Основания и фундаменты
- 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 площадкиОпределение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82Слой 1- НасыпьХарактеристики не определяются2-й слой Пылевато-глинистыйкласс - нескальный грунтгруппа - осадочный несцементированныйподгруппа - обломочный пылевато-глинистыйтип - определяется по числу пластичности: вид - не определяется т.к. включения отсутствуютразновидность - определяется по показателю текучести:- Супесь пластичнаякоэффициент пористостиВывод: Супесь, пластичная.3-й слой Песчаный класс - нескальный грунтгруппа - осадочный несцементированныйподгруппа - обломочный песчаныйтип - песок Средней крупности вид - определяется по коэффициенту пористости: -Средней плотностиразновидность - определяется по степени влажности:-влажныйзасоленность - 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 ?n=25 cn=14 кПа 3 Слой- песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой. e=0.65 Sr=0.98 ?n=35 cn=1 кПа Е=30 Мпа 4 Слой- глина полутвердаяe=0.8Il=0.095cn=73.2 кПа ?n=20.4E=25.6 МПа Таблица 1. - Физико-механические свойства грунтов|
№ слоя | Мощность слоя м | Отметка подошвы слоя м | Полное наименование грунта | Физические характеристики | Механические характеристики | | | | | | г/см3
| S г/см3 | w | e | Sr | WL | WP | IP % | IL % | cn КПа | n 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 прчности.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 прочный4-й слой - глина полутвердая, мощность 7.2 м. По показателю текучести ( IL=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 основании2.1 Глубина заложения фундаментаГлубина 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 dfn и расчетную df глубину промерзания грунтов.Нормативная глубина промерзания dfn - 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)Mt - сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский -71,7)Расчетная глубина промерзания:kh - коэффициент влияния теплового режима здания.Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:для части здания с подвалом при t=5 градусов:df =0.7*2,37=1.659мОкончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод dwВ нашем случае dw=3,4 мв части здания без подвала: df + 2м =3.896м , что >3,4 мв части здания с подвалом: d-f +2м =3.659м , что >3,4 мглубину заложения фундамента принимаем не менее df.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: Рср ? R Рmax?1.2R Pmin>0 R - расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности. C1 и C2 - коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3 C1= 1.2 - для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя. 0,25< IL 0,5 C2= 1.1 К = 1.1 - т.к. прочностные характеристики грунта ( с и ) приняты по таблицам СНиП. M Mg Mc - коэффициенты зависящие от II Kz=1 т.к. b - ширина подошвы фундамента < 10 м. II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (II)1 - то же, залегающих выше подошвы фундамента. сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента. Среднее давление по подошве ф-та: ; ; N0 - нагрузка на фундамент N0=(Nn+Nвр) f ; f=1 mt- - среднее значение удельного веса грунта и бетона. А - площадь подошвы фундамента для ленточного А= b1м 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 подвалаНагрузки:N0=1400 кНТ0=130 кНМ0=200 кНмd=1.8м; Р =1400/b2 + 201.8=1400/b2 + 36 = f1(b)Расчетное сопротивление: M =0,78Mg =4,11Mc =6,67Принимаем фундамент ФВ8-1 2700х2400 мм.bтр = 2,4 м, принимаем b=3м.Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента ; ; R(2,7)= =313,8 кПа Pср=230кПа Pcp<R Pmax1.2R; 350,4<376,5 Pmin>0 ; 109,3>0 Недогруз 26 %, ни чего не меняем т. к. при других размерах подошвы фундамента не выполняется неравенство Рmax?1.2R. 2.2.2 Стена по оси «Б» без подвалаНагрузки:N0=2700 кНТ0=110 кНМ0=190 кНм d=1,8 м; db =0 м Р =2700/b2 + 201,8=2700/b2 + 36 = f1(b)Расчетное сопротивление: M =0,78Mg =4,11Mc =6,67]bтр = 3,1м, принимаем b=3,6м, фундамент ФВ11-1 3600х3000мм.Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента ; ; Pср=286,1 кПа Pcp<R ;286,1<357,4 Pmax1.2R; 346<357,4·1.2 Pmin>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 подваломd1 - глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвалаd-1 = hs+ hcf cf /II1hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м.hcf - толщина конструкции пола подвала (0.15м)cf - расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м3)d1=1,8+0,15·22/16,4=2мdb - глубина подвалаНагрузки:N0=2200 кНТ0=80 кНМ0=170 кНмd1=2 м; db =4,8 м Р =2200/b2 + 204,8=2200/b2 +96 = f1(b)|
P | b | | 1073 | 1,5 | | 646 | 2 | | 340,4 | 3 | | 233,5 | 4 | | | Расчетное сопротивление кН/м3градM =1,68Mg =7,71Mc =9,58bтр = 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 ; ; Pср=617,7кПа Pcp<R Pmax1.2R; 1036<1.2·1033,5 Pmin>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: - безразмерный коэффициент = 0.8zpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.hi и Ei - 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 | zgi, кН/м2 | общ, 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 | ?zw-6.2м | 10 | 62 | 209,64 | | 6 | 7,2 | 19,3 | 138,96 | 348,6 | | | i - удельный вес i-го слоя грунта .Нi - толщина i-го слоя.zg0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвыzg0=0,2?2+?1·h1=4+25.6=29,6 кН/м2Строим вспомогательную эпюру 0.2zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:zp=P0 , где:P0 = Pcp - zg0 - - дополнительное вертикальное давление на основаниеР - среднее давление под подошвой фундамента.P0 =286,1-29,6=256,5 кПа - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины hi = 0.4b = 0.43,3 =1,3 м Сжимаемую толщу основания определяем графически - в точке пересечения графиковf(0.2zg0) и f(zp) - Сжимаемая толщина Нс=7м, zp =21,88кПаАналитическая проверка: zp = 0.2zg 5 кПаzg = к75,132Па0.2zg = 15,02кПа - условие выполненоРасчет осадки:|
N слоя | hi | Еi | ?zp кров. | ?zp под. | ?zp сред. | ? | | 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 смОсадка 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 | zgi, кН/м2 | общ, 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 | ?zw-6.2м | 10 | 62 | 209,64 | | 6 | 7,2 | 19,3 | 138,96 | 348,6 | | | i - удельный вес i-го слоя грунта .Нi - толщина i-го слоя.zg0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвыzg0=76,47 кН/м2Строим вспомогательную эпюру 0.2zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:zp=P0 , где:P0 = Pср - zg0 - - дополнительное вертикальное давление на основаниеР - среднее давление под подошвой фунадмента.P0 = 617,7 -76,47=541,23 кПа - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины hi = 0.4b , где b - ширина фундаментаhi = 0.42,1 = 0,8 м Сжимаемую толщу основания определяем графически - в точке пересечения графиковf(0.2zg0) и f(zp) - Сжимаемая толщина Нс= 4,8 м zp =39,94 кПаАналитическая проверка: zp = 0.2zg 5 кПаzg = 147,64кПа0.2zg =29,53кПа - условие выполненоРасчет осадки:|
N слоя | hi | Еi | ?zp кров. | ?zp под. | ?сред. | 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 смОсадка не превышает допустимые 8 см.Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании. где:S - разность осадок фундаментов в зданииL - 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 заложенияПосле 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: ?n=19,9 кН/м3 ?n=25 град Cn=14 кПа 2. Расчетные: ?1=?n/?q=19.9/1.05=18.95 кН/м3 ?1=?n/?q=25/1.15=21.70 С1=Сn/Cq=14/1.5=9.3 кПа 3. Засыпка: ?11=?1х0,95=8,95х0,95=17,97 кН/м3 ?11=?1х0,9=21,7х0,9=19,53 0 С11=С1х0,5=9,3х0,5=4,65 кПа Построение эпюры активного давления грунта на стену подвала ?а=?а?+?ас+?aq ?а?=?11·z·?а ?а=tg2=0.49 ?а?=17.97·0.49·2=17.61 кН/м2 ?ас= ?aq=1.2qн·?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 фундаментовВ 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 ростверковРассчитываем 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: f =1.2II-е пр. сост. где: f =1для «куста» по оси БN01=2700·1.2=3240 kHN011=2700·1=2700 kH3.1.2. Назначаем верхнюю и нижнюю отметки ростверка.В.Р.=-3,15 мhр=1,5 мН.Р.=-4,65 м.3.1.3. Выбираем железобетонную сваю С 7-30.Тип -висячая, с упором в слой полутвердой глиныВид- забивнаяС квадратным сечением 0,3х0,3 м, длиной 7м.3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свайгде: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)fi - расчетное сопротивление i-го слоя (по боковой поверхности сваи, кПа)cr =1; cf =1 - коэффициенты условий работы грунта, соответственно , под нижним концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на расчетное сопротивление грунта.Nc=Fd/k , где: k =1.4 - коэффициент надежности по нагрузке.Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи|
N | hi | cfi | zi | fi | cf·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 | | |
Fd=1·(1·3600·0.09+1,2·401,72)=806kH Расчетная нагрузка: Nc= Fd/?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: NcI - нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли. Nc - принятая расчетная нагрузка - коэффициент , зависящий от вида свайного фундамента =9 - для «куста» d - размер стороны сечения сваи = 0.3 м hp - высота ростверка от уровня планировки до подошвы 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: bp = 3d + 2c0 = 0.9 + 20.28 = 1.46м. lр=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) ?1=25 град h1=0.4м ?2=35 град h2=4.8м ?3=18,5 град h3=2,05м ?ср/4=29,78/4=7,44о 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. by=2·tg(29,78/4)·7,25+0.9+0.3=3,1 Ay=by2=3.12=9.61 Условие прочности : Py < Ry Ry - расчетное сопротивление грунта условного фундамента Py - расчетная нагрузка Py = ( NoII + NfII + NgII +NcII ) / Ay NfI1=Vрос*·?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 NgI1=Vгр·?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 NcII=97,88кН NoII=2700кН Ру=(2700+97,88+713+90,34)/9,61=374,7kH/м2 Ру<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 | zgi, кН/м2 | общ, 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 | ?zw-6.2м | 10 | 62 | 209,64 | | 6 | 7,2 | 19,3 | 138,96 | 348,6 | | | i - удельный вес i-го слоя грунта .Нi - толщина i-го слоя.zg0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвыСтроим вспомогательную эпюру 0.2zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.zg0=248,24 кН/м2Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента: zp=P0 , где: P0 = Pср - zg0 - - дополнительное вертикальное давление на основание Рср - среднее давление под подошвой фундамента. P0 =617,7-248,24 =369,46 кПа - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины hi = 0.4b = 0.42,5 = 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(0.2zg0) и f(zp) - Сжимаемая толщина Нс=4,6 м zp = 70кПа zg = 324 кПа 0.2zg = 64.8 кПа - условие выполнено Аналитическая проверка: zp = 0.2zg 5 кПа =64,85 условие выполнено Расчет осадки: |
hi | Еi | ?zp кров. | ?zp под. | ?zp 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 = 0.0490.8 = 0.039 м =3,9 см Осадка не превышает допустимые 8 см. 3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказаГлубина погружения сваи Sa от одного удара молота или от работы вибропогружателя в течение 1 минуты называется отказом.Определяется по формуле:где: = 1500 кПа - для ж/б свайg = 1 2 = 0.2 - коэффициент восстановления М =0,8 - коэффициент зависящий от грунта под концом сваи.Еd=1,75·a·N - расчетная энергия удара молотаЕd = 1.7525575,76 = 25189,5 Дж=25,2 кДжN = 575,76 кН - расчетная нагрузка на сваю.Выбираем паро-воздушный молот одиночного действия СССМ-570:расчетная энергия удара 27 кДжмасса молота 2,7 тмасса ударной части 1,8тВысота подъема цилиндра 1,5мусловие применимости: m1 = 27 кН - масса молотаm2 = 15,9 кН - вес сваиm3 = 0.3 кН - масса подбабкаkm = 5<km=5- условие выполненомЗаключение по варианту свайных фундаментовНазначаем свайные фундаменты из забивных свай по ГОСТ 19804.1-79*квадратного сечения 0,3х0,3м, длиной 7м. Марка сваи С 7-30, несущая способность Fd=806кН. Ростверки монолитные железобетонные высотой 1,5м. Несущий слой-глина полутвердая с IL=0.27. Оборудование для погружения - паро-воздушный молот одиночного действия ССС-570 с Еd=25.2 кДж. Расчетный отказ-0,004м.3.7 Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляцииЗемляные 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.ЗаключениеВыполнив 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 литературыМеханика грунтов, основания и фундаменты( методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1202) ДВГТУ 1984. г.Владивосток Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990 Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат 1988
|
|
|