,38	147,64
5	σzw-6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру  0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

s_zg0=248,24 кН/м²

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

s_zp=P₀×a , где:

P₀ = P_ср - s_{zg0 ­}  - дополнительное вертикальное давление на основание

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента.

P₀ =617,7–248,24 =369,46 кПа

a - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

h_i = 0.4b = 0.4×2,5 = 1м

N слоя	Hi	zi		i	zp=P0·
0	0	0	0,00	1	369,460
1	1	1	0,80	0,86	317,736
2	1	2	1,60	0,5628	207,932
3	1	3	2,40	0,3578	132,193
4	1	4	3,20	0,2375	87,747
5	1	5	4,00	0,1658	61,256

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

f(0.2×s_zg0)    и    f(s_zp)   - Сжимаемая толщина Н_с=4,6 м s_zp = 70кПа

s_zg  =  324 кПа

0.2×s_zg = 64.8 кПа – условие выполнено

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа =64,8±5 условие выполнено

Расчет осадки:

hi	Еi	σzp кров.	σzp под.	σzp сред.	S
1	19500	369,46	317,74	343,60	0,018
1	19500	317,74	207,93	262,84	0,013
1	19500	207,93	132,93	170,43	0,009
1	19500	132,19	87,74	109,97	0,006
1	19500	87,75	61,26	74,51	0,004
					0,049

S = 0.049×0.8 = 0.039 м =3,9 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

 

3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа

Глубина погружения сваи S_a от одного удара молота или от работы вибропогружателя в течение 1 минуты называется отказом.

Определяется по формуле:

где: h = 1500 кПа – для ж/б свай

g_g = 1

x² = 0.2 – коэффициент восстановления

М =0,8 - коэффициент зависящий от грунта под концом сваи.

Е_d=1,75·a·N – расчетная энергия удара молота

Е_d = 1.75×25×575,76 = 25189,5 Дж=25,2 кДж

N = 575,76 кН – расчетная нагрузка на сваю.

Выбираем паро-воздушный молот одиночного действия СССМ-570:

расчетная энергия удара      27 кДж

масса молота                         2,7 т

масса ударной части              1,8т

Высота подъема цилиндра        1,5м

условие применимости:

m₁ = 27 кН – масса молота

m₂ = 15,9 кН - вес сваи

m₃ = 0.3 кН – масса подбабка

k_m = 5

<k_m=5- условие выполнено

м

Заключение по варианту свайных фундаментов

Назначаем свайные фундаменты из забивных свай по ГОСТ 19804.1-79^*

квадратного сечения 0,3х0,3м, длиной 7м. Марка сваи С 7-30, несущая способность F_d=806кН. Ростверки монолитные железобетонные высотой 1,5м. Несущий слой-глина полутвердая с I_L=0.27. Оборудование для погружения - паро-воздушный молот одиночного действия ССС-570 с Е_d=25.2 кДж. Расчетный  отказ-0,004м.

3.7 Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции

Земляные работы должны выполнятся комплексно-механизированным способом в соответствии со СНиП 3.02.07-87. Ширина по дну траншеи с учетом ширины конструкции фундаментов и необходимостью спуска людей с добавлением 0,6м.

Наружную поверхность фундаментов, стен подвала покрывают двумя слоями горячего битума.

Заключение

Выполнив курсовой проект я научился рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные фундаменты.

После проведенных расчетов как основной вариант принимаем фундаменты  мелкого заложения:

После проведенных расчетов принимаем фундаменты:

-по оси  «А»( в бесподвальной части здания) – сборный под колонны ФВ8-1 2,7х2,4м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -1800 мм.

-по оси «Б» (в бесподвальнй части здания) – сборный под колонны ФВ10-1 3,3х3м  Глубина заложения фундамента от планировочной отметки –1800 мм.

-по оси «В» (в подвальной части здания) – сборный под колонны ФВ4-2,1х1,8м. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

-по оси «Г» (в подвальной части здания) – ленточный, сборный. Плиты железобетонные Ф16; блоки фундаментные марки – ФС 6. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

Как второй вариант строительства можно принят свайный фундамент, со сваями длиной 7м марки С7-30.

Список использованной литературы

1.  Механика грунтов, основания и фундаменты( методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1202) ДВГТУ 1984. г.Владивосток

2.  Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990

3.  Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат 1988

Основания и фундаменты Содержание Введение 1. Грунтовые условия строительной площадки 1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82 1.2 Физико-механические характеристики грунтов 1.3 Оценка грунтовых услови

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу