Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Министерство образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра геотехники

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЧ

работу выполнила:

Гарнык Л.В. гр.4-П-IV

работу проверил:

Гурский А.В.

Санкт-Петербург 2013



Содержание

Задание на курсовой проект

1. Оценка инженерно-геологических условий, свойств грунтов. Определение расчетного сопротивления грунта основания

2. Разработка вариантов фундамента

2.1 Фундамент на естественном основании

2.2 Фундамент на забивных железобетонных сваях

2.3 Фундамент на песчаной подушке

3. Определение технико-экономических показателей рассматриваемых вариантов устройства фундаментов и выбор основного варианта

3.1 Фундамент на естественном основании

3.2 Фундамент на забивных железобетонных сваях

3.3 Фундамент на песчаной подушке

4. Расчет и проектирование выбранного варианта фундамента

4.1Фундамент №1 - фундамент на искусственном основании

4.2 Фундамент №3 - фундамент на искусственном основании

4.3 Фундамент №5 - фундамент на искусственном основании

4.4Фундамент №4 - фундамент на искусственном основании

4.5Фундамент №6 - фундамент на искусственном основании

5. Определение относительной разности осадок основания фундаментов и сравнение ее с предельной, установленной для рассматриваемого здания или сооружения

6. Рекомендации по производству работ. Устройство фундаментов на естественном основании

Список литературы

грунт фундамент сваи естественное основание



Задание на курсовой проект

Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях.

Таблица 1

Номер схемы. Сооружение	Вариант	Номер Фундамента	1-е сочетание	2-е сочетание
			N0II, кН	М0II, кНм	Т0II, кН	N0II, кН	М0II, кНм	Т0II, кН
Схема 6. Жилой дом	Четный 7 этажей	1	420	-	-	530	-	-
		2	550	-	-	620	-	-
		3	460	-	-	480	-	-
		4*	300	-	-	320	-	-
		5	300	-	-	340	-	-
		6*	270	-	-	310	-	-

Таблица2

Номер грунта	Наименование грунта	Для расчета по несущей способности	Для расчета по деформациям	Удельный вес твердых частиц грунта S , кН/м3	Влажность W	Предел текучести WL	Предел раскатывания WР	Коэффициент фильтрации kФ, см/с	Модуль деформации E , кПа
		Удельный вес грунта I , кН/м3	Угол внутреннего трения I , град	Сцепление сI , кПа	Удельный вес грунта II , кН/м3	Угол внутреннего трения II , град	Сцепление сII , кПа
3	Глина	15,5	12	10	18,1	14	14	26,9	0,39	0,46	0,27	2,210-8	4000
10	Супесь	17,5	22	7	20,5	26	10	26,6	0,18	0,21	0,15	2,710-5	18000
5	Суглинок	16,1	15	21	19,0	18	28	26,6	0,31	0,41	0,27	4,310-7	12000



Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов.



1. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов. Определение расчетного сопротивления грунта основания

Определение недостающих характеристик физико-механических свойств каждого слоя: I Глина

1. Удельный вес скелета грунта

2. Коэффициент пористости

3. Индекс пластичности

4. Индекс текучести

5. Пористость

6. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

7. Полная влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

8. Степень влажности грунта

II Супесь

1. Удельный вес скелета грунта

2. Коэффициент пористости

3. Индекс пластичности

4. Индекс текучести

5. Пористость



6. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

7. Полная влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

8. Степень влажности грунта;

III Суглинок

1. Удельный вес скелета грунта

2. Коэффициент пористости

3. Индекс пластичности

4. Индекс текучести

5. Пористость

6. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

7. Полная влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

8. Степень влажности грунта;

Определение величин расчетных сопротивлений R для всех пластов основания при ширине подошвы фундамента b=1 м:

где и - коэффициенты условий работы;

k - коэффициент, принимаемый равным 1,0;

М_г, M_q, M_c - коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения ;

k_z - коэффициент, принимаемый равным 1 при b <10 м;

b - ширина подошвы фундамента, м;

г_II - расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

г_II' - то же, залегающих выше подошвы (при наличии нескольких видов грунтов определяется как средневзвешенное );

c_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_I - глубина заложения фундаментов.

Данные по грунтам из СНиП 2.02.01-83

Грунт			k				kz
Глина	1,0	1,0	1,0	0,29	2,17	4,69	1
Супесь	1,2	1,1	1,0	0,43	4,37	6,9	1
Суглинок	1,2	1,1	1,0	0,43	2,73	5,31	1

Почвенно-растительный слой: ?_п.с.=16 кН/м³ - в не взвешенном состоянии; на уровне подошвы фундамента d=1

;

d=3,5

;

d=4,5

;

d=6,5



;

d=7,5

;

d=12

.

Вывод

На рассматриваемой площадке под строительство в г. Вологда произведены инженерно-геологические изыскания 5 скважин глубиной 12м. на расстоянии 45,0; 32,0 м. Уровень грунтовых вод находится на глубине 1м. По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассматриваемой площадке и выборе несущего слоя основания. Напластование грунтов состоит из глины, суглинка, супеси. При проектировании фундамента на естественном основании несущим слоем будет являться глина, а при проектировании свайного фундамента целесообразно применение свай с опиранием на супесь.

Так как глубина промерзания грунта и наличие подвала не позволяет спроектировать глубину заложения подошвы фундамента выше уровня подземных вод, то целесообразным будет применение водоотлива при разработке котлована и устройство защиты подвальных помещений от подземных вод и сырости, обмазка вертикальных поверхностей стен подвала за два раза горячим битумом или мастикой.



2. Разработка вариантов фундамента

Разработку вариантов следует проводить для одного наиболее нагруженного и характерного фундамента заданного здания или сооружения. Для жилого здания таким будет фундамент 2.

2.1 Фундамент на естественном основании. Определение типа фундамента и глубины его заложения

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки при наличии подвала:

,

где - расстояние от уровня планировки до пола подвала,

- толщина конструкции пола подвала, - высота ступеней фундамента. В нашем случае уровень подземных вод будет находится выше гидроизоляционного слоя пола подвала, поэтому необходимо погашать гидростатическое давление пригрузочным слоем бетона или устраивать железобетонную плиту, заделываемую под несущие конструкции здания. В этом случае .

Учитывая конструктивные особенности геологического разреза, принимаем глубину заложения всех фундаментов на отметке d=3,1 м.

Определение значения расчётного сопротивления R на уровне заложения подошвы фундамента при b=1 м:

,



где d - глубина заложения фундамента

d> d_f

d_f= d_fⁿ* k_n, где

d_fⁿ=1,5 м - нормативная глубина промерзания, определяемая по схематической карте нормативных глубин промерзания суглинков и глин;

k_n= 1,1 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения;

d_f= 1,5* 1,1= 1,65 м.

Определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане: ширины b и длины l.

,

где N_OII - усилие, передаваемое по обрезу фундамента №2, равное 620 кН; R - расчетное сопротивление, кПа;

- средний удельный вес фундамента и грунта на его обрезах, принимаемый для фундамента c подвалом.

.

Для ленточного фундамента:

принимаем ширину подошвы фундамента b= 3,6 м, а его длину l= 1.0м

Уточнение R при установленной ширине подошвы фундамента

Определение среднего давления р по подошве фундамента и сравнение его с расчётным сопротивлением грунта основания R:

p_II= (N_II0+ N_f+ N_g)/ (b*l), где

(N_f+ N_g)= b* l* d* г_m= 3,6* 1* 3,1* 18= 201 кН;

p_II= (620+ 201)/ (3,6* 1)= 228кПа.

- условие выполняется.

Определение абсолютной осадки основания фундамента S и сравнение с предельной величиной деформации основания Su установленной для рассматриваемого типа здания или сооружения.

Целью расчета является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность. Расчет сводится к удовлетворению условия:

SS_u

где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом; S_u- предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по прил.4 [3]

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:



где =0,8-безразмерный коэффициент;

_zp.i-среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

n- число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Для построения эпюр _zg и_zp разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя h_i может быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают h_i0,4b таким образом, чтобы одна из точек находилась на границе двух различных по составу грунтов.

В нашем случае высота элементарного слоя h_i0,4*1,0=0,4м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента _{zg 0} при планировке срезкой определится по формуле:

_zg0=d

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта _zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле где _i и h_i- удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:

_{zp 0}=p₀=p-_zg0 ,где p - среднее давление под подошвой фундамента.

Среднее давление под подошвой фундамента:

_{zp 0}=

Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся по формуле: _{zp 0}=p₀

где - коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b и относительной глубины =2z/b.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=H_с там, где _zp=0,2_zg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E<5 МПа, то граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия _zp=0,1_zg.

Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу:

Величины, используемые при расчете осадок фундаментов по методу послойного суммирования

Грунт № z ?zg ?=l/b ?=2z/b ? ?zp ?zp i Ei Глина 0 0 58,3 Лент. 0 1 156,3 4000 1 0,5 67,35 0,28 0,9839 153,784 155,042 2 0,9 74,59 0,50 0,953 148,954 151,369 0,034517 Супесь 3 1,4 83,34 0,78 0,8858 138,451 143,702 18000 0,003992 5 1,8 90,34 1,00 0,818 127,853 133,152 6 2,2 97,34 1,22 0,74935 117,123 122,488 7 2,6 104,34 1,44 0,69285 108,292 112,708 8 3 111,34 1,67 0,6259 97,8282 103,06 9 3,4 118,34 1,89 0,5753 89,9194 93,8738 10 3,8 125,34 2,11 0,52993 82,8281 86,3737 0,014481 11 4 128,84 2,22 0,50985 79,6896 81,2588 0,000903 Суглинок 12 4,5 136,89 2,50 0,46275 72,3278 76,0087 12000 13 5 144,94 2,78 0,42285 66,0915 69,2096 14 5,5 152,99 3,06 0,3901 60,9726 63,532 15 6 161,04 3,33 0,36198 56,5775 58,7751 16 6,5 169,09 3,61 0,33623 52,5527 54,5651 17 7 177,14 3,89 0,31453 49,161 50,8569 18 7,5 185,19 4,17 0,29495 46,1007 47,6309 19 8 193,24 4,44 0,2778 43,4201 44,7604 20 8,5 201,29 4,72 0,2624 41,0131 42,2166 21 9 209,34 5,00 0,2485 38,8406 39,9268 0,022812 Осадка 0,061364м

Осадка составляет 6,2см. Для жилых зданий S_u= 12см. Следовательно, условие выполняется.

Расчет материала фундамента на прочность осуществляют в том случае, когда применяется нетиповой монолитный железобетонный фундамент. При этом стремятся максимально использовать прочность материала при минимальном его расходе.

Расчет на продавливание. Для железобетонных фундаментов, строятся пирамиды продавливания посредством проведения наклонных сечений под углом 45° от основания подколонника или низа колонны в подколеннике до пересечения с арматурой. В каждой из пирамид рассматривается, как правило, одна наиболее нагруженная ее грань. Расчет сводится к удовлетворению условия.

где F_пр- расчетная продавливающая сила, кН;

F_пр=p_грA_пр ;

p_гр- реактивное давление грунта;

A_пр - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней грани пирамиды продавливания, м²;

R_p - расчетное сопротивление бетона при растяжении, кПа;

b_ср - средняя линия наклонной грани (трапеции);

h₀ - высота пирамиды продавливания, считая от арматуры, или полезная высота фундамента, м; k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1. p_гр=620-215=405 кН/м³; A_пр=1,8 м²; R_p=1300 кПа (В35); h₀=0,6м; k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

F_пр=405·1,8=719кН < 1·1300·0,9·0,6=750 кН - условие выполняется

2.2 Фундамент на забивных железобетонных сваях

Свайные фундаменты рационально применять при большой толще слабых грунтов, залегающих сверху, для понижения трудоемкости, увеличения степени механизации работ нулевого цикла и экономической их целесообразности.

Сваями обычно прорезают слабые пласты грунтов и стремятся передать нагрузку от сооружения на более плотные слои грунта.

По характеру статической работы сваи подразделяют на сваи-стойки и висячие сваи.

К сваям-стойкам относят сваи всех видов и сваи-оболочки, которые передают нагрузку нижним концом на практически несжимаемые грунты. Силы трения грунта по их боковой поверхности при определении несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не учитывают.

К практически несжимаемым грунтам относят скальные, крупнообломочные (валунные, галечные, щебенистые, гравийные, дресвяные) с песчаным заполнителем и глинисто-пылеватые грунты твердой консистенции, за исключением покровных со степенью влажности Sr<0,85, а также лессов, лессовидных, набухающих и засоленных грунтов.

К висячим сваям относят сваи всех видов и сваи-оболочки, погруженные в сжимаемые грунты. Висячие сваи передают нагрузку на грунт боковой поверхностью и нижним концом. К сжимаемым грунтам относят пески, супеси, суглинки и глины от текучей до полутвердой консистенции. В зависимости от плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов, залегающих вокруг сваи, значения сопротивления грунтов на их боковой поверхности и под их нижними концами колеблются в широких пределах.

Забивные сваи сплошного квадратного сечения с поперечным армированием, полые круглые сваи и сваи-оболочки могут применяться при любых сжимаемых грунтах, подлежащих прорезке, с опиранием нижних концов на любые грунты, за исключением торфов, слабых грунтов типа илов, глинистых грунтов текучей консистенции и других видов сильно сжимаемых грунтов.

Определение глубины заложения подошвы ростверка

Выбор глубины заложения.

Принимаю глубину заложения ростверка свайного фундамента равной 3,1м.

Выбор типа, длины и марки сваи.

Для данных грунтовых условий более рациональными будут висячие сваи. Учитывая глубину заложения подошвы ростверка, заделку сваи в ростверк и расположение несущего слоя грунта, можно наметить тип и длину сваи.

В первом приближении принимаю сваю марки С 60.30-3: длиной 3 м, сечением 30х30, см; марка бетона В20, сечение продольной арматуры 4 16кл. А-I.

Определение расчетной нагрузки Р, допускаемой на сваю.

Несущая способность сваи определяется из условий прочности материала сваи и грунта. При проверке прочности сваи по материалу определяют непосредственно силу расчетного сопротивления сваи N_св. При проверке прочности сваи по грунту определяют первоначально несущую способность сваи F_ds, а затем, используя коэффициент надежности , находят силу расчетного сопротивления сваи по грунту N_св . На стадии ТЭО и для сооружений III класса допустимо применять расчетный метод, основанный на использовании таблиц расчетного сопротивления грунта СНиП2.02.03-85. Для разработки рабочего проекта сооружения I и II классов определение несущей способности сваи должно, быть основано на ее прямых испытаниях (статических, динамических или методе зондирования).

- По материалу:

коэффициент условия работы сваи,

коэффициент продольного изгиба, для растворов низкой марки,

коэффициент условия работы бетона, зависит от способа изготовления сваи, для забивных свай

расчетное сопротивление бетона сжатию,

расчетное сопротивление арматуры,

площадь поперечного сечения рабочих стержней арматуры,

площадь поперечного сечения сваи,

- По грунту (висячая свая):

коэффициент условия работы сваи,

=1 - коэффициент условия работы грунта по острию и по боковой поверхности сваи (Погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами).

R - расчетное сопротивление грунта под острием сваи 18000 МПа

f_i - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи

А - площадь поперечного сечения сваи,

u - периметр сваи u=4d=4•0,3=1,2 м

F_ds - сила расчетного сопротивления сваи о грунт

коэффициент надежности, для расчетного метода

В дальнейших расчетах будем использовать меньшее значение силы расчетного сопротивления сваи, т.е.

Приближенное определение площади подошвы ростверка

площади подошвы ростверка

- условное давление под подошвой ростверка

коэффициент надежности по нагрузке, для собственного веса ростверка

средневзвешенное значение удельного веса ростверка и грунта на его уступах

глубина заложения ростверка

, где d - размер поперечного сечения сваи

Определение числа свай

Конструирование ростверка.

Принимаю 1 сваю на 1 метр погонный, расстояния между осями свай принимаю 1,0 м. Вес ростверка под колонну:



N_g= г_f* V_g* г_b, где

г_f= 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;

V_g - объем ростверка

V_g= 1* 0,6* 0,8+ 2,5* 0,5* 1= 1,73 м³;

г_b= 25 кН/ м³ - удельный вес железобетона;

N_g= 1,1* 1,73* 25= 47,6кН.

Вес грунта на ступенях ростверка:

N_gg= г_f* V_gg* г_I, где

V_gg - объем грунта на ступенях ростверка

V_gg= V- V_g= 1* 0,8* 3,1- 1,73= 0,75 м³;

г_II= 17.8 кН/ м³ - удельный вес насыпного грунта, расположенного выше плиты ростверка; г_f= 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;

N_gg= 1,1* 0,75* 17.8= 14.7 кН.

Определение фактического давления на сваю.

где - сила расчетного сопротивления сваи

- нагрузка от веса сконструированного ростверка и грунта на его уступах

Средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунтов, находящихся в пределах длины сваи:

=>



Размеры подошвы условного фундамента

Вес условного фундамента

Средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения условного фундамента

Расчетное сопротивление грунта, расположенного ниже условного фундамента

Проверка давления на грунт на уровне острия сваи

Проверка прочности железобетонного ростверка под стену.

Проверку прочности ростверка производят по первому предельному состоянию, а именно: на продавливание колонной, по наклонным сечениям при действии поперечной силы и на смятие под торцом колонн.



Расчет на продавливание. Для железобетонных фундаментов, строятся пирамиды продавливания посредством проведения наклонных сечений под углом 45° от основания подколонника или низа колонны в подколеннике до пересечения с арматурой. В каждой из пирамид рассматривается, как правило, одна наиболее нагруженная ее грань. Расчет сводится к удовлетворению условия.

где F_пр- расчетная продавливающая сила, кН;

F_пр=p_грA_пр ;

p_гр- реактивное давление грунта;

A_пр - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней грани пирамиды продавливания, м²;

R_p - расчетное сопротивление бетона при растяжении, кПа;

b_ср - средняя линия наклонной грани (трапеции);



h₀ - высота пирамиды продавливания, считая от арматуры, или полезная высота фундамента, м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

p_гр=255 кН/м³; A_пр=0 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

F_пр=255·0=0 кН < 1·1050·0,9·0,6=538,65 кН - условие выполняется

Расчет ростверка на смятие под торцом колонн.

Расчет на местное сжатие под торцами сборных железобетонных колонн квадратного и прямоугольного сечения выполняется по формуле:

,где

- расчетная расчетное сжимающее усилие I группы предельных состояний, действующее в колонне, кН

- коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия (при равномерном распределении =1)

- расчетное сопротивление бетона смятию, кПа, для бетона класса выше В7,5

- площадь смятия (поперечного сечения стены)

- расчетное сопротивление бетона сжатию, кПа

Условие выполнено.

Расчёт осадки свайного фундамента

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:



где =0,8 - безразмерный коэффициент;

_zp.i - среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и Е_i- соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;

n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

В нашем случае высота элементарного слоя h_i0,4 *2.0=0.8 м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента _{zg 0} при планировке срезкой определится по формуле:

где - давление по подошве условного фундамента

- дополнительное давление в грунте, под действием которого

происходит уплотнение грунта в основании

Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся по формуле:

_{zp 0}=p₀,

где - коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b и относительной глубины =2z/b. Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=H_с там, где _zp=0,2_zg, Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу:

Величины, используемые при расчете осадок фундаментов по методу послойного суммирования

Грунт № точки z, м ?=l/b ?=2z/b Ei Супесь 0 0 114,4 Лент. 0 1 140,9 18000 1 0,4 122,6 1 0,818 115,2562 128,0781 2 0,9 141,05 2,25 0,5044 71,06996 93,16308 Суглинок 3 1 142,95 2,5 0,4628 65,20852 68,13924 12000 4 1,5 154,35 3,75 0,3254 45,84886 55,52869 5 2 175,25 5 0,2485 35,01365 40,431255 6 2,5 205,65 6,25 0,2005 28,25045 31,63205 Осадка

Мощность сжимаемого слоя Нс=2,5 м. Осадка 0,9см, что меньше допустимого 12см.

2.3 Фундамент на песчаной подушке

Расчет песчаной подушки сводится к определению ее размеров и осадки возводимого на ней фундамента.

1. Выбирается материал для песчаной подушки (по крупности) и назначается средняя его плотность сложения в теле подушки.

В качестве материала подушки принимаю плотный песок средней крупности со следующими характеристиками: =35⁰; _II=20 кН/ м³.

2. Определяется глубина заложения подошвы фундамента подобно тому, как это делается для фундамента, возводимого на естественном основании с учетом того, что материал подушки не обладает пучинистыми свойствами.

Принимаем глубину заложения подошвы фундамента d=3,5 м.

3. По таблице 2 приложения 3 СНиП 2.02.01-83 устанавливаю расчетное сопротивление для песка средней плотности и средней крупности, которое дается применительно к фундаменту, имеющему ширину b₀= 1 м и глубину заложения d₀= 3,1 м:

R₀= 400 МПа.

4. Предварительное определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане b и l производят по ранее приведенным формулам исходя из расчетного сопротивления Ro, установленного по п.3.

где - средний удельный вес фундамента и грунта на его обрезах, принимаемый для фундамента c подвалом.

,

Принимаю ширину подошвы фундамента b= 1,9 м, а его длину l= 1.0мм.

5. Для окончательного назначения размеров фундамента расчетное сопротивление грунта подушки R определяют по формуле:



где b и d -- соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м;

k₁ -- коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтов, кроме пылеватых песков, равным 0,125, а сложенных пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами, равным 0,05;

k₂ - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, равным 2,5, супесями и суглинками - 2, глинами - 1,5.

6. Сконструировав фундамент, находят его собственный вес N_фII и вес грунта на его ступенях N _грII.

Собственный вес фундамента:

кН,

где V_ф - объем фундамента,

V_ф=0,6*1.9*1+0,5*2,5*1= 2,39м³;

_жб - удельный вес железобетона, равный 25 кН/м³.

Вес грунта, находящегося на ступенях фундамента:

N_грII= V_гр* г_грII, где

V_гр= V- V_ф= 1.9*3.1*1- 2,39= 3,5 м³;

г_грII= 17,8 кН/ м³;

N_грII= 3,5* 17,8= 62,3 кН.

где V_гр - объем грунта на ступенях фундамента.

7. Определяют среднее давление по подошве фундамента p, вертикальное напряжение от собственного веса грунта у_zgo на уровне подошвы фундамента и дополнительное вертикальное давление на уровне подошвы фундамента у_zp0.

8. Среднее давление по подошве фундамента.

P= (N_II0+ N_фII+ N_грII)/ А= (620+ 59,75+ 62,3)/ 1.9*1= 390,5кПа< R= 458,1кПа.

Вертикальное напряжение от собственного веса у_zg0 на уровне подошвы фундамента:

у_zg0= г^/* d, где

г^/= 17,8кН/ м³ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d= 3.1 м - глубина заложения фундамента

у_zg0= 17,8* 3.1= 55,2кПа.

Дополнительное вертикальное давление на уровне подошвы фундамента у_zp0:

у_zp0= p₀= p- у_zg0= 390,50- 55,2= 335,3 кПа.

9. Задаемся толщиной висячей подушки h_п (в первом приближении ее можно принять 1м) и проверяем условие

Принимаю толщину опертой подушки h_p= 1.0 м.

Необходимо проверить условие:

у_zg+ у_zp? R_z, где

у_zg= у_zg0+ г_i* h_p= 55,2 + 20,0* 1.0= 75,2 кПа;

у_zp= б* p₀, где

б= 0,679 при условии, что о= 2* 1.0/ 1,9= 1.05;

у_zp= 0,679* 335,3=227,7 кПа;

у_zg+ у_zp= 75,2+ 227,7= 302,9 кПа.

Площадь условного фундамента:

А_y= N_II0/ у_zp= 620/ 227,7 = 2,49 м²;

Ширина условного фундамента:

b_y=2,5 м.

Расчетное сопротивление подстилающего слоя:

Грунт			k				kz
Глина	1,0	1,0	1,0	0,29	2,17	4,69	1
Супесь	1,2	1,1	1,0	0,43	4,37	6,9	1
Суглинок	1,2	1,1	1,0	0,43	2,73	5,31	1

R_z= 1,2* 1,1/1,0*(0,43* 1* 2,5 * 20,5+ 4,37* 3,1*19, 3+ 6, 9*28)= 632,7 кПа. Проверка:

у_zg+ у_zp= 405,3 кПа< R_z= 632,7кПа;;

9. Осадку определяют так же, как для фундамента, возведенного на слоистом основании. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

В нашем случае высота элементарного слоя h_i0,4*3=1,2м. Примем h_i=1м



_{zg 0}=55,2кПа.

у_zp0= p₀= p- у_zg0= 390,50- 55,2= 335,3 кПа

Величины, используемые при расчете осадок фундаментов по методу послойного суммирования

Грунт	№	z	?zg	?=2z/b	?	?zp	?zp i	Ei
Песок	0	0	55,2	0	1	335,3		40000
	1	0,5	65,2	0,6	0,88	362,21	386,9
	2	1	75,2	1,2	0,61	251,08	306,64		0,008669
Супесь	3	1,4	85,45	1,8	0,4	164,64	207,86
	4	1,8	95,7	2,2	0,26	107,02	135,83
	5	2,2	106	2,8	0,2	82,32	94,668	18000
	6	2,6	116,2	3,3	0,15	61,74	72,03
	7	3	126,5	3,8	0,12	49,392	55,566
	8	3,4	136,7	4,3	0,1	41,16	45,276
	9	3,8	147	4,8	0,08	32,928	37,044
	10	4	157,2	5	0,06	24,696	28,812		0,015046
								Осадка	0,018972

Осадка фундамента 1,9 см меньше предельно допустимой осадки фундаментов .



10. Расчет материала фундамента на прочность (на продавливание, по наклонным сечениям).

Расчет материала фундамента на прочность осуществляют в том случае, когда применяется нетиповой монолитный железобетонный фундамент. При этом стремятся максимально использовать прочность материала при минимальном его расходе.

Расчет на продавливание. Для железобетонных фундаментов, строятся пирамиды продавливания посредством проведения наклонных сечений под углом 45° от основания подколонника или низа колонны в подколеннике до пересечения с арматурой. В каждой из пирамид рассматривается, как правило, одна наиболее нагруженная ее грань. Расчет сводится к удовлетворению условия.

где F_пр- расчетная продавливающая сила, кН;

F_пр=p_грA_пр ;

p_гр- реактивное давление грунта;

A_пр - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней грани пирамиды продавливания, м²;

R_p - расчетное сопротивление бетона при растяжении, кПа;

b_ср - средняя линия наклонной грани (трапеции);

h₀ - высота пирамиды продавливания, считая от арматуры, или полезная высота фундамента, м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

p_гр=620-390,5=229,5 кН/м³; A_пр=0,1 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

F_пр=229,5·0,1=22,95 кН < 1·1050·0,9·0,6=567 кН - условие выполняется



3. Определение технико-экономических показателей рассматриваемых вариантов устройства фундаментов и выбор основного варианта

Стоимость каждого варианта можно определить, пользуясь укрупненными единичными расценками или едиными районными единичными расценками.

Для определения стоимости работ по каждому варианту необходимо установить объемы отдельных видов работ и особенности их производства.

Установив стоимость каждого варианта, производят сравнение их между собой по стоимости и другим технико-экономическим показателям: трудоемкости, материалоемкости, величинам предельных деформаций основания, в результате чего определяют наиболее целесообразный и экономически оправданный вариант, который и принимают для дальнейших расчетов всех фундаментов здания или сооружения за основной.

3.1 Фундамент на естественном основании

№ п/п	Виды работ	Объем работ	Страница:  1   2  курсовая работа "Проектирование и расчет фундамента промышленного здания" скачать Подобные документы Проектирование оснований и фундаментов промышленного здания Оценка 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 Расчет фундамента одноэтажного промышленного здания Анализ параметров проектируемого одноэтажного промышленного здания и сбор нагрузок, действующих на фундамент. Определение расчетного сопротивления грунта основания здания и расчет глубины заложения фундамента. Расчет количества свай и осадки фундамента. курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.09.2013 Расчет и проектирование фундамента Оценка инженерно–геологических условий площадки строительства с целью выбора оптимального варианта фундамента. Определение характеристики физического состояния грунта. Расчет фундамента на естественном основании и на забивных железобетонных сваях. курсовая работа [645,2 K], добавлен 14.06.2011 Проектирование фундамента на естественном основании Анализ инженерно-геологических условий. Конструктивные особенности здания. Выбор типа, длины и поперечного сечения сваи. Определение глубины заложения ростверка. Расчет осадки фундамента. Технология устройства фундамента на естественном основании. курсовая работа [732,7 K], добавлен 08.12.2014 Фундаменты промышленного здания Данные для разработки фундамента для промышленного здания. Расчет конструкций фундаментов по предельным состояниям. Оценка инженерно-геологических условий строительства. Выбор вида основания и типа фундамента. Расчет конструкций свайного фундамента. курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.12.2014 Проектирование фундаментов промышленного здания Анализ инженерно-геологических условий района строительства. Сбор нагрузок на крайнюю колонну. Проектирование фундамента мелкого заложения для промышленного здания. Конструирование фундамента и расчет его на прочность. Проектирование свайных фундаментов. курсовая работа [1,0 M], добавлен 12.01.2015 Расчет и проектирование фундамента под строительство здания Оценка инженерно-геологических условий и физического состояния грунтов. Определение расчетного давления на грунты оснований. Расчет площади подошвы фундамента и его осадки методом послойного суммирования. Определение несущей способности основания. контрольная работа [716,4 K], добавлен 13.11.2012 Основания и фундаменты промышленного здания Инженерно-геологические условия строительной площадки. Сбор нагрузок на обрез и на подошву фундамента. Определение глубины заложения фундамента. Выбор типа, длины и марки свай. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента. курсовая работа [2,6 M], добавлен 23.01.2013 Проектирование строительства здания Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Гранулометрический состав грунта. Определение глубины заложения фундамента. Подбор и расчет фундамента мелкого заложения под наружную и внутреннюю стену. Определение осадки фундамента. курсовая работа [320,6 K], добавлен 04.03.2015 Проектирование фундамента промышленного здания 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 02.11.2013 Проектирование фундаментов промышленного здания Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания. Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой. Расчет свайного фундамента глубокого заложения, определение его полной осадки. курсовая работа [375,8 K], добавлен 09.04.2012 Основы расчета фундамента промышленного здания Специфика проектирования фундамента промышленного здания с железобетонным каркасом. Оценка физико-механических свойств слоёв грунтов, анализ гранулометрического состава. Глубина заложения подошвы фундамента. Определение нагрузок, сопротивление фундамента. курсовая работа [663,3 K], добавлен 02.10.2012 Проектирование фундаментов здания Анализ 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 23.10.2008 Расчеты и конструирование фундаментов промышленного здания на естественном основании Анализ физико-механических характеристик грунта основания ИГЭ-1, ИГЭ-2. Сбор нагрузок на обрез фундамента. Расчет размеров подошвы фундаментов мелкого заложения на естественном основании для разных сечений. Осадки основания фундамента мелкого заложения. курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.12.2022 Проектирование фундаментов под 10-этажное здание в открытом котловане Оценка инженерно-геологических условий площадки застройки. Классификация грунтов основания, построение инженерно-геологического разреза фундамента здания в открытом котловане. Расчет и проектирование фундамента. Определение размеров подошвы фундамента. курсовая работа [943,7 K], добавлен 07.04.2015 Проектирование оснований и фундаментов многоэтажного гражданского здания Оценка 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 21.10.2008 Проектирование промышленного здания Объемно-планировочное и конструктивное решение промышленного здания. Несущие конструкции здания. Расчет и конструирование плиты. Усилия в элементах поперечной рамы каркаса. Армирование колонны и фундамента. Определение напряжений под подошвой фундамента. курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.08.2013 Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом Классификация грунтов и определение расчетов различных расчетных сопротивлений его слоёв. Построение инженерно-геологического разреза, расчет фундамента мелкого заложения. Определение размеров подошвы ленточного фундамента для здания с подвалом. курсовая работа [141,1 K], добавлен 12.06.2011 Расчет и конструирование фундаментов промышленного (гражданского) здания Инженерно-геологические условия и характеристики грунтов. Глубина заложения и размеры подошвы фундамента на естественном основании. Проектирование свайного фундамента, его расчет по деформациям. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов. курсовая работа [19,1 M], добавлен 19.06.2012 Расчет и конструирование фундаментов общественного здания Анализ инженерно-геологических условий и определение расчетных характеристик грунтов. Проектирование фундаментов на естественном основании. Определение глубины заложения подошвы фундамента. Сопротивление грунта основания. Выбор типа, длины и сечения свай. курсовая работа [154,4 K], добавлен 07.03.2016 Другие документы, подобные "Проектирование и расчет фундамента промышленного здания" главная рубрики по алфавиту вернуться в начало страницы вернуться к началу текста вернуться к подобным работам Рубрики По алфавиту Закачать файл Заказать работу весь список подобных работ скачать работу можно здесь сколько стоит заказать работу? Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу. © 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены