Обновлено: 05.07.2024

2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов.

2.2 Расчет фундаментов

2.3 Расчет осадки фундамента

2.4 Расчет осадки фундамента во времени

3. Вариант свайных фундаментов

3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка.

3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи. Определение количества свай в фундаменте. Проверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю

3.3 Расчет осадки свайных фундаментов

4. Сравнение вариантов фундаментов и выбор основного

4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента по первому и второму вариантам

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного

4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности, охране окружающей среды (по выбранному варианту)

1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки

1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании инженер решает сам вопрос о выборе материала, из которого будет выполняться конструкция. При проектировании фундаментов необходимо считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства и использовать их строительные качества, с тем, чтобы принять их рациональное решение.

При проектировании фундаментов в сложных грунтовых условиях необходимо учитывать совместную работу грунтов основания и надземных конструкций.

1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки начинается с изучения напластования грунтов. Для этого по исходным данным строим геологический разрез (уч. шифр 391). В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой (Таблица 1).

Таблица 1. Геологический разрез по скважине.

1.3 Строительная классификация грунтов площадки

В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные.

Скальными называют твердые горные породы, которые в невыветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.

Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.

На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно суглинок и глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 132,1 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое песка, под которым находится слой глины – водоупора.

1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания

Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-82. По исходным данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:

- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;

- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;

Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:

где - плотность частиц грунта;

– плотности грунта;

w – природная влажность в долях единицы;

Степень влажности грунта определяется по формуле:

где - плотность воды, 1г/см3;

– коэффициент пористости;

Типы пылевато-глинистых грунтов устанавливают по числу пластичности определяемому по формуле:

где – влажность на границе текучести;

– влажность на границе раскатывания;

Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов находится по формуле:

По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность выписываются из соответствующих таблиц СНиП 2.02.01-83

Значения угла внутреннего трения φ, удельного сцепления С, модуля деформации Е, и расчетного сопротивления грунта .

Оценка строительных свойств грунтов приведена в таблице 2.

Наименование грунта по ГОСТу

2. Фундаменты мелкого заложения

2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов

Тип фундамента выбирается в зависимости от характера передачи нагрузки на фундамент: под стены зданий обычно устраиваются ленточные фундаменты из сборных элементов, под сборные железобетонные колонны — отдельные фундаменты стаканного типа.

Глубина заложения фундамента зависит от многих факторов. Определяющими из них являются:

- инженерно-геологические и гидрологические условия площадки и положение несущего слоя грунта;

- глубина промерзания грунта, если в основании залегают пучинистые грунты;

- конструктивные особенности подземной части здания.

Глубину заложения ленточного фундамента Ф1 назначаем по конструктивным соображениям на 0.4 м ниже пола подвала т.е. -3.4м;

Глубину заложения фундамента Ф3 назначаем по конструктивным соображениям, верх стакана должен быть на 0.1 м ниже пола подвала (высоту фундамента принимаем 1.2м с глубиной стакана 0.9 м) т.о.

Отметка подошвы фундамента Ф3: -3.00-0.1-1.2= -4.3м;

2.2 Расчет фундаментов

В соответствии п. 4.2 СНБ 5.01.01-99 основания фундаментов должны рассчи­тываться по двум группам предельных состоя­ний: первая группа — по несущей способности, вторая — по деформациям.

Расчет фундамента Ф1

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определяется по формуле:

Где – Расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по предельному состоянию второй группы;

– Расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;

- Осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м3;

– глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

– 150 кН; – 24 кНЧм;

– 200 кПа; - 3.4 м.

Принимаем ширину подошвы фундамента 1.2м.

По расчетному сопротивлению глубина заложения - 4.0 м удовлетворяет. Фундамент будет располагаться во втором слое – песка мелкого плотного с

R= 400 кПа, который может быть несущим.

Определим суммарные нагрузки и воздействия на подошве фундамента:

Боковое давление грунта на отметке планировки:

На отметке подошвы фундамента:

Где = 16 кН/м2 удельный вес грунта засыпки;

- приведенная толщина эквивалентного веса временной нагрузки;

Где = 10 кН/м2 временная нагрузка на поверхности планировки;

d – глубина заложения фундамента, относительно поверхности земли, -2.4м.

- Осредненное значение угла сдвига грунта засыпки, принимаем 24˚;

Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала расчетной длиной 1.0 м:

Точка приложения равнодействующей:

- Нормальная вертикальная нагрузка:

Где - расчетная нагрузка от веса фундамента;

- расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки;

- Момент в плоскости подошвы фундамента:

Где - момент в плоскости обреза фундамента, 24 кН*м (по заданию);

Проверка напряжений в основании фундамента:

(менее 10%)

(12)

где P – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

– соответственно максимальное и минимальное значение краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяется по формуле:

(14)

условие 3 не выполняется, необходимо увеличение ширины фундамента, принимаем ширину подошвы фундамента 1.5м;

- расчетное сопротивление грунта основания кПа, находится по формуле:

gс1 = 1,3 (зависит от типов грунтов)

gс2 = 1,15 (зависит от соотношения L/H и интерполировать по данным

таблицы В.1 СНБ 5.01.01-99)

Mq = 8.24 зависят от j по таблице В.2

dI = 2.4 (глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов)

Р = 141.5 кПа Ј 593.4 кПа

Pmax =255.6 кПа Ј 1,2 * 593.4 кПа

Pmin = 27.4 кПа > 0

Рисунок 1. Расчетная схема фундамента Ф1.

Окончательно принимаем ширину подошвы фундамента Ф1 1.5м, толщину стены фундамента 0.6 м из блоков ФБС.

Расчет фундамента Ф3

Размеры подошвы фундамента:

–3400 кН

– 400 кПа; – 1.2 м.

Принимаем размеры подошвы фундамента кратными 300мм

Площадь подошвы = 9.9 м2.

Высоту фундамента принимаем 1200 с глубиной стакана 900 мм.

- Нормальная вертикальная нагрузка:

- Среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

-Максимальное и минимальное напряжение в основании фундамента:

Проверка напряжений в основании фундамента:

Р = 367.4 кПа Ј 400 кПа ( 0

Окончательно для фундамента Ф3 оставляем размер подошвы 3.3 х 3.0 м.

2.3 Расчет осадки фундамента мелкого заложения

Значение конечной осадки фундамента определяется по методу послойного суммирования по формуле:

Где s – конечная (стабилизированная) осадка фундамента;

– осадка i – слоя грунта основания;

- безразмерный коэффициент принимаемый 0.8;

n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания;

- среднее значение дополнительного напряжения в i-слое грунта;

- толщина i- го слоя;

- модуль деформации i –го слоя грунта.

Расчет осадки производится в такой последовательности:

На геологический разрез наносят контур фундамента;

Толщу основания делят на слои ах некоторой ограниченной глубины (ориентировочно 4-кратной ширины подошвы фундамента). Толщину слоем принимают 0.4 ширины фундамента ( ;

Вычисляют значения вертикального напряжения от собственного веса грунта на границах выделенных слоев по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента, по формуле:

где – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

- удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;

– глубина заложения фундамента от поверхности природного рельефа;

- соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Удельный вес грунта, залегающего ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, принимается с учетом взвешивающего действия воды. При определении в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды;

Определяют дополнительные вертикальные напряжения на границах выделенных слоев по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента по формуле:

Где - коэффициент принимаемый по табл. I прил.2 СНиП 5.01.01-99;

– дополнительное вертикальное давление на основание;

P – среднее давление под подошвой фундамента;

Устанавливают нижнюю границу сжимаемой толщи грунта основания, принимая ее на глубине z = hc, где выполняется условие:

Вычисляют значение деформации каждого слоя сжимаемой толщи, а затем определяют осадку фундамента суммированием деформаций отдельных слоев.

Расчет осадки фундамента Ф1:

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Конструктивные особенности подземной части здания. Строительная характеристика грунтов площадки. Определение размеров подошвы фундаментов. Нагрузки, учитываемые в расчетах их оснований. Выбор типа и конструкции свай. Расчет осадки свайного фундамента.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	19.12.2014
Размер файла	959,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение
• 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
  • 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
  • 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия
  • 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки
  • 1.4 Оценка строительных свойств грунтов
  • 2.1 Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов
  • 2.2 Выбор типа и конструкции фундамента. Назначение глубины заложения фундаментов. Устройство гидроизоляций
  • 2.3 Определение размеров подошвы фундамента
  • 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента
  • 2.5 Расчет осадки фундамента
  • 3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка
  • 3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи
  • 3.3 Определение количества свай в фундаменте. Поверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю
  • 3.4 Расчет осадки свайного фундамента
  • 4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства фундаментов по первому и второму вариантам
  • 4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного
  • 4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности (по выбранному варианту)

  Введение

  Любое здание или сооружение строится на грунтовом основании. Его прочность, устойчивость и нормальная эксплуатация определяются не только конструктивными особенностями сооружения, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения и основания.

  Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.

  Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения.

  Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений и поэтому для их упрочнения выполняют различные инженерные мероприятия.

  Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения. Нормальная эксплуатация здания или сооружения во многом зависит от того, насколько правильно запроектировано и осуществлено его взаимодействие с основанием. Это же в значительной мере влияет на стоимость и сроки строительства.

  В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов.

  Фундамент - несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает его на основание.

  Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с конструкционными материалами (бетон, железобетон, металл, кирпич и т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружения, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований, их поведение под нагрузками и другими воздействиями.

  Цель курсовой работы: закрепление теоретических знаний по дисциплине, овладение методикой проектирования и расчета основных строительных конструкций подземной части зданий (сооружений), получение навыков самостоятельного использования справочной литературой, строительными нормами и правилами.

  1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки

  1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

  Исходными данными для моей курсовой работы является административное здание. Конструктивная схема здания - с неполным каркасом. Высота здания 35 м, размеры в плане 36м х 27м.

  Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в сечении по обрезу фундамента, и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунтов на уступах фундамента.

  1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия

  Оценка инженерно-геологических условий начинается с анализа напластования грунтов (наименование грунтов, условие залегания, мощность, наличие и глубина залегания подземных вод). В соответствии с исходными данными, приведенными в задании, строится геологический разрез. В осях Б-Г здание не имеет подвала, однако в осях А-Б имеется подвал с отметкой пола - -3,000 м.

  Отметка 0,000 соответствует отметке 127,200 м на местности. Нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства объекта 0,95 м. Грунтовые воды залегают на отметке 114,900 м.

  Площадка района строительства сложена следующими грунтами:

  1-й слой - почвенный: мощность 0,2 м.

  2-й слой суглинок: мощность 5,0 м, плотность 1,95 г/см 3 , плотность частиц 2,69 г/см 3 , влажность 0,29, предел текучести 35%, предел пластичности 21%.

  3-й слой - глина: мощность 5,0 м, плотность 1,92г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,32, предел текучести 47%, предел пластичности 27%.

  4-й слой - супесь: мощность 3,0 м, плотность 1,98г/см 3 , плотность частиц 2,70 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 22%, предел пластичности 16%.

  5-й слой - песок мелкий: мощность 4,0 м, плотность 1,91 г/см 3 , плотность частиц 2,66 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 0, предел пластичности 0.

  6-й слой - суглинок: мощность 3,0 м, плотность 2,04 г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,38, предел текучести 53%, предел пластичности 30%.

  1.3 Строительная характеристика грунтов площадки

  Для определения несущей способности грунтов необходимо пользуясь заданными характеристиками физических свойств грунтов вычислить:

  - для песчаных грунтов - коэффициент пористости и степень влажности;

  - для пылевато-глинистых грунтов - число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности.

  Слой 1. Почвенный слой.

  Слой 2. Суглинок.

  Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:

  где _S - плотность частиц грунта; - плотность грунта; W - природная влажность.

  Степень влажности грунта вычисляется по формуле:

  где _W - плотность воды; принимается равной 1 г/см 3 .:

  Тип пылевато-глинистых грунтов устанавливается по числу пластичности, определяемому по формуле:

  где W_L - влажность на границе текучести, %; W_P - влажность на границе раскатывания, %.

  По числу пластичности пылевато-глинистые грунты подразделяются на следующие типы:

  Данный грунт является суглинком.

  Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов определяется по формуле:

  По показателям текучести данный пылевато-глинистый грунт является мягкопластичным, т.к. 0,50 Е ? 5 МПа; сильно-сжимаемыми, если Е 0 , k_n =0,6;

  -d_fn -- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, указанная в задании на курсовое проектирование, равная 1,0 м.

  При выборе типа и глубины заложения фундаментов придерживаются следующих общих правил: минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,5-1,0 м;

  Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов d_f, м:

  Основанием для фундамента является суглинок, поэтому глубину заложения фундаментов можно назначать не менее расчетной глубины промерзания от спланированной отметки земли, т.е. не менее 0,6 м.

  По результатам инженерно-геологических изысканий, видно, что верхний слой грунта (суглинок мягкопластичный) толщиной 3,0 м может быть основанием для фундаментов, следовательно фундаменты необходимо заглубить в слой минимум на 1,0 м (СНБ 5.01.01.99). Глубина заложения фундамента - расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента, следовательно, глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей здания Ф4 - 1,65 м. Глубину заложения сборного фундамента ленточного типа Ф1 назначаем равной 2,4 м. Гидроизоляция устраивается для обеспечения водонепроницаемости конструкций и повышения срока их службы при воздействии небольшого гидростатического напора или в случае капиллярного увлажнения грунтов.

  Трем видам воды в грунтах, действующих на конструкцию -- под давлением, без давления и капиллярному, -- соответствуют три типа гидроизоляции: 1) противонапорная; 2) для защиты от поверхностных и филътрационных вод; 3) для защиты от капиллярной влаги.

  Существуют следующие типы гидроизоляции: наружная противонапорная, внутренняя противонапорная, гидроизоляция водосборника, гидроизоляция от безнапорных поверхностных или фильтрационных вод, гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги. Наружная противонапорная изоляция является более экономичным видом защиты от грунтовых вод, чем внутренняя, и обычно устраивается при строительстве новых зданий

  Обязательной является рулонная (двухслойная) или цементная (раствор состава 1:2 толщиной 20-30 мм) горизонтальная гидроизоляция, прорезающая на отметке на 15-20 см выше отмостки стену здания и переходящая в гидроизоляцию пола.

  Защита подвальных стен от проникновения капиллярной - подмывающейся по порам строительных материалов и просачивающейся сквозь фундамент грунтовой влаги достигается устройством:

  · обмазочной гидроизоляции вертикальных поверхностей, соприкасающихся с грунтом стен подвала;

  · горизонтальной гидроизоляции в виде включения прослойки жирного цементного раствора в состав подстилающего слоя пола подвала;

  · прифундаментного дренажа, ограничивающего уровень грунтовых вод во время их сезонного подъёма на отметке 0,5 ниже пола подвала.

  2.3 Определение размеров подошвы фундамента

  Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения.

  В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А, определяется по формуле:

  где N_OII- расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета оснований по предельному состоянию второй группы, кН;

  R_O - расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимается по приложениям 8 - 10;

  _m - осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м 3 ;

  d - глубина заложения фундамента от уровня планировки.

  Принимаем монолитный фундамент с размерами: I ступень 2,7х1,8х0,3; II ступень 2,1х1,8х0,3, подколонник 1.2х1.2х0.9.

  Рис. 2.1 - Расчетная схема Ф4

  После того, как выбран тип фундамента и назначены его размеры, подсчитываются нагрузки и воздействия, передающиеся на основание. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в плоскости обреза фундамента (N_OII,) и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунта на уступах фундамента, веса стеновых.

  Найдем нормальную вертикальную нагрузку по формуле:

  где N_OII -- вертикальная нормальная нагрузка в плоскости обреза фундамента(N_OII =2850 кН); G_ф -- расчетная нагрузка от веса фундамента; G_ГР -- расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки.

  Расчетная нагрузка от веса фундамента:

  Расчетная нагрузка от веса грунта на уступах фундамента:

  Расчетная длина фундамента равна 1м. Принимаем фундамент ФЛ 60.12 с размерами 600 ? 1180 ? 300 мм.

  а) нормальная вертикальная нагрузка:

  Боковое давление грунта на стены подвала определяется с учётом временной нагрузки на поверхности планировки интенсивностью 10 кН/м 2 . Действие временной нагрузки заменяется эквивалентным весом грунта засыпки пазух фундамента приведённой толщиной:

  где ?'_?? =16 кН/м 3 - удельный вес грунта засыпки.

  При этом боковое давление грунта на отметке планировки:

  на отметке подошвы фундамента:

  где d = 2.4 м- глубина заложения фундамента;

  ? =19 - осреднённое значение сдвига грунта засыпки, зависящего от угла внутреннего трения и удельного сцепления.

  Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала:

  Точка приложения равнодействующей силы:

  Расчётное значение момента в сечении на отметке подошвы фундамента может быть принято равным

  l_бл, l_пл - соответственно длина блока стены и фундаментной плиты, м.

  б) момент в плоскости подошвы фундамента

  где M_o?? - момент в плоскости обреза фундамента, кН·м;

  M_e?? - моментное усилие от активного давления грунта, кН·м.

  2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента

  Принятые в первом приближении размеры подошвы фундамента по уточняются исходя из требований СНБ, выражаемых неравенствами:

  где р -- среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

  p_max и p_min -- соответственно максимальное и минимальное значения краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяемые по формуле внецентренного сжатия

  W -- момент сопротивления подошвы фундамента; W=(b 2 *l)/6;

  R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле:

  k -- коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями (для нашего случая), и 1,1 -- если они приняты по таблицам;

  M , M_q, M_c -- коэффициенты, принимаемые по приложению

  b -- ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента -- ее меньшая сторона), м;

  k_z -- коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м k_z = 1; при b 10 к = Z_O / b + 0,2 (здесь Z_O = 8 м);

  I _II -- осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м 3 ;

  _II -- то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м 3 ;

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

  d₁ -- глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

  d_b -- глубина подвала -- расстояние от уровня планировки до пола подвала.

  Удельный вес грунта , кН/м 3 , определяется по формуле:

  где -- плотность грунта, т/м 3 ;

  g -- ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с 2 10 м/с 2 .

  При наличии подземных вод удельные веса I _II и _II определяются с учетом взвешивающего действия воды (для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод). Для такого случая удельный вес грунта определяется по формуле:

  Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

  Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

  Найдем расчетное сопротивление грунта:

  = 1,1 k_z = 1,0 С_II = 17 кПа M = 2,66

  = 1,0 b = 1,8 м I _II = 19,5 кН/м 3 M_g = 9,64

  k = 1 d = 1,65 м _II = 19,43 кН/м 3 M_c = 12,24 ;

  =0, так как повал в данном сечении отсутствует.

  Должно соблюдаться условие:

  Среднее давление под подошвой фундамента:

  Так же должно соблюдаться условие:

  Значение не превышает 10 %, что означает, что фундамент выбран экономично.

  Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

  Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

  Найдем расчетное сопротивление грунта:

  = 1,1 k_z = 1,0 С_II = 17 кПа M = 2,66

  = 1,0 b = 0,8 м I _II = 19,5 кН/м 3 M_g = 9,64

  k = 1 d = 1,65 м _II = 19,41 кН/м 3 M_c = 12,24 ;

  =2м - расстояние от уровня планировки земли до пола подвала.

  Должно соблюдаться условие:

  Среднее давление под подошвой фундамента:

  Так же должно соблюдаться условие:

  Значение превышает 10%, это означает, что размеры подошвы фундамента получены с излишнем запасом, но при принятии фундаментной подушки шириной 0.6м при перерасчете не соблюдается условие , поэтому окончательно принимаем ширину фундаментной подушки 0.8м.

  2.5 Расчет осадки фундамента

  Сущность расчета осадки фундамента заключается в удовлетворении условию: SS_U

  где: S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

  S_U - предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице Б.1 СНБ 5.01.01-99.

  Расчет осадки фундамента Ф-4

  Удельный вес грунтов:

  Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2_zg:

  Название работы: Фундаменты мелкого заложения и их основные виды. Применяемые материалы и их выбор

  Предметная область: Архитектура, проектирование и строительство

  Описание: Фундаменты мелкого заложения и их основные виды. К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты имеющие отношение их глубины заложения к ширине подошвы не превышающее 4 и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву. Фундаменты мелкого заложения разделяются на следующие основные типы: отдельные ленточные сплошные и массивные см.2 Отдельные фундаменты устраивают под колонны опоры балок ферм и других элементов промышленных и гражданских зданий и сооружений.

  Размер файла: 43 KB

  Работу скачали: 51 чел.

  Задание I . Фундаменты мелкого заложения и их основные виды. Применяемые материалы и их выбор.

  К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты, имеющие отношение их глубины заложения к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.

  Схема фундамента мелкого заложения показана на рис. I .

  
  

  Подошвой фундамента называется его. плоскость, соприкасающаяся с основанием; верхняя плоскость фундамента, на которую опираются наземные конструкции, называется обрезом. За ширину фундамента принимается минимальный размер подошвы b , а за длину – наименьший её размер l . Высота фундамента h f есть расстояние от подошвы до обреза, а расстояние от поверхности планировки до подошвы d называется глубиной заложения фундамента.

  Фундаменты мелкого заложения разделяются на следующие основные типы: отдельные, ленточные, сплошные и массивные (см. рис.2)

  
  

  Отдельные фундаменты устраивают под колонны, опоры балок, ферм и других элементов промышленных и гражданских зданий и сооружений. При небольших нагрузках и прочных грунтах возможно устройство отдельных фундаментов и под стены.

  Ленточные фундаменты используют для передачи нагрузки на основание от протяжённых элементов строительных конструкций, например от стен зданий или ряда колонн. По размещению в плане ленточные фундаменты могут состоять из одинарных или перекрёстных лент. Одинарные ленты устраивают, как правило, под стены, а перекрёстные - под сетку колонн.

  Сплошные фундаменты, иногда называемые плитными, устраивают под всем зданием в виде железобетонных плит под стены или сетку колонн.

  Массивные фундаменты устраивают в виде жёсткого массива под небольшие в плане сооружения, такие, как башни, мачты, дымовые трубы и т.п.

  В качестве материалов фундаментов применяются железобетон, бетон, бутобетон, каменные материалы (кирпич, бут, пиленые блоки из природных камней). Железобетон и бетон можно применять при устройстве всех видов монолитных и сборных фундаментов в различных инженерно-геологических условиях. Каменная кладка из кирпича, бута и природных камней используется для устройства фундаментов, работающих на сжатие и для возведения стен подвалов. Бутобетон и бетон целесообразно применять при устройстве фундаментов, возводимых в отрываемых полостях или траншеях при их бетонировании в распор со стенками.

  Глубина заложения фундаментов зависит от следующих основных факторов:
  а) от конструктивных и эксплуатационных особенностей возводимых и уже существующих зданий и сооружений, то есть от уровня нагрузки здания, наличия подземных устройств (подвалов, этажей, инженерных коммуникаций) и соседних фундаментов;

  Содержание

  1. Расчет глубины заложения подошвы фундамтов. ………………
  2. Определение расчетного сопротивления грунта. ……
  3. Определение геометрических размеров подошвы фундаментов. ……..
  3.1. Ленточный центрально нагруженный фундамент. ………
  3.2. Ленточный внецентренно нагруженный фундамент. …………
  3.3. Столбчатый центрально нагруженный фундамент. …………
  3.4. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент
  ( момент действует в одной плоскости ). ………
  3.5. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент
  ( момент действует в двух плоскостях ). …………
  3.6. Круглый ( сплошной ) фундамент. …………
  3.7. Кольцевой фундамент. …………
  4. Ленточные прерывистые фундаменты. ……………….
  5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя. ……………….
  6. Расчет осадок …………………………………………………………………
  Литература ………………………………………………………………………

  Прикрепленные файлы: 1 файл

  metod_uk_raschet_osnovaniya_fundamentov_melkogo_zalozheniya.doc

  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

  Кафедра строительных конструкций, оснований и надежности сооружений

  Методические указания к курсовому

  и дипломному проектированию

  ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

  Определение геометрических размеров фундаментов мелкого заложения: методические указания к курсовому и дипломному проектированию.

  /Сост. В.Н.Власов, Ю.С.Вильгельм, к.т.н. , доценты - Волгоград: ВолгГАСА, 2003 - с.

  Это методическое пособие служит частью информационной системы для курсового проектирования по курсу “Основания и фундаменты”.

  Изложены основные положения расчета глубины заложения фундаментов, расчетного сопротивления основания и размеров фундаментов мелкого заложения различной геометрической формы. Приведены алгоритмы расчетов.

  Для студентов 4-го и 5-го курсов специальностей : ПГС, ГС, КСХ, АД, ВК.

  Ил. Табл. Библиогр. назв.

  План уч.метод.документ. 2003 г., поз.

  Подписано в печать 2003 г. Формат 60х84/16.

  Печать плоская. Бумага газетная, Уч.-изд.л.

  Усл. печ.л. т.200 экз.

  Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия.

  Волгоград, ул, Академичесая,1.

  Лаборатория множительной техники ВолгГАСА.

  1. Расчет глубины заложения подошвы фундамтов. . ………………

  2. Определение расчетного сопротивления грунта. . ……

  3. Определение геометрических размеров подошвы фундаментов. ……..

  3.1. Ленточный центрально нагруженный фундамент. ………

  3.2. Ленточный внецентренно нагруженный фундамент. …………

  3.3. Столбчатый центрально нагруженный фундамент. …………

  3.4. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент

  ( момент действует в одной плоскости ). . ………

  3.5. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент

  ( момент действует в двух плоскостях ). ……… …

  3.6. Круглый ( сплошной ) фундамент. . …………

  3.7. Кольцевой фундамент. . . …………

  4. Ленточные прерывистые фундаменты. . ……………….

  5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя. . ……………….

  1. РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

  Глубина заложения фундаментов зависит от следующих основных факторов:

  а) от конструктивных и эксплуатационных особенностей возводимых и уже существующих зданий и сооружений, то есть от уровня нагрузки здания, наличия подземных устройств (подвалов, этажей, инженерных коммуникаций) и соседних фундаментов;

  б) от геологических гидрогеологических условий площадки ( характера грунтовых напластований, уровня грунтовых вод). Отметим, что не рекомендуются в качестве естественных оснований следующие грунты: песчаные рыхлые, пылевато-глинистые текучей консистенции или с коэффициентом пористости, превышающем для супесей е > 0.7, суглинков е > 1.0 и глин е > 1.1, а также илы, заторфованные и насыпные грунты;

  в) от климатических условий района строительства (глубины промерзания грунта и его пучения).

  Глубина заложения фундаментов определяется в соответствии с п.2.25-2.33 [1].

  Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке, при уровне подземных вод, расположенных ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

  При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативная глубина промерзания определяется по формуле

  где - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе (СНиП по строительной климатологии и геофизике);

  Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

  где - коэффициент, определяемый по табл.1.1.

  Конструктивные особенности здания

  Коэффициент при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к фундаментам наружных стен и колонн

  В зависимости от конструктивного решения надфундаментной части сооружения и характера передачи нагрузки на фундамент в курсовой работе могут быть рассмотрены следующие типы фундаментов мелкого заложения: В курсовой работе нормативные значения нагрузок и воздействий в плоскости обреза фундамента заданы и приведены в задании на курсовое проектирование. Ф-4 — с нагрузкой N=285кH, под наружную… Читать ещё >

  • оценка инженерно–геологических условий площадки

  Фундаменты мелкого заложения ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

  Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов

  В соответствии с СНБ 5.01.01—99 основания фундаментов, сложенных нескальными грунтами, рассчитываются по предельному состоянию второй группы, т. е. по деформациям. В случаях, если на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и т. п. ), если сооружение расположено на откосе или крутопадающем склоне, если основание сложено слабыми медленно уплотняющимися пылевато-глинистыми водонасыщенными и биогенными грунтами, если основание сложено скальными грунтами, основания рассчитываются также по предельному состоянию первой группы, т. е. по несущей способности.

  В курсовой работе нормативные значения нагрузок и воздействий в плоскости обреза фундамента заданы и приведены в задании на курсовое проектирование.

  В зависимости от конструктивного решения надфундаментной части сооружения и характера передачи нагрузки на фундамент в курсовой работе могут быть рассмотрены следующие типы фундаментов мелкого заложения:

  • а) ленточные, под стены зданий;
  • б) отдельные фундаменты под сборные колонны каркасных зданий и сооружений.

  Для детальной разработки принимаются два фундамента:

  Ф-1 — с нагрузкой N=1840 кH, M=10 кHЧм, Q=15кН, под колонну сечением 400 Ч 400 мм (монолитный фундамент стаканного типа).

  Ф-4 — с нагрузкой N=285кH, под наружную несущую кирпичную стену (сборный железобетонный фундамент ленточного типа).

  Читайте также:

    
  • Лфк при ковиде реферат
    
  • Экстремальные виды спорта дайвинг реферат
    
  • Лихачев б т реферат
    
  • Реферат влияние гэс на окружающую среду
    
  • Реферат на тему фотодиоды