Основания и фундаменты

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (4.

1.3. 1) Определим размеры подошвы фундамента с учетом расчетного сопротивления грунта.

Апр=590/(352,29−25· 4,2)=2,36м2Принимаем размеры подошвы фундамента 1,5×1,8 м, тогда А=2,7 м².Рис. 6.

3.1 — Схема отдельно стоящего фундамента тип № 4Объём фундамента: Vф=4,03м3Вес фундамента: Nф=Vфγж.б.=4,03· 25=100,75кНВес грунта на уступах фундамента: Nгр=Vгрγн=(1,8· 1,5·4,2−4,03)18,03=131,79кНNII= 520+100,75+131,79=752,54кН — 1-е сочетаниеNII= 590+100,75+131,79=822,54кН — 2-е сочетание.

Проверка для среднего давления на грунт по формуле (4.

1.6. 1) Для 1-го сочетания нагрузок:

РсрII=752,54/2,7=278,78<352,29 кПаДля 2-го сочетания нагрузок:

РсрII=822,54/2,7=304,64<352,29 кПаВывод: Фундамент запроектирован верно, так как все условия выполняются. Проверка слабого подстилающего слоя выполняется аналогично ходу расчета для фундамента № 3, в табл. 6.

3.1 приведен расчет осадки фундамента № 4.Рис. 6.

3.2 — Определение осадки фундамента № 4Напряжение от естественного веса грунта на глубине заложения подошвы фундамента:

под подошвой фундамента.

Вычисляем верхнюю ординату эпюры σzр, 0 непосредственно под подошвой фундамента при z=0:Таблица 6.

3.1 — Расчет осадки фундамента.

Грунт№ точкиhiz, мт=2z/bασzg, кПаσzp, кПа0,2σzg, кПаSi, см.

Супесь175,86228,7814,7811,001,01,330,601 395,1137,5618,780,8121,002,02,670,2 521 114,357,6722,770,3430,52,53,330,1 759 123,8640,2424,80,12Суглинок424,66,130,577 166,813,2033,360,11 526,68,80,29 209,86,6341,966 179,330,253 231,365,7846,31,38Проверяем условие S≤Sпр.S=1,38см<Sпр=12 см. Вывод: Условие выполнено, следовательно, фундамент запроектирован верно. Расчет фундамента № 5Нагрузки на фундамент № 5: — первое сочетание: N (F0vII)=170кН, М (M0II)=20кНм;

— второе сочетание: N (F0vII)=190кН, М (M0II)=24кНм.Глубину заложения фундамента принимаем согласно пункту 4.

1.1 равной 4,2 м.Расчитаем предварительную площадь подошвы фундамента на 1 м длины где N =190 кН — суммарная расчетная нагрузка по обрезу фундамента при расчете по деформациям, кН; = 226,4 кПа — расчетное сопротивление грунта основания, кПа; - средний удельный вес грунта и материала фундамента в пределах объема;

4,2 м — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки около фундамента или пола здания по грунту, м. Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (4.

1.3. 1) Определим размеры подошвы фундамента с учетом расчетного сопротивления грунта Так как фундамент № 5 ленточный сборный железобетонный принимаем ширину подушки фундамента 1,0 м.Рис. 6.

4.1 — Схема ленточного фундамента № 5Объём фундамента на 1 м длины: Vф=2,59 м³ Вес фундамента: Nф=Vфγж.б.=2,59· 25=64,75кНВес грунта на уступах фундамента: Nгр=Vгрγн=(1,0· 1,0·4,2−2,59)18,03=29,02кНNII= 170+64,75+29,02=263,77кН — 1-е сочетаниеNII= 190+64,75+29,02=283,77кН — 2-е сочетание.

МII =20 кНм — 1-е сочетание.

МII =24 кНм — 2-е сочетание.

Эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжестие=МII/NII=20/263,77=0,07м — 1-е сочетаниее=МII/NII=24/283,77=0,08м — 2-е сочетание.

Проверка для среднего давления на грунт по формуле (4.

1.6. 1) Для 1-го сочетания нагрузок:

РсрII=263,77/1· 1=263,77<355,62 кПаДля 2-го сочетания нагрузок:

РсрII=283,77/1· 1=283,77<355,62 кПаПроверка для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно главной оси по формуле (4.

1.6. 2) Для первого сочетания: PmaxII= (263,77/1· 1)·(1+6·0,07/1)=374,55кПа<426,74кПаДля второго сочетания: PmaxII= (283,77/1· 1)·(1+6·0,08/1)=419,97кПа<432,19кПаВывод: Фундамент запроектирован верно, так как все условия выполняются. Проверка слабого подстилающего слоя выполняется аналогично ходу расчета для фундамента № 3, в табл. 6.

4.1 приведен расчет осадки фундамента № 5.Напряжение от естественного веса грунта на глубине заложения подошвы фундамента:

под подошвой фундамента.

Вычисляем верхнюю ординату эпюры σzр, 0 непосредственно под подошвой фундамента при z=0:Таблица 6.

4.1 — Расчет осадки фундамента.

Грунт№ точкиhiz, мт=2z/bασzg, кПаσzp, кПа0,2σzg, кПаSi, см.

Супесь175,86207,9114,7811,001,020,33 695,169,8518,780,3921,002,040,108 114,322,4522,7730,52,550,495 123,8610,2924,8Суглинок424,69,20,22 166,84,5733,360,39Проверяем условие S≤Sпр.S=0,39см<Sпр=12 см. Вывод: Условие выполнено, следовательно, фундамент запроектирован верно. Расчет фундамента № 6Нагрузки на фундамент № 6: — первое сочетание: N (F0vII)=920кН, Т (F0hII)=20кН, М (M0II)=580кНм;

— второе сочетание: N (F0vII)=320кН, Т (F0hII)=-62кН, М (M0II)=-400кНм.Глубину заложения фундамента принимаем согласно пункту 4.

1.1 равной 4,1 м.По формуле (4.

1.2. 1) расчитаем предварительную площадь фундамента.

Апр= 920/(226,4−25· 4,1)=7,42м2где =920 кН — суммарная расчетная нагрузка по обрезу фундамента при расчете по деформациям, кН; = 226,4 кПа — расчетное сопротивление грунта основания, кПа; - средний удельный вес грунта и материала фундамента в пределах объема;

4,1 м — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки около фундамента или пола здания по грунту, м. Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (4.

1.3. 1) Определим размеры подошвы фундамента с учетом расчетного сопротивления грунта Апр=920/(357,6−25· 4,1)=3,6м2Принимаем размеры подошвы фундамента 1,8×2,1 м, тогда А=3,78 м².Рис. 6.

5.1 — Схема отдельно стоящего фундамента тип № 6Объём фундамента: Vф= 2,0· 1,8·0,45+1,4·1,2·0,45+0,8·0,8·2,5=3,97м3Вес фундамента: Nф=Vфγж.б.=3,97· 25=99,25кНВес грунта на уступах фундамента: Nгр=Vгрγн=(2,0· 1,8·4,1−3,97)18,03=194,54кНNII= 920+99,25+194,54=1213,79кН — 1-е сочетаниеNII= 320+99,25+194,54=613,79кН — 2-е сочетание.

По формуле (4.

1.5. 2) определим момент, действующий по подошве фундамента.

МII =580+20· 3,5=650 кНм — 1-е сочетание.

МII =400+62· 3,5=617кНм — 2-е сочетание.

Эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжестие=МII/NII=650/1213,79=0,53м — 1-е сочетаниее=МII/NII=617/613,79=1,05м — 2-е сочетание.

Проверка для среднего давления на грунт по формуле (4.

1.6. 1) Для 1-го сочетания нагрузок:

РсрII=1213,79/3,78=321,1<357,6 кПаДля 2-го сочетания нагрузок:

РсрII=613,79/3,78=162,37<357,6 кПаПроверка для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно главной оси по формуле (4.

1.6. 2) Для первого сочетания: PmaxII=(1213,79/3,78)· (1+6·0,53/2)=813,1кПа>429,12кПаДля второго сочетания: PmaxII=(613,79/3,78)· (1+6·1,05/3,2)=576,4кПа>432,19кПаТак как условия проверки не выполняются необходимо увеличить подошву фундамента. Принимаем размеры подошвы фундамента 2,7×3,0 м.Рис. 6.

5.2 — Схема отдельно стоящего фундамента тип № 6Объём фундамента: Vф= 3,0· 2,7·0,45+2,4·2,1·0,45+1,8·1,5·0,45+0,8·0,8·2,05=8,44м3Вес фундамента: Nф=Vфγж.б.=8,44· 25=211кНВес грунта на уступах фундамента: Nгр=Vгрγн=(3,0· 2,7·4,1−8,44)18,03=446,6кНNII= 920+211+446,6=1577,6кН — 1-е сочетаниеNII= 320+211+446,6=977,6кН — 2-е сочетание.

По формуле (4.

1.5. 2) определим момент, действующий по подошве фундамента.

МII =580+20· 3,5=650 кНм — 1-е сочетание.

МII =400+62· 3,5=617 кНм — 2-е сочетание.

Эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжестие=МII/NII=650/1577,6=0,39м — 1-е сочетаниее=МII/NII=617/977,6=0,63м — 2-е сочетание.

Проверка для среднего давления на грунт по формуле (4.

1.6. 1) Для 1-го сочетания нагрузок:

РсрII=1577,6/8,1=194,76<356,6 кПаДля 2-го сочетания нагрузок:

РсрII=977,6/8,1=120,69<356,6 кПаПроверка для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно главной оси по формуле (4.

1.6. 2) Для первого сочетания: PmaxII= (1577,6/8,1)· (1+6·0,39/3,0)=346,47кПа<427,92кПаДля второго сочетания: PmaxII= (977,6/8,1)· (1+6·0,63/3,0)=272,75кПа<427,92кПаВывод: Фундамент запроектирован верно, так как все условия выполняются. Проверка слабого подстилающего слоя выполняется аналогично ходу расчета для фундамента № 3, в табл. 6.

5.1 приведен расчет осадки фундамента № 6.Вычисляем верхнюю ординату эпюры σzр, 0 непосредственно под подошвой фундамента при z=0:Таблица 6.

5.1 — Расчет осадки фундамента.

Грунт№ точкиhiz, мт=2z/bασzg, кПаσzp, кПа0,2σzg, кПаSi, см.

Супесь173,94120,8614,7811,041,040,770,819 793,998,3718,780,5821,042,081,540,7 798 113,8793,5722,770,5530,522,61,920,3 706 123,8644,4724,80,13Суглинок424,63,40,1 518 166,818,2233,360,16 526,64,890,788 209,89,4541,966 175,180,701 231,368,4146,31,42Проверяем условие S≤Sпр.S=1,42см<Sпр=12 см. Вывод: Условие выполнено, следовательно, фундамент запроектирован верно.

7.1 Краткие указания по производству работ и рекомендуемые меры по сохранению грунта в основании.

Земляные работы должны выполняться согласно требованиям СП 45.

13 330.

2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.

02.01−87″. Ширина по дну траншеи назначается с учетом ширины фундамента по низу его конструкции и 0,7 м (от грани фундамента до стенки траншеи). Для производства земляных работ используем экскаваторы типа «обратная лопата» с ковшом V=0,65 м³.Крепление откосов осуществляем с подпоркой от самого основания. Чтобы не произошло проскальзывания, закрепление подкосов к вертикальным накладкам делаем с помощью обвязочного бруска или скоб. Основание под конструкции фундаментов должно быть предварительно очищено от растительных и органических примесей. После очистки выполнить уплотнение грунта и по дну траншеи выполнить фундаментные подушки (из дренирующих материалов) толщиной 100 — 150 мм. Перед началом выполнения работ по устройству фундаментов на естественном основании необходимо провести подготовительные работы по снятию растительного слоя и вериткальной планировки территории; устройство временных подъездных дорог; прокладка временных инженерных сетей. После окончания работ по подготовке площадки производится разбивки главных осей сооруженияи закрепление их на местности. Разбивка основных осей должна сохраняться на все время производства работ. До монтажа арматуры фундамента должна быть проведенна разбивка осей, устройство бетонной подготовки, доставленно и складированно в зоне действия монтажного крана необходимое количество арматурных элементов. До начала работ по монтажу опалубки должны быть выполнены работы по установке арматурных сеток и каркасов, проверена комплектность завезенной опалубки, выполнена укрупнительная сборка щитов. До начала укладки бетонной смеси должна быть проверена правильность установленных арматурных изделий и опалубки; устранены все дефекты опалубки, проверено наличие фиксаторов, которые обеспечивают требуемую толщину защитного слоя бетона; очищены от мусора, грязи и ржавчины опалубка и арматура; проверена работа всех машин и механизмов. Доставка на объект бетонной смеси предусматривается в автобетоносмесителях. При производстве работ необходимо соблюдать правила техники безопасности согласно СП 12−135−2003 «Безопасность труда в строительстве».

Список литературы

Берлинов М. В. Основания и фундаменты [Текст]/ М. В. Берлинов — 4-е изд., испр. — СПб.: Лань, 2011. — 272 с. Берлинов М. В. Расчет оснований и фундаментов [Текст]/ М. В. Берлинов — 3-е изд., испр.

— СПб.: Лань, 2011. — 272 с. Далматов Б. И. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений [Текст]/ Б. И. Далматов — М.:АСВ, 2001 — 211 с. СП 22.

13 330.

2011 «СНиП 2.

02.01−83* Основания зданий и сооружений" - М.: Минрегион России, 2011 — 159 с. СП 24.

13 330.

2011 «СНиП 2.

02.03−85 Свайные фундаменты" - М.: Минрегион России, 2011 — 86 с. СП 20.

13 330.

2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.

01.07−85*" - М.: Минрегион России, 2011 — 96 с. СП 131.

13 330.

Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23−01−99* (с Изменением N 2) — М.: Минрегион России, 2012 — 386 с. Алексеев С. И. Программное обеспечение курса «Механика грунтов, основания и фундаменты» (Учебное пособие). Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003, www.buildcalc.ru <

http://www.buildcalc.ru>.Алексеев С. И. Осадки фундаментов при реконструкции зданий. (Учебное пособие). Санкт-Петербург, ПГУПС, 2009, www.buildcalc.ru.

http://www.buildcalc.ruМетодические указания по выполнению курсовой работы по дисципление «Основания и фундаменты».

http://www.buildcalc.ru.