Проектирование фундаментов. Гостиница в г.Оренбург

чертеж++++++!.dwg

Подбетонка толщиной 100мм
Бетон марки 50 150мм
Обмазочная гидроизоляция
Рулонная гидроизоляция
Бетонная подготовка 100 мм
Бетонная подготовка 100мм
Схема расположения фундаментов
Низ на отметке -5.250
Низ на отметке -5.350
Низ на отметке -4.200
Низ на отметке -4.300
Низ на отметке -4.400
Гостиница в г.Оренбурге

моя (Восстановлен).doc

Определение нагрузок на фундаменты
Следует определить нагрузки на фундаменты семиэтажной гостиницы с подвалом. Планировочная отметка земли -2800. Отметка подвала -3.600. В подвале полы по грунту.
Здание имеет каркасную конструктивную схему. Высота этажа – 33 м.
Несущие стены – кирпичные толщина кирпичной кладки несущих стен – 430 мм и 500 мм. Колонны– железобетонные. Перегородки – кирпичные толщиной 120мм.
Плиты перекрытия – сборные железобетонные толщиной 300 мм.
Покрытие – железобетонные плиты покрытия опирающиеся на ригели.
Блоки стен в подвале выполняются толщиной 500 мм.
Сбор нагрузок осуществляем в соответствии со СНиП 2.01.07 – 85*
«Нагрузки и воздействия» ( - удельный вес).
1.1 Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент в осях Г-9
Грузовая площадь А=(382+382)(382+382)=1444 м2 где
м – расстояние между осями 8-9;
м – расстояние между осями 9-10;
м – расстояние между осями Д-Г;
м – расстояние между осями Г-В.
Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент приведён в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент:
Нормативная нагрузка кНм
Коэффициент надёжности по нагрузке
От перекрытия (7 перекрытие)
1Керамогранитная плитка
2 Бетонная подготовка
2Минераловатные плиты
3Один слой рубероида
3 Железобетонная плита
1 Гравий мелкий на мастике
2 Двухслойный рубероидный ковер
γ=6кНм3; t=0001144м;
4. Керамзит пенобетон
5. Обмазочная гидроизоляция
6. Железобетонная плита
От 7 ригелей b=03м; h=045м
γ=24 кНм3; 247(3.803045)=98.49кНм2.
1. Колонны на 7 этажах b=04 м; h1=33м h2=3
γ=24 кНм3; 24(733+3)0404=93.31кНм2.
Длительнодействующая
Нормативные нагрузки:
постоянные: N=880.795 кН
временные: длительная N=10.83кН
кратковременная N=21.66кН
Суммарная нагрузка с учётом коэффициентов надёжности по назначению сооружения (II класс ответственности здания) и коэффициентов сочетаний для длительно действующих нагрузок кратковременных составит:
N=095(880795+10.83095+21.6609)=865.05 кН.
Продольная сила от веса перекрытий:
N=095787.49+09510.83+0.9*21.66=777.89 кН.
Момент нормативной нагрузки от веса перекрытий:
M=N*e=777.89*0.15=116.68
Расчётные нагрузки первой группы предельных состояний:
постоянная: N=418.91 кН;
временая: длительная N=15.16 кН.
кратковременная N=30.32
Суммарная с учётом коэффициентов надёжности и сочетаний:
N=095(976.34+15.16095+0.9*30.32)= 967.13кН.
N=095873.7+09515.16+0.9*30.32=871.71 кН.
Момент расчётной нагрузки от веса перекрытий:
M=N*e=871.71*0.15=130.76
1.2 Сбор нагрузок на ленточный фундамент в осях Б-7
Грузовая площадь А=1.9*1=1.9 м2 где
9 м – половина расстояния между осями Б-В;
Сбор нагрузок на ленточный фундамент приведён в таблице 3.2:
От 7 стены с отметки -1900 до +19.500 γ=18 кНм3; 1*0.43*21.4*18=196.45кНм2.
1. От блоков в подвале b=05 м; γ=24 кНм3; 240.5*3.8*3.6=127.68кНм2.
постоянные: N=414.83кН;
временная длительно действующая: N=143 кН;
временная кратковременная: N=285 кН
N=095(414.83+0.95*1.43+0.9*2.85)=397.82кН.
Вычислим момент от внецентренного действия нагрузки от веса перекрытий в уровне спланированной поверхности земли имея в виду что главные балки заделываются в стены на глубину t=22 см а давление от них распределено по закону треугольника. Тогда эксцентриситет приложения внешней нагрузки будет равен (при толщине стены b=051 м):
e=b2 – t3=0512 – 0223=018 м.
N=09590.7+0.95*1.43+09285=397.82 кН.
М=Ne=397.820.18=16.22 кНм.
постоянная: N=457.25 кН;
временно длительно действующая: N=1.99 кН;
временная кратковременная: N=399 кН.
N=095(457.25+0951.99+093.99)=439.59 кН.
N=095*100.7+0951.99+09399=101.15 кН.
М=Ne=101.150.18=18.21 кНм.
1.3 Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент в осях Ж-5
Грузовая площадь А=(302+662)(3.82+3.82)=18.24 м2 где
м – расстояние между осями Е-Ж;
м – расстояние между осями Ж-И;
8 м – расстояние между осями 1-5 и 5-6.
Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент приведён в таблице 3.3
Таблица 3.3 – Сбор нагрузок на отдельно стоящий фундамент:
γ=24 кНм3; 247(4.803045)=124.41кНм2.
2. От несущей стены с отметки -1900 до +19500 длиной 38м за вычетом дверных проемов размером 1.5*2.1*0.43м; γ=18 кНм3; h=21.4м; b=0.43м
(3.8*0.43*21.46*1.5*2.1*0.43)18=573.02
3. От блоков в подвале b=05 м; γ=24 кНм3; 240.5*3.8*2.8=127.68кНм2.
4. От фундаментной балки подвале b=05; γ=24 кНм3; h=0.3м
постоянные: N=1673.14кН;
временая: длительная N=13.68 кН.
кратковременная N=27.36 кН
N=095(1673.74+1368095+27.3609)= 1625.22 кН.
Вычислим момент от внецентренного действия нагрузки от веса перекрытий в уровне спланированной поверхности земли по оси 6 имея в виду что главные балки заделываются в стены на глубину t=15 см а давление от них распределено по закону треугольника. Тогда эксцентриситет приложения внешней нагрузки будет равен (при толщине стены b=051 м): e=b2 – t3=0512 – 0153=0205 м.
N=095865.45+09513.68+0.9*27.36=859.798 кН.
М=Ne=859.7980205=128.97кНм.
постоянная: N=1847.05 кН;
временно длительно действующая: N=19.15кН;
временная кратковременная: N=38.204кН.
N=095(1847.05+09519.15+0938.204)=1804.64 кН.
Продольная сила от веса перекрытий: N=095*89802+09519.15+0938.204=963.24 кН.
М=Ne=963.240205=144.49 кНм.
Усилия на обрезах фундаментов от расчетных нагрузок в невыгодных сочетаниях
Оценка физико-механических свойств грунтов в основании сооружения
Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов
Гранулометрический состав размер частиц в мм
Пределы пластичности
Удельное сцеплениеС кПа
Угол внутреннего трения φ º
Коэффициент фильтрации
Степень сжимаемости МПа-1
Геологи-ческий индекс
Рис2.1.Разрез грунта и фундаментов
Для заданного варианта грунтовых условий производим оценку характеристик слоев грунта с целью использования его в качестве естественного основания.
- число пластичности:
-показатель (индекс) текучести:
- коэффициент пористости:
-удельный вес грунта естественного сложения;
-удельный вес твердых частиц .
- степень влажности:
По интерполяции в зависимости от коэффициента пористости е = 0729 и показателя текучести Jl = -0432 находим значение расчетного сопротивления Ro:
Суглинок тугопластичный
W-естественная влажность грунта.
По интерполяции в зависимости от коэффициента пористости е = 0583 и показателя текучести Jl = 0273 находим значение расчетного сопротивления Ro:
По интерполяции в зависимости от коэффициента пористости е = 0649 и показателя текучести Jl = 0228 находим значение расчетного сопротивления Ro:
Песок мелкийсредней плотностивлажный
- значение расчетного сопротивления (для мелких песков):
Определение глубины заложения фундамента
Определяем расчетную глубину промерзания по формуле:
где - коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения на глубину промерзания грунтов у фундаментов =05;
- нормативная глубина промерзания.
Определяем нормативную глубину промерзания по формуле:
где - глубина промерзания: для суглинков =023м;
- коэффициент равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур воздуха в данном районе.
Для г. Оренбург определяем :
Расчетная глубина промерзания для здания с подвалом:
1. 1. Фундамент №1 по осям Г-9
Определение размеров фундамента в плане
Определим необходимые размеры подошвы отдельного фундамента при условии что к нему приложена вертикальная сила и момент действующий в одном направлении; глубина заложения фундамента ; с подвалом.
В первом приближении определяем ориентировочную площадь подошвы фундамента:
где расчетная нагрузка по II группе предельных состояний приложенная к обрезу фундамента;
условное расчетное сопротивление грунта основания;
осредненное расчетное значение удельного веса грунта и материала фундамента
глубина заложения фундамента считая от планировочной отметки или пола здания по грунту
Найдем расчетное сопротивление грунтов основания по формуле:
где и коэффициенты условий работы по интерполяции при отношении
коэффициент принимаемый т.к. в курсовом проекте характеристики прочности грунта определены опытным путем;
коэффициенты принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения слоя грунта залегающего под подошвой фундамента:
коэффициент принимаемый равным 1 при ;
ширина подошвы фундамента ;
осредненное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;
то же для грунтов залегающих выше подошвы;
глубина заложения фундаментов бесподвальных зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения фундаментов от уровня пола подвала;
глубина пола подвала принимаемая в зависимости от ширины сооружения м;
расчетная величина удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
–Значение удельного веса выше подошвы фундамента:
–Значение удельного веса ниже подошвы фундамента:
При новом расчетном сопротивлении грунтов основания найдем площадь подошвы:
Учитывая что на фундамент действует момент то увеличим площадь подошвы на 20% тогда
Принимаем размеры подошвы фундамента – 18х15х045; ФА 13-18
Для b=15м определим;
Находим вес фундамента согласно принятым размерам
Определяем расчетный вес грунта над уступами фундамента:
Сравним среднее давление по подошве фундамента с расчетным сопротивлением грунта используя следующее условие:
кНм2 4531 кНм2 - условие выполняется
Тогда эксцентриситет .
-фундамент внецентренно нагружен
Определяем экономичен ли выбранный фундамента (5%-10%)
%–фундамент экономичен.
Окончательно принимаем размеры подошвы 18х15х045; ФА 13-18
1.2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
Определяем дополнительное давление:
2*05+192*025+7732=8313
Осадка основания фундамента:
1.3. Расчет осадок фундаментов методом эквивалентного слоя Н.А. Цытовича
Размер подошвы фундамента 18
При и ; найдем по интерполяции
Найдем мощность эквивалентного слоя по формуле:
тогда сжимаемая толща
Построив треугольную эпюру определим соответствующие значения и (см рис)
1.4. Расчет затухания осадки во времени
Коэффициент фильтрации грунта:
где Н – мощность сжимаемого слоя грунта
Коэффициент консолидации
- средний относительный коэффициент сжимаемости грунтов в пределах всей толщи;
- удельный вес воды.
Время осадки определяется:
Мощность сжимаемого слоя грунта Н =339 м.
Коэффициент относительный сжимаемости грунтов:
Полная величина осадки: см
Средний коэффициент фильтрации для всей сжимаемой толщи:
Коэффициент консолидации:
График развития во времени осадки фундамента:
Фундамент №2 по осям Б-7
Определим ширину подошвы ленточного фундамента здания с подвалом при условии что к нему приложена вертикальная сила и момент
Подбираем фундамент:
ФЛ 12-12-2 1 m=087т; V=0347 м3
ФБС 12-5-6-Т 6 m=079т V=0331 м3
Находим вес фундамента согласно принятым размерам на 1м длины:
Определяем расчетный вес пола со стороны подвала над уступами фундамента:
Определяем давление на подпорную стенку у подошвы фундамента:
где L – высота подпорной стенки;
- среднее значение угла сдвига
Находим момент с учетом давления приложенного к поверхности грунта:
%–фундамент экономичен.
2.2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
8*202+006*179+3241=3712
4*192+02*202+7106=7587
3*1031+021*192+7587=8021
2.3. Расчет осадок фундаментов методом эквивалентного слоя Н.А. Цытовича
м тогда сжимаемая толща
Построив треугольную эпюру определим соответствующие значения и (см. рис.)
2.4. Расчет затухания осадки во времени
Высота треугольной эпюры .Полная величина осадки
Определим средний коэффициент фильтрации:
Определим коэффициент относительной сжимаемости:
Определяем период времени соответствующий осадке:
3. Фундамент №3 по осям Ж-5
3.1. Определение размеров фундамента в плане
Определим ширину подошвы ленточного фундамента здания с подвалом при условии что к нему приложена вертикальная сила и момент.
Фундамент принимаем двухступенчатый с размером нижней ступени м марка ФА 31-36.
С учетом полученного значения производим повторный расчет сопротивления грунта.
С учетом высоты фундамента выписываем объем бетона для нашего фундамента:
Определяем нагрузку от фундамента:
Определяем нагрузку от грунта на ступени:
Проверяем выполняется ли условие:
Окончательно принимаем размеры подошвы 24х18х03; ФА 31-36
3.2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
1*202+025*192+76104=8313
3.3. Расчет осадок фундаментов методом эквивалентного слоя Н.А. Цытовича
Размер подошвы фундамента 24
3.4. Расчет затухания осадки во времени
Высота треугольной эпюры
Полная величина осадки
Средний относительный коэффициент сжимаемости грунтов
Свайный Фундамент по осям Г-9
Выбор глубины заложения ростверка несущего слоя грунта и конструкции сваи.
Нагрузки на фундамент: ;
Глубину заложения ростверка принимаем конструктивно.
Принимаем сваю с сечением 30x30 см. Марка сваи С3-30 бетон В15 рабочая арматура 412 А-I.
Определение несущей способности и силы сопротивления сваи по грунту
Несущую способность сваи по грунту определяют по формуле:
где - расчетное сопротивление -го слоя грунта по боковой поверхности сваи кПа;
- толщина -го слоя грунта м; (при забивке свай молотом):
Сила расчетного сопротивления сваи по грунту определяем по формуле:
Сила расчетного сопротивления сваи по материалу:
Определение приближенного веса ростверка и числа свай
Определяем среднее давление под подошвой ростверка:
Площадь подошвы ростверка:
Приближенный вес ростверка с грунтом на уступах:
Определяем число свай:
Конструирование ростверка
Объем грунта на ступенях ростверка:
Определяем расчетный вес ростверка
Определяем расчетный вес грунта:
Проверка усилий передаваемых на сваи
Вычисляем суммарную расчетную нагрузку и момент на сваи в уровне подошвы ростверка:
Расчетное усилие передаваемое на сваю:
Все сваи сжаты максимальное расчетное усилие на сваю не превышает силы расчетного сопротивления сваи.
Расчет осадки фундамента
Проверку давления на грунт выполняем от условного фундамента ABCD. Расстояние между наружними гранями крайних рядов м.
Определяем средневзвешенное значение угла внутреннего трения:
Определяем размеры подошвы условного фундамента:
Определяем вес условного фундамента:
Давление на грунт от условного фундамента:
Определяем расчетное сопротивление грунта R расположенного ниже условного фундамента
- требование выполняется.
Расчет осадки выполняем методом послойного суммирования.
Природное давление на уровне подошвы условного фундамента:
Дополнительное давление по подошве условного фундамента:
5*1031+075*1004+115202=12325
Свайный Фундамент по осям Б-7
Принимаем сваю с сечением 30x30 см. Марка сваи С4-30 бетон В15 рабочая арматура 412 А-I.
- толщина -го слоя грунта м; ( при забивке свай молотом):
Определение числа свай
Окончательно число свай на 1м фундамента примем равный 2шт.
Конструируем ростверк при двухрядном расположении свай
Определяем вес ростверка:
Определяем вес грунта:
Определяем вес стеновых блоков марки ФБС 12-5-6Т:
Находим шаг свай в ряду:
Расчет осадки фундамента
Проверку давления на грунт выполняем от условного фундамента ABCD.
Определяем вес сваи:
Определение веса фундамента
Давление на грунт от фундамента:
Осадку вычисляем по формуле:
Свайный Фундамент по осям Ж-5
Глубину заложения ростверка принимаем конструктивно
Принимаем сваю с сечением 30x30 см. Марка сваи С5-30 бетон В15 рабочая арматура 412 А-I.
Определяем число свай: .
Конструирование ростверка.
Вычисляем суммарную расчетную нагрузку на сваи в уровне подошвы ростверка:
268кПаR=66511кПа - требование выполняется.
1*1004+1031*097+10571=11682
Осадку вычисляем по формуле:
Б.И. Далматов и др. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. Пособие – М.: Изд. АСВ 2001
И.А Шерешевский Конструирование гражданских зданий . Учеб пособие для техникумов. – Л.: Стойиздат. Ленингр. отд-е 1981
СНиП 2.02.01-83* Основание зданий и сооружений – М.: 1995