Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 46
Кубанский государственный аграрный университет
Кафедра оснований и фундаментов Курсовой проект
На тему:
“Проектирование фундамента
4-хэтажного административного здания масло перерабатывающего завода в пос. Ахтырский Абинского района”
Выполнила
: Озерная В.Е
СТ-41
Проверил
: Горелик М. З. Краснодар 2000г.
Содержание Введение................................................................................................................................................ 3 1. Инженерно–геологические условия для строительства................................................ 4 2. Сбор нагрузок, действующих на основание в расчетных сечениях........................... 6 3. Выбор рациональной конструкции фундамента........................................................... 10 3.1. Проектирование ф-та на естественном основании............................................................. 10 3.1.1 Выбор глубины заложения фундамента........................................................................... 10 3.1.2 Подбор размеров подошвы фундамента.......................................................................... 10 3.1.3 Проверка прочности подстилающего слабого слоя........................................................ 13 3.1.4 Определение конечных осадок основания....................................................................... 15 3.1.5 Проектирование котлована............................................................................................... 18 3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов.............................................................. 18 3.2.1 Выбор типа и размеров свай............................................................................................. 18 3.2.2 Расчет несущей способности одиночной сваи................................................................. 19 3.2.3 Определение к-ва свай, размещение их в плане и конструирование ростверка............. 20 3.2.4 Размещение свай в кусте и конструирование ростверка................................................. 21 3.2.5 Определение конечных осадок основания свайного фундамента. Окончательный выбор свайного фундамента...................................................................................................................... 22 3.2.6 Проектирование котлована............................................................................................... 26 3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов.................................................................... 26 4. Расчет стены подвала.............................................................................................................. 29 4.1. Расчет ленточного фундамента под стену подвала............................................................. 29 4.2. Проверка выбранного фундамента....................................................................................... 30 4.2.1 Проверка условий по подошве фундамента по оси А-А..................................................... 30 4.2.2 Проверка условий по подошве фундамента по оси 3-3................................................... 32 4.2.3 Проверка условий по подошве фундамента от совместного действия моментов........ 33 4.3. Определение конечных деформаций основания................................................................. 33 5. Расчет подпорной стены......................................................................................................... 35 5.1. Исходные данные.................................................................................................................... 35 5.2. Расчет вспомогательных данных........................................................................................... 35 5.3. Расчет устойчивости стенки.................................................................................................. 37 6. Список испльзованной литературы................................................................................... 38 Введение 1. На основании технического задания на проведение инженерно-строительных изысканий предприятием «Кубанькомплекссистема» были выполнены топографические и инженерно-геологические работы на объекте: «Завод по производству масел в пос. Ахтырский-2». 2. Топографическая съемка была выполнена в октябре 1997 года 3. Исследованная территория находится в Абинском районе Краснодарского края, на западной окраине поселка Ахтырский-2 по ул. Шоссейной. Площадка частично свободная от застройки, частично занята старыми, находящимися в эксплуатации, и строящимися зданиями производственного назначения. По южной границе площадки растут деревья. 4. Геоморфологическое положение: вторая левая надпойменная терраса реки Кубань. 1.1. В геологическом строении исследуемой территории принимают участие аллювиальные и делювиальные отложения, перекрытые с поверхности почвами и насыпными грунтами. 1.2. На основании полевых и лабораторных исследований по типам, видам и разновидностям, согласно ГОСТ 25100-95, выделено 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ). ИГЭ-1. Насыпные грунты не слежавшиеся, представлены почвами со строительным и бытовым мусором, насыпями щебенисто-насыпных дорог, навалами грунта (на площадке идут строительные работы, отрыта траншея). Мощность насыпных грунтов не велика, их физико-механические свойства не изучались. ИГЭ-2. Почва темно-бурая суглинистая, твердая и полутвердая, высокопористая, влажная, кислая, с корне- и червеходами, сохранилась на незатронутой строительством части территории и под насыпными грунтами. Содержание гумуса в почвах изменяется от 0,7-0,8% (под насыпными грунтами) до 5,4% (на не затронутых строительством участках). ИГЭ-3. Глина желтовато-коричневая, коричневато-серая, полутвердая, влажная. ИГЭ-4. Суглинок коричневато-желтый, твердый, влажный и водонасыщенный, легкий, пылеватый с включением карбонатов. В подошве слоя карбонатные включения составляют 10-20% по массе крена. ИГЭ-5. Суглинок коричневато серый, полутвердый, водонасыщенный, легкий. ИГЭ-6. Песок желтовато-серый, гравелистый, водонасыщенный, плотного сложения, с тонкими прослоями суглинка легкого, мягкопластичного. 1.3. Грунты, на изученной территории, набухающими свойствами не обладают. 1.4. Грунты ИГЭ-2,3 обладают сильной степенью агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции на портландцементе по ГОСТ 10178-76 по содержанию сульфатов в перерасчете на SO4
2-
. Грунты ИГЭ-4,5 обладают слабой степенью агрессивного воздействия для бетонов на портландцементе, шлакопортландцементе по ГОСТ 10178-76 и сульфатостойких цементах по ГОСТ 22266-76 по содержанию хлоридов в перерасчете на CI-
. 1.5. Литологические особенности грунтов обуславливают формирование в периоды интенсивных осадков временного горизонта грунтовых вод типа «верховодка» на глубине0,5-1,2м. Таким образом, сооружение и эксплуатация подвалов без надежной гидроизоляции не рекомендуется. Во избежании режима подземных вод и подтопления участка грунтовыми водами типа «верховодка» или техногенными водами следует предусмотреть организацию поверхностного стока, а также мероприятия по снижению утечек из водонесущих коммуникаций. 1.6. Подземные воды обладают слабой степенью агрессивного воздействия на арматуру ж/б конструкций при периодическом смачивании по содержанию хлоридов в перерасчете на CI-
. Подземные воды обладают средней степенью агрессивного воздействия на металлические конструкции по суммарному содержанию сульфатов и хлоридов и водородному показателю рН. Инженерно–геологические условия
Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов
Табл. 2.1.
Здание запроектировано с продольными несущими стенами из кирпича. Наружные стены толщиной 51 см, внутренняя несущая стена толщиной 38 см, перегородки между квартирами (соседними помещениями) – 250мм, Внутренние перегородки толщиной 12 см из кирпича. Окна двойного остекленения размером 150 см по длине и 180см по высоте. Кровля – металлочерепица по обрешетке по стропилам с утеплителем – минераловатные плиты. Перекрытия – сборные ж/б панели, в том числе и пола 1-го этажа. Цоколь высотой 70 см с отделкой темным цветом из кирпича. Между осями А; Б и 1;2 предусмотрен технический подвал ( для расчета стены подвала это приняли условно) высотой (глубиной) 2м. Лестничный марш ж/б шириной 1,35м, ступени размером 15х30 см. Высота этажа – 3м, высота мансардной части стены (до крыши) – 2м. Сбор нормативных постоянных нагрузок на покрытие (кровля).
Табл. 2.2.
№
№
Сбор нормативных нагрузок на перекрытие
Табл.2.3.
№
№
0,1 1,2 0,12 Кладка наружных стен из кирпича g=18кН/м3
, внутренних - g=14кН/м3
; перегородок – тот же кирпич. Вес 1м2
горизонтальной проекции лестничного марша – 3,6 кПа, лестничной площадки – 3кПа. Временные нагрузки на перекрытия – 1,5 кПа, на лестничный марш – 3кПа. Коэф-т снижения временной нагрузки для здания из 4-х этажей на перекрытия y=0,8. Намечаем для сбора нагрузок три сечения: Сечение 1-1
под наружную стену под лестничный ф-т (без подвала) на длине между оконными проемами – 2,34м; Сечение 2-2
также под наружную стену (для здания с подвальным помещением) на длине 2,34м. Между серединами оконных проемов и сечения 2-2 на 1м длины внутренней стены. (Все эти сечения показаны на плане 1-го этажа). Сечение 3-3
под наружную стену под лестничный ф-т (без подвала) на длине между оконными проемами – 2,34м; А1
=А3
=2,24х2,34=5,24м2
; А2
=2,24х2=4,48м. Сбор нагрузок для сечения 1-1 А1
=5,24м2
Табл. 2.4.
Покрытие (кровля) NII
= 1.6х5,24=8,38 кН NI
= 2,04х5,24=10,7 кН Перекрытие на 4-х этажах (включая и мансарду) NII
=4х2,41х5,24=50,52кН NI
= 4х2,723х5,24=57,1кН Вес стены от пола 1-го этажа высотой 9,9м+2м мансарды g=18кН/м3
d=51см на длине 2,34м за вычетом веса оконных проемов размером 1,05х1,8см + вес цоколя высотой 1м 18х[(9.9+2)2.24-1,05х1,8]0,51+18х0,51х2,34х1= =259,75кН Полезная на перекрытие на 4-х этажах при коэф-те снижения yп
= 0,8 4х0,8х1,5х5,24 = 25,16кН При учете двух и более временных нагрузок они принимаются с коэф-м сочетаний и расчете на основное сочетание: j1
=0,95 – для длительных нагрузок и j2
=0,9 – для кратковременных. При расчете на основное сочетание нормативная нагрузка (по II группе) на 1мдлины стены для сеч. 1-1 составит: NII
= Сбор нагрузок для сечения 2-2 А2
=4,48м2
Табл. 2.5.
Покрытие (кровля) NII
= 1.6х4,48=7,27кН NI
= 2,04х4,48=9,14кН Перекрытие на 4-х этажах (включая и мансарду) NII
=4х2,41х4,48=43,19кН NI
= 4х2,723х4,48=48,79кН Вес внутренней стены g=14кН/м3
; d=38см; высотой 9,9м 14х0,38х9,9=52,67 Полезная на перекрытие на 4-х этажах при коэф-те снижения yп
= 0,8 4х0,8х1,5х4,48=91,5кН/м Нормативная нагрузка на основное сочетание по сеч.2-2 NII
= 103.03+2,24х0,9+21,5х0,95=125,46кН/м Сбор нагрузок по сечению 3-3 А3
=5,24м2
(с подвалом)
Табл. 2.6.
Покрытие (кровля) NII
= 1.6х5,24=8,38 кН NI
= 2,04х5,24=10,7 кН Перекрытие на 4-х этажах NII
=4х2,41х5,24=50,52кН NI
= 4х2,723х5,24=57,1кН Вес стены от пола 1-го этажа высотой 10,5м+2м мансарды g=18кН/м3
d=51см на длине 2,34м за вычетом веса оконных проемов размером 1,05х1,8см + вес цоколя высотой 1м 18х[(10,5+2)2.24-1.05x1.8]0.51+18х0,51х2,34= =229,68кН Вес стены с теплоизоляцией высотой 1,7-9,9=2,8м в один кирпич g= 14кН/м3
, толщиной d= 120 мм на длине 2,34м NII
=14х2,8х0,12х2,34=11кН Полезная на перекрытие на 4-х этажах при коэф-те снижения yп
= 0,8 4х0,8х1,5х5,24 = 25,16кН Нормативная нагрузка на 1м длины стены по сеч. 3-3 NII
=
3.1. Проектирование фундамента на естественном основании
Глубину с учетом толщины почвы 0,8м примем равной d1
=1,2м. Рис.3.1.
К определению глубины заложения фундаментов В соответствии со СНиП 2.02.01–83 условием проведения расчетов по деформациям (второму предельному состоянию) является ограничение среднего по подошве фундамента давления p
величиной расчетного сопротивления R
:
где p
– среднее давление под подошвой фундамента, кПа
; R
– расчетное сопротивление грунта основания, кПа
. Предварительная площадь фундамента:
где NII
– сумма нагрузок для расчетов по второй группе предельных состояний, кПа R0
– табличное значение расчетного сопротивления грунта, в котором располагается подошва фундамента, кПа; g
’с
р
– осредненное значение удельного веса тела фундамента и грунтов, залегающих на обрезах его подошвы, g
’с
р
= 20 кН
/м
3
; d1
– глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.
где hS
– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м
; hcf
– толщина конструкции пола подвала, м
; g
cf
– расчетное сопротивление удельного веса конструкции пола подвала, кН
/м
3
.
Для ленточного ф-та b=А/
=0,55м; принимаем b=0,6м с укладкой стеновых блоков на бетонную подготовку толщиной 10см. Рис.3.2.
Ленточный фундамент Определяем расчетное сопротивление грунта основания R
для здания без подвала:
где gс1
и gс2
– коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов, gс1
= 1,1и gс2
= 1,2; k
– коэффициент, принимаемый k
= 1,1, т. к. прочностные характеристики грунта приняты по таблицам СНиП. kz
– коэффициент, принимаемый k
= 1 (b
<10м); b
– ширина подошвы фундамента, м
; g
II
и g
’II
– усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента; с
II
– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; db
– глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала; Mr
, Mq
, Mc
– безразмерные коэффициенты; Mr
= 0,32; Mq
= 2,29; Mc
= 4,85 d1
– глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. gII
=g/
II
=18,8 кН/м3
– ниже и выше подошвы один и тот же грунт; b=0,6м; d1
=1,2м
Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):
где NII
– нормативная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента, кН
; GfII
и GgII
– вес фундамента и грунта на его уступах; A
– площадь подошвы фундамента, м
2
. GfII
=
24х0,6х1,2=17,3кН/м – 1м длины; GgII
=
0 – вес грунта на обрезах;
Условие Рис. 3.3.
К проверке прочности подстилающего слоя Подстилающий слой – суглинок твердый, имеет Rо
=200кПа<Rо
=300кПа предыдущего слоя, следовательно, требуется проверка его прочности. Проверка проводится из условия , чтобы полное давление на кровлю слабого слоя не превышало расчетной на этой глубине: sg(z+d)
+szp
£ Rz+d
, где sg(z+d)
– природное давление на кровлю слабого слоя; szp
- дополнительное давление на кровлю слабого слоя от нагрузки на фундамент; sg(z+d)
=18,8х2=37,6 кПа szpо
=18,8х1,2=22,6 кПа – природное давление под подошвой ф-та; szp
=aро
ро
=р-szpо
=274,5-22,6=251,9 кПа – дополнительное вертикальное давление на основание; a - коэф-т рассеивания определяется в зависимости от относительной глубины.
x=
a= szp
=0,439х251,9=110,6 кПа Находим ширину условного ф-та bусл
из условия: Аусл
= bусл
= NII
+GII
– нормативная нагрузка на подшву фундамента; szp
– дополнительное напряжение на кровлю слабого слоя; NII
+GII
=147,4+17,3=164,7 кН/м bусл
= Расчетное сопротивление на глубине z+d=2м.
gс1
=1,25 gс2
=1 k=1,1 kz
=1 gII
=19.3 кН/м – ниже подошвы (для суглинка) условного ф-та; gII
/
=18,8 кН/м – выше подошвы; сII
=30 кПа – для суглинков; by
=1.49 м; d+z=2м; при j=20о
;
т.к условие: sg(z+d)
+szp
=37,6+110,6=148,2 кПа£ Rz+d
=340,4 кПа, то прочность этого слоя обеспечена. Расчет основания по деформациям производим исходя из условия:
где S
– совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом; Su
– предельное значение совместной деформации основания и сооружения, Для определения осадок используем метод послойного суммирования осадок. Для этого, построим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру s
zg
) и дополнительных вертикальных напряжений (эпюра s
zp
). Вертикальные напряжения от собственного веса грунта:
где g
‘– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента; dn
– глубина заложения фундамента; g
i
, hi
– соответственно удельный вес и толщина i
–го слоя; Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора:
Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z
от подошвы фундамента:
где a
– коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения его сторон и относительной глубины, равной x
= 2z
/b
; p0
= p
– s
zg0
– дополнительное вертикальное давление на основание; p
– среднее давление под подошвой фундамента; szg0
– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента. Разбиваем грунт на слои толщиной hi
=0.46=0.4х0,6=0,24м, Ро
=251,9 кПа – найдено в предыдущем пункте расчета, szg0
=
22,6 кПа, Расчет осадок проводим по формуле:
где b
– безразмерный коэффициент, b
= 0,8; s
zp,i
– среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i
– том слое; hi
,Ei
– соответственно толщина и модуль деформации i
–того слоя грунта. Расчет ведем до тех пор пока szp
£0.2szg
Расчет осадки ленточного фундамента
Табл. 3.1.
Из табл. Следует, что граница нижней сжимающей толщи не достигается, но даже в этом случае S=båSi
=0,8х1,75=1,4см<Sп
=10см – для зданий с кирпичными несущими стенами. Рис 3.4.
Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м
). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.
3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов
В курсовом проекте необходимо запроектировать свайный фундамент из забивных висячих, квадратного сечения железобетонных свай. Размеры свай и глубину их забивки назначаем исходя из следующих факторов: – геологических условий; – действующих нагрузок; – типа ростверка. Глубину заложения ростверка назначаем, исходя из конструктивной схемы здания. А также принимая во внимание те же условия, которые мы учитывали, назначая глубину заложения фундамента на естественном основании: – для безподвальной части здания – df
= 0,2 м
; Сопряжение сваи с ростверком назначаем свободным. Длину сваи назначаем исходя из геологических условий (Рис. 6) – l
= 3,0 м
. Рис. 3.5.
Расчетная схема к определению несущей способности одиночной сваи Несущую способность Fd
(кН
) висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяем по формуле:
где gс
= 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте; R
– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое из табл. 6.21 [1]; А
– площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто; u
– периметр поперечного сечения сваи, м
; fi
– расчетное сопротивление i
–того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл. 6.20[1]; hi
– толщина i
–того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м
; gсК
и gс
f
– коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способы погружения на расчетные сопротивления грунта, принимаемые независимо друг от друга (табл. 6.22 [1]). R=8300 кПа; А=d2
-0.22
=0,04 м2
; u=4d=4х0,2=0,8м; Разбиваем толщу на слои hi
=2м и находим:
Допустимая нагрузка на сваю N= Рис. 3.6.
Расположение свай в плане под стенами Число свай в кусте определяем по формуле:
где gk
– коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи; NI
– расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента, кН
; GfI
– ориентировочный вес ростверка и грунта на его обрезах, кН
; Fd
– несущая способность одиночной сваи, кН
;
Шаг свай :
а= Шаг свай должен находится в пределах: d=3х0,2=0,6м<а<6d=1,2м, Т.к. шаг свай большой, т.е. а>6d, то необходимо либо уменьшить длину сваи, либо выбрать сваи меньшего сечения, т.к. сваи очень мощные, но этого сделать нельзя, т.к. нет свай меньшей длины и меньшего сечения, поэтому примем шаг свай а=6d=1,2м. Шаг свай по расчету - а=1,2м
(принят) . Сваи располагаются в один ряд, расстояние от оси сваи до края ростверка ³0,2м
, а т.к. ширина стены равна 51см, то ширину ростверка примем bp
=3d=0.6м
. Ростверк проектируем жесткий, монолитный высота ростверка hp
=ho
+0.25м
, где величина заделки головы сваи в ростверк, принимается при жесткой заделке ho
=0,3м
. Тогда hp
=0,3+0.25=0,55
м
, примем hp
=0,6м.
Расчет осадок выполняется по II группе предельных состояний. Расчет по деформациям выполняем как для условного массивного ф-та на естественном основании. Границы условного ф-та: - сверху – уровнем планировки «а-б»; - снизу – поверхностью «г-в» в уровне нижних концов свай условного ф-та; - сбоку – вертакальными полосками «а-б» и «б-в». Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов:
где hi
– глубина i
-того слоя; j
i
– угол внутреннего трения i
-того слоя;
a= Ширина подошвы условного ф-та: By
=d+2ltga=0,2+2х3хtg4.6o
=0.68м. Среднее давление по подошве условного фундамента:
где NII
– нормативная нагрузка по обрезу фундамента, кН
; Gуф
– вес ростверка, свай и грунта в пределах объема условного фундамента, за вычетом объема свай, кН
; lуф
, bуф
– ширина и длина подошвы условного фундамента, м
. Аусл
=bусл
=0,68 – для ленточного ф-та – площадь подошвы; Gуф
=Gp
+Gсв
+Gгр
=24х0,36=8,64 кН/м – 1м длины Объем ростверка: Vр
=1х0,62
=0,36 м3
Вес 1 м сваи 0,22т=2,2кН/м, сваи длиной l
=3м, Gсв
=2,2х3=6,6 кН, Учитывая, что на 1 м длины находится 1/а=1/1,2 сваи, находим вес сваи, приходящейся на 1м длины Gсв
= Вес грунта в объеме условного ф-та за вычетом объема ростверка: Gгр
=0,68(18,8х2+19,3х2)-18,8х0,36=45,1 кН/м Gуф
=8,64+5,5+45,1=59,24 кН/м Рис 3.7.
Схема условного фундамента для расчета по второй группе предельных состояний
j=20о
; Мg
=0,51; Мg
=3.06; Мc
=5.66;
Выполняем расчет осадок свайного ф-та. Разбиваем на слои hi
=0,4bусл
=0,4х68=0,27м; Природное давление под подошвой: szgo
=18.8х2+18,3х2=76,2 кПа; ро
=рII
-szgo
=303.5-76.2=227.3 rGf$ szp
=a ро;
Расчет ведем в таблице 3.2.: Расчет осадки свайного фундамента
Табл. 3.2.
Из табл.8 видно, что при z=3.78м от подошвы ф-та szp
=25,8 кПа<0,2szg
=25.8 кПа; Осадка свайного ф-та: S=båSi
=0.81х1,5=1,2 см <Su
=10см. При расчете природного давления для третьего слоя – суглинка полутвердого, лежащего ниже уровня УГВ и ниже водоупорного слоя – суглинка твердого, определяется удельный вес грунта этого слоя с учетом действия воды: gsbз
= Окончательно принимаем сваи С3-20
Рис 3.8.
Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м
). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.
3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов
При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений приходится учитывать много факторов, влияющих на выбор проектного решения и разрабатывать несколько вариантов. Выполнение оценок целесообразности того или иного типа фундамента следует производить для здания (сооружения) в целом. Однако, только в рамках курсового проекта, для предварительной оценки технико-экономических показателей запроектированных фундаментов (рис 10, 11) выполняем расчеты, приведенные в табл. Рис. 3.9.
Схема фундамента на естественном основании. Рис. 3.10.
Схема свайного фундамента. Определение технико-экономических показателей фундамента на естественном основании
Табл. 3.3.
Определение технико-экономических показателей свайного фундамента
Табл. 3.4.
Вывод
: Устройство фундамента на естественном основании для данного здания и при данных инженерно-геологических условиях представляется более рациональным, чем устройство свайного фундамента. В связи с этим предлагаем в данном здании использовать фундамент на естественном основании из сборных железобетонных фундаментов. 4.1. Расчет ленточного ф-та под стену подвала Рис.3.11.
Схема ленточного фундамента с подвалом Приведенная глубина заложения ф-та для зданий с подвалом: d1
=hs
+hcf
Определяем площадь подошвы ф-та: А
/
= NII
–
нормативная нагрузка на сечении 3-3; Rо
– расчетное сопротивление грунта основания;
b=А/
=0,45м, Т.к. стена толщиной 0,51м, то примем b=0,6м
с опиранием блоков на бетонную подготовку толщиной 10см.
Вес фундамента: Gф
=24х0,6х2,4=34,56 кН/м; Вес грунта на обрезах: Gгр
=0; Расчетное сопротивление грунта основания R
:
Mr
= 0,51; Mq
=3,06; Mc
= 5,66;
Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):
Условие
4.2. Проверка выбранного фундамента
а) давление от собственного веса грунта:
где g
- расчетное значение удельного веса грунта; l
a
– коэффициент активного давления грунта;
где j - угол внутреннего трения 2го
слоя.
б) давление от полезной нагрузки на прилегающей к подвалу территории:
где q
- полезная нагрузка на прилегающей к подвалу территории, q
= 10 кПа
;
где
- Проверка условия по контакту “подошва-грунт”:
где
- Проверка условия по контакту “подошва-грунт”:
4.3. Определение конечных деформаций основания
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта см. Табл. 8. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z
от подошвы фундамента:
p0
= p
– s
zg0
= 116,54 – 70,80 = 45,74 Расчет дополнительных вертикальных напряжений
Табл. 4.1.
Рис 13.
Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве
Следовательно, фундамент запроектирован верно. H
= 2,3 м
; h
= 0,5 м
; j
= 22°; e
1
= 0°; e
2
= 3°; q
= 15 кПа
; b
= 5°; gст
= 21 g
= 19,3 с
= 0,5 кПа
.
5.2. Расчет вспомогательных данных
Эквивалентная высота грунтового слоя:
Вес призмы грунта BAa1
(BAa2
… BAa10
):
Величины сил, действующих на стенку:
5.3. Расчет устойчивости стенки
Коэффициент устойчивости k1
:
Коэффициент устойчивости k2
:
Следовательно, подпорная стена неустойчива и будет сдвигаться. 1. “Основания и фундаменты. Методические указания”, Шадунц К. Ш., Краснодар, 1998 2. “Механика грунтов, основания и фундаменты”, Б. И. Долматов, С.-П., Стройиздат, 1988 3. “Механика грунтов, основания и фундаменты”, C. Б. Ухов, М., АСВ, 1994 4. “Справочник. Основания и фундаменты”, под. ред. Г. И. Швецова, М, ВШ, 1991 5. “Технология строительного производства”, Б. Ф. Драченко, М, “Агропромиздат”, 1990 |