Фундаменты 5-ти этажного жилого дома

Drawing1.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
цементно-песчаный раствор
линолиум поливинилхлоридный
плита железобетонная

СВАЯ.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
Литологический разрез
Литологический разрез
Кафедра строительных конструкций

разрез.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
Литологический разрез
Литологический разрез
Кафедра строительных конструкций
песок насыщеный водой
глина полутвердая насыщеная водой
почвенно-растительный слой
суглинок полутвердый влажный
суглинок мягкопластичный насыщеный
слой Ip=13% IL=0.231д.е e=0.78 д.е Sr=0.767 д.е E=987
кПа C=25кПа φ=23º 2 слой Ip=14% IL=0.714 д.е e=0.85 д.е Sr=0.89 д.е E=1232кПа C=16кПа φ=16º 3 слой Ip=0% IL=0 д.е e=0.679 д.е Sr=0.979 д.е E=23986кПа C=2кПа φ=31º 4 слой Ip=20 % IL=0.2 д.е e=0.74 д.е Sr=1 д.е E=21750кПа C=55

эпюра.dwg

1 слой.docx

Ip=0.13% IL=0.23д.е e=0.78 д.е
Sr=0.764 д.е E=988кПа
Ip=0.14% IL=0.71 д.е e=0.85 д.е
Sr=0.89 д.е E=1233кПа
Ip=0.06% IL=0.5 д.е e=0.222 д.е
Sr=2.285 д.е E=1222кПа
Ip=0% IL=0 д.е e=0.679 д.е
Sr=0.979 д.е E=23986кПа
Ip=0.2 % IL=0.2 д.е
e=0.74 д.е Sr=0.9997 д.е
E=21750кПа C=55 кПа φ=19.2º

поясниловка.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Кафедра Строительных конструкций
Расчетно–пояснительная записка
к курсовому проекту
по курсу: «Основания и фундаменты»
на тему: ФУНДАМЕНТЫ 5-ЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ДОМА
Оценка инженерно-геологических условий площадки
Определение нагрузок и воздействий на фундаменты и основания.
Выбор глубины заложения фундамента.
Определение размеров подошвы фундамента
Проектирование свайных фундаментов.
Расчёт осадки фундамента.
Проверка на опрокидывание
I. Оценка инженерно-геологических условий площадки
Результаты определения физико-механических характеристик грунта:
а) Гранулометрический состав
Глубина отбора образца м
Размеры частиц мм содержание %
б) Физико-механические свойства грунта
Литологические разрезы по скважинам
Абсолютная отметка подошвы слоя м
Глубина от поверхности до подошвы слоя м
Абсолютная отметка уровня подземных вод м
Глубина отбора образца
Визуальное литологическое описание
Скважина№1 – отметка поверхности земли – 1125 м
Почвенно-растительный слой
Суглинок светло-бурый пластичный
Супесь зелёно-бурая текучая
Песок зелено-бурый мелкий средней плотностинасыщенный водой
Глина коричневая пластичная
Скважина№2 – отметка поверхности земли – 1130 м
Суглинок желто-бурый пластичный
Скважина№3 – отметка поверхности земли – 1127 м
На основании приведенных в задании характеристик грунта используя ГОСТ 25100-82 необходимо определить вид грунта каждого слоя. При этом вид песчаного грунта определяем по гранулометрическому составу используя
Процесс массы воздушно-сухого грунта
Вид пылевато-глинистых грунтов определяем по числу пластичности используя табл.2. Число пластичности определяем по формуле.
Где - влажности на границе текучести; - влажность на границе пластичности (раскатывания).
Вид пылевато-глинистых грунтов
Число пластичности %
Необходимо найти показатель текучести пылевато-глинистых грунтов по формуле:
где - природная влажность грунта; - влажность на границе текучести; - влажность на границе пластичности
По показателю текучести делаем вывод о наименовании пылевато-глинистого грунта используя таблицу 3 (МУ 113)
Определяем коэффициент пористости каждого вида грунта по формуле:
где - плотность частиц грунта; - плотность грунта; - влажность природная.
На основании коэффициента пористости по табл.4 (МУ 113) делаем вывод о плотности песка.
Находим степень влажности грунтов по формуле:
- влажность природная - плотность частиц грунта - плотность воды; e- коэффициент пористости грунта природного сложения.
На основании табл.5 (МУ 113) необходимо сделать вывод о степени влажности сыпучего грунта.
Определяем плотность грунта в сухом состоянии по формуле:
Вычисляем плотность песчаного грунта с учётом взвешивающих частиц
- плотность грунта с учётом взвешивающего действия воды.
Находим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта при его влажности на границе текучести по формуле:
- коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта при его влажности на границе текучести .
Определяем показатель - для предварительного вывода о возможной просадочности или набухаемости грунта при замачивании по формуле:
При предварительной оценке к просадочным обычно относят лессовые грунты со степенью влажности для которых величина показателя определённой по формуле(8) меньше значений приведенных в табл.6 (МУ113). К набухающим от замачивания водой относят грунты для которых значение показателя
Модуль деформации вычисляем по формуле:
где - коэффициент уплотнения е- коэффициент пористости.
ПЕРВЫЙ СЛОЙ (глубина отбора образца h=1.5 м)
Вид пылевато-глинистых грунтов определяем по числу пластичности . Число пластичности определяем по формуле:
Используя табл.2 из условия делаем вывод что данный вид грунта – суглинки.
Находим показатель текучести :
По показателю текучести делаем вывод что суглинки полутвердые используя таблицу 3.3 (МУ 513)
Определяем коэффициент пористости грунта:
Находим степень влажности грунта:
На основании табл.3.5 (МУ 513) делаем вывод что грунт влажный
Определяем плотность грунта в сухом состоянии:
Для пылевато-глинистых грунтов являющихся водоупором степень влажности не определяется.
Находим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта при его влажности на границе текучести:
Определим значение удельного сцепления. Си угла внутреннего трения по табл.3.14 (МУ513)
Вычисляем модуль деформации:
ВТОРОЙ СЛОЙ (глубина отбора образца h=35 м)
По показателю текучести делаем вывод что суглинки мягкопластичные используя таблицу 3.3 (МУ 513)
На основании табл.3.5 (МУ 513) делаем вывод что грунт насыщенный водой
ТРЕТИЙ СЛОЙ (глубина отбора образца h=90 м)
-2. Число пластичности и показатель текучести для песков не определяются.
На основании табл.3.5 (МУ 513) делаем вывод что грунт насыщенный водой.
Вычисляем плотность песчаного грунта с учётом взвешивающих частиц:
Коэффициент пористости грунта при его влажности на границе текучести для песков не рассчитывается.
Определим значение удельного сцепления. Си угла внутреннего трения по табл. табл.3.14 (МУ513)
ЧЕТВЁРТЫЙ СЛОЙ (глубина отбора образца h=130 м)
Используя табл.2 из условия делаем вывод что данный вид грунта – глина.
По показателю текучести делаем вывод что глины полутвердые используя таблицу 3.3 (МУ 513)
Определим значение удельного сцепления. Си угла внутреннего трения по табл.3.13 (МУ513)
Нагрузки и воздействия на фундаменты и основания зданий и сооружений определяем с учётом совместной работы сооружения и основания в соответствии со строительными нормами и правилами «Нагрузки и воздействия»
Стены наружные - крупные блоки =1600 кгм3 толщиной – 0.5 м;
Стены внутренние – крупные блоки =1600 кгм3 толщиной – 0.3 м;
Кровля плоская c чердаком.
Здание пятиэтажное с высотой этажа – 3м.
где А1- грузовая площадь на наружную несущую стену ;
А2-грузовая площадь на внутреннюю несущую стену ;
А3- грузовая площадь на наружную самонесущую стену ;
Конструкция чердачного перекрытия
Конструкция междуэтажного перекрытия
1Сбор нагрузок на стену наружную несущую
NперекрNчердNкровлиNснег
=ρст×Нст×ст×1п.м=16кНм3×3м×05м×5=120кНм
(0008м×18кНм3+002м×16кНм3+0006м×6кНм3+012м×25кНм3) ×27м×5=4725кНм
(002м×16кНм3+0105м×03кНм3+0006м×6кНм3+012м×25кНм3) ×27м×=945кНм
(0018м×6кНм3+002м×16кНм3+012м×25кНм3) ×27м=926кНм
=120кНм+4725кНм+945кНм+926кНм+4482кНм=19044кНм
2Сбор нагрузок на стену внутренюю несущую
=ρст×Нст×ст×1п.м=16кНм3×3м×03м×5=72кНм
(0008м×18кНм3+002м×16кНм3+0006м×6кНм3+012м×25кНм3) ×54м×5=945кНм
(002м×16кНм3+0105м×03кНм3+0006м×6кНм3+012м×25кНм3) ×54м=189кНм
(0018м×6кНм3+002м×16кНм3+012м×25кНм3) ×54м=1852кНм
=72кНм+945кНм+189кНм+1852кНм+8964кНм=21288кНм
2Сбор нагрузок на стену наружную самонесущую
ρст×Нст×ст×1п.м=16кНм3×3м×05м×5=120кНм
Глубину заложения фундаментов выбираем с учетом следующих факторов:
Конструктивных особенностей зданий и сооружений.
Характера напластования вида и состояния грунтов состояния.
Положение уровня грунтовых вод.
Величины и характера нагрузок действующих на основание и фундаменты.
Глубины сезонного промерзания и оттаивания.
Глубины заложения фундаментов близко расположенных существенных зданий и сооружений.
Подземная часть несущих конструкций входящих в нулевой цикл в процессе строительства состоит из бетонных блоков стен подвалов и железобетонных фундаментных плит. В качестве основания фундаментов принят II слой - супеси пластичные влажные (характеристики грунта см в табл. 3).
В устройстве фундамента использованы следующие типы элементов:
фундаментные блоки сплошные: ФБС-9-6-6; ФБС-12-6-6; ФБС-24-6-6; ФБС-9-4-6; ФБС-12-4-6; ФБС-24-4-6;
фундаментные плиты: ФЛ-6-12; ФЛ-6-24; ФЛ-8-12; ФЛ-8-24; ФЛ-10-8; ФЛ-10-12; ФЛ-10-24.
Плиты образуют нижнюю уширенную часть ленточного фундамента. Они армируются расположенными у подошвы сетками из стержней периодического профиля с защитным слоем бетона в 30 мм снизу и 50 мм по периметру и формуются из бетона марки М200. Блоки стен подвала формируются из бетона марки М100 для устройства вводов в здание коммуникаций в стенах фундаментов оставляют проёмы длиной не более 06м которые при необходимости заполняют кирпичом или бетоном.
Если в основании лежат надёжные грунты обеспечивающие нормальную эксплуатацию проектируемого здания то глубина заложения зависит от глубины промерзания грунтов и конструктивных особенностей фундаментов.
Глубина заложения фундаментов из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида состояния начальной влажности и уровня подземных вод в период промерзания. При промерзании грунты увеличиваются в объёме в них развиваются силы пучения которые в отдельных грунтах могут превысить давление по подошве фундамента и быть причиной деформации зданий и сооружений. Наибольшему пучению подвержены грунты содержащие пылеватые и глинистые частицы.
Нормативная глубина промерзания грунта - это среднее(за срок не менее 10 лет) значение максимальных глубин промерзание грунтов на открытой площадке оголённой зимой от снега а летом от растительного покрова. Нормативная глубина промерзания назначается по наблюдениям за сезонным промерзанием по теплотехническим расчётам в зависимости от средней температуры воздуха (СНиП 2.01.01-82) и по карте приведенной на рис 5.1 (В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»).
Расчётная глубина промерзания определяется по формуле:
- коэффициент влияния теплового режима принимаем равным для наружных стен отапливаемых зданий с подвалом равным =06.
- нормативная глубина промерзания принимаем по карте-схеме для г. Харьков
Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учётом типа и состояния грунтов основания и уровня подземных вод во время промерзания по табл. 5.2 (В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»).
Таким образом принимаю глубину заложения фундамента м исходя из всех вышеперечисленных факторов.
Разница отметки УГВ и подошвы фундамента 1.8м.
Так как основанием является супесь(=0714д.е)необходимо произвести ряд работ для укрепления.(уплотнение грунтов трамбованием или виброуплотнение).
Определение размеров подошвы фундаментов.
Основные размеры фундаментов малого заложения в большинстве случаев определяются исходя из расчёта оснований по деформациям. При этом принимают во внимание конструктивные соображения характер действующих нагрузок условие работы грунтового основания а также их прочностные и деформативные характеристики.
В соответствии с нормами проектирования конструкций все нагрузки считаются приложенными в центре тяжести подошвы фундамента. Основным методом расчёта является расчёт по деформациям т.е. по второй группе предельных состояний. При расчёте деформаций основания с использованием расчётных схем среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётного сопротивления грунта основания определяемого по формуле:
где и - коэффициенты условий работы принимаемые по табл.3(СНиП2.02.01-83);
k- коэффициент принимаемый равным k =1.1 если прочностные характеристики грунта ( и ) приняты по таблицам;
- коэффициенты принимаемые по таблице 4 (СНиП2.02.01-83);
kz- коэффициент принимаемый равным: при bf 10 м kz =1
bф - ширина подошвы фундамента м;
и - осредненное расчётное значение удельного веса грунтов залегающих ниже и выше подошвы фундамента;
с- расчётное значение удельного сцепления грунтов залегающих ниже подошвы фундамента кПа;
db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала м (для сооружений с подвалом шириной B 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м при ширине подвала B 20 м - db = 0).
d1 – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала; если d1>d db=225м;
где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала м;
hcf - толщина конструкции пола подвала м;
cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала кНм3 (тсм3);
Среднее давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
N- расчётная нагрузка по II группе приложенная к обрезу фундамента или на отметке спланированного уровня земля (табл. 4);
А- площадь подошвы м2
Среднее давление по подошве фундамента не должно превышать расчётного сопротивления несущего слоя грунта:
Под наружную несущую стену : условие выполняется при bф =16 м;
Под внутреннюю несущую стену :условие выполняется при bф =16 м;
Под наружную самонесущую стену: условие выполняется при bф =16 м;
Окончательно принимаю фундаментные плиты марки:
ФЛ 16.24 (bф =1600мм h = 300мм
ФЛ 16.12 (bф =1600мм h = 300мм
ФЛ 16.8 (bф =1600мм h = 300мм
Проектирование свайных фундаментов
В расчёт и проектирование свайных фундаментов включается решение следующих вопросов:
Выбор материала сваи;
определение необходимого размера сваи и допускаемого давления на сваю;
определения количества свай в ростверке;
размещение свай в плане;
расчёт прочности основания свайного фундамента.
Конструктивное решение сваи заводского изготовления:
Принимаю сваю квадратного сплошного сечения с ненапрягаемой арматурой марки С8-30 материал ростверка – бетон класса В20 и сваи – бетон класса В25 размеры поперечного сечения 300300 длина призматической части 8м длина острия 025 м( табл. 8.1. В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»). Свая погружается в сжимаемые слои грунта проходит II III IV слой и упирается в V слой – глины =02 погружение путём вдавливания в грунт
Проектируем сваи под все стены здания. По max расчётной нагрузке находим наибольшее давление на фундамент и определяем для него сваю та же свая будет подходить и под остальные стены т.к. давление на остальные стены меньше. Самое максимальное давление от нагрузки действует на внутреннюю несущую стену. Несущая способность свайных фундаментов определяется сопротивлением грунта под нижним концом сваи () и по боковой поверхности сваи ():
В расчётах давление р в плоскости острия свай принимают равномерно распределённым а эпюры реактивных давлений принимают в предположении что силы трения передаются на плоскость острия свай под углом:
- осредненное значение угла внутреннего трения грунтов которые проходит свая;
и - соответственно угол внутреннего трения и толщина слоёв этих грунтов.
R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи кПа принимаемое по табл. 9.1. ( В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»).
A – площадь опирания на грунт сваи м2 принимаемое по площади поперечного сечения сваи;
U – наружный периметр поперечного сечения сваи м;
и - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунтов и принимаемые по табл. 9.3.( В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»).
- расчётное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи кПа принимаемое по табл. 9.2 (В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов»).
(1*4800кПа*009м2+12м*(05*34м*465кПа+
+05*54м*8кПа+05*74м*60кПа+05*94м*64кПа))=1179кН.
Находим расчётную нагрузку на сваю по формуле:
Условие выполняется поэтому оставляем принятую сваю марки С8-30 и располагаем сваи в один ряд в виде лент под стены здания. Расстояние между осями висячих свай принимаем 900мм.
Основание условного свайного фундамента должно удовлетворять требованиям 2-й группе предельных состояний. Среднее давление по подошве не должно превышать расчетного сопротивления грунта а осадки – допустимых значений.
N0 – расчётная нагрузка на уровне спланированной отметки земли;
Условная площадь фундамента определяется по формуле:
- ширина условного фундамента;
- длина условного фундамента принимаемая как 1 м.п.
Расчетное сопротивление грунта
Условие удовлетворяет требованиям II группе предельных состояний
Расчетная Схема сваи С8-30
VI. Расчет фундамента по деформациям.
Определение осадки фундамента.
Полная осадка определяется как сумма осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи.
безразмерный коэффициент принимаемый равный
- средней значение дополнительных вертикальных напряжений в рассматриваемом слое;Дополнительные вертикальные напряжение на глубине z от подошвы фундамента - по вертикали проходящей через центр тяжести определяется по формуле:
- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента
Наружная несущая Р=19044кПа
Внутренняя несущая Р=21288кПа
Самонесущая стена Р=120кПа
Относительная осадка основания определяется по формуле:
- разность осадок смежных фундаментов
- расстояние между фундаментами
VII. Проверка на опрокидывание.
Проверка на опрокидывание выполняется относительно оси которая проходит через внешнюю грань подошвы фундамента. Должно выполнятся условие:
Gф – собственный вес фундамента
Gф=(21·06+03·16)25=435кНм
Gгр – вес грунта на обрезах
Gгр=186·05·21=1953 кНм
Мудерж=435·08+1953·1=5433 кНм
Мопрак=4344·088=3822кНм
Условие выполняется следовательно фундамент устойчив
Веселов В.А Проектирование оснований и фундаментов. – М.: Строиздат. 1990-303с.
СНиП 2.02.01-83*. Оснований зданий и сооружений. – М.: Строиздат 1995.-49с.
СНиП 2.02.03-85*. Свайные фундаменты. – М.: Строиздат. 1986. – 45с.
Методичні вказівки до виконання курсової роботи за курсом «Основи і фундаменти» Укл.: О.. Давиденко О.В.Емець. – Алчевськ ДонДТУ 2006 – 41с

фундаменты.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
План монолитного фундамента
Обмазка битумом за 2 раза
Кафедра строительных конструкций
План монолитного фундамента М1:200
План сборного фундамента М1:200
План сборного фундамента
гравийная подготовка
железобетонное перекрытие
песок средней крупности
План свайного фундамента

Титульник.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
Министерство образования и науки Украины
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

план,разрез,фасад.dwg

С О Г Л А С О В А Н О
План строительной площадки
Кафедра строительных конструкций