Механика грунтов основания и фундаменты

Принимаем высоту фундамента 900 мм. Тогда глубина заложения фундамента: = 0,9+0,7 = 1,6 м. Предварительно ширину фундамента определяем по условному расчетному сопротивлению: = (1600/2/(400−20*1,6))^0,5 = 1,5 м, где — осреднённый удельный вес фундамента и грунта, принимаемый равным 20 кН/м3; = 1600 кН — нагрузка на фундамент; = 400 кПа (песок средней крупности, неплотный); = 1800/900 = - отношение сторон подошвы фундамента; = 1,6 м — глубина заложения фундамента от уровня планировки. Расчетное сопротивление грунта:

где = 1,4; = 1,0; = 1,0; = 1,0; = 1,44; = 6,76; = 8,88; = = кН/м3; = 0 (песок рыхлый); = 1,6 м; = 1,5 м; = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,5*18,93+6,76*1,6*18,93) = 343,89 кПа. Уточняем: = (1600/2/(-20*1,6))^0,5 = м > 1,5 м, при этом разница составляет 0,1 м, что допустимо. Принимаем = 1,5 м. Тогда = 2*1,5 = 3,0 м. Окончательно, размеры подошвы 1,5×3,0 м (= кПа).Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:; = 1600/(1,5*3,0)+1,6*20 = 387,56 кПа > = 343,89 кПа. Повышаем размеры фундамента на один шаг с сохранением соотношения сторон, принимаем = 1,8 м, = 3,3 м. Тогда: = 355,34 кПа; = 1600/(1,8*3,3)+1,6*20 = 301,36 кПа< = 355,34 кПа, оставляем принятые размеры. Краевые давления под подошвой фундамента:;, где = 1,8*3,3²/6 = 3,27 м3 — момент сопротивления подошвы фундамента; = 301,36+380/3,27 = 417,57кПа < = 1,2*355,34 = 426,41кПа; = 301,36−380/3,27 = 185,15 кПа > 0. Условие выполняется, окончательно принимаем фундамент с размерами плитной части 1,8×3,3 м. Проверим выполнение условия:.Для супеси: = 22о, =9 кПа. = 18,93*2,9 = 54,9 кПа. Дополнительное давление на глубине от подошвы фундамента, по табл.

1 приложения 2 [1] при = 2*1,3/1,8 = 1,4 м и =2,0, имеем = 0,657: = 0,657*(301,36−54,9) = 161,92 кПа. Площадь условного фундамента: = (1600+1,6*20*1,8*3,3)/161,92 = 11,06 м². Ширина условного фундамента: = (11,06+0,75²)^0,5−0,75 = 2,7 м, где = (3,3−1,8)/2 = 0,75 м.Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента при = 2,7 м: = 1,2*1,0/1,0*(0,61*1,0*2,7*19,91+3,44*2,9*18,93+6,04*9) = 331,2 кПа. = +54,9 = кПа < = кПа. Условие выполняется, поэтому оставляем принятые размеры фундамента. Принимаем класс бетона В15. Наибольший допустимый вынос нижней ступени, где = 2,58 — при классе В15 и = 0,43 МПа. Принимаем высоту нижней ступени = 300 мм. Тогда рабочая высота бетона: = 300−80 = 220 мм; = 2,58*220 = 567,6 568 мм. Фактический вынос плиты: = 0,5*(1800−500−2*200) = 450 мм <.Следовательно, одной ступени будет достаточно.Рис. 57 Фундамент мелкого заложения под крайнюю колонну № 3Принимаем в качестве несущего слоя слой № 1 — пески средней крупности. Колонны — железобетонные. Нагрузка на обрез фундамента: N=380 кН, М=40 кНм. Обрез фундамента на отм. (-0,150 м).Расчетная глубина сезонного промерзания: = 0,66*1,65 = 1,09 м. Высоту фундамента назначаем из конструктивных соображений. Принимаем высоту фундамента 1200 мм. Тогда глубина заложения фундамента: = 1,2 +0,15 = 1,35 м. Предварительно ширину фундамента определяем по условному расчетному сопротивлению: = (380/1/(400−20*1,35))^0,5 = 1,0 м, где — осреднённый удельный вес фундамента и грунта, принимаемый равным 20 кН/м3; = 380 кН — нагрузка на фундамент; = 400 кПа (песок средней крупности, неплотный);- отношение сторон подошвы фундамента, принимаем квадратный в плане фундамент, т. е. = 1; = 1,35 м — глубина заложения фундамента от уровня планировки. Расчетное сопротивление грунта:

где = 1,4; = 1,0; = 1,0; = 1,0; = 1,44; = 6,76; = 8,88; = = кН/м3; = 0 (песок рыхлый); = 1,35 м; = 1,0 м; = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,0*18,93+6,76*1,35*18,93) = 280,02 кПа. Уточняем: = (380/1/(280,02−20*1,35))^0,5 = м > 1,0 м, при этом разница превышает 0,1 м, принимаем = 1,2 м и повторяем расчет: = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,2*18,93+6,76*1,35*18,93) = 287,65 кПа. = (380/1/(287,65−20*1,35))^0,5 = 1,21 > 1,2 м, при этом разница составила 0,01 м, что в допуске. Принимаем = 1,2 м. Тогда = *1,2 = 1,2 м. Окончательно, размеры подошвы 1,2×1,2 м (= 287,65 кПа).Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:; = 380/(1,2*1,2)+1,35*20 = 290,89 кПа > = 287,65 кПа. Повышаем размеры фундамента на один шаг с сохранением соотношения сторон, принимаем = 1,5 м, = 1,5 м. Тогда: = 299,1 кПа; = 380/(1,5*1,5)+1,35*20 = 195,89 кПа< = 299,1 кПа, оставляем принятые размеры. Краевые давления под подошвой фундамента:;, где = 1,5³/6 = 0,56 м3 — момент сопротивления подошвы фундамента; = 195,89+40/0,56 = 267,32кПа < = 1,2*299,1 = 358,9кПа; = 195,89−40/0,56 = 124,46 кПа > 0. Условие выполняется, окончательно принимаем фундамент с размерами плитной части 1,5×1,5 м. Проверим выполнение условия:.Для супеси: = 22о, =9 кПа. = 18,93*2,9 = 54,9 кПа. Дополнительное давление на глубине от подошвы фундамента, по табл.

1 приложения 2 [1] при = 2*1,3/1,5 = 1,7 м и = 1,0, имеем = 0,419: = 0,419*(195,89−54,9) = 59,07 кПа. Площадь условного фундамента: = (380+1,35*20*1,5*1,5)/59,07 = 7,46 м². Ширина условного фундамента: = 7,46⁰, 5 = 2,73 м, где = (1,5−1,5)/2 = 0. Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента при = 2,73 м: = 1,2*1,0/1,0*(0,61*1,0*2,73*19,91+3,44*2,9*18,93+6,04*9) = 331,63 кПа. = 59,07+54,9 = кПа < = кПа. Условие выполняется, поэтому оставляем принятые размеры фундамента. Принимаем класс бетона

В15. Толщина стенок бетонного армированного стакана при = 40/380 = 0,11<2ак=2· 0,3=0,6 м должна составить=0,2*300=60 мм. Конструктивно принимаем δст=175 мм в направлении размера. Глубина заделки колонны в стакан = 300 мм. Глубина стакана = 300+50=350 мм. Тогда толщина днища стакана:=1200−350= 850 мм, что больше минимальной допустимой толщины 200 мм. Коэффициент = 3 при классе бетона В15 и = кПа. Примем высоту нижней ступени =300 мм. Тогда рабочая высота бетона составит =220 мм. Наибольший допустимый вынос нижней ступени: = 3*220 = 660 мм. Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера b составит: = (1,5−0,3−2*0,075−2*0,175)/2 = 0,35 м < = 0,66 м. Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера составит так же 0,35 м (при квадратных колонне и фундаменте).Принимаем фундамент из одной ступени высотой 300 мм, при высоте фундамента 1200 мм и размерах плитной части 1500×1500 мм.Рис. 6Список использованной литературы

СНиП 2.

02.01−83. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1986. 40 с. СНиП 2.

02.03−85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 48 с. СП 50−101−2004

Проектирование и устройство фундаментов зданий и сооружений. Москва, 2005. — 158 с. СНиП 2.

02.03−85* (2005) Свайные фундаменты /Госстрой СССР — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 — 48с. Берлинов М. В., Ягупов Б. А. Примеры расчета оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1986. 173 с., ил. Далматов Б. И. механика грунтов, основания и фундаменты. — 2-е изд.

перераб. п доп. — Л.: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1988. — 415 с.

ил.