Проектирование оснований и фундаментов жилого 8-этажного дома

Мгоиф.dwg

насыпь неслежавшаяся
песок мелкийплотныймаловлажный
суглинок тугопластичный
песок сред. крупн. средн. плотн.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ М 1:100 М 1:500
ПЛАН ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ М 1:100
ПЛАН СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА М 1:100
щебеночная подготовка
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДОК ФУНДАМЕНТА
МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ М 1:100
РАСЧЕТ ПО II ПРЕДЕЛЬНОМУ
РАЗРЕЗ КОТЛОВАНА М 1:100
НАИМЕНОВАНИЕ И МАРКА
ФУНДАМЕНТНАЯ ПОДУШКА ФЛ 12.24
ФУНДАМЕНТНАЯ ПОДУШКА ФЛ 12.12
ФУНДАМЕНТНАЯ ПОДУШКА ФЛ 12.8
ФУНДАМЕНТНЫЙ БЛОК ФБС 12.24
ФУНДАМЕНТНЫЙ БЛОК ФБС 4624
ФУНДАМЕНТНЫЙ БЛОК ФБС 12.12
ФУНДАМЕНТНЫЙ БЛОК ФБС 12.8
ФУНДАМЕНТНАЯ ПОДУШКА ФЛ 14.24
ФУНДАМЕНТЫ ЖИЛОГО 11-ЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

МГОИФпродолжение курсовика.doc

5. Определение модуля общей деформации Eo по результатам компрессионных и
штамповых испытаний.
Модули деформации E0 определяются для всех слоев в грунте входящих в
сжимаемую толщу Hc . Материалом для определения модулей являются результаты
лабораторных либо полевых испытаний каждого слоя которые приводятся в
По данным строятся графики зависимости:
) Коэффициента пористости от давления – компрессионная кривая.
) Осадки от давления – график испытаний пробной статической нагрузкой
Кроме данных об испытаниях грунтов необходима графическая схема с
напластованием грунтов и эпюрами [pic].
Компрессионные свойства грунтов:
Размер штампа d=27.7
По результатам штамповых испытаний строим график зависимости осадки от
давления под штампом.
Значения [pic] в соответствии с графиком равны:
На рисунке показаны результаты компрессионных испытаний грунта V слоя
– глины полутвердой.
Природное напряжение в середине сжимаемой части V слоя согласно рис
Напряжение [pic] в соответствии с рис равно:
На кривой [pic]=24175 соответствует [pic]=0679 и
[pic]=2901 соответствует [pic]=0678
Коэффициент сжимаемости грунта в интервале изменения действующих напряжений
Коэффициент относительной сжимаемости (относительной деформации
приходящейся на единицу напряжения [pic])
Модуль линейной деформации E0 определяется по формуле:
Расчет осадок столбчатого фундамента 8-и этажного жилого дома для
наружной колонны проходящей по оси А методом послойного суммирования.
Ширина фундамента [pic] длинна фундамента l=32 глубина заложения [pic]
=lb=3224=13314 (рис. 1).
Среднее давление под подошвой [pic].
Расчетная схема показана на рис.
Расчет осадки фундамента ведется в табличной форме.
Сначала строятся эпюры природного и дополнительного давлений.
Затем определяется величина действующего по подошве фундамента
дополнительного давления:[pic]
где P-среднее фактическое давление по подошве фундамента;
[pic]-природное(бытовое) давление на отметке подошвы фундамента
Вычисляем ординаты эпюры [pic][pic] с помощью которой можно графическим
методом найти положение нижней границы сжимаемой толщи.
На поверхности: [pic]
На контакте I и II слоев [pic]
На контакте II и III слоев [pic]
Ниже уровня грунтовых вод удельный вес грунтов принимаем во взвешенном
На контакте III и IV слоя
На контакте IV и V слоёв
Т. к V слой – глина полутвердая является водоупором то на него давит столб
воды выше кровли этого слоя. Тогда с учётом этого
В V слое ( глубина 147м )
Ординаты эпюры дополнительного осадочного напряжения:
Полученные данные сводим в таблицу:
№ слоя[pic[pic] [pic[pic]h м [pic] Слои Осадка
III 0 0 1 8974 13065 Суглинок 113099
IV 2 24 0413715011 2239 Песок 018381
Полная расчетная осадка фундамента получается суммированием величин осадок
каждого слоя. Она должна быть меньше величины предельно допустимой осадки
фундамента данного типа.
Осадка III слоя: S3 = 1130999 см
Осадка IV слоя: S4 = 018381 см
Итак осадка основания фундамента получается суммированием осадок всех
слоев: S3+S4=1130999+0.18381=131480913см
Предельно допустимая осадка для зданий рассматриваемого типа составляет
см[pic]при принятом размере фундамента требования СНиП выполняются.
внутренней колонны проходящей по оси Б методом послойного суммирования.
Ширина фундамента [pic] l=56м глубина заложения [pic]
=lb=5624=23324 (рис. 2).
Определяется величина действующего по подошве фундамента дополнительного
III 0 0 1 1001 13065 Суглинок 132995
IV 2 24 0505058011 2239 Песок 045952
Осадка III слоя: S3 = 1329954 см
Осадка IV слоя: S4 = 0459525 см
слоев: S3+S4=1329954+0459525=178911918см
Определение осадки ленточного фундамента под наружную стену проходящую
по оси А методом эквивалентного слоя.
Ширина подошвы фундамента [pic] осадочное давление под подошвой фундамента
[pic] В основании преобладает суглинок поэтому по таблице определим
мощность эквивалентного слоя при [pic] и отношении сторон подошвы
фундамента [pic][pic]14 (рис. 3).
Осадку фундамента методом эквивалентного слоя определяем по формуле:
где [pic] [pic]- мощность эквивалентного слоя
[pic].-коэффициент эквивалентного слоя учитывающий жесткость и форму
подошвы фундамента. [pic]
b=24м.- ширина подошвы фундамента.
В расчетной схеме сжимаемою толщу грунта которая оказывает влияние на
осадку фундамента принимают равной двум мощностям эквивалентного слоя:
Определяем коэффициент относительной сжимаемости каждого слоя:
- для суглинка [pic]:
- для песка мелкого [pic]:
Определяем средний коэффициент относительной сжимаемости:
Полная осадка фундамента:
см[pic]при принятом размере фундамента требования СНиП выполняются
Определение осадки столбчатого фундамента под внутреннюю стену
проходящую по оси Б методом эквивалентного слоя.
фундамента [pic][pic]24 (рис. 4).
Расчет свайного фундамента под наружную колонну по оси А 8-и этажного
Район строительства г. Воронеж . По обрезу фундамента действует расчетная
вертикальная нагрузка полученная для расчета по II предельному состоянию
NII = 9254 кНм. Планировочная отметка DL равна 12975.
Уровень грунтовых вод соответствует отметке WL = 12765 м т.е. находится
на глубине 21 м. от планировочной отметки DL.
Инженерно-геологические условия.
№ ГлубиМощ-нIL e R0 [pic][pic]CII E0 грунт
слоя на отость кПа кПа
I 049 049 - - - 165 - - - Насыпь
II 21 161 022079218 188 170 15 - Суглинок
III 489 279 07408 174 196 150 14 11099 Суглинок
IV 927 438 - 055300 208 300 - 19770 Песок
V 147 543 021055508 214 170 40 34959 Глина
Дом имеет подвал глубиной 19 м. площадка предполагаемого строительства
сложена хорошими по прочности грунтами (в основании преобладают суглинки).
Поэтому фундамент не глубокого заложения будет иметь явное преимущество
перед свайным т.к. объем земляных работ для обоих вариантов фундаментов
будет практически одинаков а трудоемкость забивки свай будет значительно
выше чем укладка песчаной подушки. Поэтому свайный фундамент проектируем
как учебный вариант.
Глубина заложения ростверка:
Принимаем железобетонную забивную сваю сечением [pic] стандартной длинны L
= 45 м. С-45-30 (ГОСТ 19804.1-79) длина острия 0.25м. (рис. 5); свая
работает на центральное сжатие поэтому заделку сваи в ростверк принимаем
м. Нижний конец сваи забивается в песок мелкий на глубину 191 м.
Под подошвой ростверка залегает суглинок текучепластичный мощностью 169 м.
Сопротивление на боковой поверхности сваи в суглинке ( IL=074):
на глубине z1 = 404м
Ниже залегает песок мелкий мощностью 251м. Делим его на два слоя 126м и
6м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в песке (e=055):
на глубине z2 = 552м
на глубине z3 = 677м
Определяем несущую способность сваи:
Тогда расчетная нагрузка допускаемая на сваю по грунту составит:
где [pic]- коэффициент безопасности по грунту.
Определяем количество свай на 1 пог. м. фундамента:
где [pic]- расчетная нагрузка на фундамент по 1 предельному состоянию.
стоящего фундамента под колонну [pic]
d = 03 м - сторона сваи.
dр =25 м - высота ростверка и фундамента не вошедшая в расчет при
[pic] - удельный вес бетона.
При проектировании отдельностоящего свайного фундамента количество свай
округляется до целого числа в большую сторону таким образом принимаем
свайный фундамент из 4 свай.
Высота ростверка назначается ориентировачно из условия прочности ростверка
на продавливание и изгиб:
Принимаем высоту ростверка из конструктивных соображений hр=05м.
Чтобы получить минимальные плановые размеры ростверка и тем уменьшить его
материалоемкость назначаем минимально допустимое расстояние между осями
свай равное трем их диаметрам: [pic] а расстояние от края ростверка до
боковой грани сваи – по 005 (свесы). Принимаем размеры ростверка в плане
Расчетную нагрузку на сваю во внецентренно нагруженном фундаменте находят
Определяем дополнительную вертикальную нагрузку действующую по подошве
ростверка за счет собственного веса ростверка Gр и грунта засыпки Gгр на
где: Vр – обьем занимаемый ростверком подколонником и полом подвала
γ=22кНм3 – удельный вес монолитного железобетонного ростверка
подколонника БК-2 и пола.
Определяем вес грунта засыпки:
γгр=18кНм3 – удельный вес грунтовой засыпки
Далее необходимо провести расчет основания по II предельному состоянию (по
деформациям определить осадку). Если условия расчета по II предельному
состоянию будут обеспечены то полученную конструкцию фундамента можно
считать окончательно запроектированной.
Средневзвешанное значение угла внутреннего трнения грунтов прорезаемых
сваей определяют по формуле:
Определяем размеры грунто-свайного массива у подошвы ростверка:
Размеры площади подошвы условного фундамента:
Объем на боковых гранях условного фундамента вместе с пригрузкой грунто-
свайного массива и на обрезах ростверка:
Объем ростверка подколонника БК-2 и подземной части колонны:
Средневзвешенное значение удельного веса слоев грунта залегающих выше
подошвы условного фундамента с учетом взвешивающего действия воды ниже
уровня подземных вод:
Вес грунта в объеме условного фундамента:
Вес свай ростверка и подземной части колонны
Суммарная вертикальная нагрузка от всех частей условного фундамента:
Давление на грунт по подошве условного фундамента:
Расчетное давление на грунт основания условного фундамента в уровне его
Для φII=300 (слой IV песок мелкий плотный насыщенный водой)
Где: hs=53м – толщина слоя грунта выше подшвы условного фундамента со
hcf=02м – толщина конструкции пола подвала.
γcf=22кНм3 – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.
Глубина подвала dв=19м тогда:
[pic]Таким образом улови PR – 30938582652 выполняется.
Расчет свайного фундамента под внутреннюю колонну по оси Б 8-и
этажного жилого здания.
NII = 8783 кНм. Планировочная отметка DL равна 12975.
= 45 м. С-45-30 (ГОСТ 19804.1-79) длина острия 0.25м.; свая работает на
центральное сжатие поэтому заделку сваи в ростверк принимаем 03 м. Нижний
конец сваи забивается в песок мелкий на глубину 191 м.
[pic]Таким образом улови PR –297629582652 выполняется.
Расчет осадок по методу элементарного суммирования для свайного
фундамента под наружную колонну по оси А .
Ширина фундамента bусл=2м. глубина заложения d=74 м. среднее давление
под подошвой P= 30938кПа =1 (рис. 6).
Расчет ведется в табличной форме. Сначала строятся эпюры природного и
дополнительного давления а затем определяется величина действующего по
подошве фундамента дополнительного давления:
Все необходимые для построения эпюр природного давления и дополнительного
давления а также для определения нижней границы сжимаемой толщи вычисления
№ слоя[pi[pic] [pic[pic]h м [pic] Слои Осадка
IV 0 0 1 1549 34873 Песок 13918
V 2 2 0335206013 72453 Глина 00119
Определяем расчетную осадку в пределах сжимаемой толщи мощностью 414 м
Сумма осадок всех слоев S=141см8см что удовлетворяет требованиям СНиП.
фундамента под внутреннюю колонну по оси Б.
(без учета взаимного действия рядом стоящего условного фундамента)
под подошвой P= 297629кПа =1 (рис. 7).
IV 0 0 1 1431 32616 Песок 1286
V 2 2 0335206013 71996 Глина 0
Сумма осадок всех слоев S=13см8см что удовлетворяет требованиям СНиП.
(с учетом взаимного действия рядом стоящего уловного фундамента)
Ширина фундамента bусл=2м. длинна фундамента lусл=4м. глубина заложения
d=74 м. среднее давление под подошвой P= 297629кПа =2 принимаем =24
№ слоя [pic] [pic] [pic] [pic] h м [pic] Слои основания Осадка см
IV 0 0 1 143172 32616 Песок мелкий
плотный 1466 04 04 0976 139736 04 08 08
V 2 2 0505 72302 013 71996 Глина
полутвердая 00685 24 24 0419 59989 04
Объем Ст-ть Объем Ст-ть
Разработка м3 303 18272 55364 16384 49643
Откачка м3 40 6281 25124 5632 22528
Сборный бетон м3 2910
Сборный жб м3 3350 10136 339556 3456 115776
Монолит. жб м3 24 672 16128 34 204
Бетонная м3 165 082 1353 082 1353
Сваи м3 63 648 40824
Общ. стоимостьруб. 82097 832869
Вывод: по результатам технико-экономического сравнения более
предпочтительным оказался фундамент мелкого заложения.

МГОИФкурсовик.doc

Московский Государственный
Строительный Университет
Кафедра: « механики грунтов оснований и фундаментов»
Проектирование оснований и фундаментов 8-и этажного жилого дома в открытых
Принял: Дорошкевич Н.М.
В курсовом проекте необходимо запроектировать фундаменты под жилое
-ти этажное здание с подвалом несущими конструкциями которого являются
колонны сечением 40*40 см.
В проекте необходимо:
- определить физико-механические свойства грунтов строительной площадки и
выполнить инженерно-геологический разрез по исходным данным;
- установить нагрузки для расчёта оснований фундаментов по первому и
второму предельному состоянию;
- разработать конструктивную схему фундамента мелкого заложения уточнить
величину расчётного сопротивления основания по принятым размерам
фундамента определить предварительные размеры фундамента;
- определить модуль общей деформации по результатам компрессионных и
штамповых испытаний;
- выполнить расчет осадок фундаментов и сравнить полученные данные с
предельно допустимыми осадками для выбранного варианта фундамента;
- разработать схему свайного фундамента и произвести его расчет;
- произвести технико-экономический расчёт по выбору вариантов
- разработать схемы производства работ по устройству фундаментов.
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства в г. Воронеж
На рисунке показан инженерно-геологический разрез построенный по
данным инженерно-геологических изысканий (по заданию).
Определение характеристик грунта.
Грунт№1: Скважина 1 [pic] (насыпь неслежавшаяся)
Грунт№2: Скважина 1 [pic] (глинистый грунт)
Определяем тип грунта:
[pic]грунт: суглинок.
Определяем разновидность грунта:
[pic] суглинки полутвердые
Определяем коэффициент пористости:
По интерполяции определяем
Грунт№3: Скважина 1 [pic]
[pic]суглинки текучепластичные
Грунт№4: Скважина 2 [pic]
Песок мелкий ([p состав:[pic]
[p вид песчаного грунта: песок плотный [pic].
Определяем разновидность грунта по степени влажности:
Принимаем [p по влажности песок насыщенный водой [pic]
Грунт№5: Скважина 2 [pic]
[pic] глины полутвердые.
Определение расчетной нагрузки при проектировании столбчатого фундамента
- и этажного жилого дома с подвалом.
Нормативные нагрузки от веса сооружения:
При наличии подвала постоянная и временная нагрузки увеличиваются.
Нормативные нагрузки от веса перекрытия над подвалом:
Расчетная нагрузка действующая по обрезу фундамента для здания с подвалом:
где [pic]-коэффициенты перегрузок применяемые для расчета фундаментов по
группе предельных состояний по деформациям в соответствии с п.10
Для расчета устойчивости по 1 группе предельных состояний в соответствии с
пп. 2.2; 3.7; 5.7 СНиПа 2-6-7-74.
[pic]- коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок применяемых в
соответствии с п.1.12 СНиПа 2-6-7-74.
Расчетная нагрузка действующая по обрезу фундамента для расчета по 2
группе предельных состояний для колонны А равна
Расчетная нагрузка действующая по обрезу фундамента для расчета по 1
группе предельных состояний для колонны Б равна
Определение глубины заложения столбчатого фундамента под колонну 8-и
этажного здания с подвалом.
Относительная отметка пола подвала –2.7м. Отметка пола 1-го этажа на 0.80м.
выше планировочной отметки т.е. высота цокольной части здания [pic]
Расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении примыкающем к
наружным фундаментам +100С. Место строительства – город Воронеж.
Грунтовые условия строительной площадки: с поверхности до глубины 079 м.-
растительный слой; ниже – до глубины 239 м суглинок полутвердый с
показателем текучести [pic] далее до глубины 519 м. – суглинок
текучепластичный с показателем текучести [pic]. Уровень подземных вод WL
находится на глубине 250 м.
Определяем глубину заложения фундамента исходя из конструктивных
особенностей здания. В зданиях с подвалом заглубление подошвы фундаментов:
[pic]- высота принятой конструкции пола подвала.
Определяем расчетную глубину сезонного промерзания для суглинков в районе
строительства (г. Воронеж):
где [pic]- величина нормативной глубины сезонного промерзания определяемая
по СниПу2.02.01-83 пп. 2.26 и 2.27;
[pic] - коэффициент учитывающий влияние теплового режима
сооружения принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений
по таблице1 СНиПа 2.02.01-83
Определяем нормативную глубину промерзания:
где [pic] - безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных
значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе
[pic] -величина зависящая от вида грунта (грунт – суглинок
текучепластичный ) в соответствии с п.2.27 СНиПа 2.02.01-83.
Окончательно принимаем глубину заложения фундамента 26 м
Определение ширины подошвы столбчатого фундамента мелкого заложения на
естественном основании для жилого здания с подвалом.
Запроектируем фундамент под колонну 8-и этажного жилого здания с
подвалом. Расчетная нагрузка действующая на колонну [pic]. Длина здания
[pic] высота[pic]. Отметка пола подвала – 2.7м. Глубина заложения подошвы
фундамента [pic]. Отметка пола 1-го этажа на 80 см выше планировочной
Материал основания: суглинок текучепластичный [pic] [pic] [pic][pic]
Определяем ориентировочную ширину подошвы ленточного фундамента:
где [pic]- расчетная нагрузка от массы сооружения на 1 пог.м.
[pic]значение расчетного сопротивления грунта песчаной подушки.
[pic]осредненный удельный вес стеновых блоков фундамента и грунта.
[pic]глубина заложения фундамента.
Полученная щирина подошвы столбчатого фундамента [pic] является
предварительной т.к. ширина определена исходя из табличного значения
расчетного сопротивления основания. По этому размеру приняв типовую
фундаментную подушку ФЛ 32.12 (2 штуки 32*24) находим уточненное
значение расчетного сопротивления грунта основания: [pic]
[pic]где [pic] - коэффициенты условий работы грунтового основания и здания
во взаимодействии с основанием определяемые по таблице 3 СНиПа 2.02.01-83.
[pic] – коэффициент надежности приняый равным 1 т.к. прочностные
[pic]характеристики грунта [pic] заданны в проекте по результатам
непосредственных испытаний грунтов на строй. площадке.
[pic]- коэффициенты принимаемые по таблице 4 СНиПа 2.02.01-83 в
зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения [pic] грунта
находящегося непосредственно под подошвой фундамента.
[pic] - коэффициент при [pic].
[pic] - глубина заложения фундамента от уровня планировки срезкой
[pic] - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов
залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента (при наличии подземных
вод ) определяется с учетом взвешивающего действия воды) кНм3.
где [pic] [pic] [pic] - мощности выше лежащих слоев.
[pic]- расчетное значение удельного веса грунта залегающего
непосредственно под подошвой фундамента.
[pic]- расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего
[pic] - приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от
где [pic] - толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки
[pic] - толщина конструкций пола подвала.
[pic] - расчетное значение удельного веса материала конструкций
[pic] - расстояние от уровня планировки до пола подвала
Т.к полученное расчетное сопротивление основания не существенно отличается
от [pic] то дальнейшее уточнение принятой ранее ширины фундамента не
Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента. Общий объем
фундамента грунта на его уступах и пола подвала:
объем самого фундамента
объем грунта на обрезах фундамента
Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным 24 кНм3
Вес одного фундамента
Удельный вес грунта обратной засыпки принимаем равным 1063 кНм3
Проверяем среднее давление действующее под подошвой фундамента при b=24 и
Согласно СНиПу 2.02.01-83 п.2.41 среднее давление на основание под подошвой
фундамента P не должно превышать расчетного сопротивления основания R более
Определим разницу между R и P:
Следовательно ширина подошвы столбчатого фундамента запроектирована
достаточно экономично.
Запроектируем фундамент под внутреннюю колонну 8-и этажного жилого здания
с подвалом. Расчетная нагрузка действующая на колонну [pic]. Длина здания
фундаментную подушку ФП 24*56 и одну подушку ФЛ 28.8 находим уточненное
Проверяем среднее давление действующее под подошвой фундамента при [pic] и