Основания и фундаменты фабричного корпуса в г Пенза

фундаменты1-3.dwg

Фабричный корпус в г. Пенза
КГТУ - КП - 411036 - AC - 03
Рис.1.1 Геологический разрез
Условные обозначения:
песок средней крупности
КГТУ - КП - 411036 - AC - 02
Бетонная отмостка 180
бетонная подготовка (B3
Разрезы 1-1; 2-2; 3-3
спецификация фундаментов
КГТУ - КП - 411036 - AC - 01
Спецификация фундаментов
гидроизоляция вертикальная
КГТУ - КП - 411036 - КЖ - 01
спецификация арматурных сеток
Спецификация арматурных сеток
Ведомость расхода стали
ведомость расхода стали

Пояснит. по фундаментам.doc

Анализ исходных данных на проектирование
Задачи проектирования основания и фундаментов имеют множество качественно различных решений. Проектированию фундаментов в курсовом проекте уделяется
большое место. Предлагается рассчитать и запроектировать несколько возможных
(3-4) вариантов фундаментов произвести технико-экономическое сравнение и
детально разработать два-более экономичных и принципиально отличающихся.
2 Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки
Инженерно-геологические условия строительной площадки в задании представлены следующими лабораторными данными по каждому слою грунта: γ γs W Wp WL φ
C E и данными гранулометрического анализа грунта. Для составления заключения
определяем следующие величины:
- числа пластичности
- объемного веса скелета грунта
- коэффициента пористости
- показателя текучести
- удельного веса грунта взвешенного в воде ( для грунтов ниже уровня подзем-
γsb= (γs- γw) (1+e);
При этом оцениваю наличие водоупорных слоев грунта ниже УГВ. Водоупорными
по предварительной оценке:
- глины с коэффициентом консистенции JL 025;
- суглинки с коэффициентом консистенции JL 015.
Вычисление представленных характеристик необходимо для оценки глинистых грун-
тов по показателю текучести JL степени влажности Sr коэффициента пористости e
а также песчаных по плотности сложения.
При этом необходимо иметь ввиду что не рекомендуется использовать в качестве
естественного основания:
- скальные сильно-выветренные грунты;
- глинистые текучие или с коэффициентом пористости:
- илы W WL и e ≥ 09 для супесей
e ≥ 10 для суглинков
- песчаные и пылевато-глинистые заторфованные грунты содержащие в своем
составе от 10 до 50 % по массе органических веществ торфы - 50 % органических
- насыпные и искусственно-намытые грунты.
Таблица 1. Сводная таблица характеристик грунтов
Таблица 2. Механические характеристики грунтов
Уточнение наименования грунта
Песок ср. крупности влажный
Песок пылеватый влажный
Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном
Проектирование фундамента №1.
Геологический разрез представлен на рис. 2.1
Рис. 2.1. Геологический разрез
Расчетная схема 1 фундамента №1 представлена на рис. 2.2.
Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:
где kh – коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунтов
dfn – нормативная глубина промерзания определяется по карте СНиП 2.01.01-82
Строительная климатология и геофизика " dfn=18 (для песков значение глубины
промерзания увеличено в 12 раза)
Глубину заложения фундамента принимаем 42 м.
Рис. 2.2. Расчетная схема 1 фундамента №1
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:
R=(γс1· γс2)k·[Mγ·kz·b· γII+ Mq·d1· γII+( Mq-1)· db· γII+ Mc·cII];
где γс1=14 ( для песка); γс2=17; k=11; kz=1; φII=30 ( для песка)
Mγ=115; Mq=559; Mc=795; сII=4 кПа; d1= 13+02·251831=157 м – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала; db=2 (так как есть подвал);
γII=(06·16+182·16+191·2)(06+16+2)=1831 кНм3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы;
γII=(06·191+43·185+49·193)(06+43+49)=1994 кНм3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы;
Rb=0=(14· 17)11·[559·157· 1831+( 559-1)· 2·1831+ 795·4]=78016 кПа
Площадь фундамента в плане определяется по формуле:
Атр=N0II·12(78016-20·15)
где N0II=2270 кН; M0II=±144 кН·м; q=20 кНм; d=15м
Атр=2270·12(78016-20·15)=363 м2
принимаем b=22 м; а=18 м; А=396 м2
Расчетная схема 2 фундамента №1 представлена на рис. 2.3.
Давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
N= N0II+ Nq1+ Nq2+ Nq3+ Nq4+ Nf+ NБ; N0II=2530 кН;
Nq1-2=Vq·γII·095=(25·02·05·18+191·020·13·07+191·03·18·10)·095=1738 кН;
Nq4=Vq·γII·095=(25·02·09·2·04+2·191·025·09·10+2·191·015·07·09)·095=1501кН
Nq3=Vq·γII·095=191·03·18·39·095=3821 кН (γII- удельный вес грунта обратной засыпки);
NБ=Vб·γжбк·095=27·05·18·18·095=4156 кН;
Nf=Vf·γжбк·095=(22·18·03+16·13·03+12·1·075-06·04·085)·25·095=5957 кН;
N= 2530+ 1738+ 1501+ 3821+ 4156+5957=270173 кН;
M= M0II+ Т0II·d- NБ·eБ- Nq3·eq3 + Nq1-2·eq1-2 +18·Ea· M0II=±144 кН·м; Т0II=31 кН;
dпр=q γII=201831=109 м;
Ea=05·γII·d·(d+2·dпр)·tg2·(45-φср2)= 05·1831·42·(42+2·109)·tg2·(35)=12028;
ha=(d3) ·[(d+3dпр) (d+2dпр)]= (423) ·[(42+3·109) (42+2·109)]=164 м;
eБ=bk2+ bБ2= 6002+ 5002+30=580 мм=058м; eq1-2=085 м; eq3=098 м;
M=±144 + 31·135- 4156·058-3821·095+1738·085+18·12028·164=±144+35014 кН·м;
Rb=22=(14· 17)11·[115·22·1994·1]+78016=88931 кПа;
Необходимо выполнение следующего условия: Рmax 12R
Рmax=102257 кПа 12·88931=106717 кПа
=[(106717-102257)102257]·100%=436%
Расчетная схема 1 фундамента №2 представлена на рис. 2.4.
Строительная климатология и геофизика " dfn=18 (для песков значение глубины
Рисунок 2.4. Расчетная схема 1 фундамента №2
где N0II=1820 кН; q=20 кНм; d=15м
Атр=1820·12(78016-20·15)=291 м2
принимаем b=21 м; а=18 м; А=378 м2
Расчетная схема 2 фундамента №2 представлена на рис. 2.5.
N= N0II+ Nq1-2+ Nq4+ Nq3+ NБ+ N0II=2100 кН;
Nq1-2=Vq·γII·095=(25·02·05·18+191·02·13·07+191·03·18·10)·095=1738 кН;
Nq4=Vq·γII·095=(25·02·08·2·04+2·191·025·08·10+2·191·015·07·08)·095=1405кН(γII- удельный вес грунта обратной засыпки);
Nq3=Vq·γII·095=191·03·18·39·095=3821 кН
NБ=Vб·γжбк·095=192·05·18·18·095=2955 кН;
Nf=Vf·γжбк·095=(21·18·03+15·13·03+12·1·075-05·04·085)·25·095=5816 кН;
N= 2100+ 1738+ 1405+ 3821+ 2955+5816=25233 кН;
M= -M0II- Т0II·d-Nq1-2·eq1-2+Nq3·eq3+ NБ·eБ-Ea· M0II=220 кН·м; Т0II=37 кН;
eБ=bk2+ bБ2= 5002+ 5002+30=530 мм=053м;
M= -220-37·135+2955·053-1738·08-12028·18·164+3821·09=
Rb=21=(14·17)11·[115·21·1994·1]+78016=88435 кПа;
Рmax=10067 кПа 12·88435=10612 кПа
=[(10612-10067)10067]·100%=54%
Расчетная схема 1 фундамента №3 представлена на рис. 2.6.
Строительная климатология и геофизика " dfn=18 (для супесей значение глубины промерзания увеличено в 12 раза)
Глубину заложения фундамента принимаем 15м.
где γс1=125( для супеси); γс2=10; k=11; kz=1; φII=24 ( для супеси)
Mγ=072; Mq=387; Mc=645; сII=13 кПа; d1= 15 м; db=0 (так как нет подвал);
γII=(06·16+182·09)(06+09)=1732 кНм3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы;
γII=(07·182+26·191+43·185+49·193)(07+26+43+49)=1892 кНм3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы;
Rb=0=(125·10)11·[387·15·1732+ 645·13]=20954 кПа
Атр=N0II(20954-20·15)
где N0II=620 кН; q=20 кНм; d=15м
Атр=620(20954-20·15)=345 м2
принимаем b=19 м; а=19 м; А=361 м2
Расчетная схема 2 фундамента №3 представлена на рис. 2.7.
N= N0II+ Nq1+ Nq2+ N0II=730 кН;
Nq1-2Vq·γII·095·115=(25·02·055·19·2+25·02·055·13·2+1732·19·03·1·2+1732·13·
·025·07·2+13·03·1·1732·2+1732·13·025·07·2)·095·115=6267 кН;(γII- удельный вес грунта обратной засыпки или удельный вес железобетонной стяжки);
Nf=Vf·γжбк·095·115=(192·03+132·03+082·075-042·085)·25·095·115=5282 кН;
N= 730+ 6267+5282=8455 кН;
M= M0II+ Т0II·d; M0II=56 кН·м; Т0II=0 кН;
Rb=19=(125· 10)11·[072·19·1892·1]+20954=23895 кПа;
Рmax=2833 кПа 12·23895=28674 кПа
=[(28674-2833)2833]·100%=12% (12% 5% )
Рср=2342 кПа Rb=23895 кПа
Расчет деформаций основания
Расчет осадки фундамента №1
Удельный вес 3-го слоя грунта с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле
γsb4=(γs-γw)(1+e)= (00264-001)(1+059)=00103 МНм3
Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 02zq:
на поверхности земли: zq=γh 02zq=0
на уровне подошвы фундамента:
zq0=06·0016+16·00182+2·00191=0077 МПа;
в 3-ем слое на уровне подземных вод:
zq1=0077+05·00191=0087 МПа;
на уровне контакта 3-го и 4-го слоев с учетом взвешивающего действия воды:
zq2=0087+01·00103=0088 МПа;
на уровне контакта 4-го и 5-го слоев:
zq3=0088+43·00185=0168 МПа;
вертикальное напряжение по подошве 5-го слоя:
zq4=0168+49·00193=0263 МПа;
По полученным данным строим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную (рисунок 3.1.).
Дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента:
po=p- zq0 где p=270173396=68226 кПа=068 МПа;
po=068-0077=0603 МПа;
Для фундамента №1 =122;
=04=2zb h=02b=2·18=036 м;
Все вычисления приведены в таблице 3.1.
S= (zpihi)Ei=08·03618[(0603+0583)2+(0583+0526)2+(0526+0498)2]+
+08·03630[(0498+0390)2+(0390+0298)2+(0298+0228)2+(0228+0178)2+
+(0178+0141)2+(0141+0113)2+(0113+0093)2+(0093+0077)2+(0077+0065)2+
+(0065+0056)2+(0056+0048)2+(0048+0045)2+(0045+0042)2]+
+08·03616[(0042+0037)2+(0037+0033)2]=0047 м=47 см Su=8 см.
Расчет осадки фундамента №2
Значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 02zq находим аналогично расчету фундаменту №1.
po=p- zq0 где p=25233378=66754 кПа=0668 МПа;
po=0668-0077=0591 МПа;
Для фундамента №2 =117;
=04=2zb h=02b=02·18=036 м;
Рисунок 3.1. Расчетная схема фундамента №1.
Все вычисления приведены в таблице 3.2.
Продолжение таблицы 3.2.
Расчетная схема фундамента №2 представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2. Расчетная схема фундамента №2
S= (zpihi)Ei=08·03618[(0591+0569)2+(0569+0489)2+(0489+0478)2]+
+08·03630[(0478+0366)2+(0366+0274)2+(0274+0206)2+(0206+0159)2+
+(0159+0125)2+(0125+0100)2+(0100+0082)2+(0082+0068)2+(0068+0057)2+
+(0057+0048)2+(0048+0042)2+(0042+0037)2+(0037+0036)2]+08·03616×
×(0036+0032)2]=00435 м = 435 см Su=8 см.
Расчет осадки фундамента №3
zq0=06·0016+09·00182+2·00191=0026 МПа;
на уровне контакта 2-го и 3-го слоев:
zq1=0026+07·00182=0039 МПа;
zq2=0039+25·00191=0087 МПа;
По полученным данным строим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную (рисунок 3.3.).
po=p- zq0 где p=8455361=2342 кПа=0234 МПа;
po=0234-0026=0208 МПа;
Для фундамента №1 =1;
=04=2zb h=02b=2·19=038 м;
Все вычисления приведены в таблице 3.3.
Рисунок 3.3. Расчетная схема фундамента №3.
Продолжение таблицы 3.3.
S= (zpihi)Ei=08·03816[(0208+02)2+(02+0171)2+(0171+0166)2]+
+08·03818[(0166+0126)2+(0126+0093)2+(0093+007)2+(007+0053)2+
+(0053+0042)2+(0042+0033)2+(0033+0029)2+(0029+0027)2]+
+08·03830[(0027+0022)2+(0022+0019)2]=002 м=2 см Su=8 см.
Проектирование свайных фундаментов
Проектирование свайного фундамента №1
Расчетная схема фундамента №1 представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1. Расчетная схема фундамента №1
Для заданных грунтовых условий строительной площадки проектируем фундамент из сборных железо-бетонных свай марки СУ14-30 длиной L=14 м b=03 м и длиной острия l=025 м. Сваю погружают в грунт с помощью дизель молота.
Допускаемая нагрузка на сваю по материалу определяется по формуле
где m=085 (так как свая сечением 03×03 м);
Rb=115 МПа (В20); Ab=03·03=009 м2;
Rs=280 МПа; A-II 25 мм;
Рмсв=1(085·115·009+280·196·10-3)=143 МН;
Несущая способность свай определяется по формуле
Ргрсв=γc(γCRRA+uγcffihi) где
γc=1; γCR=1; А=003·003=009 м2; u=03·4=12 м;
Глубина погружения сваи
+16+205+137+025=182 м
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R=1064 МПа
z1=4525 f1=00546; z2=58 f2=00306; z3=78 f3=00328;
z4=895 f4=00335; z5=101 f5=0019; z6=121 f6=00194;
z7=141 f7=00198; z8=161 f8=002; z9=17525 f9=002;
коэффициент работы грунта по боковой поверхности: γcf=1;
Ргрсв=1(1·1064·009+12(00546·055+00306·2+00328·2+00335·03+0019·2+00194·2+
+00198·2+002·2+002·085)=0504 МН;
Расчетная нагрузка допускаемая на сваю
N= Ргрсвk=050414=036 МН;
Количество свай определяется по формуле
n=γkNoi( Ргрсв-α2dγcp1) где
No α=1 м (шаг свай); d=425 м; γcp1=002 – расчетное значение осредненного удельного веса материала ростверка и грунта МНм3;
n=14·227( 0504-12·425·002)=758 шт
Так как фундамент №1 внецентренно нагруженный принимаем n=9 размещая сваи с шагом α=1 м в поперечном и продольном направлениях (рисунок 4.1).
Вычислим вес ростверка
NPII=0025(252·05+192·03+12·1·06-06·04·085)=0118 МН;
Вес грунта располагаемого на ростверке
N1ГPII=042·25·375·0019=00748 МН;
N1ГPI=11·00748=00823 МН;
N2ГPII=035·19·06·0019+0025·015·035·19=001 МН;
N2ГPI=11·001=0011 МН;
N3ГPII=0025·015·03·25+03·25·09·0019=0016 МН;
N3ГPI=11·0016=00176 МН;
Найдем значение усилия приходящегося на каждую сваю по формуле
N=( Noi+N1ГPI+N2ГPI+N3ГPI+NPI+NБ)n+M
M= M0II+ Т0II·d-NБ·еБ - N1ГPI·е1ГР+N2ГPI·е2ГР+N3ГPI·е3ГР+Еа·ha·25;
dпр=q γII=10191=0524 м;
Ea=05·γII·d·(d+2·dпр)·tg2·(45-φср2)= 05·00191·425·(425+2·0524)·tg2·(35)=0105;
ha=(d3) ·[(d+3dпр) (d+2dпр)]= (4253)·[(425+3·0524) (425+2·0524)]=156 м;
eБ=bk2+ bБ2+003=6002+ 5002+003=580 мм=058м; е1ГР=104 м; е2ГР=0775м;
M= ±009+ 003·14-0084·058 – 00823·104+0011·0775+00176·11+0105·156·25=
Условие по max и min нагрузкам выполняется так как 0359 036 МН и
Определим осредненный угол внутреннего трения основания прорезаемого сваями:
α=025 [(055·30+43·35+91·24)(055+43+91)]=69º
Найдем ширину условного фундамента
by=20+03+1395tg69º=399 м
Вес грунта в объеме условного фундамента с учетом взвешенного действия воды в
NГPII=(399-2825)2·285·0019+11652·2·06·0019+10452·2·03·0019+07452·2·05·0019+
+3992·045·0019+3992·01·00103+3992·43·00101+3992·91·00104=248 МН;
Вычислим вес свай в фундаменте имея ввиду что вес одной сваи равен 00318 МН
MOII=M0II+ Т0II·d-NБ·еБ - N1ГPI·е1Б+N2ГPI·е2Б+N3ГPI·е3Б+Еа·ha·25=0144+003·14-0084·058 – 00823·104+0011·0775+00176·11+0105·156·25=0144+0346=049 МН;
P=( NoII+ NГPII+ NБ+ Nр+N)by· by± MOII·6 by· b2y
Среднее напряжение под подошвой условного фундамента будет равен
Pср=( 253+ 248+ 00675+ 0118+0286)399· 399=0344МПа;
Вычислим расчетное сопротивление грунта основания по второй группе предельных состояний:
где γс1=11 ( для супеси); γс2=10; k=11; kz=1; φII=24 ( для супеси)
Mγ=072; Mq=387; Mc=645; сII=0013 МПа; d1=182 м;
Определим осредненное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы условного фундамента
γII=(06·0016+00182·16+25·00191+01·00103+43·00101+91·00104)(06+16+25++01+43+91)=0012 МНм3;
R=(11· 10)11·[072·1·399·00104+ 387·182·0012+( 387-1)·2·0012+ 645·0013]=
Проверим выполнение основных условий расчета по второй группе предельных состояний
Pma Pm Pср=0344МПа 1028 МПа
Условия расчета по второй группе предельных состояний выполняется следовательно фундамент запроектирован правильно.
Проектирование свайного фундамента №2
Расчетная схема фундамента №2 представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2. Расчетная схема фундамента №2
n=14·182( 0504-12·425·002)=608 шт
Так как фундамент №2 внецентренно нагруженный принимаем n=9 размещая сваи с шагом α=1 м в поперечном и продольном направлениях (рисунок 4.2).
M= -M0II-Т0II·d+NБ·еЬ + N1ГPI·е1ГР-N2ГPI·е2ГР-N3ГPI·е3ГР-Еа·ha·25;
eБ=bk2+ bБ2+003=5002+ 5002+003=530 мм=053м; е1ГР=0993 м; е2ГР=0775м; е3ГР=11м;
M=-022- 0037·14-0432·053 + 00823·0993-0011·0775-00176·11-0105·156·25=
Условие по max и min нагрузкам выполняется так как 0343 036 МН и
MOII= -M0II-Т0II·d+NБ·еЬ + N1ГPI·е1ГР-N2ГPI·е2ГР-N3ГPI·е3ГР-Еа·ha·25=-018- 0035·14-0432·053 + +00823·0993-0011·0775-00176·11-0105·156·25=-0356 МН;
Pср=( 21+ 248+ 0432+ 0118+0286)399· 399=034 МПа;
Pma Pm Pср=034 МПа 1028 МПа
Проектирование свайного фундамента №3
Расчетная схема фундамента №3 представлена на рисунке 4.3.
Для заданных грунтовых условий строительной площадки проектируем фундамент из сборных железо-бетонных свай марки СУ45-30 длиной L=45 м b=03 м и длиной острия l=025 м. Сваю погружают в грунт с помощью дизель молота.
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R=13475 МПа
z1=185 f1=0016; z2=32 f2=0049; z3=45 f3=00545;
Ргрсв=1(1·13475·009+12(0016·07+0049·2+00545·06+00295·09)=0323 МН;
N= Ргрсвk=032314=023 МН;
No α=1 м (шаг свай); d=15 м; γcp1=002 – расчетное значение осредненного удельного веса материала ростверка и грунта МНм3;
n=14·062( 0323-12·15·002)=296 шт
Так как фундамент №3 внецентренно нагруженный принимаем n=4 размещая сваи с шагом α=1 м в поперечном и продольном направлениях (рисунок 4.3).
NPII=0025(15·15·05+10·10·085-04·04·085)=0046 МН;
NPI=11·0046=0051 МН;
Условие по max и min нагрузкам выполняется так как 0193 023 МН и
α=025 [(07·24+26·30+115·35)(07+26+115)]=759º
by=10+03+445tg759º=189 м
NГPII=(189-15)2·15·0019+025·15·10·2·0019+1892·07·00182+1892·25·00191+
+1892·01·00103+1892·115·00101=028 МН;
Вычислим вес свай в фундаменте имея ввиду что вес одной сваи равен 00104 МН
P=( NoII+ NГPII+ Nр+N)by· by± MOII·6 by· b2y
Pср=( 073+ 028+ 0046+ 0042)189·189=0307 МПа;
где γс1=11 ( для песка); γс2=13; k=11; kz=1; φII=35 ( для песка)
Mγ=168; Mq=771; Mc=938; сII=0001 МПа; d1=15 м;
γII=(06·0016+00182·16+25·00191+01·00103+115·00101)(06+16+25+01+115)==0017 МНм3;
R=(11· 13)11·[168·1·189·00101+ 771·595·0017+938·0001]=1068 МПа;
Pma Pm Pср=0307 МПа 1068 МПа
Расчет деформаций основания свайного фундамента
Удельный вес 4-го слоя грунта с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле
на уровне подошвы условного фундамента:
zq0=06·0016+16·00182+25·00191+01·00103+43·00101+91·00107=0228 МПа;
zq1=0228+44·00107=0275 МПа;
По полученным данным строим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную (рисунок 5.1.).
po=p- zq0 где p=0344 МПа;
po=0344-0228=0116 МПа;
=04=2zb h=02b=02·399=0798 м;
Все вычисления приведены в таблице 5.1.
Рисунок 5.1. Расчетная схема фундамента №1
S=zpihi)Ei=08·0816[(0116+0111)2+(0111+0088)2+(0088+007)2+
+(007+0052)2++(0052+0039)2]=0016 м=16 см Su=8 см.
По полученным данным строим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную (рисунок 5.2.).
po=p- zq0 где p=034 МПа;
po=034-0228=0112 МПа;
Для фундамента №2 =1;
Все вычисления приведены в таблице 5.2.
Рисунок 5.2. Расчетная схема фундамента №2
S=zpihi)Ei=08·0816[(0112+0108)2+(0108+0085)2+(0085+0068)2+
+(0068+005)2]=00137 м=137 см Su=8 см.
на уровне 2-го и 3-го слоев:
zq0=06·0016+16·00182=0039 МПа;
zq3=0088+115·00101=0099 МПа;
zq4=0099+315·00101=0131 МПа;
zq5=0131+1·00107=0142 МПа;
По полученным данным строим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную (рисунок 5.3.).
po=p- zq3 где p =0307 МПа;
po=0307-0099=0208 МПа;
Для фундамента №3 =1;
=04=2zb h=02b=02·189=0378 м;
Все вычисления приведены в таблице 5.3.
Рисунок 5.3. Расчетная схема фундамента №3
S= (zpihi)Ei=08·03830[(0208+0199)2+(0199+0157)2+(0157+0126)2]+
+(0126+0093)2+(0093+007)2+(007+0053)2+(0053+0042)2+
+(0042+0033)2+(0033+0031)2]+08·03816[(0031+0027)2+(0027+0022)2]=
=001 м=1 см Su=8 см.
Расчет отдельного фундамента №1 на естественном основании.
Расчетом на продавливание определяют необходимую высоту плитной части фундамента и высоту ее отдельных ступеней.
Схема образования пирамиды продавливания в внецентренно-нагруженном фундаменте приведена на рисунке 6.
Рисунок 6. Схема образования пирамиды продавливания в внецентренно-нагруженном фундаменте.
Расчет на продавливание по схеме приведенной на рис. 6. производится по формуле
где N – расчетная нормальная сила в сечении колонны у фундамента;
bm=bh+hob=05+045=095 м;
3 МН ≤ (1822037)75106095045=343 МН
Прочность фундамента на раскалывание проверяют по формуле:
где Afl – площадь сечения фундамента плоскостью проходящей через ось колонны параллельно стороне l (136 м2).
3 МН ≤ 0975(1+067)13675106=166 МН
Подбираем армирование подошвы фундамента. Определяем давление на грунт в наиболее нагруженной точке (у края фундамента) а также в сечениях I-I II-II III-III:
РI-I=6389+3403(16002200)=8864 кПа;
РII-II=6389+3403(12002200)=8245 кПа;
РIII-III=6389+3403(6002200)=7317 кПа;
Изгибающие моменты в сечениях I-I II-II III-III на 1м ширины фундамента:
МI-I=(22-16)2(8864+29792)24=4267 кНм;
МII-II=(22-12)2(8245+29792)24=116 кНм;
МIII-III=(22-06)2(7317+29792)24=287 кНм;
Вычислим требуемую площадь сечения арматуры класса А-III вдоль длинной стороны фундамента:
АsI-I=004267(09025365)=0000519 м2=519 см2;
АsII-II=0116(09055365)=0000642 м2=642 см2;
АsII-II=0287(0913365)=0000672 м2=672 см2;
Наиболее опасное сечение III-III. Принимаем на 1 м ширины фундамента 514АIII
В направлении меньшей стороны подошвы фундамента армирование определяем по среднему давлению на грунт р=6389 кПа. Изгибающие моменты на 1 м длины фундамента для сечений на грани второй ступени на грани подколонника и на грани колонны:
МI-I=6389(18-13)28=1996 кНм;
МII-II=6389(18-10)28=511 кНм;
МIII-III=6389(18-05)28=135 кНм;
Требуемая площадь сечения арматуры вдоль короткой стороны фундамента:
АsI-I=001996(09025365)=0000243 м2=243 см2;
АsII-II=00511(09055365)=0000283 м2=283 см2;
АsII-II=0135(0913365)=0000316 м2=316 см2;
В соответствии с конструктивными требованиями принимаем на 1 м длины фундамента 510АIII (As=393 см2).
Анализ исходных данных на проектирование 6
2. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки 6
Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании 9
Проектирование фундамента №1 ..9
Проектирование фундамента №2 .12
Проектирование фундамента №3 .14
Расчет деформации основания . .17
Расчет осадки фундамента №1 ..17
Расчет осадки фундамента №2 ..18
Расчет осадки фундамента №3 ..21
Проектирование свайных фундаментов 24
Проектирование свайного фундамента №1 24
Проектирование свайного фундамента №2 27
Проектирование свайного фундамента №3 31
Расчет деформаций основания свайного фундамента .34
Расчет осадки фундамента №1 ..34
Расчет осадки фундамента №2 ..35
Расчет осадки фундамента №3 ..37
Расчет отдельного фундамента №1 на естественном основании 39
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов 41
Состав графической части 41
Список используемой литературы .42
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов
Сравнение вариантов фундаментов приведено в таблице 7.1.
Наименование работ по варианту
Разработка грунта экскаватором с транспортировкой до 10 км
Подготовка из тощего бетона
Фундаменты железобетонные монолитные
Блоки стен подвала сборные бетонные
Гидроизоляция горизонтальная
Гидроизоляция вертикальная
Забивка и стоимость свай до 7 м
Забивка и стоимость свай более 7 м
Вывод: С экономической стороны применение свайного фундамента невыгодно так как затраты на его устройство значительно превышают стоимость монолитного фундамента. Следовательно в качестве основания здания фабричного корпуса в г. Пензе принимаем фундамент мелкого заложения.
Состав графической части
Лист 1. План фундаментов.
Лист 2. Разрез 1-1; Разрез 2-2; Разрез 3-3.
Лист 3. Развертка по оси В; развертка по оси 1; спецификация фундаментов.
Лист 4. ФМ1; С1; С2; С3; спецификация арматурных сеток.
Список используемой литературы
СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М: Стройиздат 1985.
СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. Нормы проектирования. М.:
Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений.
(к СНиП 2.02.01-83) НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР. М.; 1986.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.: Госстрой 1987.
Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Строиздат 1978.
Берлинов М.В. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа 1988.