Проектирование фундаментов под 8-этажное здание в открытом котловане

Tityl+Soderj.docx

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Механика грунтов и геотехники.
на тему: «Проектирование фундаментов под 8- этажное здание в открытом котловане».
Факультет курс группа ИСА-21 зо (ускор.)
Студент Варгулевич М.О.
Консультант Кроник Я.А.
Раздел I. Изучение и обработка и анализ исходной информации содержащейся в задании на проектирование.
1.Конструкция сооружения фундаменты нагрузки3
2. Основание сооружения и его оценка4
Раздел II. Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу12
Раздел III. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения
1. Определение глубины заложения фундаментов наружных и внутренних стен13
2. Определение размеров площади подошвы фундамента и разработка фундаментной конструкции15
Раздел IV. Расчет оснований фундаментов мелкого заложения и по второй группе предельных состояний - по деформациям
1. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования21
2. Расчет стабилизационной осадки методом эквивалентного слоя33
Раздел V. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций
1-2. Назначение предварительной глубины заложения ростверка dp его высоты hp и решение надростверковой конструкции (стеновой части фундамента). Выбор вида свай их длины и поперечного сечения40
3. Определение расчетной несущей способности грунта основания одиночной сваи (несущей способности сваи по грунту) Fd и расчетной нагрузки на сваю Рсв41
4.а. Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте размещение их в плане определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 6744
5.а. Проверка допустимости фактической нагрузки передаваемой на сваю47
6.а. Определение среднего вертикального давления р под
подошвой условного фундамента и проверка выполнения условия р R48
4.б. Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте размещение их в плане определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 45850
5.б. Проверка допустимости фактической нагрузки передаваемой на сваю51
6.б. Определение среднего вертикального давления р под
подошвой условного фундамента и проверка выполнения условия р R51
Раздел VI. Расчет оснований свайных фундаментов по второй группе предельных состояний - по деформациям
а. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 6752
б. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 45854
Библиографический список57
Краткая характеристика здания
Данные о физических свойствах грунтов
Данные о механических свойствах грунтов

Blank1.doc

Кафедра механики грунтов оснований и фундаментов.
К выполнению курсового проекта по курсу
«ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ»
выдано студенту Варгулевичу Михаилу Олеговичу
факультет ИСА заочное отделение (ускоренное) курс 2
запроектировать фундаменты жилого здания по следующим данным:
город строительства Ржев
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Механика грунтов оснований и фундаментов.
на тему: «Проектирование фундаментов под .этажное здание в открытом котловане».
Факультет курс группа
Кафедра механики грунтов оснований и фундаментов
Проектирование фундаментов под .этажное здание в открытом котловане
Схема планы узлы разрез раскладка
Состав проекта и последовательность его выполнения
Изучение и обработка и анализ исходной информации содержащейся в задании на проектирование.
1 .Конструкция сооружения фундаменты нагрузки.
2. Основание сооружения и его оценка
Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу.
Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения.
1. Определение глубины заложения фундаментов наружных и внутренних стен.
2. Определение размеров площади подошвы фундамента и разработка фундаментной конструкции.
Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций.
1. Назначение предварительной глубины заложения ростверка dp его высоты hp и решение надростверковой конструкции (стеновой части фундамента)
2. Выбор вида свай их длины и поперечного сечения.
3. Определение расчетной несущей способности грунта основания одиночной сваи (несущей способности сваи по грунту) Fd и расчетной нагрузки на сваю Рсв
4. Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте размещение их в плане определение плановых размеров ростверка и его высоты.
5. Проверка допустимости фактической нагрузки передаваемой на сваю.
Расчет оснований фундаментов мелкого заложения и свайных по второй группе предельных состояний - по деформациям.
Расчет стабилизированной осадки фундамента мелкого заложения по деформациям.
Расчет стабилизированной осадки свайного фундамента по деформациям.
Библиографический список
Задание на проектирование

ࠧ१1.dwg

ростверк под колонны внутренней стены
ростверк под наружную стену
Абсолют. отм. устья скв.
- насыпь неслежавшаяся
- песок средней крупности
- суглинок мягкопластичный
Масштаб: горизонтальный 1:500 вертикальный 1:100
Инженерно-геологический разрез
- места отбора образцов грунта
- места проведения штамповых испытаний
- насыпь искусственная песок средней крупности
Песок ср крупности плотный маловлажный
Суглинок мягкопластичный
Песок ср крупности плотный насыщ. водой
Модуль деформации кПа
Песок ср крупности ср плотности насыщ. водой
Насыпь не слежавшаяся
Расчетная схема для определения осадки свайного фундамента методом послойного суммирования
Расчетная схема для определения осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования
Инженерно-геологический разрез с искусственной насыпью

п з.doc

Раздел I. Изучение и обработка и анализ исходной информации содержащейся в задании на проектирование.
1.Конструкция сооружения фундаменты нагрузки.
Требуется запроектировать фундаменты под жилое здание в 8 этажей. Размеры в плане: длина – 72 м. ширина - 12 м. Высота этажа 3м. высота здания 24 м. Отметка пола первого этажа ±0.00 на 06 м выше отметки спланированной поверхности земли. Здание имеет подвал во всех осях отметка пола подвала –2.20 м.
Наружные несущие стены из кирпича толщиной 0.64м по центральной оси железобетонные колонны 40х40 см. Перекрытия из сборных многопустотных плит толщиной 22 см. Внутренние стены (перегородки) выполнены из кирпича толщиной 15 см. Покрытие из сборных железобетонных плит.
В плане здание состоит из 4х секций которые вытянуты вдоль продольной оси .
Рис. 1. План типового этажа
Внутренние стены здания с подвалом опираются через плиты перекрытия на ряд колонн. Под колонны устраиваются отдельно стоящие фундаменты которые передают нагрузку на основание.
Нагрузки на уровне 1-го этажа. При наличии подвала постоянные временные
нагрузки увеличиваются:
На стену А – пост. На 14кНм врем. на 2кНм
На колонну Б – пост. На 65кН врем. на 3кН.
Нагрузки даны: на стену «А» в кНм на колонну «Б» в кН.
Вычисляем расчетные нагрузки на ось А.
Для расчетов по первой группе предельных состояний
N1=12*(279+14+21+2)=3792 кНпог.м.
Для расчетов по второй группе предельных состояний
N2=1*(279+14+21+2)=316 кНпог.м.
Вычисляем расчетные нагрузки на ось колонну.
N1=12*(848+65+145+6)=1277 кН
N2=1*(848+65+145+6)=1084 кН
2. Основание сооружения и его оценка
Все имеющиеся грунты имеют класс природные дисперсные грунты группа связные либо несвязные подгруппа осадочные тип минеральные.
Слой №1 (проба из шурфа №1 с глубины 0.6 м)
Насыпь не слежавшаяся
Слой №2 (проба из шурфа №1 с глубины 1.5 м)
Гранулометрический состав % (размер частиц в мм)
Т. к. отсутствуют значения характеристик пластичности - влажности на границе текучести и влажности на границе раскатывания принимаем число пластичности равным нулю следовательно данный грунт считаем песчаным.
Разновидность по гранулометрическому составу
Процентное содержание по массе частиц>2.0мм=0%25%
>0.25мм =18.4+32.4 = 50.8%>50%
Процентное содержание по массе частиц >0.25мм превышает 50% следовательно данный грунт относится к пескам средней крупности по таблице 10 приложения Б [1]
Коэффициент пористости грунта
Коэффициент пористости лежит в пределах следовательно данный песок средней плотности по таблице 18 приложения Б [1]
Степень водонасыщенности грунта
=10– удельный вес воды.
Степень водонасыщенности лежит в пределах => данный грунт является насыщенным водой по таблице 17 Приложения Б[1]
Расчетное сопротивление
По Таблице 2[2] насыщенные водой пески средней крупности средней плотности имеют расчетное сопротивление
Вывод - слой№2 с R0=400кПа может служить естественным основанием для фундамента мелкого заложения.
Слой №3 (проба из шурфа №1 с глубины 2.5 м)
Число пластичности превышает значение 1% следовательно данный грунт считаем глинистым.
Разновидность по числу пластичности
Число пластичности лежит в пределах следовательно данный глинистый грунт имеет разновидность супесь по таблице 11 приложения Б [1]
Разновидность грунта по показателю текучести
Показатель текучести лежит в пределах следовательно данная супесь является пластичной по таблице 14 приложения Б [1]
По таблице 3 [2] для пластичной супеси со значением коэффициента пористости и показателя текучести грунта расчетное сопротивление находится интерполяцией
Значения RO кПа (кгссм2) при показателе текучести грунта
Вывод - слой№3 с R0=276кПа может служить естественным основанием для фундамента мелкого заложения.
Слой №4 (проба из скважины №2 с глубины 4.5 м)
Процентное содержание по массе частиц>2.0мм=22.45%25%
>0.5мм =15.4+22.45=37.8550%
>0.25мм =22.45+15.4+17.7=60.3%>50%
Коэффициент пористости менее 0.55 следовательно данный песок плотный по таблице 18 приложения Б [1]
Степень водонасыщенности лежит в пределах => данный грунт является насыщенным водой (ГОСТ 25100-95 Приложение Б Таблица Б. 17)
По Таблице 2[2] насыщенные водой пески средней крупности плотные имеют расчетное сопротивление
Вывод - слой№4 с R0=500кПа может служить естественным основанием для фундамента мелкого заложения.
Слой №5 (проба из скважины №2 с глубины 8.0 м)
Число пластичности лежит в пределах следовательно данный глинистый грунт имеет разновидность суглинок по таблице 11 приложения Б [1]
Показатель текучести лежит в пределах следовательно данный грунт представлен мягкопластичными суглинками по таблице 14 приложения Б [1]
По Таблице 3 [2] для мягкопластичных супесей со значением коэффициента пористости и показателя текучести грунта расчетное сопротивление находится интерполяцией
Вывод - слой№5 с R0=238кПа может служить естественным основанием для фундамента мелкого заложения.
Полное наименование грунтов
Насыпь не слежавшаяся
Пески средней крупности средней плотности насыщенные водой
Пески средней крупности плотные насыщенные водой
Мягкопластичные суглинки
Сводная таблица физико-механических свойств грунтов
Раздел II. Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу.
Тип фундаментов – отдельностоящие и ленточные мелкого заложения. Залегание слоев наклонное. Учитывая высокий уровень грунтовых вод выбираем отметку подощвы фундамента мелкого заложения для наружных стен FL1=1604 для внутренних колонн FL2=1602. Проводим выемку грунта 1 слоя насыпь не слежавшаяся. Устраиваем искусственную насыпь из привозного грунта – песка средней крупности с плотность скелета ρs=27 гсм3.
Уплотняем насыпь до плотности песка ρ=2гсм3 ρd =19гсм3
Влажность W=(ρ- ρd) ρd=005
Испытания показали расчетное сопротивление Ro=500кПа
Угол внутреннего трения =360
Модуль деформации Е=36000 кПа
Коэффициент пористости е==(ρs- ρd) ρd=(27-19)19=042055
ВЫВОД - песок плотный
Степень водонасыщения Sr=(W- ρs)e=(005*27)042=03205
ВЫВОД – песок маловлажный.
Раздел III. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения.
1. Выбираем отметку подощвы фундамента мелкого заложения для наружных стен FL1=1604 для внутренних колонн FL2=1602.Определяется глубина заложения фундамента :
2. Определение размеров площади подошвы фундамента и разработка фундаментной конструкции.
Площадь подошвы ленточного фундамента на 1 п.м. ориентировочно определяю по формуле. b=NII(Ro-ср*d) ср=18кнм3 d=21м(глубина заложения) Ro=500кПа
b=316(500-18*21)=07м
Принимаем подушку ленточного фундамента ФЛ 10.30.1 шириной 1м
Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания по формуле СНиП
gс1 и gс2 – коэффициенты условий работы принимаемые по табл.3 [1]
- коэффициент для песчаных грунтов
gс2 = 1 - для сооружений с гибкой конструктивной схемой
k=1– коэффициент для грунтов прочностные характеристики которых (j и с) определены непосредственными испытаниями;
Мg Мq Mc – коэффициенты принимаемые по табл. 4 [2] для
kz=1 – коэффициент при b10 м.;
b – ширина подошвы фундамента
II=20 кНм3–удельный вес грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
– удельный вес грунта залегающего выше подошвы фундамента ’II=18 кНм3
СIIкПа– расчетное значение удельного сцепления песка - грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента
d1 – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала определяемая по формуле
=03– толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала;
м. – толщина конструкции пола подвала;
- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;
db =16 м – расстояние от уровня планировки до пола подвала.
Вычислим R при значении b=1
R=(14*1)1*(181*1*1*20+824*054*18+(824-1)*16*18+997*0)=454кПа
Конструкция стеновой части фундамента (стен подвала).
Стены подвала возводим из сборных жб элементов толщиной 06м вес 1п м стены 06*22*24=322 кНм
Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента
pII = ( NII + QII + GII ) b = R
Собственный вес 1 п.м. фундамента QII складывается из веса ФЛ 10.24.1 = 173т
Вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны
GII=ак*h*=02*18*18=66 кНм
Итак полная расчетная нагрузка действующая на грунт на отметке подошвы фундамента при ширине опорной плиты 1м составляет:
NII + QII + GII = (316 + 407 + 66)1=363 кНм
Среднее давление под подошвой фундамента на 1 п.м. его длины составит
pII = 363 кПа R=454 кПа не превышает расчетное сопротивление
Т к Δ=20% фундамент с плитой ФЛ 8.24.1 экономичен и подобран правильно.
Отдельный фундамент для внутренней колонны здания с подвалом.
Ориентировочную ширину отдельного квадратного фундамента определяем по формуле
b2=NII(Ro-ср*d) NII=1084 кН ср=18кнм3 d=21м Ro=500кПа
b2=1084(500- 18*21)=235 b=153м
Принимаем размер квадратного монолитного фундамента под колонну 16х16м
Вычисляю расчетное сопротивление грунта основания по формуле СНиП
b =16м– ширина подошвы фундамента
=05– толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала;
db =16м – расстояние от уровня планировки до пола подвала.
Вычислим R при значении b=16
R=(14*1)1*(181*1*16*20+824*074*18+(824-1)*16*18+997*0)=537кПа
Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента.
Для этого определяем вес самого фундамента Qф вес колонны Qк ригеля Qр .
Объем монолитной плиты
V0 = 16 * 16 * 05 = 13 м3
Объем монолитного подколонника
Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным 24 кНм3.
вес самого фундамента – Qф = (13+022)*24=365 кН
вес колонны 04 х 04 х 2 Qк = 04 * 04 * 2 * 24 =77 кН
QII = Qф + Qк =365 + 77 =442 кН
pII = ( NII + QII ) b2=(1084 + 442) 162 =441R=537 кПа
Δ=(537-441)537=18% не превышает норму 20%
Т к Δ=18% фундамент под колонну размером 16х16м экономичен и подобран правильно.
Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций.
1 Ленточный свайный фундамент под наружную стену жилого дома.
Назначение предварительной глубины заложения ростверка.
Назначаем толщину ростверка hр = 05 м.
Глубина заложения ростверка dр = 23 м DL-FL2=1625-1602=23м
Принимаем стены подвала из блоков ФБС толщиной 06м.
Из опыта принимаем сечение забивной сваи 03х03 м.
Нижний конец сваи должен погружаться в подошвенный стой на 1- 15 м.
Принимаем сваю С 70.30 рабочая длина сваи 69м.
2 Определение несущей способности сваи по грунту Fd и расчетной нагрузки Pсв на одну сваю.
Fd =c(cr*R*A+ucf*fi*hi)
c=1 cr=1 cf=1 A=009 м2 площадь поперечного сечения сваи
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом забивной сваи.
R = 2052 кПа расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (определяем интерполяцией)
u=12м наружный периметр поперечного сечения сваи.
fi и hi расчетное сопротивление и толщина i-го слоя грунта.
Для слоя I – насыпь не слежавшаяся расчетное сопротивление на боковой поверхности принимаем равным нулю толщина слоя 06м
Для слоя II – песок средней крупности средней плотности насыщеный водой
Средняя глубина расположения слоя грунта zi м.
Расчетное сопротивление -го слоя грунта основания на боковой поверхности забивной сваи кПа
Для слоя III супесь пластичная показатель текучести IL =065 толщина 24м
IL = 06 IL = 065 IL = 07
Для слоя IV песок средней крупности плотный насыщенный водой толщина 14 м
Для слоя V – суглинок мягкопластичный число пластичности IL=042
Тогда несущая способность сваи будет:
Расчетная нагрузка на сваю:
2 Определение необходимого числа свай размещение их в плане
Необходимое число свай определяется по формуле:
NI =379 кН - нагрузка по первому предельному состоянию по Таблице 1;
- эмпирический коэффициент для отдельно стоящих фундаментов;
- высота ростверка и надростверковой конструкции нагрузка от которых не вошла в расчет при определении
f =22 кН- средний удельный вес грунта и бетона над ростверком
Тогда требуемое количество свай будет:
n = 379 (309-8*009*27*22)=1.4
расстояние между сваями a=114=072м 3d=09 м
т к расстояние между сваями меньше трех диаметров сваи принимаем двухрядное расположение свай. Расстояние между рядами свай равно катету прямоугольного треугольника. Cр =(092 – 0722 )12 =054м.
Принимаем расстояние между рядами свай 05м
Ширина ростверка bр = 05 +2*015 +2*01=1 м т.к. половина сечения сваи попадает под стену подвала расчет на продавливание ростверка сваей не проводится.
Полученные размеры ростверка составляют ширина 1м высота 05м
4 Проверка допустимости фактической нагрузки передаваемой на сваю.
(N1+12 * (Q + G))n =Fd k
Вычисление фактической нагрузки передаваемой на сваю.
Вес ростверка Qр =1*05*24=12 кН п.м.
Вес стен подвала Qсп =06*22*22=29 кНп м
Вес грунта на внешнем обрезе ростверка Gгр=17*02*18=612 кНп м
Общий вес ростверка стен подвала и пригрузки Q+G=12+29+612=4712 кНп м
F=(N1+12(Q+G))n=(379+12*4712)14=311 кН
Фактическая нагрузка F=311кН314кН
Условие выполняется .
Отдельный свайный фундамент под колонну внутренней стены жилого дома с подвалом
Принимаем сечение забивной сваи 03х03 м.
3 Определение несущей способности сваи по грунту Fd и расчетной нагрузки Pсв на одну сваю.
R = 2058 кПа расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (определяем интерполяцией)
Для слоя III супесь пластичная показатель текучести IL =065 толщина 11м
Для слоя IV песок средней крупности плотный насыщенный водой толщина 16 м
4 Определение необходимого числа свай размещение их в плане
NI =1297 кН - нагрузка по первому предельному состоянию по Таблице 1;
n = 1297 (308-8*009*27*22)=489
Проектируем ростверк квадратной формы. Расстояние между сваями принимаем не менее 3d=09м чтобы получить минимальные размеры ростверка. Расстояние от края сваи до края ростверка – 01м. Принимаем ростверк квадратной формы со стороной b=18м
5 Проверка допустимости фактической нагрузки передаваемой на сваю.
Вес ростверка и надростверковой конструкции
Q =(182*05+063+042*2)*24=52 кН п.м.
F=(N1+12Q)n=(1277+52*12)5=268 кН
Расчетная нагрузка на сваю:Рсв=268 308кН
Запас 13% не превышает 20% следовательно фундамент экономичен и подобран правильно.
Раздел V. Расчет оснований фундаментов мелкого заложения по второй группе предельных состояний - по деформациям.
Необходимо выполнение следующих условий:
s – абсолютная осадка
- разность абсолютных осадок
- относительная разность осадок для гражданских многоэтажных зданий с полным железобетоным каркасом по Приложению 4 [2].
Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования
1 Для ленточного фундамента наружной стены.
Принимаем фундамент центрально нагруженным.
Вычислим ординаты эпюры природного давления zg
Принимаем zg=0 на отметке NL=1605
на отметке подошвы фундамента FL1=1604 zg0=20*01=2кПа
на границе II и III слоев zg2=2*h2=20*09=18кПа
на отметке уровня грунтовых вод zgW= zgI + 205*015=21кПа
на границе III и IV слоев с учетом взвешивающего действия воды iвзв=(iS-W)(1+ei)
взв=(2701-10)(1+057)=108кНм3
zg3= zgW +3взв*h’3=21 + 108*095=3126кПА
на границе IV и V слоев с учетом взвешивающего действия воды
взв=(272-10)(1+056)=11кНм3
zg4= zg3 +4взв*h4=3126 + 11*24=5766кПА
на границе V и VI слоев с учетом взвешивающего действия воды
взв=(2731-10)(1+05)=1154кНм3
zg5= zg4 +4взв*h4=5766 + 1154*14=738кПА
с учетом давления толщи воды высотой hw=475м над суглинком мягкопластичным являющимся водоупором zg5w= zg5+w*hw=738+10*475=1213кПа
В VI слое на глубине 25м zg6= zg5W+6*25=1213+208*25=1733 кПа
Отметка подошвы слоя
Построение эпюры дополнительного давления
- значение природного давления под подошвой фундамента;
Эпюра дополнительного давления где
Среднее давление под подошвой фундамента на 1 п.м. его длины составляет
- коэффициент определяемый по Таблице 1 Приложение 2 [2] ;
Берем коэфф. α из последней колонки n=10
Определение деформационных характеристик
IV- слой супесь пластичная
Штамповые испытания диаметр штампа 100см
Компрессионная кривая для IV слоя - супесь пластичная
Давление от грунта zg=(5765+3125)2=445 кПа вызывыет осадку S1=105 мм
Полное давление zполное= 445+(10241+4771)2=1195кПа вызывает осадку S2=309мм
ΔS=309-105=204мм=02см
Модуль деформации для песчаных грунтов при штамповых испытаниях вычисляется по формуле:
d=100 – диаметр штампа
=0.78 - безразмерный коэффициент;
=0.3 коэффициент относительной поперечной деформации для супесей по п. 10. [1]
EIII=078*(1-032)*100*7502=26100кПа
Слой V – песок средней крупности плотный насыщенный водой
Глубина отбора 4.5 м. Диаметр штампа d=27.7см. Штамповые испытания
Компрессионная кривая для V слоя песок ср крупности
Модуль деформации для песчаных грунтов при штамповых испытаниях вычисляется по формуле:
=0.78 - безразмерный коэффициент для круглого штампа;
=0.3 – коэффициент относительной поперечной деформации для плотных песков по п. 10. [1]
Давление от грунта zg=(5765+738)2=657 кПа вызывает осадку S1=033 мм
Полное давление zполное= 657+(4771+353)2=1072кПа вызывает осадку S2=054мм
Δz=1072-657=415 кПа
ΔS=054-033=021мм=0021см
EV=078*(1-032)*277*4150021=38854кПа
Определим модуль деформации для суглинка VI слой
Слой V - суглинок мягкопластичный глубина отбора 7.5 м.
Компрессионные испытания
Компрессионная кривая для VI слоя
Модуль деформации для глинистых грунтов при компрессионных испытаниях определяется по формуле:
- безразмерный коэффициент определяется по формуле:
v =0.35– коэффициент относительной поперечной деформации для суглинков по п. 10 [1];
- коэффициент относительной сжимаемости определяется по формуле:
- коэффициент сжимаемости определяется по формуле:
- давление от собственного веса грунта в середине слоя;
- давление от собственного веса грунта и нагрузки в середине слоя.
. коэффициент пористости соответственно нагрузке будет:
Тогда коэффициент сжимаемости будет:
Коэффициент относительной сжимаемости:
Определение осадки фундамента в области сжимаемого слоя
Si – осадка элементарного слоя определяется по формуле:
- толщина элементарного слоя
II слой искусственная насыпь
III слой песок средней крупности насыщенный водой
IV супесь пластичная
V слой песок средней крупности плотный насыщенный водой
насыпь искусственная
SII=((361+31804)2*04+(31804+20418)2*04)*07236000=00048м=048см
песок средней крупности ср. плотности насыщ. водой SIII=((20418+15171)2*04+(15171+11895)2*04+(11895+10241)2*03)*07236000= 00032м=032см
Супесь пластичная SIV=((10241+9732)2*01+(9732+8205)2*04+(8205+7092)2*04+(7092+6234)2*04+
(6234+5566)2*04+(5566+5025)2*04+(5025+4771)2*03)*07226100=
песок средней крупности плотный насыщ. водой SV=((4771+4548)2*01+(4548+4198)2*04+(4198+388)2*04+(388+3594)2*04+(3594+353)2*01)*07238854= 0001м=01см
Cуглинок мягкопластичный SVI=(3371*23)*07222963= 00005м=005см
Суммарная осадка S=048+032+055+01+005cм=15см Sпредельной=10см
Вывод :Осадка фундамента наружных стен 15 см не превышает предельной
Наружные устойчивы по 2-ому предельному состоянию - деформациям
2. Расчет оснований свайных фундаментов по второй группе предельных состояний - по деформациям.
Отдельный свайный фундамент под внутреннюю колонну жилого дома с подвалом.
Определение среднего вертикального давления под подошвой условного фундамента.
Для расчета осадки необходимо определить давление на грунт под подошвой условного свайного фундамента в плоскости нижних концов свай и убедится что оно не превышает расчетного сопротивления этого грунта.
Ширина отдельного условного квадратного фундамента равна
bусл=Ср+d+2*lсв*tg(ср4) Ср=13м-расстояние между центрами свай d=03м – сторона квадратной сваи lсв=69м рабочая длина сваи ср-средний угол внутреннего трения в пределах рабочей длины сваи ср=(06*0+1*31+22*22+16*34+15*17)69=2309
bусл=13+03+2*69*tg(23094)=3м Aусл=32=9 м2
Определяем среднее давление под подошвой условного фундамента.
Соберем нагрузки от собственного веса всех составных частей входящих в объем условного фундамента: грунтасвайростверкаподколонника пригрузки от пола подвала
Пригрузки рассчитываются по их проекциям в границах условного фундамента.
Qгр=Vгр*ср=(Vусл.ф.-Vсв-Vр-Vп)*ср
ср=(18*1+205*1+208*22+215*16+208*15)(1+1+22+16+15)
Qгр=(657-3-13)*205=1259кН вес грунта Qсв=3*24=72кН вес свай
Вес пола подвала Qп=(32-182)*02*22=253
Qр=182*05*24=39 кН вес ростверка Qп=063*24=52кН вес подколонника
Qк=04*04*19*24=73кН вес колонны
Среднее давление от всех нагрузок под подошвой условного свайного фундамента
pII=(1259+72+253+39+52+73)32=156кНм2
N2=1084kН32=120кНм2 итого 120+156=276 кНм2
Определим расчетное сопротивление грунта под подошвой условного свайного фундамента по формуле 7 СНиП 2.02.01-83
- коэффициент для суглинков с показателем текучести 042
gс2 = 1. - для сооружений с гибкой конструктивной схемой
b =3м– ширина условной подошвы фундамента
II=208–удельный вес грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента
– удельный вес грунта залегающего выше подошвы фундамента
СII =18кПа– расчетное значение удельного сцепления - грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента
– толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала;
db=16м расстояние от планировки до пола подвала
R=125*101*(0395*1*3*208+258*76*205+(258-1)*16*205+515*18)=714кПа
pII=276кПа R=714кПа Условие выполняется. Можно проводить расчет осадки на основе модели линейно деформированного грунта.
Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования
Найдем ординаты эпюры природного давления ZGi
на границе 1 и 2 слоя ZG1=1*h1=18*07=126 кПа
на границе 2 и 3 слоя с учетом взвешивающего действия воды 2взв=(S2-W)(1+ei)
ZG2= ZG1 + 2взв *h2=126+(2701-10)(1+057)*1=234 кПа
на границе 3 и 4 слоя с учетом взвешивающего действия воды
ZG3= ZG2 + 3взв *h3=234+(272-10)(1+056)*22=234+11*22=476 кПа
на границе 4 и 5 слоя с учетом взвешивающего действия воды
ZG4= ZG3 + 4взв *h4=476+(2731-10)(1+05)*16=476+1154*16=661 кПа
с учетом давления толщи воды на водоупоре суглинке hW=48м
’ZG4= ZG4+W*hW=661+10*48=1141 кПа
ZG5= ’ZG4 + 5 *h’5=1141+208*15=1453 кПа
На отметке условного фундамента 15330 природное давление
Эпюра осадочного давления
pII=276 кПа - давление под подошвой фундамента
zp0= pII - zg0=276-1453=1307кПа
Ниже подошвы условного фундамента zpi= zp0*αi
- коэффициент определяемый по Таблице 1 Приложения 2;
Выбираем шаг hi=047м
Определим модуль деформации для суглинка V слой
Компрессионная кривая для V слоя
- толщина элементарного слоя0
=08 EV=28440кПа вычислим осадку
S=(((1307+1255)2+(1255+988)2+(988+715)2+(715+51)2)*047+(51+37)2*05))*0828440=00057м=057см 10см ОСАДКА ДОПУСТИМА
Библиографический список
ГОСТ 25100-95 "Грунты. Классификация
СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»
А.М. Корнилов Л.И. Черкасова под редакцией З.Г. Тер-Мартиросяна Методические указания с примерами расчетов к выполнению курсового проекта
для студентов обучающихся по направлению строительство
часть 1 Проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения гражданских зданий.
Часть 2 Свайные фундаменты МГСУ. М. 2010 г.
Ухов С.Б. Семёнов В.В. Знаменский В.В. Тер-Мартиросян З.Г. Чернышев
С.Н. Механика грунтов основания и фундаменты. М. Издательство Ассоциации строительных вузов 2005 г.
СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.
Основания и фундаменты Справочник строителя под редакцией
М.И. Смородинова М. 1983г

constr3.doc

Краткая характеристика здания Конструкция №3
Стены наружные – кирпичные толщиной 64см.
Стены внутренние (перегородки) – кирпичные толщиной 15см.
Колонны – жб 40*40см.
Перекрытия – сборные многопустотные жб плиты
Покрытия – сборные жб плиты.
Здание имеет подвал во всех осях
Отметка пола подвала – 220.
Отметка пола первого этажа ±000 на 060м
Выше отметки спланированной поверхности земли.
Нагрузки даны: на стену «А» в кНм на колонну «Б» в кН.
При наличии подвала постоянные временные
нагрузки увеличиваются:
На стену А – пост. На 14кНм врем. на 2кНм
На колонну Б – пост. На 65кН врем. на 3кН.
Нагрузки на уровне 1-го этажа.

geol3.doc

Механика грунтов основания и фундаменты Под ред. С.Б. Ухова В.В. Семенова В.В Знаменского З.Г. Тер-Мартиросяна С.Н. Чернышева 2002.
ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М. 1996.
СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. М. 1985.
СНиП 2.02.03.-85. Свайные фундаменты. М. 1986.
Основания фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика Под ред. Е.А. Сорочана Ю.Г. Трофименкова. М. 1985.
Основания и фундаменты: Справочник строителя Под ред. М.И. Смородинова. М. 1983.
Учебное пособие : Проектирование оснований и фундаментов Под ред. В. А. Веселов М.19
ДАННЫЕ О МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ
ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ ПРОБНОЙ НАГРУЗКОЙ
КОМПРЕССИОННЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра механики грунтов оснований и фундаментов
ДАННЫЕ О ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ
Глубина от поверхности м
Гранулометрический состав %
(размер частиц в мм)
Влажность на границе
Плотность частиц грунта ρS тм3
Плотность частиц грунта ρ тм3
Природн. влажность W
Насыпь не слежавшаяся
Абсолютная отметка устья 16024
Абсолютная отметка устья 16065
Абсолютная отметка устья 16110
Абсолютная отметка подошвы слоя
Глубина подошвы слоя
Уровень грунтовых вод
Коэфф. фильтрации Кф