Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Инженерно - строительный институт

Кафедра Оснований и фундаментов

Пояснительная записка

к курсовой работе на тему:

«Проектирование оснований и фундаментов пятиэтажного жилого дома в городе Псков»

Преподаватель: Белякова Н.Е.

Нижний Новгород-2012



Содержание

грунт фундамент инженерный компрессионный

Введение

1. Обработка результатов исследования физико-механических свойств грунтов

1.1 Инженерно-геологический элемент №1

1.2 Инженерно-геологический элемент №2

1.3 Инженерно-геологический элемент №3

1.4 Определение модуля деформации по результатам испытания ИГЭ №1 штампом

1.5 Компрессионные испытания грунтов. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов

2. Оценка инженерно-геологических условий участка застройки

2.1 Краткая оценка площадки

2.2 Определение расчетной глубины промерзания грунтов

2.3 Выбор глубины заложения подошвы ленточного фундамента

2.4 Определение глубины промерзания фундамента

2.5 Инженерно-геологический разрез

3. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях

3.1 Расчетная схема к определению нагрузок, определение расчетных площадей

3.2 Постоянные нагрузки

3.2.1 Постоянные распределенные нагрузки на 1 м² покрытия и перекрытия

3.2.2 Расчетные нагружения от собственного веса стен

3.3 Временные нагрузки

3.3.1 Снеговая нагрузка на покрытие по зданию

3.3.2 Нагрузки на междуэтажные перекрытия

3.3.3 Нагрузки на лестничные конструкции

3.4 Нагрузки, действующие в расчетных сечениях

4. Вариант конструктивного решения фундамента и основания

5. Вариант ленточного фундамента на естественном основании

5.1 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

5.2 Конструирование ленточного фундамента из сборных железобетонных блоков

5.3 Проверка напряжений под подошвой фундамента

6. Определение осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования. Порядок расчета

7. Фундамент на забивных призматических сваях

7.1 Расчетная схема к определению несущей способности свай

7.2 Несущая способность сваи

Библиографический список



Введение

В соответствии с заданием необходимо запроектировать основание и фундамент под жилой дом в городе Псков. Наружные стены из силикатного кирпича, кровля - 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой - гравий, перекрытия из ж/б многопустотных панелей по серии 1.141-1.

На участке строительства пробурено 3 скважины. Каждая скважина проходит 2 слоя грунта, заглубляясь в третий. Первый слой испытан в полевых условиях штампом, второй и третий слои испытаны в грунтоведческой лаборатории. На глубине погружения скважин грунтовых вод не обнаружено.



1. Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов

1.1 Инженерно-геологический элемент №1

1) Число пластичности:

I_P=W_L-W_P,%

W_L=25% - влажность на границе текучести,

W_P=14%- влажность на границе раскатывания.

I_P=25-14=11%

Так как 7?I_P?17%, следовательно, тип грунта - суглинок, по табл. 2.4 [1].

2) Показатель текучести:

, д.е.

- влажность

д.е.

По показателю текучести определяем консистенцию, по табл.2.5 [1]: 0?I_l?0,25, следовательно, суглинок полутвёрдый.

3) Плотность сухого грунта:

, г/см³

,г/см³

с=1,87г/см³ плотность грунта

4) Коэффициент пористости:

,д.е.

с_s=2,71г/см³ - плотность частиц

д.е.

5) Степень влажности:

,д.е.

с_W=1г/см³- плотность воды

=0,63 д.е.

6) Пористость:

, д.е.

7) Полная влагоемкость:

, %

,%

8) Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 [1] (по коэффициенту пористости и показателю текучести)

R₀=250 кПа

1.2 Инженерно-геологический элемент №2

1) Гранулометрический состав определяется по табл. 2.1 [1]:

Песок средней крупности

2) Плотность сухого грунта:

, г/см³

, г/см³

- влажность

с=1,75г/см³ плотность грунта

3) Коэффициент пористости:

,д.е.

с_s=2,66г/см³ - плотность частиц

д.е.

Определяем плотность сложения грунта по табл. 2.3 [1]: так как 0,6?e₀?0,80, следовательно пески средней плотности.

4) Степень влажности:

,д.е.

с_W=1г/см³- плотность воды

=0,45д.е.

По степени влажности определяем влажность песка по табл. 2.2 [1]:так как 0?S_r?0,5, следовательно, пески маловлажные.



5) Пористость:

, д.е.

д.е.

6) Полная влагоемкость:

, %

%

7) Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 [1] (в зависимости от плотности и крупности)

R₀=400 кПа

1.3 Инженерно-геологический элемент №3

1)Число пластичности:

I_P=W_L-W_P,%

W_L=38% - влажность на границе текучести,

W_P=18%- влажность на границе раскатывания.

I_P=38-18=20%

Так как I_P>17%, следовательно, тип грунта - глина, по табл. 2.4 [1].

2)Показатель текучести:

, д.е.

- влажность

д.е.

По показателю текучести определяем консистенцию, по табл.2.5 [1]: 0?I_l?0,25, следовательно, глина полутвёрдая.

3) Плотность сухого грунта:

, г/см³

,г/см³

с=1,90г/см³ плотность грунта

4) Коэффициент пористости:

,д.е.

с_s=2,73г/см³ - плотность частиц

д.е.

5) Степень влажности:

,д.е.

с_W=1г/см³- плотность воды

=0,77 д.е.

6) Пористость:

, д.е.



7) Полная влагоемкость:

, %

,%

2) Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 [1] (по коэффициенту пористости и показателю текучести)

R₀=450 кПа

1.4 Определение модуля деформации по результатам испытания ИГЭ №1 штампом

Модуль деформации определяется по формуле:

щ=0,79 безразмерный коэффициент, учитывающий форму штампа,

d=0,798 диаметр штампа в метрах,

н=0,35коэффициент Пуассона,

?p=(p₂-p₁), кПа - приращение давления на штамп между двумя точками, взятыми на определенном прямолинейном участке

?S=(S₂-S₁), м - приращение осадки штампа, между двумя точками.

График испытания штампом представлен на рис.1.1.

Из графика находим:

?p=(200-50)=150 кПа

?S=(0,005-0,001)=0,004м

E= 0,79·0,798·(1-0,35²)·150/0,004=20744кПа

1.5 Компрессионные испытания грунтов. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов

а) ИГЭ №2



1) Коэффициент сжимаемости:

_,кПа^-1

р₁=100 кПа

р₂=200 кПа

e₁, e₂ - коэффициенты пористости соответствующие принятым давлениям

e₁=0,671,e₂=0,665

кПа^-1

2) Компрессионный модуль деформации:

, кПа

в=0,76 безразмерный коэффициент(пески)

e₀=0,705-начальный коэффициент пористости при р=0

кПа

3) Приведенный (природный) модуль деформации:

E=E_oed·m_к, кПа

E=21166·1=21166_, кПа

m_к=1, корректирующий коэффициент, определяемый по табл. 2.2 [1]

График компрессионного испытания представлен на рис. 1.2

б) ИГЭ №3

1) Коэффициент сжимаемости:



_,кПа^-1

р₁=100 кПа

р₂=200 кПа

e₁, e₂ - коэффициенты пористости соответствующие принятым давлениям

e₁=0,720, e₂=0,700

кПа^-1

2) Компрессионный модуль деформации

, кПа

в=0,4безразмерный коэффициент(глина)

e₀=0,739- начальный коэффициент пористости при р=0

кПа

3) Приведенный (природный) модуль деформации

E=E_oed·m_к, кПа

E=3440·6=20640 кПа

m_к=6корректирующий коэффициент, определяемый по табл. 2.2 [1]

График компрессионного испытания представлен на рис. 1.3



Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов



Характеристики грунтов	ИГЭ№1	ИГЭ№2	ИГЭ№3
Вид, тип, разновидность	Суглинок полутвёрдый	Песок маловлажный, средней крупности и средней плотности	Глина полутвёрдая
1. Влажность грунта W%	16	12	21
2. Влажность на границе текучести WL,%	25	-	38
3. Влажность на границе раскатывания WP,%	14	-	18
4. Плотность грунта, с, г/см3	1,87	1,75	1,90
5. Плотность частиц грунта сS, г/см3	2,71	2,66	2,73
6. Плотность сухого грунта сd, г/см3	1,61	1,56	1,57
7. Удельный вес г, кН/м3	18,5	17,2	18,8
8. Коэффициент пористости, e0	0,68	0,70	0,738
9. Полная влагоемкость Wsat,%	25,1	26,3	27
10. Число пластичности IP,%	11	-	20
11. Число текучести IL, д.е.	0,18	-	0,15
12. Степень влажности Sr, д.е.	0,63	0,45	0,77
13. Угол внутреннего трения ц°	24	29	19
14. Удельное сцепление с, кПа	31	-	55
15. Пористость n, д.е.	0,40	0,411	0,424
16. Модуль деформации Е, кПа	20744	21166	20640
17. Расчетное сопротивление R0, кПа	250	400	450



2. Оценка инженерно-геологических условий участка застройки

2.1 Краткая оценка площадки

Участок строительства расположен в городе Псков. Рельеф участка относительно ровный. На строительном участке не устраивается планировка. Разрез участка представлен следующими инженерно-геологическими элементами:

ИГЭ№1представлен суглинком полутвёрдым.

Толщина слоя 5-5,5м.

Расчетное сопротивление R₀=250 кПа.

Основные характеристики слоя:

Е=20744 кПа

ц_II=24°

с_II=31 кПа

г_II= 18,5 кН/м³

Данный слой рекомендуется использовать в качестве основания под фундамент.

ИГЭ№2 представлен песком маловлажным, средней крупности и средней плотности.

Толщина слоя 2,7-3м

Расчетное сопротивление R₀=400 кПа

Основные характеристики слоя:

Е= 21166 кПа

ц_II=29°

г_II= 17,2 кН/м³

ИГЭ№3 представлен глиной полутвёрдой.

Расчетное сопротивление R₀=150 кПа

Основные характеристики слоя:

Е= 20640 кПа

ц_II=19°

с_II=55 кПа

г_II= 18,8 кН/м³

2.2 Определение расчетной глубины промерзания грунтов

В соответствии с пунктом 2.27 и 2.28 [2] глубина промерзания определяется по формуле:

,м

k_h=0,7 коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения на промерзание грунта и наружные стены при температуре 5°С.

d_fn - нормативная глубина промерзания

,м

d₀=0,23 (суглинки), берем для первого слоя грунта

M_t - среднее значение суммы абсолютных среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства, M_t=22,7 (по заданию).

,м

,м

2.3 Выбор глубины заложения подошвы ленточного фундамента

На глубину заложения влияют следующие факторы:

1) Расчетная глубина промерзания d_f;

2) Конструктивные особенности здания (наличие подвала);

3) Инженерно-геологические условия строительной площадки;

4) Гидрогеологические условия строительной площадки - грунтовые воды не вскрыты.

2.4 Определение глубины промерзания фундамента

d_В - глубина подвала (расстояние от уровня земли до пола подвала);

h_cf - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, h_s=0,5м;

d₁ - приведенная глубина заложения фундамента, определяется по формуле:

, м

г_cf - расчетное значение удельного веса подвала г_cf=22кН/м³;

г_II^ґ- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента



Н/м³

м

2.5 Инженерно-геологический разрез



3. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях

Расчет оснований и фундаментов проводится по двум группам предельных состояний.

По I группе предельных состояний определяем несущую способность свайного фундамента. Проверяется прочность конструкции фундамента и устойчивость основания. Расчет проводится по расчетным усилиям с коэффициентом надежности г_f>1.

По II группе предельных состояний определяется размер подошвы ленточного фундамента и осадка основания. Расчет ведется по расчетным усилиям с коэффициентом надежности г_f=1.

3.1 Расчетная схема к определению нагрузок, определение расчетных площадей

Сечение 1-1

Внутренняя несущая стена

l_ст=1 пог.м.

мІ

Сечение 2-2

Наружная несущая стена с окнами

l_ст=bок1/2+bпр.+bок2/2

мІ

Сечение 3-3

Наружная самонесущая стена

l_ст=1 пог.м.

Сечение 4-4

Внутренняя несущая стена с лестницей

l_ст=1 пог.м.

мІ

Сечение 5-5

Внутренняя несущая стена

l_ст=1 пог.м.

мІ

Сечение 6-6

Наружная несущая стена с окнами

l_ст=bок1/2+bпр.+bок2/2

мІ



3.2 Постоянные нагрузки

3.2.1 Постоянные распределенные нагрузки на 1 м² покрытия и перекрытия

Таблица 1

Характеристика нагрузок	Нормативное нагружение	Расчетная нагрузка, кН/м
		ПоII группе предельных состояний	ПоIгруппе предельных состояний
		гf	PII	гf	PI
Покрытия:
1.Панели многопустотные ж/б по серии 1.141-1	3,2	1	3,2	1,1	3,52
2.Утеплитель - жесткие мин.плиты	0,25	1	0,25	1,3	0,33
3.Стяжка - цементный раствор М-100	0,6	1	0,6	1,3	0,78
4.Кровля - 4 слоя рубероида, на мастике, защитный слой-гравий	0,4	1	0,4	1,2	0,48
ИТОГО:			4,45		5,11
Междуэтажные перекрытия:
1.Панели многопустотные ж/б по серии 1.141-1	3,2	1	3,2	1,1	3,52
2. Пол - паркет, линолеум по легкобетонной подготовке	0,9	1	0,9	1,2	1,08
ИТОГО:			4,1		4,6
Элементы лестничных клеток:
Марши ж/б сер. 1.251.1-4; площадки ж/б сер. 1.252.1-4	3,8	1	3,8	1,1	4,18
ИТОГО:			3,8		4,18
Перегородки:
Гипсобетонные панели ГОСТ 9574-80	0,3	1	0,3	1,2	0,36
ИТОГО:			0,3		0,36

3.2.2 Расчетные нагружения от собственного веса стен

Исходные данные:

Наружная стена имеет высоту 16,5м (3,3*4+3,0+0,3=16,5м)

Толщина наружной стены 640мм

Удельный вес наружной стены г=18 кН/м³

Внутренняя стена имеет высоту16,5м (3,3*4+3,0+0,3=16,5м)

Толщина внутренней стены 380мм

Удельный вес внутренней стены г=18 кН/м³

Сечение 1-1

А). для расчёта оснований по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:

, кН

, м³

Где:

h_cm- высота стены (3,3*4+3,0+0,3=16,5м)

д_cm - толщина стены

l_cm-длина стены

для стен без проемов l_cm =1т.е определяется погонный вес стены.

h_cm=16,5м

д_cm =0,38м

l_cm=1

м³

кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

Сечение 2-2

1. Расчётный вес кирпичной кладки:

А). для расчёта по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:

,кН/м

Vк.к. - объём кирпичной кладки

Vст. - объём стены

Vок. - объём окон

-0,13=0,64-0,13=0,51м (ширина парапета)

l_ст=bок1/2+bпр.+bок2/2=3,01м

Vок.=hок.*(bок1/2+bок2/2)**nок.

Vок.=2,11*(1,81/2+1,81/2)**5=12,22 мі

=126,18 кН/м

- расчётная нагрузка:

, кН



Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

2. Расчётный вес оконных заполнений:

А). для расчёта оснований по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:

Р=0,7*Аок.*nок., кН

0,7 кН/м² - вес 1 м² двойного остекления,

Аок.- площадь окна

Аок.=hок.*(bок1/2+bок2/2), мІ

Аок.=2,11*(1,81/2+1,81/2)=3,82мІ

nок.-кол-во окон по высоте =5 шт.

Р=0,7*3,82*5=13,37кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:



, кН

Сечение 3-3

1. Расчётный вес кирпичной кладки:

А). для расчёта по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:

, кН

=199,26 кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

Сечение 4-4

А). для расчёта оснований по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:



, кН

, м³

Где:

h_cm- высота стены,

д_cm - толщина стены,

l_cm- длина стены.

для стен без проемов l_cm =1т.е определяется погонный вес стены.

h_cm=16,5м

д_cm =0,38м

l_cm=1

м³

кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

Сечение 5-5

А). для расчёта оснований по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:



, кН

, м³

Где:

h_cm- высота стены,

д_cm - толщина стены,

l_cm- длина стены.

для стен без проемов l_cm =1т.е определяется погонный вес стены.

h_cm=16,5м

д_cm =0,38м

l_cm=1

м³

кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

Сечение 6-6

1. Расчётный вес кирпичной кладки:

А). для расчёта по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:



,кН/м

Vк.к. - объём кирпичной кладки

Vст. - объём стены

Vок. - объём окон

-0,13=0,64-0,13=0,51м (ширина парапета)

l_ст=bок1/2+bпр.+bок2/2=3,01м

Vок.=hок.*(bок1/2+bок2/2)**nок.

Vок.=2,11*(1,81/2+1,81/2)**5=12,22 мі

=126,18 кН/м

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН

2. Расчётный вес оконных заполнений:

А). для расчёта оснований по второй группе предельных состояний:

- нормативная нагрузка:

Р=0,7*Аок.*nок., кН

0,7 кН/м² - вес 1 м² двойного остекления

Аок.- площадь окна

Аок.=hок.*(bок1/2+bок2/2), мІ

Аок.=2,11*(1,81/2+1,81/2)=3,82мІ

nок.-кол-во окон по высоте =5 шт.

Р=0,7*3,82*5=13,37кН

- расчётная нагрузка:

, кН

Б). для расчёта по первой группе предельных состояний:

, кН



Таблица 2

	Нормативная нагрузка	Расчетные нагрузки, кН/м
		гf	not	гf	not
Сечение 1-1	112,86	1	112,86	1,1	124,14
Сечение 2-2	126,18	1	126,18	1,1	138,80
Сечение 3-3	199,26	1	199,26	1,1	219,19
Сечение 4-4 Сечение 5-5 Сечение 6-6	112,86 112,86 126,18	1 1 1	112,86 112,86 126,18	1,1 1,1 1,1	124,14 124,14 138,80
Примечания: - коэффициент надежности по нагрузке гf определяется согласно [1] по п.2

3.3 Временные нагрузки

Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, согласно СНиП 2.01.07-85*, могут относиться к длительным и кратковременным.

При расчете по I группе предельных состояний, они учитываются как кратковременные.

При расчете по II группе предельных состояний как длительные.

Для определения длительных нагрузок берутся пониженные нормативные значения, для кратковременных - полные нормативные значения.

3.3.1 Снеговая нагрузка на покрытие по зданию

а) Нагрузка для расчета по II группе предельных состояний:

S - полное нормативное значение

S_q=1,0- расчетное значение веса снегового покрова, по СНиП 2.01.07-85*

м=1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке на покрытия

S_n - пониженное значение снеговой нагрузки

k =0,3 - коэффициент понижения

S_II - расчетное значение длительной снеговой нагрузки,

ш_I=0,95 - коэффициент сочетания для длительной нагрузки

б) Нагрузка для расчета по I группе предельных состояний:

ш_II=0,9 - коэффициент сочетания для кратковременной нагрузки

3.3.2 Нагрузки на междуэтажные перекрытия

Междуэтажные перекрытия - нагрузки от людей, животных, оборудования и включают квартиры жилых зданий, чердачные помещения, коридоры и лестницы.

а) для расчета по II группе предельных состояний

Расчет длительных нагрузок рассчитывается по формуле



, кПа

P_n- понижающее значение нормативной нагрузки =(0,7 кПа)

г_f=1,2 - коэффициент надежности по нагружению

ш_I=0,95

, кПа

б) для расчета по I группе предельных состояний

Расчет кратковременных нагрузок рассчитывается по формуле

, кПа

P_n- полное значение нормативной нагрузки

(2 кПа)

г_f=1,2- коэффициент надежности по нагружению

ш_II=0,9

кПа

Коэффициент сочетаний определяется по формуле

ш_А1=1 для ленточных фундаментов

3.3.3 Нагрузки на лестничные конструкции

а) для расчета по II группе предельных состояний

Расчет длительных нагрузок рассчитывается по формуле



, кПа

г_f=1,0 - коэффициент надежности по нагружению

ш_I=0,95

P_n- понижающее значение нормативной нагрузки (1 кПа)

, кПа

б) для расчета по I группе предельных состояний

Расчет кратковременных нагрузок рассчитывается по формуле

, кПа

P_n- полное значение нормативной нагрузки (3 кПа)

г_f =1,2- коэффициент надежности по нагружению

ш_II=0,9

кПа

Коэффициент сочетаний определяется по формуле

ш_А1=1 для ленточных фундаментов

Вид нагружения	По IIгруппе предельных состояний	По I группе предельных состояний
Постоянные
1.Покрытия	4,45	5,08
2.Междуэтажные перекрытия	4,10	4,60
3.Элементы лестничных клеток	3,80	4,18
4.Перегородки	0,3	0,36
Временные
1.Снег	0,285	1,26
2.Междуэтажные перекрытия	0,798	1,44
3.Лестничные конструкции	0,95	2,17

3.4 Нагрузки, действующие в расчетных сечениях

№	Нагрузки	1 - 1	2 - 2	3 - 3	4 - 4
		n02	n01	n02	n01	n02	n01	n02	n01
Постоянные
1	Кирпичная стена PI,II	146,64	161,30	222,97	245,27	258,83	284,71	146,64	161,30
2	Оконные заполнения PI,II	-	-	0,7·17,33·8/36,88=2,63	2,6·1,1=2,89	-	-	-	-
3	Крыша PI,II·aпок	2,95·5,7=16,82	3,46·5,7=19,72	2,95·2,55=7,52	3,46·2,55=8,82	-	-	2,95·5,2=15,34	3,46·5,2=17,99
4	Междуэтажные перекрытия PI,II·aпер·пэт	4,44·5,32·8=188,97	4,96·5,32·8=211,1	4,44·1,85·8=65,71	4,96·1,85·8=73,41	-	-	3,75·4,44·8=133,2	3,75·4,96·8=148,8
5	Лестница PI,II·aпер·n'эт	-	-	-	-	-	-	1,45·3,8·8=44,08	1,45·4.18·8=48.49
6	Чердачные перекрытия PI,II·aпок	4,05·5,7=23,09	4,63·5,7=26,39	4,05·2,55=10,33	4,63·2,5511,81	-	-	4,05·5,2=21.06	4,63·5,2=24,08
7	Перегородки PI,II·aпер·nэт	1·5,32·8=42,56	1,2·5,32·8=51,07	1·1,85·8=14,80	1,2·1,85·8=17,76	-	-	1·3,75·8=30	1,2·3,75·8=36
Итого:	418,08	469,58	323,96	359,96	258,83	284,71	243,68	275,36
Временные
9	Снег PI,II·aпок	0,855·5,7=4,87	1,62·5,7=9,23	0,855·2,55=2,18	1,62·2,55=4,13	-	-	0,855·5,2=4,45	1,62·5,2=8,42
10	На между этажные перекрытия PI,II·aпер·n'эт	0,285·5,32·8=12,13	1,05·5,32·8=44,69	0,285· 1,85·8= 4,22	1,05·1,85·8=15,54	-	-	0,285·3,56·8=7,3	1,05·3,56·8=29,3
11	На лестницу PI,II·aпер·n'эт	-	-	-	-	-	-	0,95·1,45·8=11,02	1,9·1,45·8=22,04
Итого:	17	53,92	6,4	19,67	-	-	22,77	60.35
Всего:	435,08	523,5	330,36	379,63	258,83	284,71	266,45	335,72

4. Вариант конструктивного решения фундамента и основания

Для сравнения рекомендуется принять следующие варианты фундаментов:

1) Сборный ленточный фундамент на естественном основании с обратной засыпкой суглинком полутвёрдым с г'_II=18,5 кН/м³

2) Ленточный свайный фундамент, условия засыпки те же.

Для сравнения 2-х вариантов выбираем сечение с максимальной нагрузкой.

Сечение 2-2:

n_0II=252,00 кН

n_0I=295,72кН



5. Вариант ленточного фундамента на естественном основании

5.1 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

Ширина ленточного фундамента определяется по формуле:

,м [5.1]

где n_0II - расчетная нагрузка по II группе предельных состояний в заданном сечении.

г_mg=20 кН/м³ - среднее значение удельного веса грунта на уступах фундамента и самого фундамента

d =1,20м - глубина заложения фундамента

R- расчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле:

[5.2]

где г_с1 и г_с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.3.3 методических указаний;

г_с1=1,25 зависит от вида грунта;

г_с2=1,05 зависит от отношения длины сооружения к высоте(35,1/18,6=1,88);

k - коэффициент, учитывающий способ определения характеристик прочности грунта ц_IIи с_II. Так как характеристики определяются лабораторным путем, то k=1;

-коэффициенты, принимаемые по табл.3.2. методических указаний, в зависимости от угла внутреннего трения несущего слоя ц_II=24°.

k_z - коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента, т.к. b<10м,то k_z=1;

кН/м³-удельный вес грунта несущего слоя;

кН/м³ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

м - приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала;

м - глубина подвала;

- удельное сцепление грунта.

Решая совместно эти уравнения получим квадратное уравнение для вычисления подошвы фундамента:

[5.3]

То есть ширина подошвы фундамента определиться следующим образом:

, м [5.4]

где

,

,м

Принимаем ФЛ10.24

Сечение 2-2

,м

Принимаем ФЛ10.24

Сечение 3-3

,м

Принимаем ФЛ10.24

Сечение 4-4

,м

Принимаем ФЛ8.24

Сечение 5-5

,м

Принимаем ФЛ10.24

Сечение 6-6



,м

Принимаем ФЛ10.24

5.2 Конструирование ленточного фундамента из сборных железобетонных блоков

Под наружные стены используются блоки ФБС 24.6.6-Т и кирпичная вставка, высотой 200 мм (сечение 2-2, 3-3,6-6).

Под внутренние стены используются блоки ФБС 24.4.6-Т и кирпичная вставка, толщиной 200 мм (сечение 1-1, 4-4, 5-5).

5.3 Проверка напряжений под подошвой фундамента

Основное условие, которое должно выполняться при проектировании фундамента:

где P - среднее давление под подошвой фундамента

R- расчетное сопротивление грунта

Cреднее давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

, кПа [5.5]



где n_oII- нагрузка на обрезе фундамента;

n_fII - вес 1п.м. фундамента;

[5.6]

где n_пл - вес одного погонного метра плиты:

n_бл - вес блоков:

k_бл - количество блоков;

k_gбл - количество доборочных блоков;

n_кк - вес кирпичной кладки;

h_кк - высота кирпичной кладки;

n_gII- вес грунта на уступах фундамента:

[5.7]

А =b- ширина фундамента на 1п.м.

Сечение 1-1

ФЛ 10.24; ФБС 24.4.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=1,0м

P: n_oII=252,00 кН

0,20=1,37кН

, кПа

Р=278,17<R=674,77 кПа - условие выполняется

Сечение 2-2

ФЛ 10.24; ФБС 24.6.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=1,0м

P: n_oII=220,39 кН

кН

кПа

Р=257,76<R=674,77 кПа - условие выполняется

Сечение 3-3

ФЛ 10.24; ФБС 24.6.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=1,0 м

P: n_oII=199,26 кН

кН

, кПа

Р=236,63<R=674,77 кПа - условие выполняется

Сечение 4-4

ФЛ 8.24; ФБС 24.4.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=0,8 м

P: n_oII=148,45 кН

0,20=1,37кН

, кПа

Р=216,95<R=668,63кПа - условие выполняется

Сечение 5-5

ФЛ 10.24; ФБС 24.4.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=1,0 м

P: n_oII=240,33 кН

0,20=1,37кН

, кПа

Р=266,60<R=674,77кПа - условие выполняется

Сечение 6-6

ФЛ 10.24; ФБС 24.6.6-Т

Находим R по формуле [5.2] при b=1,0 м

P: n_oII=184,20 кН

кН

, кПа

Р=221,57<R=674,77 кПа - условие выполняется



6. Определение осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования. Порядок расчета

Расчет основания по деформациям проводятся исходя из условия:

S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u - предельное значение совместной деформации основания и сооружения: для кирпичных зданий

Осадка определяется по формуле:

в=0,8 - реологический коэффициент для метода послойного суммирования;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i слое грунта, кПа;

- толщина i слоя грунта, м;

- модуль деформации i слоя грунта.

Составляем расчетную схему:

Расчетная схема



Порядок расчета

1. Вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента

2. Дополнительное напряжение от здания в уровне подошвы фундамента

где Р= 278,17кПа - для сечения1-1

, кПа

3. Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои толщиной ,м

,м

4. В каждой точке расположенной ниже подошвы фундамента, находим напряжение от собственного веса грунта

5. Находим коэффициент затуханий

бопределяем по табл.5.1

где z- расстояние от подошвы фундамента до рассматриваемой точки;

- для ленточных фундаментов

6. В каждой точке, расположенной ниже подошвы фундамента, находим вертикальные дополнительные напряжения от здания:

где

7. Строим эпюру

8. Определяем границу сжимающей толщи грунта, которая находиться на такой глубине под подошвой фундамента, где

№ слоя	hi	zi							в
0	0,40	0	0	1,000	255,97	22,20	4,44	-	-	-	-
1	0.40	0,40	0,8	0,881	225,51	29,60	5,92	240,74	0,8	20744	0,0037
2	0.40	0,80	1.6	0,642	164,33	37,00	7,4	194,94	0,8	20744	0,0030
3	0.40	1,20	2.4	0,477	122,09	44,40	8,88	143,21	0,8	20744	0,0022
4	0.40	1,60	3.2	0,374	95,73	51,80	10,36	108,91	0,8	20744	0,0017
5	0.40	2,0	4.0	0,306	78,32	59,20	11,84	87,02	0,8	20744	0,0013
6	0.40	2,40	4.8	0,258	66,04	66,60	13,32	72,18	0,8	20744	0,0011
7	0.40	2.80	5.6	0,223	57,08	74,00	14,80	61,56	0,8	20744	0,0009
8	0.40	3,20	6.4	0,196	50,17	81,40	16,28	53,62	0,8	20744	0,0008
9	0.20	3.60	7.2	0,175	44,79	85,10	17,02	47,48	0,8	20744	0,0003
10	0.40	4.00	8.0	0,158	40,44	91,98	18,40	42,61	0,8	21166	0,0006
11	0.40	4.20	8.4	0,150	38,39	98,86	19,77	39,41	0,8	21166	0,0006
12	0.40	4.60	9.2	0,137	35,06	105,74	21,15	36,72	0,8	21166	0,0005
13	0.40	5.00	10.0	0,126	32,25	112,62	22,52	33,65	0,8	21166	0,0005



7. Фундамент на забивных призматических сваях

7.1 Расчетная схема к определению несущей способности свай

7.2 Несущая способность сваи

Несущая способность сваи определяется по формуле:

- коэффициент условия работы сваи в грунте;

-коэффициенты условия работы под нижним концом основания и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивление грунта (при погружении сваи забивным молотом);

А=0,3·0,3=0,09 м² - площадь поперечного сечения сваи;

R=2220кПа- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

U=4·d=4·0,3=1,2м - наружный периметр поперечного сечения сваи;

f_i -расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

h_i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

а) Несущая способность по острию:

Таблица для расчета несущей способности сваи по боковой поверхности:

Грунт	hi, м	liм	fi кПа
Суглинок(Il=0,18)	2	2,20	31,0	62,0
Суглинок(Il=0,18)	1,80	4,10	38,2	68,76
Песок (Il=0)	0,20	5,10	40,2	8,04
				138,80

б) Несущая способность по боковой поверхности:

в) Несущая способность сваи:

г) Расчетная нагрузка на одиночную висячую сваю:



г_k=1,4 - коэффициент надежности по нагрузке

д) Определение шага свай и размещение в составе ростверка

n_0I=495,31 кН

Принимаем однорядное расположение свай, потому что 1,5·d?a?3·d, где d=0,3м

Размеры ростверка принимаем: ширина 0,6 м; высота 0,5м

Конструирование свайного фундамента



Библиографический список

1. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др. Механика грунтов, основания и фундаменты/ Учебное пособие:-М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005г.-528с.

2. Канаков Г.В., Прохоров В.Ю. Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий. Учебное пособие.- Н. Новгород: Изд. МИПК ННГАСУ. 1999.-71с.

3. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

5. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.

6. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов.

7. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции.

Размещено на Allbest.ru

...