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= 0,597 при условии, что о= 2* 1.0/ 1,5= 1.3;

у_zp= 0,597* 330,3 =197,2 кПа;

у_zg+ у_zp= 75,2+ 197,2 = 272,4 кПа.

Площадь условного фундамента:

А_y= N_II0/ у_zp= 480/ 197,2 = 2,43 м²;

Ширина условного фундамента:

b_y=2,5 м.

Расчетное сопротивление подстилающего слоя:

R_z= 1,2* 1,1/1,0*(0,43* 1* 2,5 * 20,5+ 4,37* 3,1*19, 3+ 6, 9*28)= 602 кПа.

Проверка:

у_zg+ у_zp= 272,4 кПа< R_z= 602кПа;;

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

у_zg0= 17,8* 3.1= 55,2кПа

у_zp0= p₀= p- у_zg0= 385,5- 55,2= 330,3 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	330,3		40000
	1	0,5	65,2	0,6	0,88	290,66	310,48
	2	1	75,2	1,2	0,61	201,48	246,07		0,006957
Супесь	3	1,4	85,45	1,8	0,4	132,12	166,8
	4	1,8	95,7	2,2	0,26	85,878	109
	5	2,2	106	2,8	0,2	66,06	75,969	18000
	6	2,6	116,2	3,3	0,15	49,545	57,803
	7	3	126,5	3,8	0,12	39,636	44,591
	8	3,4	136,7	4,3	0,1	33,03	36,333
	9	3,8	147	4,8	0,08	26,424	29,727
	10	4	157,2	5	0,06	19,818	23,121		0,012074
								Осадка	0,015225

Осадка составляет 1,5 см, что меньше допустимой 12см.

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.

A_пр=0 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

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

4.3 Фундамент №5 - фундамент на искусственном основании. Определение типа фундамента и глубины его заложения

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки в здании без подвала будет зависеть в основном от климатических условий, а точнее от глубины промерзания грунтов:

,

где - расчетная глубина промерзания грунтов, м.

где

d_fn - нормативная глубина промерзания, м;

k_n - коэффициент, учитывающий влияние теплого режима сооружения принимается по таблице 1 [3] для отапливаемых помещений с полами устраиваемыми по грунту при поддержании в помещении температуре 15°С k_n=0,6; для неотапливаемых помещений k_n=1,1 г_с=1,1 - коэффициент условия работы, принимаемый при неоднородных климатических условиях. Для г. Вологда по карте нормативных глубин промерзания ориентировочно принимаем 1,5 м. Для районов, где глубина промерзания

,



где

Mt - коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в Санкт-Петербург Mt=12,6+11,6+5,9+3,5+8,9=42,5

d₀=0.23 для суглинков и глин.

Для фундамента 5, находящегося в отапливаемом помещении

Конструктивно принимаю глубину заложения фундамента -3,1м.

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

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.

Предварительное определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане b и l производят по ранее приведенным формулам исходя из расчетного сопротивления Ro=400 МПа.

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

,



Принимаю ширину подошвы фундамента b= 1,0 м, а его длину l= 1.0м.

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.

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*1.0*1+0,5*2,5*1= 1,85м³;

_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= 1.0*3.1*1- 1,85= 1,25 м³;

г_грII= 17,8 кН/ м³;

N_грII= 1,25* 17,8= 22,25 кН.

где V_гр - объем грунта на ступенях фундамента.

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.

Среднее давление по подошве фундамента.

P= (N_II0+ N_фII+ N_грII)/ А= (340+ 46,25+ 22,25)/ 1.0*1= 408,5кПа< R= 440,1кПа.

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= 408,50- 55,2= 353,3 кПа.

Задаемся толщиной висячей подушки h_п 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= 0,336 при условии, что о= 2* 1.0/ 1,0= 2;

у_zp= 0,336* 353,3= 118,7 кПа;

у_zg+ у_zp= 75,2+ 118,7= 193,9 кПа.

Площадь условного фундамента:

А_y= N_II0/ у_zp= 340/ 118,7 = 2,35 м²;

Ширина условного фундамента:

b_y=2,4 м.

Расчетное сопротивление подстилающего слоя:

R_z= 1,2* 1,1/1,0*(0,43* 1* 1,7 * 20,5+ 4,37* 3,1*19, 3+ 6, 9*28)= 620 кПа.

Проверка:

у_zg+ у_zp= 193,9 кПа< R_z= 620кПа;;

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

у_zg0= 17,8* 3.1= 55,2кПа.

у_zp0= p₀= p- у_zg0= 408,50- 55,2= 353,3 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	353,3		40000
	1	0,5	65,2	0,6	0,88	310,957	332,1
	2	1	75,2	1,2	0,61	215,55	263,3		0,007442
Супесь	3	1,4	85,45	1,8	0,4	141,344	178,4
	4	1,8	95,7	2,2	0,26	91,8736	116,6
	5	2,2	106	2,8	0,2	70,672	81,27	18000
	6	2,6	116,2	3,3	0,15	53,004	61,84
	7	3	126,5	3,8	0,12	42,4032	47,7
	8	3,4	136,7	4,3	0,1	35,336	38,87
	9	3,8	147	4,8	0,08	28,2688	31,8
	10	4	157,2	5	0,06	21,2016	24,74		0,012917
								Осадка	0,016288

Осадка составляет 1,6 см, что меньше допустимой 12см.

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. A_пр=0 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

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

Определение осадки фундамента методом эквивалентного слоя.

Этот метод предложил Н. А. Цытович. Он заключается в определении осадок фундамента заданных размеров на сжимаемом основании путем расчета равновеликой осадки эквивалентного слоя грунта hэ, осадка которого была бы равновелика осадке фундамента заданных размеров. Он учитывает ограниченное боковое расширение грунта, все составляющие нормальных напряжений в сжатой зоне грунта под фундаментом, влияние размеров, формы фундаментов и их жесткости. Конечная осадка определяется по формуле:

где hэ - мощность эквивалентного слоя грунта, м, определяемая по формуле: где Ащ - коэффициент эквивалентного слоя, зависящий от коэффициента Пуассона г, формы подошвы и жесткости фундамента, b - ширина подошвы фундамента.

Ащ по таблице для жестких фундаментов с отношением l/b = 1 и для песков (х=0,35):

Ащсоnst=1,24

.

При однородном основании в пределах Hc=2hэ=2*1,24=2,48м.

Дополнительное давление на основание определяется как разность между средним давлением и вертикальным напряжением от собственного веса грунта:

Конечная осадка:

.

Условие SS_u (1,5 < 12) выполняется.

Определение осадки методом линейно-деформируемого слоя

Метод линейно-деформируемого слоя был разработан К.Е. Егоровым.

Применяется в двух случаях:

1) В пределах сжимаемой толщи и основания, определенной с помощью метода послойного суммирования Н_с, залегает слой грунта с модулем деформации Е>100 МПа и толщиной h₁.

2) Ширина или диаметр фундамента b>10м и Е<10 МПа.

Толщина линейно-деформируемого слоя в первом случае принимается до кровли малосжимаемого грунта.

,

где k_c - коэффициент, принимаемый в зависимости от относительной суммарной толщины деформирующихся слоев;

- коэффициент, зависящий от модуля деформации и ширины фундамента;

-коэффициенты, определяемые по таблице в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля слоя.

Н= Н_с=4м

4.4 Фундамент №4 - фундамент на искусственном основании. Определение типа фундамента и глубины его заложения

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки в здании без подвала будет зависеть в основном от климатических условий, а точнее от глубины промерзания грунтов:

,

где - расчетная глубина промерзания грунтов, м.

Где d_fn - нормативная глубина промерзания, м;

k_n - коэффициент, учитывающий влияние теплого режима сооружения принимается по таблице 1 [3] для отапливаемых помещений с полами устраиваемыми по грунту при поддержании в помещении температуре 15°С k_n=0,6; для неотапливаемых помещений k_n=1,1

г_с=1,1 - коэффициент условия работы, принимаемый при неоднородных климатических условиях.

Для г. Вологда по карте нормативных глубин промерзания ориентировочно принимаем 1,5 м.

Для районов, где глубина промерзания

, где

Mt - коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в Санкт-Петербург Mt=12,6+11,6+5,9+3,5+8,9=42,5

d₀=0.23 для суглинков и глин.

Для фундамента 4, находящегося в отапливаемом помещении

Конструктивно принимаю глубину заложения фундамента -3,5м.

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

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.

Предварительное определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане b и l производят по ранее приведенным формулам исходя из расчетного сопротивления Ro=400 МПа.

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



,

Принимаю ширину подошвы фундамента b= 1,0 м, а его длину l= 1.0м.

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.

A_пр=2,58 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

F_пр=0 кН < 1·1050·0,855·0,6=538,65 кН - условие выполняется



4.5 Фундамент №6 - фундамент на искусственном основании. Определение типа фундамента и глубины его заложения

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки в здании без подвала будет зависеть в основном от климатических условий, а точнее от глубины промерзания грунтов:

,

где - расчетная глубина промерзания грунтов, м.

где

d_fn - нормативная глубина промерзания, м;

k_n - коэффициент, учитывающий влияние теплого режима сооружения принимается по таблице 1 [3] для отапливаемых помещений с полами устраиваемыми по грунту при поддержании в помещении температуре 15°С k_n=0,6; для неотапливаемых помещений k_n=1,1

г_с=1,1 - коэффициент условия работы, принимаемый при неоднородных климатических условиях.

Для г. Вологда по карте нормативных глубин промерзания ориентировочно принимаем 1,5 м. Для районов, где глубина промерзания

,

Где Mt - коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в Санкт-Петербург Mt=12,6+11,6+5,9+3,5+8,9=42,5

d₀=0.23 для суглинков и глин.

Для фундамента 6, находящегося в отапливаемом помещении

Конструктивно принимаю глубину заложения фундамента -3,5м.

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

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.

Предварительное определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане b и l производят по ранее приведенным формулам исходя из расчетного сопротивления Ro=400 МПа.

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

,

Принимаю ширину подошвы фундамента b= 1,0 м, а его длину l= 1.0м.

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.

A_пр=0 м²; R_p=1050 кПа (В25); h₀=0,6м;

k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.

F_пр=0 кН < 1·1050·0,855·0,6=538,65 кН - условие выполняется



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

Зная величины осадок для двух или нескольких фундаментов, можно определить и относительную разность осадок и сравнить её с предельной относительной разностью осадок , установленной для рассматриваемого здания или сооружения. При этом должно соблюдаться условие:

где

и - величины абсолютных осадок оснований, рассчитанных для одного и другого фундамента, см;

L - расстояние между осями рассматриваемых фундаментов, см;

- предельная относительная разность осадок, установленная по прил. 4 [3], . Имеет смысл проверять относительную разность осадок лишь между фундаментами 1 и 2, 2 и 3, 2 и 5, 5 и 3.

1 - 2: s₁ = 1,5727 см и s₂ = 1,8972 см

- условие выполняется

2 - 3: s₂ = 1,8972 см и s₃ = 1,5225 см

- условие выполняется

2 - 5: s₂ = 1,8972 см и s₅ = 1,6288 см

- условие выполняется.



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

1. На первом этапе производится расчистка и планировка площадки строительства. Срезка растительного слоя осуществляется бульдозером ДЗ-18. Срезаемый грунт перемещается в кавальер бульдозером, загружается погрузчиком ТО-11 в автотранспорт и вывозится со строительной площадки на место складирования на автосамосвалах МАЗ-503Б.

2. До начала земляных работ на расчищенной площадке должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

проверена и восстановлена опорная геодезическая сеть, созданная при изысканиях и проектировании;

создана геодезическая разбивочная основа;

осуществлен вынос проекта на местность с разбивкой и закреплением основных осей;

вынесены в натуру от пунктов геодезической разбивочной основы оси и отметки сооружений.

Геодезические работы при строительстве необходимо выполнять с точностью, обеспечивающей соответствие геометрических параметров и размещение объектов строительства проекту в соответствии с требованиями СНиП III-2-75 «Геодезические работы в строительстве».

3. После проведения подготовительных работ производится отрывка котлована. Отрывка осуществляется следующим комплектом машин:

Разработка грунта - экскаватор ЭО-3122 обратная лопата с ёмкостью ковша 0.65 м³;

Транспортирование грунта - автосамосвал МАЗ-503Б с грузоподъемностью 7т.

4. Отрывку котлована производится с укреплением стенок котлована шпунтом с заведением его в грунт на значительную величину.

5. Выемка грунта производится с водоотливом. В качестве способа водоотлива для данного вида грунта можно порекомендовать открытый водоотлив. Откачка воды осуществляется насосами из зумпфов и водосборных канав.

1. Откопку котлована следует вести с недобором 20-30 см до проектной отметки, зачистку грунта осуществлять средствами малой механизации.

2. Не допускается замачивание грунтов основания как атмосферными, так и производственными водами, а также промораживание.

3. Перед устройством фундаментов необходимо освидетельствовать грунты основания и составить акт приемки.

4. Сделать искусственное основание.

5. Ростверки армируются отдельными сетками и каркасами.

6. Для бетонирования устанавливается опалубка ростверков проектных размеров.

7. Завершающим звеном цикла работ по устройству ростверков является бетонирование. При централизованном приготовлении бетона на заводах транспортирование можно разделить на два этапа:

I этап - доставка смеси на объект; II этап - подача её непосредственно в опалубку. Первый этап производится в основном автотранспортом. Для подачи бетонной смеси в опалубку фундаменты промышленных зданий целесообразно применять бетононасосы.

6. Для предотвращения вытекания из опалубки цементного молока под ростверками заранее следует устроить подбетонку высотой 100 мм.

7. После разборки опалубки необходимо выполнить гидроизоляцию всех бетонных поверхностей, соприкасающихся с грунтом.

8. После приемки фундаментов следует произвести обратную засыпку пазух фундаментов непучинистым грунтом с его уплотнением. Для отвода атмосферных вод вокруг здания необходимо устроить отмостку.



Список литературы

1. Механика грунтов, основания и фундаменты: Методические указания по изучению курса, задания на курсовой проект и указания по его выполнению (I). Л.: ЛИСИ, 1984. 34 с.

2. Механика грунтов, основания и фундаменты: Методические указания по выполнению курсового проекта (II). Л.: ЛИСИ, 1985.

3. Основания здании и сооружений. СНиП 2.02.01--83. М.: Стройиздат, 1985.

4. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. под ред. Долматова.- M: АСВ; 1999.

5. Основания и фундаменты. СНиП 3.02.01--83. М.: Стройиздат, 1983.

Размещено на Allbest.ru

...