ОиФ Фундамент здания химической лаборатории

19-ЗСБс-СТ3 ОиФ.dwg

Суглинок жёлто-бурый мягкопластичный
насыщенный водой γ0=18.5кНм3
Глина бурая тугопластичная
насыщенная водой γ0=18
Супесь зелёно-бурая пластичная
насыщенная водой γ0=21
Песок серо-бурый средней крупности
средней плотности насыщенный водой γ0=20кНм3
насыщенный водой γ0=18.6кНм3
Пустотная плита перекрытия 220
Керамзитобетонная стяжка 40
Керамическая плитка 10
Суглинок γ0=18.6кНм3
Курсовой проект тема: Здание химической лаборатории
Инженерно-геологический разрез М1:100
Узел устройства ленточного фундамента М1:100
Обмазочная гидроизоляция 2 слоя битумной мастики
План фундаментов М1:100
Развёртка по оси "Г" М1:100
средней плотности насыщенный водой
Узел устройства свайного фундамента М1:100
Узел устройства ленточного фундамента
Узел устройства свайного фундамента
Инженерно-геологический разрез
Развёртка фундаментов по оси Г"

19-ЗСБс-СТ3 ОиФ.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет» (КубГТУ)
Кафедра строительных конструкций
Направление подготовки 08.03.01 Строительство
по дисциплине «Основания и фундаменты»
Руководитель (нормоконтролёр) работы Гречишкина АП.
(подпись дата расшифровка подписи)
Члены комиссии: Гречишкина А.П.л
Пояснительная записка курсового проекта содержит:
стр. 43 рис. 10 табл. 5 источников – 8.
Иллюстрационная часть курсового проекта: 1 лист формата А1.
ГРУНТЫ СБОР НАГРУЗОК ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ОСАДКА.
Объект исследования: Здание химической лаборатории.
анализ инженерно-геологических условий;
подбор ленточного и свайного фундаментов по заданному сечению.
Предмет исследования: основания и фундамент здания.
Основные конструкции и технико-экономические показатели: количество этажей – 8 (в исследуемой части 3 этажа) номер строительной площадки – 4 нормативная глубина промерзания грунта – 08 м нормативная снеговая нагрузка – 1 кПа глубина подвала – 3 м.
В данном курсовом проекте приведены расчёты связанные с проектированием фундаментов мелкого и глубокого заложения описаны инженерно-геологические условия района строительной площадки определены физико-механические характеристики грунтов приведён сбор нагрузок сечения указанного на плане здания. Также запроектированы и проверены фундамент мелкого заложения и свайный фундамент.
Анализ инженерно-геологических условий8
1 Первый образец грунта – суглинок жёлто-бурый пластичный9
2 Второй образец грунта – суглинок жёлто-бурый пластичный10
3 Третий образец грунта – глина бурая пластичная11
4 Четвёртый образец грунта – супесь зелёно-бурая текучая12
5 Пятый образец грунта – песок серо-бурый средней крупности средней плотности насыщенный водой13
Расчёт нагрузок на фундамент здания15
Проектирование ленточного фундамента17
1 Подбор размеров подошвы фундамента18
2 Проверка на внецентренное сжатие22
3 Определение конечной осадки ленточного фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования27
Проектирование свайного фундамента32
1 Выбор типа и размеров свай32
2 Выбор типа и глубины заложения ростверка32
3 Определение несущей способности сваи по грунту33
4 Размещение свай и уточнение размеров ростверка36
5 Проверка свайного фундамента по I ГПС36
6 Расчёт свайного фундамента по II ГПС37
7 Осадка свайного фундамента38
Надёжность оснований и фундаментов удешевление работ по их устройству всегда была и остаётся весьма актуальной задачей решение которой в значительной степени зависит от умения правильно оценить инженерно-геологические условия площадок строительства свойства грунтов в основаниях совместную работу деформирующимися фундаментами и конструкциями сооружения от рациональности выбранных типов оснований и фундаментов а также размеров последних от качества выполненных работ.
Исходя из этих целей при разработке фундаментов для здания заданного для курсового проекта выбор конструктивных решений был производен исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учётом специфики грунтов уровня подземных вод максимального снижения материалоёмкости трудоёмкости стоимости строительства и т.п. Запроектированные фундаменты обеспечивают необходимую прочность и устойчивость.
Последняя цифра шифра
Предпоследняя цифра шифра
Отметка пола подвала
Снеговая нагрузка кПа
Глубина промерзания м
Подвал в осях 17-ВГ.
Расчётное сечение 5-5 – по наружной несущей стене по оси «Г».
Строительная площадка № 4
Рисунок 1. Физические характеристики грунта
Образец взят с глубины от поверх. земли
Гранулометрический состав грунта в %
Границы текучести и пластичности %
Таблица 1. Результаты определения физических характеристик грунта
Рисунок 2. Схема сооружения
Здание химической лаборатории. Сооружение №1 (рис. 2). Здание химической лаборатории запроектировано из сборного железобетонного каркаса. Железобетонные сборные колонны каркаса в продольном направлении имеет шаг 6 м сечение колонн 80х60 см в поперечном направлении – 4 м сечение колонны 40x40 см. В 6-этажной части здания толщина наружных стен из навесных утеплённых железобетонных панелей 30 см объёмный вес материала стены γ = 104 Нм3 (1000 кгсм3). Самонесущие стены в 8- и 3-этажных частях здания предусмотрены из бетонных блоков с объёмным весом γ = 18*104 Нм3 (1800 кгсм3) толщина блока 40 см. Междуэтажные перекрытия выполняется из крупноразмерного многопустотного железобетонного настила размерами 12x3 м и 6x3 м толщиной 22 см. В правой 3-этажной части лаборатории между осями В и Г располагается технический подвал высотой 3 м. Кровля плоская из железобетонных панелей. Тип чердачного утеплителя и его толщина а также полы перегородки и лестницы выбираются студентом. Отметка пола первого этажа на 04 м ± 000 м выше планировочной отметки.
Анализ инженерно-геологических условий
Для оценки прочности и сжимаемости грунтов необходимо установить полное наименование грунтов представленных в геологическом разрезе глубину заложения подземных вод. Для этого необходимо рассчитать ряд вспомогательных характеристик грунта.
Рисунок 3. Инженерно-геологический разрез по скважине № 3
1 Первый образец грунта – суглинок жёлто-бурый пластичный
Определяем удельный вес грунта
Определяем коэффициент пористости грунта:
где γs – удельный вес твёрдых частиц грунта кНм3;
γ0 – удельный вес грунта кНм3;
– природная влажность грунта.
Определяем степень влажности:
(по табл. 3.6 насыщенный водой)(4)
где γw – удельный вес воды 10 кНм3.
Определяем число пластичности:
(по табл. 3.2 суглинок)(5)
где P – влажность на границе раскатывания;
L – влажность на границе текучести.
Определяем показатель текучести:
(по табл. 3.1 мягкопластичный)(6)
Определяем главные характеристики грунта:
R0 = 0177 МПа (по табл.3.7);
C = 0016 МПа; = 16° (по табл.3.10);
E = 8 МПа (по табл.3.11)
где R0 – расчётное сопротивление;
C – удельное сцепление;
– угол внутреннего трения;
E – нормативное значение модуля упругости.
2 Второй образец грунта – суглинок жёлто-бурый пластичный
Определяем удельный вес грунта:
(по табл. 3.6 насыщенный водой)(10)
(по табл. 3.2 суглинок)(11)
(по табл. 3.1 мягкопластичный)(12)
R0 = 0183 МПа (по табл.3.7);
C = 00164 МПа; = 162° (по табл.3.10);
E = 84 МПа (по табл.3.11)
3 Третий образец грунта – глина бурая пластичная
(по табл. 3.6 насыщенная водой)(16)
(по табл. 3.2 глина)(17)
(по табл. 3.1 тугопластичная)(18)
R0 = 0243 МПа (по табл.3.7);
C = 0041 МПа; = 152° (по табл.3.10);
E = 138 МПа (по табл.3.11)
4 Четвёртый образец грунта – супесь зелёно-бурая текучая
(по табл. 3.6 насыщенная водой)(22)
(по табл. 3.2 супесь)(23)
(по табл. 3.1 пластичная)(24)
R0 = 03 МПа (по табл.3.7);
C = 0016 МПа; = 302° (по табл.3.10);
E = 32 МПа (по табл.3.11)
5 Пятый образец грунта – песок серо-бурый средней крупности средней плотности насыщенный водой
(по табл. 3.6 насыщенный водой)(28)
Определяем тип песка по гранулометрическому составу.
По т.3.4 – песок средней крупности т.к. масса частиц крупнее 0.25 мм составляет 56 % 50 %.
Определяем плотность сложения песка:
По т.3.5– средней плотности т.к. е = 066 075;
R0 = 04 МПа (по т.3.8);
C = 0001 МПа; = 38°;
E = 30 МПа (по т.3.9).
Результаты сведём в таблицу.
Таблица 2- Расчётные характеристики грунтов
Суглинок жёлто-бурый мягкопластичный
Глина бурая тугопластичная
Супесь зелёно-бурая пластичная
Судя по геологическому профилю площадка имеет спокойный рельеф. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Суглинок и глина могут служить естественным основанием. Подземные воды не будут влиять на возведение фундаментов мелкого заложения и эксплуатацию здания. Суглинок и глина обладают хорошими прочностными характеристиками.
2 Расчёт нагрузок на фундамент здания
Для определения нагрузок вычислим грузовую площадь на которую подсчитаем полезную нагрузку и собственную массу конструкций. Подсчёт нагрузки приходящейся на метр длины несущей стены производим на уровне отметки верха фундамента.
Таблица 2 – Сбор нагрузок на фундамент по сеч. I-I Агр = 295х575 = 1696 м2.
Нормативная нагрузка кН
Коэффициент надёжности по нагрузке γf
Коэффициент сочетаний
Расчётная нагрузка кН
на 1 м2 груз. площади
Покрытие-2 слоя кровельного ковра "Техноэласт ЭПП
Уклонообразующий слой из керамзитобетон 50-200 мм. р-1200 кгм3
Теплоизоляция-плиты из минеральной ваты t-120 мм. P-100кгм3
Ребристая ж.б. плита
Междуэтажное перекрытие
Керамзитобетонная стяжка t-40 мм. р-1200 кгм3
Пустотная плита перекрытия h-220мм.
Итого постоянных нагрузок
Полезная нагрузка на перекрытие типового этажа
Полезная на все этажи с учётом n2 = 05+(05√3) = 0.789
Итого временная нагрузка
Итого полная на п.м.
Полная масса простенка (L-575 м.) За вычетом оконных проёмов
Масса простенка на п.м.
3 Проектирование ленточного фундамента
После оценки инженерно-геологических условий и сбора нагрузок на фундамент необходимой перейти непосредственно к расчёту.
Расчёт начинается с выбора глубины заложения ленточного фундамента в зависимости от характеристик грунтов и уровня подземных вод глубины промерзания грунта в районе строительства наличия подвала количества и размеров фундаментных стеновых блоков и подушки. На этом этапе глубина заложения назначается предварительно впоследствии она может меняться в результате подбора подушки фундамента и проверок на внецентренное сжатие. Также немаловажное влияние на глубину заложения оказывает наличие подземных коммуникаций и конструктивные особенности здания.
В нашем случае важно учесть:
глубина подвала по заданию – 3 м;
нормативная глубина промерзания грунта – 08 м.
Расчётная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:
df = Kndfn = 0708 = 056 м.(29)
где dfn – нормативная глубина промерзания (по району строительства)
Kn – коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений. Kn = 07 (по табл.6.1).
Глубина подвала глубине промерзания удовлетворяет.
Предварительно назначаем глубину заложения фундамента – 317 м исходя из размеров фундаментных блоков и подушки.
Выбранная глубина заложения не находится на границе раздела грунтов. Уровень подземных вод расположен ниже подошвы фундамента.
3.1 Подбор размеров подошвы фундамента
Вычислим предварительную площадь фундамента по формуле:
R0 – табличное значение расчётного сопротивления грунта несущего слоя кПа;
γф – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах (принять 20 кНм3);
d – глубина заложения фундамента м.
Выбираем фундаментную подушку ФЛ 12.24-3:
b = 1200 мм; L = 2380 мм; h = 300 мм; m = 163 т;
Принимаем блоки бетонные стен подвалов ФБС 24.4.6-Т.
b = 400 мм; L = 2380 мм; h = 600 мм; m = 13 т;
Основным критерием при подборе размеров подошвы фундамента является выполнение условия:
NФБС – вес фундаментных блоков кН;
NФП – вес фундаментной плиты;
Nпригр – вес пригруза;
Nгпл – вес грунта с левой стороны от фундамента кН;
Nгрп – вес грунта с правой стороны от фундамента кН;
Nпола – вес пола кН;
Aф – принятая площадь фундамента м2.
R – расчётное сопротивление грунта определяемое по формуле:
где b = 12 м – ширина подошвы фундамента;
γc1 и γc2 – коэффициенты условия работы принимаемые по табл. 6.2 методических указаний [1]. Для суглинка мягкопластичного влажного γc1 = 11. Значение коэффициента γc2 определяемого для сооружений с жёсткой конструктивной схемой зависит ещё и от величины отношения длины сооружения или его отсека к высоте LH.
L H = 914 м. = 053 тогда γc2 = 1.
К – коэффициент надёжности принимаемый равным 11 когда прочностные характеристики грунта (C и φ) приняты по таблицам;
Kz – коэффициент при b ≤ 10 м принимаемый равным 1;
γ0II = 185 кНм3 – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента до глубины 05b (по табл. 1);
γ’0II = 185 кНм3 – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента (принимаем равным значению удельного веса суглинка тугопластичного влажного так как выше подошвы фундамента залегает только один тип грунта (слой чернозёма не учитываем) (по табл. 1);
5 – коэффициент для расчётной характеристики грунта обратной засыпки γ’0
Mγ Mq Mc – коэффициенты определяемые в зависимости от величины угла внутреннего трения φn = 16o (по табл. 1) для суглинка мягкопластичного по таблице 6.3 методических указаний [2]: Mγ = 036 Mq = 243 Mc = 499.
CII = 0016 МПа = 16 кПа – расчётное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента (по табл. 1);
db = 26 м – глубина подвала (расстояние от уровня поверхности земли до пола подвала);
dI – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала определяемая по формуле:
где hs = 042 м – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала (см. рис.4);
hcf = 150 мм = 015 м – толщина конструкции пола подвала;
γcf = 24 кНм3 – расчётное значение удельного веса конструкции пола подвала.
Была опробована подушка ФЛ 6.24-4 она показала перегруз а ФЛ 8.24-3 и ФЛ 10.24-3 не прошли проверку на внецентренное сжатие поэтому оставляем подушку ФЛ 12.24-3.
Рисунок 4 – Ленточный фундамент
3.2 Проверка на внецентренное сжатие
При внецентренном загружении фундамента последовательным приближением добиваются удовлетворения следующих условий:
Рисунок 5 – Схема распределения краевых давлений по подошве фундамента
для максимального краевого давления:
для минимального давления:
Краевые давления по подошве фундамента вычисляют по формуле:
W – момент сопротивления площади подошвы фундамента м3.
Для ленточного фундамента:
– момент сопротивления площади подошвы ленточного фундамента (a - большая сторона фундамента в м чаще всего ориентирована в направлении действия момента для ленточного фундамента a = 1 м; bФЛ = 800 мм = 08 м - ширина ленточного фундамента);
Проведём расчёт моментов от действующих нагрузок для определения ΣMiII:
Рисунок 6 – Схема к определению моментов
Рисунок 7 – Схема к определению эксцентриситета для Mпер
Моменты от вертикальных нагрузок:
Стена момента не даёт.
Момент от перекрытия 1 этажа:
При опирании на фундаментные блоки перекрытие будет создавать треугольную эпюру давления. Равнодействующая этой эпюры будет находится на расстоянии 100·13 = 33 мм = 0033 м от внутренней грани ФБС (100 мм – величина опирания перекрытия на фундаментный блок для данной конструкции). Далее определим эксцентриситет перекрытия (плечо для определения момента от перекрытия):
где bфбс = 400 мм = 04 м – ширина фундаментных блоков.
Момент от перекрытия:
где l1 = 1 м – так как сбор нагрузок производился сразу на погонный метр.
Фундаментные блоки момента не дают.
Фундаментная подушка момента не даёт.
Момент от собственного веса грунта на левой консоли подушки:
Момент от собственного веса грунта на правой консоли подушки:
Момент от пола подвала:
Моменты от горизонтально действующих нагрузок:
Расчётные характеристики грунта засыпки (умножаем характеристики несущего слоя грунта на коэффициенты так как при обратной засыпке невозможно путём уплотнения привести грунт к естественному состоянию следовательно характеристики претерпевают изменения в худшую сторону):
Вспомогательные характеристики для расчёта:
Момент от горизонтального активного давления грунта от собственной массы:
где интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственной массы на уровне подошвы фундамента (с учётом допущения что если первое слагаемое с скобках γII’ γf h λ меньше чем CII’KI то второе слагаемое не учитываем):
где h = d = 317 м – глубина заложения;
у – расстояние от поверхности земли до той точки в которой требуется определить значение Pγ; так как нам требуется найти Pγ ma
γf =1 – коэффициент надёжности.
Момент от горизонтального активного давления грунта от нагрузки q:
где интенсивность горизонтального давления грунта от нагрузки q на поверхности земли:
где q = 10кНм2равномерно распределённая нагрузка от пригруза.
Момент в уровне подошвы:
Опорная реакция в уровне низа плиты перекрытия надподвального этажа:
где Н = 33 м – расстояние от низа плиты перекрытия первого этажа до подошвы фундамента;
Mc = 499 - коэффициент определяемые в зависимости от величины угла внутреннего трения φn = 16o (по табл. 1) для мелкого песка по таблице 6.3 методических указаний [2] (см. п. 3.1);
h1 = 013 м - расстояние от низа перекрытия первого этажа до уровня земли;
h2 = 275 м – расстояние от уровня земли до низа пола подвала;
h3 = 042 м – расстояние от низа фундаментной подушки (ФЛ) до низа пола подвала;
- момент инерции 1 м стены подвала;
Еb = 14500 МПа – модуль упругости бетонных блоков принимаемых по СНиП 2.02.01-84*;
Е = 977 МПа – модуль упругости деформации грунта основания (суглинка тугопластичного влажного).
Сумма всех моментов:
R = 1217942 = 21531 кПа
PMAXII = 1963 кПа 12R = 21531 кПа
Условия выполняются. Размеры фундамента достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций.
3.3 Определение конечной осадки ленточного фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования
Ширина подошвы ленточного фундамента b = 12 м. Среднее давление фундамента РII = 10779 кПа.
Разбиваем толщину грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои высотой Δh = 04b = 048 м.
Для вертикали проходящей через середину подошвы фундамента находим напряжения от собственного веса грунта zq и дополнительные давления zp.
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на границе слоя расположенного на глубине Z от подошвы фундамента определяются по формуле:
В уровне подошвы фундамента (точка 0):
Ниже уровня подземных вод (УПВ) в песках и глинистых грунтах с IL > 05 учитывают взвешивающее действие воды:
Для супеси пластичной:
Для песка средней крупности плотного:
Дополнительные вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента действующие по оси проходящей через центр подошвы фундамента определяем по формуле:
(PII – zq0) - дополнительное вертикальное давление на основание в уровне фундамента.
Коэффициенты затухания αi для ленточных фундаментов определены по табл.1.1 [5] и записаны в таблице 3.
Значения дополнительных вертикальных напряжений в остальных точках определяются аналогично. Результаты вычислений записаны в табл.3.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине где выполняется условие:
В соответствии с данным условием нижняя граница сжимаемой толщи ВС будет находиться на уровне 5 точки: 1909 кПа 02·1162 = 2324 кПа.
Осадка основания определяется методом послойного суммирования:
где – безразмерный коэффициент равный 08;
hi Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.
Таблица 3 - Расчёт zq и zp для ленточного фундамента
Наименование грунта
Суглинок жёлто-бурый мягкопластичный насыщенный водой
γ0 = 18.5 кНм3 e = 085 E = 8 МПа
насыщенный водой γ0 = 18.6 кНм3 e = 084 E = 84 МПа
насыщенная водой γ0 = 188 кНм3 e = 089 E = 138 МПа
насыщенная водой γ0 = 217 кНм3 e = 043 E = 32 МПа
Сравним полученную конечную осадку основания с предельно допустимой определенной по таблице Г1 приложение Г СП 22.13330.2016.
Таким образом осадка фундамента: ΣS = 0004 м Su = 01 м.
Осадка основания фундамента находится в пределах допуска.
Рисунок 8 – К расчёту осадки ленточного фундамента
4 Проектирование свайного фундамента
Расчёт свайного фундамента начинается с выбора длины сваи в зависимости от характеристик грунтов и уровня подземных вод. Сначала длина назначается предварительно впоследствии она может меняться в результате проверки. Также необходимо учесть конструктивные особенности здания.
4.1 Выбор типа и размеров свай
Острие сваи следует располагать в прочных малосжимаемых грунтах. Заглубление сваи в опорный (несущий) слой должно быть не менее 05-10 м причём меньшие значения – при прочных грунтах (глинистые с JL 01 пески гравелистые крупные средней крупности). Рекомендуется заводить сваю в несущий слой на 2-3 м. Острие сваи не должно совпадать с границей слоёв а быть выше её на 1 м или ниже на 05 м.
Назначив ориентировочно положение нижнего конца сваи устанавливают требуемую длину сваи округляют её (в большую сторону) до ближайшей стандартной сваи и уточняют положение нижнего конца сваи. Принимают поперечное сечение сваи. Следует помнить что длина забивных свай измеряется от головы сваи до начала острия.
Минимальная длина свай при центральной нагрузке – не менее 25 м при внецентренной – 4 м.
Предварительно выбираем сваю С4-30. Выбранная свая не находится на границе раздела грунтов.
4.2 Выбор типа и глубины заложения ростверка
Ростверки выполняют из монолитного или сборного железобетона. Обычно по конструктивным соображениям hp ≥ h0+ 025 но не менее 30 см.
(h0 - величина заделки сваи в ростверк). Чаще всего осуществляется свободное сопряжение сваи с ростверком заделкой её на глубину 5-10 см.
Ростверк как правило располагается ниже подвала.
В нашем случае исходя из условия hp ≥ 01+025 = 035 принимаем железобетонный ростверк высотой 04 м толщиной 06 м.
4.3 Определение несущей способности сваи по грунту
Расчёт свайных фундаментов должен проводиться по двум группам предельных состояний:
– по первой группе расчётом несущей способности грунта оснований свайных фундаментов;
– по второй группе расчётом осадок оснований свайных фундаментов.
Одиночную сваю по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия:
где Fd – расчётная несущая способность сваи по грунту;
γk – коэффициент надёжности в курсовой работе принять равным 14;
N – расчётная нагрузка передаваемая на сваю определяемая с учётом коэффициентов надёжности по нагрузке γf.
Несущая способность висячей сваи по грунту работающей на сжимающую нагрузку определяется по формуле:
где γс – коэффициент условий работы сваи в грунте принимаемый γс = 1;
γCR – коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи принимаемый по таблице 7.3 методических указаний [1] (для погружение ударным способом);
R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяемое по таблице 7.1 методических указаний [1];
A – площадь опирания на грунт сваи м;
U – наружный периметр поперечного сечения сваи м;
γcfi – коэффициент условия работы на боковой поверхности сваи определяемый по таблице 7.3 методических указаний [1] (погружение ударным способом).
R = 4013 кПа (при глубине погружения нижнего конца сваи 1017 м);
Таблица 4 - Для определения несущей способности сваи по грунту
Расчётная несущая способность сваи с учётом коэффициента надёжности:
Определяем количество свай в свайном фундаменте:
где k – коэффициент учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной силы принимаемый в пределах 11 – 12. В расчёте принимаем k = 115;
Noil = 8831 - расчётная нагрузка по I ГПС:
- вес 1 м.п. ростверка.
Расстояние между сваями:
принимаем из условия amax = 6d a =18 м
Рисунок 9 – К расчёту свайного фундамента
4.4 Размещение свай и уточнение размеров ростверка
В данном курсовом проекте принят прямоугольный ростверк. Сваи размещаются в нём в 1 ряд симметрично относительно оси нагрузки. Минимальное расстояние между осями висячих свай принято не менее 3d (d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи) и не менее 07 м. Максимальное расстояние – 6d.
Проверяем данное условие:
amax = 6 · d = 6 · 03 = 18 м
где d – сторона сваи в сечении м.
Условие выполняется. Окончательно принимаем а =18 м.
Расстояние в свету от края сваи до края ростверка 15 см. Ширина ростверка назначена 600 мм высота – 400 мм.
4.5 Проверка свайного фундамента по I ГПС
После определения конструкции ростверка выполняется окончательная проверка свайного фундамента по несущей способности. Проверке подлежит наиболее нагруженная крайняя свая. Расчётная нагрузка на сваю определяется по формуле:
n – количество свай в ростверке;
yi – то же до оси каждой сваи м.
Так как принимаем одну сваю второе слагаемое равно 0.
Запас несущей способности 458 %.
4.6 Расчёт свайного фундамента по II ГПС
Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов залегающих в пределах длины сваи при слоистом их напластовании определяется:
Ширина условного фундамента:
Площадь подошвы условного фундамента:
Среднее давление под подошвой условного фундамента:
Nрост = 6 кН – вес ростверка;
Расчётное сопротивление грунта основания условного фундамента:
где γc1 = 11 (по табл.6.2);
γc2 = 1 (по табл.6.2);
Для φ = 38° (по табл.6.3):
4.7 Осадка свайного фундамента
Размеры подошвы условного грунтосвайного массива:
lсв = 7 м bусл = 185 м.
Среднее давление под подошвой условного грунтосвайного массива:
Разбиваем толщину грунта ниже подошвы условного фундамента на элементарные слои высотой Δh = 04bусл = 04185 = 0743 м.
Природное давление грунта на уровне подошвы условного фундамента:
Дополнительное давление на уровне подошвы условного фундамента:
Расчёт приведён в таблице 5.
Таблица 5 - Расчёт zp и zq для свайного фундамента
Песок серо-бурый γ0-20 кНм3; Е-30 МПа
Таким образом осадка фундамента: S = 00001 м Su = 01 м. Осадка основания фундамента находится в пределах допуска.
Рисунок 10 – К расчёту осадки свайного фундамента
В результате выполнения данного курсового проекта был произведён: анализ инженерно-геологических условий расчёт нагрузок на фундамент а также расчёт и проектирование ленточного фундамента мелкого заложения и свайного фундамента.
В результате анализа инженерно-геологических условий были рассчитаны все нужные параметры грунтов скважины № 3 необходимые для проектирования фундаментов.
При сборе нагрузок на фундамент были учтены все необходимые постоянные и временные нагрузки вычислены итоговые значения по I ГПС и II ГПС.
Для ленточного фундамента были произведены: выбор глубины заложения фундамента подбор размеров подушки фундамента и фундаментных стеновых блоков проверка на внецентренное сжатие определение группы по несущей способности и расчёт величины осадки. В результате были подобраны стеновые блоки ФБС 24.4.6-Т ФБС 12.4.6-Т ФБС 6.4.6-Т и подушка ФЛ 12.24-3. Величина осадки составляет – 00036 м что соответствует нормам СП. Фундамент прошёл все проверки на прочность следовательно его надёжность обеспечена.
Для свайного фундамента были произведены: подбор типа и размера свай выбор типа ростверка определение несущей способности по грунту проверка по I ГПС и расчёт по II ГПС вычислена величина осадки.
Подобрана свая С-7-30. Величина осадки составляет – 00001 м что удовлетворяет требованиям СНиП.
Из двух рассчитанных вариантов фундамента более экономичным является ленточный фундамент мелкого заложения.
Также на листе приведены план фундаментов и развёртка по оси Г на которых представлена раскладка фундаментных блоков и подушек.
Расчёт оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий: методические указания по курсовому проектированию по дисциплине "Основания и фундаменты" для студентов специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство и направления 270800 Строительство. Сост. С. И. Дизенко; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. Строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд. КубГТУ 2011. –51 с.
Расчёт нагрузок на фундаменты зданий: методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Основания и фундаменты» и дипломному проектированию для студентов всех форм обучения специальностей: 270102 Промышленное и гражданское строительство 270104 Гидротехническое строительство 270105 Городское строительство и хозяйство направления 653500 Строительство Сост.: С. И. Дизенко; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд. КубГТУ 2011. -26с.
Проектирование оснований и фундаментов и стен подвальных помещений. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов всех форм обучения и МИППС направления 270800.62-Строительство Профиль- Промышленное и гражданское строительство. Сост: С.И. Дизенко КубГТУ Кафедра «Строительные конструкции и гидротехнические сооружения». - Краснодар: Изд-во КубГТУ 2013г.
Далматов Б.И. Механика грунтов основания и фундаменты. – М.: Стройиздат 2007.
Расчёт осадки фундамента: методические указания по курсовому проектированию по дисциплине "Основания и фундаменты" и дипломному проектированию для студентов всех форм обучения специальностей 270102 Промышленное и гражданское строительство 270104 Гидротехническое строительство и хозяйство направления 653500 Строительство. Сост. С. И. Дизенко; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. Строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд. КубГТУ 2010. –51 с.
СП 22.13330.2011. (СНиП 2.02.01-83*.) «Основания зданий и сооружений» Москва.2011г.
СП 22.13330.2011. (СНиП 2.01.07-87*.) «Нагрузки и воздействия.» Москва.2011г.
СП 24.13330.2011. (СНиП 2.02.03-85*.) «Свайные фундаменты.» Москва.2011г.