Расчет ленточного фундамента

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский архитектурно-строительный университет»

(ННГАСУ)

Кафедра оснований и фундаментов

Курсовой проект

Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий

Нижний Новгород

2014г



Содержание

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 Физико-механические свойства грунтов

2. Оценка инженерно-геологических условий участка застройки

2.1 Определение расчётной глубины промерзания

2.2 Краткая оценка инженерно-геологических условий участка застройки

2.3 Глубина заложения фундамента

3. Нагрузки, действующие в расчётных сечениях

3.1 Выбор расчётных сечений и определение грузовых площадей

3.2 Расчётные постоянные нагрузки действующие на 1 м² грузовой площади

3.2.1 Расчётные нагрузки от собственного веса кирпичных стен

3.2.2 Расчётный вес оконных заполнений

3.3 Временная нагрузка

3.3.1 Снеговая нагрузка

3.3.2 Нагрузки на чердачное перекрытие

3.3.3 Нагрузки на междуэтажные перекрытия

3.3.4 Нагрузки на лестничные конструкции

3.5 Расчётные нагрузки, действующие в расчётных сечениях

4. Определение ширины подошвы ленточного фундамента

5. Конструирование ленточного фундамента из сборных элементов

6. Проверка напряжений под подошвой фундамента

7. Определение осадки основания

8. Расчет и конструирование принятого варианта фундаментов для остальных 3-х расчетных сечений

Список использованной литературы

1. Обработка результатов испытаний физико-механических свойств грунтов

Вычисляются необходимые физические характеристики грунта в дополнение к определенным в геотехнической лаборатории, определяется название грунта и его расчетное сопротивление.

1.1 Инженерно-геологический элемент №1

ИГЭ№1 представлен песком.

Характеристики, определенные в геотехнической лаборатории:

-плотность грунта: с=1,73 г/см³;

-плотность частиц: с_s=2,66 г/см³;

-влажность: W=12%

-удельный вес грунта: г_II=17,1 кН/м³;

-угол внутреннего трения: ц_II=30;

Гранулометрический состав

Размер частиц	?10	10-5	5-2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,005	?0,005
Содержание частиц в %	-	-	-	7,4	29,8	41,4	?0,1мм 21,4%

7,4 + 29,8+41,4 = 78,6 % > 75 %, значит,

тип ИГЭ-1 - песок мелкий, т.к. масса частиц крупнее 0,1мм более 75% по таблице приложений (2.1[1])

-плотность грунта в сухом состоянии определяем по формуле:

-удельный вес твердых частиц:

-удельный вес сухого грунта:

-коэффициент пористости вычисляем по формуле:

Тип песка по плотности сложения определяем по таблице приложений (2.3[1]), песок средней плотности т.к. 0,60 ? е=0,73 ? 0,75.

-определяем пористость по формуле:

-определяем плотность грунта во взвешенном водой состоянии по формуле:

-удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:

-степень влажности вычисляем по формуле:

,



Разновидность песка по степени влажности определяем по таблице приложений(2.2[1]), песок маловлажный

-Расчётное сопротивление песка для назначения предварительных размеров подошвы фундамента определяем по таблице приложений (3.1[1]),

-модуль деформации определяем по результатам испытаний грунта штампом

р, кПа	0,0	50	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
S, мм	0,0	2	3	6	9	18	32	50	71	91	-	-

В соответствии с ГОСТ 12374-77 «Грунты. Методы полевого испытания статической нагрузкой» модуль деформации грунта Е вычисляется для прямолинейного участка графика по формуле:

,

Где v- коэффициент Пауссона;

- безразмерный коэффициент;

- диаметр штампа;

- приращение давления между двумя точками на осредняющей прямой;

- приращение осадки штампа между теми же точками, соответствующее

1.2 Инженерно-геологический элемент №2

ИГЭ№2 представлен песком.

Характеристики, определенные в геотехнической лаборатории:

-плотность грунта: с=1,78 г/см³;

-плотность частиц: с_s=2,65 г/см³;

-влажность: W=11%

-удельный вес грунта: г_II=17,6 кН/м³;

-угол внутреннего трения: ц_II=35;

Гранулометрический состав

Размер частиц	?10	10-5	5-2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,005	?0,005
Содержание частиц в %	0,5	4,3	15,7	27,4	15,8	30,4	?0,1мм 5,9%

0,5+4,3+15,7+27,4+15,8 = 63,7 % > 50 %, значит,

тип ИГЭ-2 - песок средней крупности, т.к. масса частиц крупнее 0,25мм более 50% по таблице приложений (2.1[1])

-плотность грунта в сухом состоянии отпределяем по формуле:

-удельный вес твердых частиц:

-удельный вес сухого грунта:

-коэффициент пористости вычисляем по формуле:

Тип песка по плотности сложения определяем по таблице приложений (2.3[1]), песок средней плотности т.к. 0,55 ? е=0,66 ? 0,7.

-определяем пористость по формуле:

-определяем плотность грунта во взвешенном водой состоянии по формуле:

-удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:

-степень влажности вычисляем по формуле:



Разновидность песка по степени влажности определяем по таблице приложений(2.2[1]), песок маловлажный

-Расчётное сопротивление песка для назначения предварительных размеров подошвы фундамента определяем по таблице приложений (3.1[1]),

-модуль деформации определяем по результатам компрессионных испытаний грунта:

Результаты компрессионных испытаний грунтов

Р, кПа	0	50	100	200	300	400
е	0,653	0,640	0,632	0,627	0,625	0,623

Коэффициент сжимаемости в интервале давления 100-200 кПа:

-Модуль деформации по компрессионным испытаниям:

Где - безразмерный коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта, для песка

-модуль деформации:

Где - корректировочный коэффициент, определяется по типу грунта. Для песка .

1.3 Инженерно-геологический элемент №3

ИГЭ№3 представлен песком.

Характеристики, определенные в геотехнической лаборатории:

-плотность грунта: с=1,8 г/см³;

-плотность частиц: с_s=2,65 г/см³;

-влажность: W=11%

-удельный вес грунта: г_II=17,8 кН/м³;

-угол внутреннего трения: ц_II=38;

Гранулометрический состав

Размер частиц	?10	10-5	5-2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,005	?0,005
Содержание частиц в %	2,1	17,1	22,4	25,8	15,7	12,2	?0,1мм 4,7%

2,1+17,1+22,4=41,6 % > 25 %, значит,

тип ИГЭ-3 - песок гравелистый, т.к. масса частиц крупнее 2 мм более 25% по таблице приложений (2.1[1])

-плотность грунта в сухом состоянии определяем по формуле:

-удельный вес твердых частиц:

-удельный вес сухого грунта:

-коэффициент пористости вычисляем по формуле:

Тип песка по плотности сложения определяем по таблице приложений (2.3[1]), песок средней плотности т.к. 0,55 ? е=0,64 ? 0,7.

-определяем пористость по формуле:

-определяем плотность грунта во взвешенном водой состоянии по формуле:

-удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:



-степень влажности вычисляем по формуле:

,

Разновидность песка по степени влажности определяем по таблице приложений(2.2[1]), песок маловлажный

-Расчётное сопротивление песка для назначения предварительных размеров подошвы фундамента определяем по таблице приложений (3.1[1]),

-модуль деформации определяем по результатам компрессионных испытаний грунта:

Результаты компрессионных испытаний грунтов

Р, кПа	0	50	100	200	300	400
е	0,634	0,625	0,620	0,616	0,613	0,610

Коэффициент сжимаемости в интервале давления 100-200 кПа:

-Модуль деформации по компрессионным испытаниям:

Где - безразмерный коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта, для песка

-модуль деформации:

Где - корректировочный коэффициент, определяется по типу грунта. Для песка .

1.4 Физико-механические свойства грунтов

Сводная таблица №1

п.№	Характеристика грунта	ИГЭ№1	ИГЭ№2	ИГЭ№3
	Вид, тип разновидность грунта	Песок мелкий, средней плотности	Песок средней крупности, средней плотности	Песок гравелистый, средней плотности
1	Влажность грунта W%	12	11	11
2	Плотность грунта с, г/см3	1,73	1,78	1,80
3	Плотность частиц сs, г/см3	2,66	2,65	2,65
4	Плотность сухого грунта сd, г/см3	1,54	1,60	1,62
5	Удельный вес грунта yII, кН/м3	17,1	17,6	17,8
6	Коэффициент пористости е, д.е.	0,73	0,66	0,64
7	Степень влажности Sr, д.е.	0,43	0,44	0,46
8	Угол внутреннего трения цII, є	30	35	38
9	Удельный вес сцепления сII, кПа	-	-	-
10	Приведенный модуль деформации Е, кПа	18543,4	24568,0	30340,0
11	Удельный вес твердых частиц , кН/м3	26,6	26,5	26,5
12	Удельный вес сухого грунта , кН/м3	15,4	16,0	16,2
13	Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии , кН/м3	9,6	9,9	10,0
14	Пористость, %	0,42	0,40	0,39
15	Условное расчетное сопротивление грунта основания, кПа	300	400	500



2. Оценка инженерно-геологических условий участка застройки

2.1 Определение расчётной глубины промерзания

В соответствии с рекомендациями пункта 5.5.4 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* [2] расчётная глубина промерзания определяется по формуле:

, где

k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на промерзание грунта у наружной стены. Зависит от конструкции пола и температуры в помещении. Определяется по таблице (5.2[2]), k_h = 0,7.

d_fn - нормативная глубина промерзания

, (5.5.3) [2],

где М_t - среднее значение суммы абсолютных среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства г. Томск.

M_t =52,4єC (исходные данные)

d₀ - величина, принимаемая равной для песков средней крупности0,3м.

2.2 Краткая оценка инженерно-геологических условий участка застройки

Участок строительства расположен в г. Киров. Рельеф участка спокойный, с небольшим уклоном на юго-восток. Геологический разрез представлен следующими инженерно-геологическими элементами:

ИГЭ №1 представлен песком мелким средней плотности, маловлажным, толщиной слоя 3,5 м. Обладает следующими характеристиками:

е=0,73; S_r=0,43; R₀=300 кПа; Е=18543,4 кПа

Вывод: ИГЭ №1 может быть использован в качестве естественного основания.

ИГЭ №2 представлен песком средней крупности, средней плотности, маловлажный, толщиной слоя 4,0 м. Обладает следующими характеристиками: е=0,66; S_r=0,44; R₀=400 кПа

Вывод: ИГЭ №2 может быть использован в качестве естественного основания.

ИГЭ №3 представлен песком гравелистым средней плотности, маловлажным, толщина слоя не определена. Обладает следующими характеристиками: е=0,64; S_r=0,46; R₀=500 кПа

Мощность слоя ИГЭ-3 разведочными скважинами не вскрыта.

2.3 Глубина заложения фундамента

При назначении глубины заложения фундамента учитываются следующие факторы:

1. Расчётная глубина промерзания d_fn = 2,17 м.

2. Конструктивные особенности здания: подвал, техподполье.

3. Инженерно-геологические условия участка застройки. Слабых слоёв на поверхности не обнаружено.

4. Гидрогеологические условия участка застройки. Грунтовые воды скважинами не вскрыты.



3. Нагрузки, действующие в расчётных сечениях

Расчёт оснований производится по двум группам предельных состояний:

· по первой группе предельных состояний (прочности и несущей способности) проверяется прочность конструкций фундаментов и устойчивость сооружений, расчёт производится по расчётным усилиям, определяемым с учётом коэффициентов надёжности по нагрузке y_f > 1.

· по второй группе предельных состояний (по деформациям) определяются размеры фундаментов и их осадки, которые не должны превышать нормативных значений. Расчёт ведётся по расчётным усилиям с коэффициентом надёжности по нагрузке y_f = 1.

3.1 Выбор расчётных сечений и определение грузовых площадей

Расчёт фундаментов производится в четырех сечениях для которых вычисляются расчётные усилия на фундамент.

Определение грузовых площадей:

Сечение 1-1 по наружной самонесущей стене:

Сечение 2-2 по внутренней несущей стене:

Сечение 3-3 по внутренней стене, несущей элементы лестницы:

Сечение 4-4 по наружной несущей стене:



3.2 Расчётные нагрузки действующие на 1 м² грузовой площади

Таблица №2. Постоянные нагрузки.

п.№	Характеристика нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке yf	Расчётная нагрузка кН/м2
Кровля
1	Панели ж/б ребристые по серии 1.465.1-7/84	1,7	1,1	1,87
2	Утеплитель- минераловатные жесткие плиты	0,25	1,2	0,3
3	Стяжка - цементный раствор М100	0,6	1,3	0,78
4	4 слоя рубероида на мастике, защитный слой гравий	0,4	1,2	0,48
Итого:	2,95	-	3,43
Чердачное перекрытие
1	Панели ж/б многопустотные по серии 1.141-1	3,2	1,1	3,52
2	Утеплитель - жесткие минераловатные плиты	0,25	1,2	0,3
3	Стяжка - цементный раствор М100	0,6	1,3	0,78
Итого:	4,05	-	4,6
Междуэтажное перекрытие
1	Панели многопустотные ж/б по серии 1.141-1	3,2	1,1	3,52
2	Линолеум по бетонной подготовке	1,0	1,2	1,2
Итог:	4,2	-	4,72
Лестничные конструкции
1	Марши железобетонные серии 1.151-6,В1 и площадки железобетонные серии 1.152.4-4	3,8	1,1	4,18
Итого:	3,8	-	4,18
Перегородки
1	Гипсобетонные панели по ГОСТ 9574-80	1,0	1,2	1,2
Итого:	1,0	-	1,2

3.2.1 Расчётные нагрузки от собственного веса кирпичных стен

Сечение 1 - 1

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-нормативная нагрузка:

где y_kk - удельный вес кирпичной кладки;

V_kk - объём кирпичной кладки, м³

где д_ст = 0,64 м - толщина стены;

д_n = 0,64 - 0,13 = 0,51 м - толщина парапета;

h_n = 0,6+0,5 = 1,1 м - высота парапета;

h_ст- высота стены;

n = 8- кол-во этажей;

- длина грузовой площади, м

-расчётная нагрузка:

где y_f =1 - коэффициент надёжности

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний:



где y_f =1,1

Сечение 2 - 2

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-нормативная нагрузка:

где y_kk - удельный вес кирпичной кладки;

д_ст = 0,38 м - толщина внутренней стены;

h_cm - высота стены

-расчётная нагрузка:

где y_f =1 - коэффициент надёжности

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний

где y_f =1,1

Сечение 3 - 3

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-нормативная нагрузка:

где y_kk - удельный вес кирпичной кладки;

д_ст = 0,38 м - толщина внутренней стены;

h_cm - высота стены

-расчётная нагрузка:

где y_f =1 - коэффициент надёжности

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний

где y_f =1,1

Сечение 4 - 4.

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний г_f=1,0

-нормативная нагрузка:

,

где y_kk - удельный вес кирпичной кладки

V_kk - объём кирпичной кладки, м³

V_ok- объём окон, м³

V_cm - объём стены, м³

где д_ст = 0,64 м - толщина стены;

д_n = 0,64 - 0,13 = 0,51 м - толщина парапета;

h_n = 0,6+0,5 = 1,1 м - высота парапета;

h_ст- высота стены;

n = 8- кол-во этажей;

- длина грузовой площади, м



где h_ок = 1,51 м - высота окна;

n_ок = 8 - количество окон по всей высоте;

- ширина окна;

-нормативная нагрузка действующая на грузовую площадь

-расчётная нагрузка:

где y_f =1 - коэффициент надёжности.

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний:



где y_f =1,1

3.2.2 Расчётный вес оконных заполнений

а) для расчёта оснований по II группе предельных состоянии.

-нормативная нагрузка:

где 0,7 - вес 1 м² двойного остекления;

n_оk = 8 - количество окон по высоте сечения;

А_ok- площадь окна

^-расчётная нагрузка:

где y_f =1 - коэффициент надёжности.

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний:

где y_f =1,1

3.3 Временная нагрузка

3.3.1 Снеговая нагрузка

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-полное нормативное значение нагрузки:

где S₀ - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли: ленточный фундамент грунт осадка

IV - снеговой район - S₀ = 1,5 кПа

м = 1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимается в соответствии с п.5.3 - 5.6 [5]

-пониженное значение нормативной нагрузки:

где k = 0,75 - понижающий коэффициент

-расчётное значение длительной снеговой нагрузки



где y_f =1 - коэффициент надёжности по нагрузке

₁ = 0,95 - коэффициент сочетаний в основных сочетаниях для длительных нагрузок

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний

-расчётное значение кратковременной снеговой нагрузки

где y_f =1,4 - коэффициент надёжности по нагрузке;

₂= 0,9 - коэффициент сочетаний в основных сочетаниях для кратковременных нагрузок

3.3.2 Нагрузки на чердачное перекрытие

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-пониженное значение нормативной нагрузки

-расчётное значение длительной снеговой нагрузки

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний

-полное нормативное значение нагрузки

-расчётное значение кратковременной снеговой нагрузки

где y_f =1,3 - коэффициент надёжности по нагрузке

ц₂ = 0,9 - коэффициент сочетаний в основных сочетаниях для кратковременных нагрузок

3.3.3 Нагрузки на междуэтажные перекрытия

а) для расчёта оснований по II группе предельных состояний

-пониженное значение нормативной нагрузки:

-расчётное значение длительной снеговой нагрузки:

где y_f =1 - коэффициент надёжности по нагрузке

₁ = 0,95 - коэффициент сочетаний в основных сочетаниях для длительных нагрузок

б) для расчёта оснований по I группе предельных состояний

-полное нормативное значение нагрузки:

-расчётное значение кратковременной снеговой нагрузки:

где y_f =1,3 - коэффициент надёжности по нагрузке;

₂ = 0,9 - коэффициент сочетаний в основных сочетаниях для кратковременных нагрузок;

_n2 - коэффициент сочетаний определяемый по формуле:

где n = 8 - общее число перекрытий, равно количеству этажей;

_А1 = 1 - коэффициент сочетаний для ленточного фундамента

3.3.4 Нагрузки на лестничные конструкции

а) для расчёта оснований по второй группе предельных состояний

-пониженное значение нормативной нагрузки:

Р=1 кПа(100 кгс/м2);

-расчётное значение длительной нагрузки:

Р_II=Р•_f•_1; кПа;

_f=1; ₁=0,95;

Р_II=1•1•0,95=0,95 кПа;

б) для расчёта фундаментов по первой группе предельных состояний:

-полное значение нормативной нагрузки:

Р=3 кПа (300 кгс/м2);

-расчётное значение кратковременной нагрузки:

P_I=P•_f•₂•_n1; кПа

_f=1,2; ₂=0,9; _n1=0,612

P_I=3•1,2•0,9•0,612=1,98 кПа;

3.5 Расчётные нагрузки, действующие в расчётных сечениях

Таблица 3. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях

№ пп	Вид нагрузки	Сечение1-1	Сечение 2-2	Сечение 3-3	Сечение 4-4
		n0II кН/м2	n0I кН/м2	n0II кН/м2	n0I кН/м2	n0II кН/м2	n0I кН/м2	n0II кН/м2	n0I кН/м2
	Постоянная
1	Кирпичная кладка	258,88	284,77	157,62	173,38	157,62	173,38	217,10	238,81
2	Оконное заполнение							2,85	3,14
3	Кровля			16,82	19,55			7,52	8,75
4	Чердачное перекрытие			23,09	26,22			10,33	11,73
5	Междуэтажное перекрытие			191,52	215,23			85,68	96,29
6	Лестничная конструкция					44,08	48,49
7	Перегородки			45,60	54,72			20,4	24,48
	ИТОГО:	258,88	284,77	434,65	489,10	201,70	221,87	343,88	383,2
	Временные
1	Снег			6,10	10,77			2,73	4,82
2	Нагрузка на междуэтажные перекрытия			13,0	48,79			5,81	21,83
3	Нагрузка на лестницу					11,02	22,97
4	Нагрузка на чердачное перекрытие				11,12				5,49
	ИТОГО:			19,1	70,68	11,02	22,97	8,54	32,14
	ВСЕГО:	258,88	284,77	453,75	559,78	212,72	244,84	352,42	415,34



4.Определение ширины подошвы ленточного фундамента

Расчетная схема к определению ширины подошвы ленточного фундамента

Ширина подошвы центрально нагруженных ленточных фундаментов определяется из условия, что среднее давление по подошве фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента P?R.

Ширина подошвы фундамента определяется по формуле:

b=, м

где n_OII- расчетная нагрузка, кН/м, действующая на обрезе фундамента (подошва);

n_OII=453,75кН

_mg =20 кн/м2- среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах;

d - глубина заложения фундамента от уровня планировки;

R - расчетное сопротивление грунта, расположенного под подошвой фундамента.

R= , кПа ,

где _С1,_С2 - коэффициенты условия работы, в соответствии с таблицей п. 3.3 [1] принимаем: _С1=1,25 ; _С2=1,2

К - коэффициент, учитывающий способ определения характеристик прочности грунта С_II и _II

К = 1, так как С_IIи _II определяем по результатам испытания грунтов.

М, Мg, Мс - коэффициенты, в соответствии с таблицей п. 3.2 [1], принимаем:

М=1,15

Мg=5,59

Мс=7,95

К_z - коэффициент, принимаем равным 1, при ширине подошвы фундамента <10 м;

b - ширина подошвы фундамента;

_II - удельный вес грунта под подошвой фундамента, в соответствии с заданием принимаем :

_II = 17,1 кН/м³

_II= _II= 17,1- осредненное значение удельного веса грунта, лежащего выше подошвы фундамента;

d₁ - приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала;

d₁=, м ,

где:

h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

h_f - толщина бетонного пола;

_cf = 22,0 кН/м³- удельный вес конструкции пола подвала, принимаем:

d₁=м;

d_b- глубина подвала - расстояние от поверхности грунта снаружи здания до пола подвала;

d_b=d-d₁, м

d_b=1,52-0,64=0,88 м

Решая совместно уравнение b и R, получим квадратное уравнение для определения ширины подошвы фундамента.

Для сечения 2-2

Принимаем



5. Конструирование ленточного фундамента из сборных элементов

Сборные фундаментные плиты

Определив размеры подошвы фундамента по ГОСТ 13580-85, подбираем стандартные фундаментные плиты ближайшего большего размера (табл. п.4.1 [1]). - ФЛ 10.30, m=1,75 т., L=2980мм

Сборные фундаментные блоки

В зависимости от толщины стен выбираем марку стеновых блоков, ФБС 24(12; 9).4.6-Т, m=1,3т., L=2380мм

Определяем высоту стены подвала

0,64+2,1-0,3-0,3=2,14 м

Определяем количество стеновых блоков:

2,14/0,6=3,56- принимаем 3 фундаментных блока высотой 0,6 м,

1 блок высотой 0,3 м.



6. Проверка напряжений под подошвой фундамента

Основное условие: P?R

где P- среднее давление под подошвой фундамента принятых размеров

,

где n_0II - расчетная нагрузка на обрезе фундамента в данном сечении (кН/м)

n_f- вес одного метра погонного фундамента

n_g - вес грунта на уступах 1 м погонного фундамента

b - ширина подошвы фундамента

, (кН/м)

где n_пл - вес 1 м погонного плиты

n_фб - вес 1 м погонного фундаментного блока

где n - количество фундаментных блоков

n_g=n_гр+n_б=b·l·h·_II+b·l·h·_cf

n_g=2(

R= ,

P=482,14 м < 582,65 кН/м, следовательно, принятая ширина фундамента достаточна.



7.Определение осадки основания

Рассматриваем наиболее загруженное сечение 2-2. Схема к расчету напряжений в грунте и осадки грунта основания в сечении 2-2 представлена ниже.

Расчетная схема для определения осадки фундамента

Толщу грунта под подошвой фундамента на глубину не менее

4b=4 ·1,0=4,0 м разбиваем на элементарные слои толщиной hi=0,40 м

Определяем расстояние от подошвы фундамента до верхней границы каждого слоя zi (м)

Определяем напряжение от собственного веса грунта на границе каждого элементарного слоя



Определяем напряжение от оси собственного веса грунта, действующего на уровне подошвы фундамента.

Определяем напряжение от собственного веса грунта на границе каждого элементарного слоя:

Определяем напряжение от собственного веса грунта на границе основных слоев:



Строим эпюры напряжений от собственного веса грунта слева от оси фундамента.

Определяем дополнительные вертикальные сжимающие напряжения на верхней границе каждого элементарного слоя:

где р0 - дополнительное давление на уровне подошвы фундамента

где р - среднее фактическое давление под подошвой фундамента;

бi - коэффициент, определяемый по табл. 1 Приложения 2 [3].

где о - относительная глубина

з - характеризует формы и размеры фундамента



< 10

р0=482,14-25,99=456,15 кПа

z1=0,40	о1=0,8	б1=0,875	уzp1=0,875·456,15 =399,13кПа
z2=0,80	о2=1,6	б2=0,612	уzp2=0,612·456,15 =279,16кПа
z3=1,20	о3=2,4	б3=0,419	уzp3=0,419·456,15 =191,13кПа
z4=1,60	о4=3,2	б4=0,294	уzp4=0,294·456,15 =134,11кПа
z5=2,00	о5=4,0	б5=0,214	уzp5=0,214·456,15 = 97,62кПа
z6=2,40	о6=4,8	б6=0,161	уzp6=0,161·456,15 = 73,44кПа
z7=2,80	о7=5,6	б7=0,124	уzp7=0,124·456,15 =56,57кПа
z8=3,20	о8=6,4	б8=0,098	уzp8=0,098·456,15 =44,70кПа
z9=3,60	о9=7,2	б9=0,080	уzp9=0,080·456,15 =36,49кПа
z10=4,00	о10=8,0	б10=0,066	уzp10=0,066·456,15 =30,11кПа

Строим эпюры дополнительных напряжений грzpi

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи грунтового основания. Для этого строим эпюру 0,2zg

Определяем среднее напряжение в элементарных слоях от нагрузки сооружения

Определяем величину осадки основания, как сумму осадок элементарных слоев

где n - количество полных элементарных слоев, входящих в сжимаемую толщу

Si - осадка элементарного слоя

где - безразмерный коэффициент; =0,8

hi - высота элементарного слоя

Еi - модуль деформации элементарного слоя

срzpi - напряжение в середине каждого слоя от сооружения

Основное условие проверки на деформацию

где SU - предельно допустимая деформация, определяемая по приложению 4 СНиП «Основания и фундаменты»

SU =0,1 м

Все результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Определение осадки основания

№ элем.слоя	zi, м	zg, кПа	=2z/b	i	zp, кПа	0,2zg кПа	срzp, кПа	Ei, кПа	Si, см
0-1	0	25,99	0	1,000	456,15	5,20	427,64	18543,4	0,738
1-2	0,40	32,83	0,8	0,875	399,13	6,57	339,15	18543,4	0,585
2-3	0,80	39,67	1,6	0,612	279,16	7,93	235,14	18543,4	0,406
3-4	1,20	46,51	2,4	0,419	191,13	9,30	162,62	18543,4	0,281
4-5	1,60	53,35	3,2	0,294	134,11	10,67	115,87	18543,4	0,200
5-6	2,00	60,29	4,0	0,214	97,62	12,05	85,53	24568,0	0,111
6-7	2,40	67,33	4,8	0,161	73,44	13,47	65,01	24568,0	0,085
7-8	2,80	74,37	5,6	0,124	56,57	14,87	50,64	24568,0	0,066
8-9	3,20	81,41	6,4	0,098	44,70	16,28	40,60	24568,0	0,053
9-10	3,60	88,45	7,2	0,080	36,49	17,69	33,20	24568,0	0,043
10-11	4,00	95,49	8,0	0,066	30,11	19,10
S=2,57 см S=2,57 см<SU=10 см Вывод: осадка допустима



8. Расчет и конструирование принятого варианта фундаментов для остальных 3-х расчетных сечений

Сечение 1-1:

По формулам

П_oII = 258,88,

.

Принимаем b = 0,8 м.

Выбираем: ФЛ 8.24 b = 800 мм, H = 300 мм, L = 2380 мм.

В зависимости от толщины стен по ГОСТ 13579-79 выбираем марку стеновых блоков; ФБС 24.6.6-Т, ФБС 12.6.3-Т. Так как высота стены подвала 2,14 м. принимаем 3 стеновых блока ФБС 12.6.6-Т, 1 блок ФБС 12.6.3-Т Делаем проверку напряжений

n_g=n_гр+n_б=b·l·h·_II+b·l·h·_cf

n_g=

P=370,48 кНм < R =576,74 кНм, следовательно, принятая ширина фундамента достаточна.

Сечение 3-3:

П_oII = 212,72;

Принимаем b = 0,8 м.

Выбираем: ФЛ 8.24 b = 800 мм, H = 300 мм, L = 2380 мм.

В зависимости от толщины стен по ГОСТ 13579-79 выбираем марку стеновых блоков; ФБС 12.6.6-Т, ФБС 12.6.3-Т. Так как высота стены подвала 2,14 м. принимаем 3 стеновых блока ФБС 12.6.6-Т, 1 блок ФБС 12.6.3-Т Делаем проверку напряжений

n_g=n_гр+n_б=b·l·h·_II+b·l·h

n_g=

P= 310,46 кНм<R = 576,74 кНм. следовательно, принятая ширина фундамента достаточна.

Сечение 4-4:

П_oII = 352,42

Принимаем b = 0,8 м.

Выбираем: ФЛ 8.24 b = 800 мм, H = 300 мм, L = 2380 мм.

В зависимости от толщины стен по ГОСТ 13579-79 выбираем марку стеновых блоков; ФБС 12.6.6-Т, ФБС 12.6.3-Т. Так как высота стены подвала 2,14 м. принимаем 3 стеновых блока ФБС 12.6.6-Т, 1 блок ФБС 12.6.3-Т

Делаем проверку напряжений

n_g=n_гр+n_б=b·l·h·_II+b·l·h

n_g=

P= 487,4 кНм<R = 576,74 кНм. следовательно, принятая ширина фундамента достаточна.



Список использованной литературы

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

2. Далматов Б.И. «Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии)». - 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1988 - 415с. ил.

2 ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация/ Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП, 1997.-38

3 СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений/ Минстрой России. -М.: ГП ЦПП. 1995.-48с.

4 СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат,1983.-136с.

5 СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Минстрой России.- М.: ГП ЦПП. 1996.-44с.

Размещено на Allbest.ru

...