Проектирование оснований и фундаментов четырёхэтажного жилого дома в городе Брянск
Коэффициенты условия работы под нижним концом основания и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивление грунта (при погружении сваи забивным молотом); Нагрузки на междуэтажные перекрытия Междуэтажные перекрытия — нагрузки от людей, животных, оборудования и включают квартиры жилых зданий, чердачные помещения, коридоры и лестницы. Расчетные… Читать ещё >
Проектирование оснований и фундаментов четырёхэтажного жилого дома в городе Брянск (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Инженерно — строительный институт
Кафедра Основания и Фундаменты
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе на тему:
«Проектирование оснований и фундаментов четырёхэтажного жилого дома в городе Брянск»
Студент гр. 151 Новиков М.А.
Преподаватель: Сучкова Е. О.
Нижний Новгород 2012
Введение
В соответствии с заданием необходимо запроектировать основание и фундамент под жилой дом в городе Брянск. Наружные стены из силикатного кирпича толщиной 640 мм, внутренние из силикатного кирпича толщиной 380 мм, кровля — 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой — гравий, перекрытия из ж/б многопустотных панелей по серии 1.141−1.
На участке строительства пробурено 3 скважины. Каждая скважина проходит 2 слоя грунта, заглубляясь в третий. Глубина скважин — м.
1. Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов
1.1 Инженерно-геологический элемент № 1
1)Число пластичности:
IP=WL-WP,%
WL=26% - влажность на границе текучести,
WP=16%- влажность на границе раскатывания
IP=26−16=10%
Так как 7%?IP?17%, следовательно, тип грунта — суглинок, по табл. 2.4 [1]
2) Показатель текучести:
д.е.
— влажность
д.е.
По показателю текучести определяем консистенцию, по табл.2.5 [1]:
Il? 0 следовательно, суглинок твёрдый.
3) Плотность сухого грунта:
г/см3
г/см3
с=1,80 г/см3 плотность грунта
— влажность
4)Коэффициент пористости:
д.е.
сs=2,65 г/см3 — плотность частиц д.е.
Определяем плотность сложения грунта по табл. 2.3 [1]: так как
e0 >0,70, следовательно пески рыхлые.
5)Степень влажности:
д.е.
сW=1 г/см3— плотность воды
=0,556д.е.
6)Пористость:, д.е.
д.е.
7)Полная влагоемкость:
%
%
8)Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 (по коэффициенту пористости и текучести)
R0=241
1.2 Инженерно-геологический элемент № 2
1)Число пластичности:
IP=WL-WP,%
WL=25% - влажность на границе текучести,
WP=17%- влажность на границе раскатывания
IP=25−17=8%
Так как 7%?IP?17%, следовательно, тип грунта — суглинок, по табл. 2.4.
2)Показатель текучести:
д.е.
— влажность
д.е.
По показателю текучести определяем консистенцию, по табл.2.5 [1]: 0? Il?0,25, следовательно, суглинок полутвёрдый.
3) Плотность сухого грунта:
г/см3
г/см3
с=1,76 г/см3 плотность грунта
4) Коэффициент пористости:
д.е.
сs=2,70 г/см3 — плотность частиц
д.е.
5) Степень влажности:
д.е.
сW=1 г/см3— плотность воды
=0,578д.е.
6) Пористость:
д.е.
7)Полная влагоемкость:
%
%
8)Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 (по коэффициенту пористости и показателю текучести)
R0= 235 кПа
1.3 Инженерно-геологический элемент № 3
1) Гранулометрический состав определяется по табл. 2.1 [1]:
0+0+0,4<25%
0+0+0,4+10.7<25%
0+0+0,4+10,7+40,8>50%
Следовательно, песок средней крупности.
2)Плотность сухого грунта:
г/см3
г/см3
с=1,8 г/см3 плотность грунта
3)Коэффициент пористости:
д.е.
сs=2,66г/см3 — плотность частиц
д.е.
Определяем плотность сложения грунта по табл. 2.3 [1]: так как
0,55 < e0 < 0,70, следовательно пески средней плотности.
4)Степень влажности:
д.е.
сW=1 г/см3— плотность воды
=0,564д.е.
По степени влажности определяем влажность песка по табл. 2.2 [1]: так как 0,5?Sr?0,8, следовательно, пески влажные
5)Пористость:
д.е.
6. Полная влагоемкость:
%
%
7) Расчетное сопротивление грунта, для выбора основания под фундамент определяем по табл. 3.1 (в зависимости от плотности и крупности)
R0=400 кПа
1.4 Определение модуля деформации по результатам испытания ИГЭ № 1 штампом Модуль деформации определяется по формуле:
щ=0,79 безразмерный коэффициент, учитывающий форму штампа
d=0,798 диаметр штампа в метрах н=0,3 коэффициент Пуассона
?p=(p2-p1),
кПа — приращение давления на штамп между двумя точками, взятыми на определенном прямолинейном участке
?S=(S2-S1), м — приращение осадки штампа, между двумя точками График испытания штампом представлен на рис. 1.1.
Из графика находим:
?p=(100−50)=50 кПа
?S=(0,003−0,001)=0,002 м
E= 0,79· 0,798·(1−0,32)· 50/0,002=14 343,055кПа
1.5 Компрессионные испытания грунтов а) ИГЭ № 2
1) Коэффициент сжимаемости:
,кПа-1
р1=50 кПа р2=100 кПа
e1, e2 — коэффициенты пористости соответствующие принятым давлениям
e1=0,790, e2=0,780
кПа-1
2) Компрессионный модуль деформации:
кПа
в=0,62 безразмерный коэффициент суглинка
e0=0,800- начальный коэффициент пористости при р=0
кПа
3) Приведенный (природный) модуль деформации:
E=Eoed· mк, кПа
E=5580· 3,5 = 19 530 , кПа
mк=3,5, корректирующий коэффициент, определяемый по табл. 2.2 [1]
График компрессионного испытания представлен на рис. 1.2
б) ИГЭ № 3
1) Коэффициент сжимаемости:
,кПа-1
р1=50 кПа р2=100 кПа
e1, e2 — коэффициенты пористости соответствующие принятым давлениям
e1=0,655, e2=0,650
кПа-1
2) Компрессионный модуль деформации
кПа
в= 0,62, безразмерный коэффициент песка
e0=0,663- начальный коэффициент пористости при р=0
кПа
3) Приведенный (природный) модуль деформации
E=Eoed· mк, кПа
E= 10 310,6 · 1 = 10 310,6 кПа
mк= 1 корректирующий коэффициент, определяемый по табл. 2.2 [1]
График компрессионного испытания представлен на рис. 1.2
Таблица 1.1 Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов
Характеристики грунтов | ИГЭ № 1 | ИГЭ№ 2 | ИГЭ№ 3 | |
Вид, тип, разновидность | Суглинок твердый | Суглинок полутвердый | Песок средний | |
1. Влажность грунта W% | ||||
2. Влажность на границе текучести WL,% | ; | |||
3. Влажность на границе раскатывания WP,% | ; | |||
4. Плотность грунта, с, г/см3 | 1,80 | 1,76 | 1,82 | |
5. Плотность частиц грунта сS, г/см3 | 2,71 | 2,70 | 2,66 | |
6. Плотность сухого грунта сd, г/см3 | 1,565 | 1,504 | 1,596 | |
7. Удельный вес г, кН/м3 | 17,8 | 17,3 | 18,0 | |
8. Коэффициент пористости, e0 | 0,731 | 0,794 | 0,66 | |
9. Полная влагоемкость Wsat,% | 26,9 | 29,4 | 24,81 | |
10. Число пластичности IP,% | ; | |||
11. Число текучести IL, д.е. | 0,125 | ; | ||
12. Степень влажности Sr, д.е. | 0,556 | 0,578 | 0,564 | |
13. Угол внутреннего трения ц° | ||||
14. Удельное сцепление с, кПа | ; | |||
15. Пористость n, д.е. | 0,422 | 0,442 | 0,39 | |
16. Модуль деформации Е, кПа | 14 344,055 | |||
17. Расчетное сопротивление R0, кПа | ||||
железобетонный фундамент строительство дом
2. Оценка инженерно-геологических условий участка застройки
2.1 Краткая оценка площадки Участок строительства расположен в городе Брянске. Рельеф участка относительно ровный. На строительном участке не устраивается планировка. Разрез участка представлен следующими инженерно-геологическими элементами:
ИГЭ№ 1 представлен твердым суглинком.
Возраст dQIV
Расчетное сопротивление R0=241
Основные характеристики слоя:
Е=14 344,055 кПа цII =23°
сII=25 кПа гII= 17,8 кН/м3
Данный слой рекомендуется использовать в качестве основания под фундамент.
ИГЭ№ 2 представлен полутвёрдым суглинком.
Возраст a-dQIV
Расчетное сопротивление R0= 235 кПа Основные характеристики слоя:
Е= 19 530 кПа цII =28°
сII=23 кПа гII= 17,3 кН/м3
Данный слой рекомендуется использовать в качестве основания под фундамент.
ИГЭ№ 3 представлен песком влажным средней крупности.
Возраст dQIII
Расчетное сопротивление R0= 400 кПа Основные характеристики слоя:
Е= кПа цII =34°
гII= 18 кН/м3
Данный слой не рекомендуется использовать в качестве основания под фундамент.
2.2 Определение расчетной глубины промерзания грунтов В соответствии с пунктом 2.27 и 2.28 глубина промерзания определяется по формуле:
м
kh=0,7 коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения на промерзание грунта и наружные стены при температуре 5 °C.
dfn — нормативная глубина промерзания
м
d0=0,23 (суглинки и глины), берем для первого слоя грунта
Mt — среднее значение суммы абсолютных среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства, Mt=27,2 (по заданию).
м
м Примем расчётную глубину промерзания равную
2.3 Выбор глубины заложения подошвы ленточного фундамента На глубину заложения влияют следующие факторы:
1) Расчетная глубина промерзания df должна быть меньше глубины заложения фундаментов;
2) Конструктивные особенности здания (наличие подвала);
3) Инженерно-геологические условия строительной площадки;
4) Гидрогеологические условия строительной площадки — грунтовые воды не вскрыты.
dВ — глубина подвала (расстояние от уровня земли до пола подвала);
hcf -толщина пола подвала hcf = 0,1 м
hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, hs=0,5 м;
d1 — приведенная глубина заложения фундамента, определяется по формуле:
м гcf — расчетное значение удельного веса подвала гcf=22кН/м3;
гIIґ— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента,
кН/м3
м
2.5 Инженерно-геологический разрез
3. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях Расчет оснований и фундаментов проводится по двум группам предельных состояний.
По I группе предельных состояний определяем несущую способность свайного фундамента. Проверяется прочность конструкции фундамента и устойчивость основания. Расчет проводится по расчетным усилиям с коэффициентом надежности гf>1.
По II группе предельных состояний определяется размер подошвы ленточного фундамента и осадка основания. Расчет ведется по расчетным усилиям с коэффициентом надежности гf=1.
3.1 Выбор расчетных сечений и определение грузовых площадей Сечение 1−1
Наружная несущая стена без окон
lст=1 пог.м.
м
м Сечение 2−2
Внутренняя несущая стена с лестницей
lст=1 пог.м.
3,84 м
м Сечение 3−3
Внутренняя несущая стена с лестницей
lст=1 пог.м.
2,92
Сечение 4−4
Внутренняя несущая стена
lст=1 пог.м.
м
м Сечение 5−5
Наружная несущая стена с балконом
lст=1 пог.м.
м
м Сечение 6−6
Внутренняя несущая стена
lст=1 пог.м.
м
м
3.2 Постоянные нагрузки
3.2.1 Постоянные распределенные нагрузки на 1 м2 покрытия и перекрытия Таблица 3.1
Характеристика нагрузок | Нормативная нагрузка | Расчетная нагрузка | ||||
По II группе пред. состояний | По I группе пред. состояний | |||||
PII | PI | |||||
Покрытия: | ||||||
1. Панели жб ребристые по сер. 1.465.1−7/84 | 1,7 | 1,7 | 1,1 | 1,87 | ||
2. Утеплитель — керамзит | 0,8 | 0,8 | 1,3 | 1,04 | ||
3. Стяжка — цементный раствор М-100 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 0,78 | ||
4. Кровля — 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой — гравий | 0,4 | 0,4 | 1,2 | 0,48 | ||
mпк | 3,5 | 4,17 | ||||
Междуэтажные перекрытия: | ||||||
1. Панели ж/б многопустотные по серии 1.141−1 | 3,2 | 3,2 | 1,1 | 3,52 | ||
2. Доски по лагам / Линолеум по бетонной подготовке. | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | ||
mпер | 4,2 | 4,72 | ||||
Элементы лестничных клеток: | ||||||
Марши ж/б серии 1.151−6.8.1.; площадки ж/б серии 1.152−8.8.1. | 3,8 | 3,8 | 1,1 | 4,18 | ||
mлест | 3,8 | 4,18 | ||||
Перегородки: | ||||||
Гипсобетонные панели по ГОСТ 9574–80 | 0,3 | 0,3 | 1,2 | 0,36 | ||
mпер | 0,3 | 0,36 | ||||
Перекрытие чердака: | ||||||
1. Панели ж/б многопустотные по серии 1.141−1 | 3,2 | 3,2 | 1,1 | 3,52 | ||
2. Утеплитель-Керамзит | 0,8 | 0,8 | 1,3 | 1,04 | ||
3. Стяжка — цементный раствор М-100 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 0,78 | ||
mпк | 4,6 | 5,34 | ||||
Перекрытие лоджий: | ||||||
1.Панели ж/б многопустотные по серии 1.141−1 | 3,2 | 3,2 | 1,1 | 3,52 | ||
2.Стяжка — цементный раствор М-100 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 0,78 | ||
4.Кровля — 4 слоя рубероида, на мастике, защитный слой-гравий | 0,4 | 0,4 | 1,2 | 0,48 | ||
4,2 | 4,78 | |||||
3.2.2 Расчетные нагрузки от собственного веса стен Наружная стена имеет высоту 24,4 м, внутренняя стена имеет высоту 22,4 м Толщина наружной стены 640 мм Удельный вес наружной стены г=16 кН/м3
Внутренняя стена имеет высоту 22,4 м Толщина внутренней стены 380 мм Удельный вес внутренней стены г=17 кН/м3
а) Наружная несущая стена без проемов, ось 1:
Pст=+, кН, где:
— объем парапета
= 16 кН/м3-удельный вес парапета;
м3, где:
=0,64 м
=24,4 м
= 1 м
= 0,64 24,4 1 = 15,616 м3
где:
п = 0,51 м — толщина парапета
= 1,1 м — высота парапета
= 1 м
0,51 1,1 = 0,561 м3
Pст= 15,616 16 + 0,561 16 = 258, 832 кН б) Внутренняя несущая стена с лестницей, ось 2:
Получаем:
;
.
в) Внутренняя несущая стена с лестницей, ось 3:
Получаем:
;
.
г) Внутренняя несущая стена без проемов, ось 2:
Получаем:
;
.
д) наружная несущая стена с балконом, ось 2:
Pст=+, кН, где:
— объем парапета
= 16 кН/м3-удельный вес парапета;
м3, где :
=0,64 м
=24,4 м
= 1 м
= 0,64 24,4 1 = 15,616 м3
где:
п = 0,51 м — толщина парапета
= 1,1 м — высота парапета
= 1 м
0,51 1,1 = 0,561 м3
Pст= 15,616 16 + 0,561 16 = 258, 832 кН е) Внутренняя несущая стена без проемов, ось 4:
Получаем:
;
Таблица 3.2 Расчетные нагрузки от собственного веса стен
Нормативная нагрузка, кН | Расчетные нагрузки | |||||
PII | PI | |||||
Стена по оси 1 | 258, 832 | 258, 832 | 1,1 | 284,72 | ||
Стена по оси 2 | 1,1 | 149,81 | ||||
Стена по оси 3 | 1,1 | 149,81 | ||||
Стена по оси 2 | 1,1 | 149,81 | ||||
Стена по оси 2 | 258, 832 | 258, 832 | 1,1 | 284,72 | ||
Стена по оси 4 | 1,1 | 149,81 | ||||
3.3 Временные нагрузки Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, согласно СНиП 2.01.07−85*, могут относиться к длительным и кратковременным.
При расчете по I группе предельных состояний, они учитываются как кратковременные.
При расчете по II группе предельных состояний как длительные.
Для определения длительных нагрузок берутся пониженные нормативные значения, для кратковременных — полные нормативные значения.
3.3.1 Снеговая нагрузка на покрытие по зданию а) Нагрузка для расчета по II группе предельных состояний:
S — полное нормативное значение
Sq =1,8 — расчетное значение веса снегового покрова, по СНиП 2.01.07−85*
м=1 — коэффициент перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке на покрытия
Sn — пониженное значение снеговой нагрузки
k =0,5 — коэффициент понижения
SII — расчетное значение длительной снеговой нагрузки, шI=0,95 — коэффициент сочетания для длительной нагрузки б) Нагрузка для расчета по I группе предельных состояний:
шII=0,9 — коэффициент сочетания для кратковременной нагрузки
3.3.2 Нагрузки на междуэтажные перекрытия Междуэтажные перекрытия — нагрузки от людей, животных, оборудования и включают квартиры жилых зданий, чердачные помещения, коридоры и лестницы.
а) для расчета по II группе предельных состояний Расчет длительных нагрузок рассчитывается по формуле
кПа
Pn — понижающее значение нормативной нагрузки
— для квартир жилых зданий — 0,3 кПа
кПа
— для чердачных помещений — 0 кПа
кПа
— для коридорных лестниц — 1 кПа
кПа гf=1 — коэффициент надежности по нагружению шI =0,95
б) для расчета по I группе предельных состояний
Расчет кратковременных нагрузок рассчитывается по формуле
кПа
Pn — полное значение нормативной нагрузки
— для квартир жилых зданий — 1,5 кПа
кПа
— для чердачных помещений — 0,7кПа
кПа
— для коридорных лестниц — 3кПа
кПа гf — коэффициент надежности по нагружению
— для квартир жилых зданий — 1,3
— для чердачных помещений — 1,3
— для коридорных лестниц — 1,2
шII =0,9
Коэффициент сочетаний определяется по формуле шn1=1 для чердака шА1=1 для ленточных фундаментов Таблица 3.3
Вид нагружения | По II группе предельных состояний | По I группе предельных состояний | |
Постоянные | |||
1.Покрытия | 3,5 | 4,17 | |
2.Междуэтажные перекрытия | 4,2 | 4,72 | |
3.Перекрытия чердака | 4,6 | 5,34 | |
4.Элементы лестничных клеток | 3,80 | 4,18 | |
5.Перегородки | 0,3 | 0,36 | |
Временные | |||
1.Снег | 0,855 | 1,62 | |
2.Квартиры | 0,285 | 1,05 | |
3.Чердак | 0,00 | 0,80 | |
4.Коридорные лестницы | 0,95 | 1,90 | |
3.4 Нагрузки, действующие в расчетных сечениях Таблица 3.4
№ | Характеристики нагрузок | |||||||||||||
Сечение 1−1 | Сечение 2−2 | Сечение 3−3 | Сечение 4−4 | Сечение 5−5 | Сечение 6−6 | |||||||||
n0II, кН/м | n0I, кН/м | n0II, кН/м | n0I, кН/м | n0II, кН/м | n0I, кН/м | n0II, кН/м | n0I, кН/м | n0II, кН/м | n0I, кН/м | n0II, кН/м | n0I, кН/м | |||
Постоянные | ||||||||||||||
Кирпичная стена | 258,83 | 284,72 | 149,81 | 149,81 | 149,81 | 258,83 | 284,72 | 149,81 | ||||||
Оконное заполнение | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ||
Крыша | ||||||||||||||
Междуэтажное перекрытие | ||||||||||||||
Лестница | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ||||||
Чердачные перекрытия | ||||||||||||||
Лоджия | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | 4,2· 2,47· 8= 82,99 | 4,72· 2,47· 8= 93,26 | ; | ; | ||
Перегородки | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ||||||||
Итого: | 387,14 | 430,6 | 295,84 | 329,82 | 241,66 | 268,69 | 392,23 | 441,58 | 480,27 | 536,6 | 392,23 | 441,44 | ||
Временные | ||||||||||||||
Снег | ||||||||||||||
Междуэтажные перекрытия | ||||||||||||||
На лестницу и коридоры | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ||||||
Чердачное помещение | ; | ; | ; | ; | ; | |||||||||
Итого: | 8,73 | 18,28 | 14,31 | 35.94 | 17,46 | 11,24 | 20,35 | 17,46 | ||||||
Всего: | 395,87 | 460,6 | 314,12 | 379,82 | 255.97 | 304,63 | 409,69 | 501,58 | 491,51 | 556,95 | 409,69 | 501,58 | ||
3 4. Вариант конструктивного решения фундамента и основания Для сравнения рекомендуется принять следующие варианты фундаментов:
1) Сборный ленточный фундамент на естественном основании с обратной засыпкой песком средней крупности, средней плотности сложения с г'II=16,5 кН/м3
2) Ленточный свайный фундамент, условия засыпки те же.
Для сравнения 2-х вариантов выбираем сечение с максимальной нагрузкой.
Сечение 5−5
n0II=491,51кН
n0I=556,95 кН
5. Вариант ленточного фундамента на естественном основании
5.1 Определение размеров подошвы ленточного фундамента Ширина ленточного фундамента определяется по формуле:
м [5.1]
где n0II — расчетная нагрузка по II группе предельных состояний в заданном сечении.
гmg=20 кН/м3 — среднее значение удельного веса грунта на уступах фундамента и самого фундамента
d =2,2 м — глубина заложения фундамента
Rрасчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле:
[5.2]
где гс1 и гс2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.3.3 методических указаний;
гс1=1,25 зависит от вида грунта;
гс2=1,23 зависит от отношения длины сооружения к высоте (30,1/24,4=1,23);
k — коэффициент, учитывающий способ определения характеристик прочности грунта цII и сII. Так как характеристики определяются лабораторным путем, то k=1;
— коэффициенты, принимаемые по табл.3.2. методических указаний, в зависимости от угла внутреннего трения несущего слоя цII=23°:
kz — коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента, т.к. b<10м, то kz=1;
кН/м3 — удельный вес грунта несущего слоя;
кН/м3 — удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;
м — приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала;
— глубина подвала;
— удельное сцепление грунта.
Решая совместно эти уравнения получим квадратное уравнение для вычисления подошвы фундамента:
[5.3]
То есть ширина подошвы фундамента определиться следующим образом:
м [5.4]
где ,
м
Принимаем ФЛ 12.30
Сечение 1−1
м Принимаем ФЛ 10.30
Сечение 2−2 379,82
м Принимаем ФЛ 8.24
Сечение 3−3
м Принимаем ФЛ 6.24
Сечение 4−4 501,58
м Принимаем ФЛ 10.30
Сечение 6−6
м Принимаем ФЛ 10.30
5.2 Конструирование ленточного фундамента из сборных железобетонных блоков Под наружные стены используются блоки ФБС 24.6.6-Т и ФБС 24.6.3-Т (сечение 1−1, 5−5).
Под внутренние стены используются блоки ФБС 24.4.6-Т и ФБС 24.4.3-Т (сечение 2−2, 3−3 4−4, 6−6).
5.3 Проверка напряжений под подошвой фундамента Основное условие, которое должно выполняться при проектировании фундамента:
где P — среднее давление под подошвой фундамента
Rрасчетное сопротивление грунта
Cреднее давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
кПа [5.5]
где noII — нагрузка на обрезе фундамента;
nfII — вес 1п.м. фундамента;
[5.6]
где nпл — вес одного погонного метра плиты:
nбл — вес блоков:
kбл — количество блоков;
kgбл — количество доборочных блоков;
nкк — вес кирпичной кладки;
hкк — высота кирпичной кладки;
ngII — вес грунта на уступах фундамента:
[5.7]
А =bширина фундамента на 1п.м.
Сечение 1−1
ФЛ 10.30; ФБС 24.6.6-Т или ФБС 24.6.3-Т
Находим R по формуле [5.2] при b=1,0 м
P: noII =395,87кН
0,74=8,998 кН
кПа Р=450,285
ФЛ 8.24; ФБС 24.6.6-Т или ФБС 24.6.3-Т
Находим R по формуле [5.2] при b=0,8 м
P: noII =314,12кН кН
кПа
Р=441,075
ФЛ 6.24; ФБС 24.4.6-Т или ФБС 24.4.3-Т
Находим R по формуле [5.2] при b=0,6 м
P: noII =255,97кН
0,74=5,34 кН
кПа
Р=485,86
ФЛ 10.30; ФБС 24.4.6-Т или ФБС 24.4.3-Т
Находим R по формуле [5.2] при b=1 м
P: noII =409.69кН кПа Р=446,83
ФЛ 12.30; ФБС 24.6.6-Т или ФБС 24.6.3-Т Находим R по формуле [5.2] при b=1,2 м
P: noII =491,51 кН
0,74=8,998 кН
кПа Р=447,44
ФЛ 10.30; ФБС 24.4.6-Т или ФБС 24.4.3-Т
Находим R по формуле [5.2] при b=1 м
P: noII =409.69кН кПа Р=446,83
6. Определение осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования Расчет основания по деформациям проводятся исходя из условия:
S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su — предельное значение совместной деформации основания и сооружения: для кирпичных зданий Осадка определяется по формуле:
в=0,8 — реологический коэффициент для метода послойного суммирования;
— среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i слое грунта, кПа;
— толщина i слоя грунта, м;
— модуль деформации i слоя грунта.
Составляем расчетную схему.
Расчетная схема Порядок расчета
1. Вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента
2. Дополнительное напряжение от здания в уровне подошвы фундамента где Р= 485,86кПа — для сечения 5−5
кПа
3. Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои толщиной, м
м
4. В каждой точке расположенной ниже подошвы фундамента, находим напряжение от собственного веса грунта кПа
5. Находим коэффициент затуханий б определяем по табл.5.1
где zрасстояние от подошвы фундамента до рассматриваемой точки;
— для ленточных фундаментов
6. В каждой точке, расположенной ниже подошвы фундамента, находим вертикальные дополнительные напряжения от здания:
где
7. Строим эпюру
8. Определяем границу сжимающей толщи грунта, которая находиться на такой глубине под подошвой фундамента, где
Таблица 6.1
№ слоя | hi | zi | в | |||||||||
0,48 | 1,0000 | 408,28 | 39,16 | 7,832 | ; | ; | ; | ; | ||||
0,48 | 0,48 | 0,8 | 0,8810 | 359,6947 | 47,704 | 9,5408 | 383,99 | 0,8 | 0,1 027 | |||
0,48 | 0,96 | 1,6 | 0,6420 | 262,1158 | 56,248 | 11,2496 | 310,90 | 0,8 | 0,832 | |||
0,48 | 1,44 | 2,4 | 0,4770 | 194,7496 | 64,792 | 12,9584 | 228,43 | 0,8 | 0,0061 | |||
0,48 | 1,92 | 3,2 | 0,3740 | 152,6967 | 73,336 | 14,6672 | 173,72 | 0,8 | 0,0046 | |||
0,48 | 2,4 | 0,3060 | 124,9337 | 81,88 | 16,376 | 138,81 | 0,8 | 0,0035 | ||||
0,48 | 2,88 | 4,8 | 0,2580 | 105,3362 | 90,4424 | 18,8 848 | 115,13 | 0,8 | 0,0029 | |||
0,48 | 3,36 | 5,6 | 0,2230 | 91,4 644 | 98,968 | 19,7936 | 98,19 | 0,8 | 0,0025 | |||
0,04 | 3,4 | 5,666 | 0,2200 | 89,8216 | 99,68 | 19,936 | 90,43 | 0,8 | 0,0002 | |||
0,48 | 3,88 | 6,46 | 0,1942 | 79,28 798 | 107,984 | 21,5968 | 84,55 | 0,8 | 0,165 | |||
0,48 | 4,36 | 7,26 | 0,1736 | 70,87 741 | 116,288 | 23,2456 | 75,08 | 0,8 | 0,147 | |||
0,48 | 4,84 | 8,06 | 0,1568 | 64,0183 | 124,592 | 24,9184 | 67,45 | 0,8 | 0,133 | |||
0,48 | 5,32 | 8,86 | 0,1429 | 58,34 321 | 132,896 | 26,5792 | 61,18 | 0,8 | 0,119 | |||
0,48 | 5,8 | 9,66 | 0,1311 | 53,52 551 | 141,2 | 28,24 | 55,93 | 0,8 | 0,0011 | |||
0,48 | 6,28 | 10,46 | 0,1212 | 49,48 354 | 149,504 | 29,9008 | 51,5 | 0,8 | 0,001 | |||
0,48 | 6,76 | 11,26 | 0,1124 | 45,89 067 | 157,808 | 31,5616 | 47,685 | 0,8 | 0,94 | |||
0,48 | 7,24 | 12,06 | 0,1055 | 43,073 | 166,112 | 33,2224 | 44,48 | 0,8 | 0,86 | |||
0,48 | 7,72 | 12,86 | 0,0995 | 40,62 386 | 174,416 | 34,8832 | 41,84 | 0,8 | 0,82 | |||
0,18 | 7,9 | 13,16 | 0,0973 | 39,7256 | 177,53 | 35,506 | 40,17 | 0,8 | 0,29 | |||
0,48 | 8,38 | 13,96 | 0,0913 | 37,276 | 186,17 | 37,234 | 38,5 | 0,8 | 10 310,6 | 0,143 | ||
0,48 | 8,86 | 14,76 | 0,0853 | 34,82 | 194,81 | 38,968 | 36,05 | 0,8 | 10,310,6 | 0,134 | ||
7. Фундамент на забивных призматических сваях
7.1 Расчетная схема к определению несущей способности свай
7.2 Несущая способность сваи определяется по формуле:
— коэффициент условия работы сваи в грунте;
— коэффициенты условия работы под нижним концом основания и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивление грунта (при погружении сваи забивным молотом);
А=0,3· 0,3=0,09 м2 — площадь поперечного сечения сваи;
R=4136кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
U=4· d=4·0,3=1,2м — наружный периметр поперечного сечения сваи;
fi -расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;
hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
а) Несущая способность по острию:
Таблица 7.1 для расчета несущей способности сваи по боковой поверхности:
Грунт | hi, м | li м | fi кПа | ||
Суглинок (Il=0,125) | 3,2 | ||||
Суглинок (Il=0,125) | 1,4 | 4,9 | 55,7 | 77,98 | |
Суглинок (Il=0) | 6,6 | 59,2 | 118,4 | ||
Суглинок (Il=0) | 8,6 | 62,9 | 125,8 | ||
Суглинок (Il=0) | 0,5 | 9,85 | 64,775 | 32,3875 | |
Песок (Il=0) | 1,6 | 10,9 | 66,26 | 106,016 | |
Итого | 558,5835 | ||||
б) Несущая способность по боковой поверхности:
в) Несущая способность сваи:
г) Расчетная нагрузка на одиночную висячую сваю:
гk=1,4 — коэффициент надежности по нагрузке д) Определение шага свай и размещение в составе ростверка
n0I=556,95кН
3d = 0,9 < a = 1,3<6d = 1,8
Принимаем однорядное расположение свай.