Вариантное проектирование фундамента промышленного здания

Мой план фундаментов.dwg

Фундамент глубокого заложения
Фундамент глубокого заложения (к расчету земляных масс)
Фундамент мелкого заложения
Фундамент мелкого заложения (к расчету земляных масс)
Схема к определению условног фундамента
ЗД - 406. 920. 2903. 05. КР
филиал в г.Златоусте
План фундаментов М 1:400
Геологический разрез Мг 1:100 Мв 1:200
промышленного здания
Проектирование фундаментов
Петля монтажная Ф10 A-I
стержень продольный
Спецификация элементов фундамента
Фундаменты монолитные
ФМ 1 Бетон класса В 15
ФМ 2 Бетон класса В 15
ФМ 3 Бетон класса В 15
ФМ 4 Бетон класса В 15
ФМ 5 Бетон класса В 15
ФБ 1 Бетон класса В 15
ФБ 2 Бетон класса В 15
ФБ 3 Бетон класса В 15
ФБ 4 Бетон класса В 15
ФБ 5 Бетон класса В 15
Глина мягкопластичная
Геологический разрез М 1:200
Монолитные ростверки
За относительную отм. 0.000 принять уровень пола первого этажа
соответствующий абсолютной отметке 199.85
Несущим слоем является скальный грунт с Ro=20000 кПа
Расчетная нагрузка на сваю Р =1161
Отклонение сваи в плане не превышает + 60 мм
При забивке сваи использовать сваебойное оборудование со
Под фундаменты выполнить бетонную подготовку на предвари-
тельно уплотненном грунте толщиной 100 мм из бетона класса В3
Бетонные столбики под фундаментные балки выполняются из
- трубчатый дизель-молот С - 1047
- масса ударной части 2.5 т
- высота падения ударной части 3 м
- расчетная энергия удара 67 кДж
Динамическим испыианиям и конотрольной добивке подвергаются
сваи: СК-1 свая № 1; СК-9 свая № 4; СК-20 свая № 2
Расчетный отказ свай составил Sa = 0
Монолитный ростверк выполнить из бетона класса В 15
Железобетонные сваи выполнить из бетона класса В 20
Фундамент глубокого
План расположения фундаментов и фундаментных балок

основное.doc

Фундаментостроение является составной частью капитального строительства. При проектировании и возведении фундаментов предполагается использование последних достижений науки и техники для совершенствования конструкций и технологий. Это позволяет повысить надежность фундаментов и снизить стоимость строительства в целом.
В курсовом проекте по дисциплине ''Основания и фундаменты'' необходимо разработать подземную часть гражданского здания на основе существующих методов расчета по предельным состояниям с учетом действующих нагрузок инженерно – геологических и климатических условий площадки строительства. При этом следует рассматривать ряд вариантов конструкций фундаментов подготовки оснований провести их технико-экономическое сравнение. Оптимальное решение одновременно должно обеспечивать наиболее полное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания отвечать требованиям нормальной эксплуатации сооружения и иметь наименьшую стоимость.
Оценка инженерно – геологических условий площадки строительства
1. Определение наименования грунтов их состояния величины условного расчетного сопротивления
Для каждого пласта грунта по данным лабораторных испытаний определяется тип вид разновидность и условное расчетное сопротивление по таблицам ГОСТ 25100-82 «Грунты. Классификация» и СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
Рассмотрим грунты данные о которых представлены в задании.
Образец грунта №1 (слой №1)
что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 017≤029. Следовательно исследуемый грунт — глина.
Разновидность грунта определяется по показателю текучести:
что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 075093100. Следовательно исследуемая глина — текучепластичная.
Дополнительно вычисляется коэффициент пористости:
В соответствии с табл. 3 приложения 3 при IL=093 и е=110 условное расчетное сопротивление .
Полное наименование исследуемого грунта — глина текучепластичная .
Образец грунта №2 (слой №2)
что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 007≤015017. Следовательно исследуемый грунт — суглинок. Разновидность грунта определяется по показателю текучести:
что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 05053075. Следовательно исследуемая глина — мягкопластичная.
В соответствии с табл. 3 приложения 3 при IL=053 и е=071 условное расчетное сопротивление .
Полное наименование исследуемого грунта — суглинок мягкопластичный .
Образец грунта №3 (слой №3)
Так как значения характеристик Wp и WL в данных отсутствуют и имеется гран состав то исследуемый грунт классифицируется как песок. Тип песка определяется по гранулометрическому составу.
В исследуемом грунте вес частиц крупнее 5мм составляет:
%+146%+533%+151%=86% что больше 50%. Таким образом данный песок – крупный.
Вид песка определяется по коэффициенту пористости:
Следовательно исследуемый песок — рыхлый.
Разновидность песка определятся по степени влажности:
В соответствии с ГОСТ 25.100-82 Sr находится в интервале 08085≤1. Следовательно песок насыщен водой.
В соответствии с таблицей 2 приложения 3 при е = 072 расчётное сопротивление песка крупного рыхлого влажного — .
Полное наименование исследуемого грунта — песок крупный рыхлый насыщенный водой .
Образец грунта №4 (слой №4)
В исследуемом грунте вес частиц крупнее 2мм составляет:
%+184%+185%=599% что больше 50%. Таким образом данный песок гравийный(окатанный) или дресвяный (неокатанный) крупнообломочный грунт.
Рассчитанное значение находится в пределах 055e0.7следовательно
исследуемый грунт средней плотности.
Разновидность крупнообломочного грунта определятся по степени влажности:
В соответствии с ГОСТ 25.100-82 Sr находится в интервале 080851 следовательно крупнообломочный грунт насыщен водой.
Определяем заполнитель крупнообломочного грунта:
вес частиц крупнее 05мм: 509%+132%=641%>50%. Значит заполнитель-песок крупный.
В соответствии с таблицей 1 приложения 3[6] расчётное сопротивление крупнообломочного грунта с заполнителем песком крупным .
Полное наименование исследуемого грунта — гравийный (окатанный) или дресвяный (неокатанный) крупнообломочный грунт средней плотности насыщенный водой с заполнителем песком крупным.
2. Определение расчетных значений характеристик грунтов строительной площадки
В курсовом проекте число частных определений характеристик n=12 а коэффициент вариации при статической обработке опытных результатов получен n=008.
При расчете оснований по первой группе предельных состояний коэффициент надежности () определяется:
Для удельного веса грунта γI:
Для показателей прочности грунта и :
При расчете оснований по второй группе предельных состояний коэффициент надежности () определяется:
Для удельного веса грунта γII:
С учетом этого соответствующие значения нормативных и расчетных характеристик слоев определяются следующим образом.
γ II= 1791026=1745кНм 3
γ II= 1911026=1862кНм 3
γ II= 1901026=1852 кНм 3
γ II= 1961026=191 кНм 3
3.Оценка геологического строения площадки
Из построенного на геологического разреза следует что грунты строительной площадки имеют слоистое напластование с согласным залеганием слоев близких к горизонтальным и выдержанных по мощности.
В толще грунтов подземных вод нет.
Напластование грунтов по оси проектируемого фундамента. С поверхности залегает растительный слой мощностью 02м абсолютная
отметка кровли слоя 45600м подошвы 45580м. Далее залегает слой глины текучепластичной мощностью 30м абсолютная отметка кровли слоя 45580м подошвы — 45280м. Ниже залегает слой суглинка мягкопластичного мощностью 24м. Абсолютная отметка кровли слоя 45280м подошвы — 45040м. Далее залегает слой песка крупного рыхлого водонасыщенного. Абсолютная отметка кровли слоя 45040м подошвы — 44670м. Ниже залегает слой гравийного (окатанного) или дресвяного (неокатанного) крупнообломочного грунта средней плотностиводонасыщенного с заполнителем песком крупным. Абсолютная отметка кровли слоя 44670м.
По предварительным данным основание представлено слабыми грунтами (глина текучепластичная) имеющими недостаточно высокую прочность следовательно экономически целесообразно улучшить их свойства — выполнить устройство песчаной подушки.
Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой
Применение песчаных подушек позволяет: уменьшить давление на слабый грунт основания путем распределения нагрузки от сооружения на большую площадь. Кроме этого подушка препятствует выпиранию грунта из-под подошвы фундамента и уплотняет основание своим весом до возведения сооружения благодаря чему уменьшается осадка.
В качестве материала песчаной подушки используется песок крупный средней плотности .
Песчаные подушки устраиваются следующим образом: слабые грунты основания выбираются на некоторую проектную глубину и заменяются песком крупным или средней крупности укладываемым слоями толщиной 15-20см. Каждый слой проливается водой для достижения оптимальной влажности и уплотняется.
1. Расчет фундамента на искусственном основании
В соответствии с геологическим разрезом построенным в приложении 1 глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения определяется по указаниям п. 2.25 2.33[6] составляет d1=20м. При этом основанием фундамента является слой глины текучепластичной с условным расчетным сопротивлением R0=185 кПа. В таких условиях целесообразно рассмотреть вариант устройства фундамента с заменой слабого грунта (супеси пластичной) песчаной подушкой. В качестве материала песчаной подушки принимается песок крупный средней плотности с R0=300 кПа.
Глубина заложения подошвы фундамента в этом случае назначается исходя из конструктивных требований и принимается равной dk=d1=20 м. С учетом этого:
Определяется требуемая плошадь фундамента в плане как центрально-нагруженного:
Определяются размеры подошвы фундамента в плане как имеющего квадратную форму:
Вычисляется эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента:
N=NP+G=4013×1+1×392×20×20=4621 кН.
Следовательно принимается прямоугольная в плане подошва фундамента для чего увеличивается ее размер в направлении действия изгибающего момента. Для этого вычисляется коэффициент увеличения:
Принимается монолитный столбчатый фундамент с размерами подошвы l=43м b=39м.
Вычисляется напряжение под подошвой фундамента:
N=NP+G=4013×1+1×43×39×20×20=4684 кН
Mx=MP+QP×d1=1×521+1×25×20=571 кН×м
Уточняется величина эксцентриситета равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра прямоугольной подошвы фундамента:
Определяется среднее значение под подошвой фундамента
При правильном экономичном подборе размеров подошвы фундамента должны выполняться условия:
рмах≤12R т.е. максимальное давление под краями подошвы внецентренно нагруженного фундамента рмах должно быть меньше или равно 12R;
7612300=360 кПа — условие выполняется.
рmin>0. Минимальное давление должно быть больше 0 т.е. не должно быть отрыва части подошвы фундамента от грунта в результате появления растягивающих напряжений когда рmin со знаком «минус»
1.00 кПа>0 –условие выполняется
р0R т.е. среднее давление под подошвой фундамента должно быть меньше расчетного сопротивления грунта основания
9.3300кПа — условие выполняется.
PminPmax=231.0327.60=071>025 — условие выполняется.
Недонапряжение по максимальному краевому давлению составляет
Следовательно размеры подошвы фундамента запроектированы достаточно экономично.
2. Расчет плитной части фундамента на продавливание
Производится расчет плитной части фундамента на продавливание исходя из условия
bm=bh+h0b=06+075=1295м
Аf0=05b(l–lh–2hob)-025(b–bh–2hob)2=0539(43-19-20695)-025(39-06-20695)2 =1057 м2
N=pmax×Af0=3276×1057=34627кН.
627675×1295×0695=60752 кН
Продавливания тела на фундамент не произойдет.
3. Проектирование песчаной подушки
Задаемся ориентировочной толщиной подушки hп=18 м.
Определяем природное давление грунта на уровне подошвы фундамента (точка 0):
где γII 1 h1 – соответственно удельный вес и мощность растительного слоя
γII 1=16кНм³ h1=02 м;
γII 2 h2 – соответственно удельный вес и мощность супеси пластичной залегающей выше отметки подошвы фундамента
γII 2=1745 кНм³ h2=20 м
zg0=1602+174520=381 кПа
Вычисляется природное давление грунта на кровлю подстилающего песчаную подушку слоя т.е. на 18 м ниже подошвы фундамента.
zg1=381+174518=6951кПа
zp0=p0-zg0=2739-381=2412 кПа
По таблице 1 приложение 2[6] при =2zb=21839=092 и =lb=4339=11 значение коэффициента рассеивания α определяется двойной интерполяцией и составляет α=0757. Тогда осадочное давление на кровлю подстилающего песчаную подушку слоя глины мягкопластичной равняется zp1=αzp0=07572412=1826 кПа.
Полное давление на кровлю подстилающего слоя от природного и осадочного давления составляет z=zp1+zg1=1826+6951=25211кПа.
В соответствии с п. 2.18 [2] определяется площадь подошвы условного фундамента как:
где N=Np+G=40131+43392020=46838 кН
Размеры подошвы песчаной подушки в плане рассчитываются как
где а=(l-b)2=(43-39)2=02 м.
Расчетное сопротивление грунта основания подстилающего песчаную подушку определяется по формуле (7) [6]:
где γс1=11 γс2=1 к=1 таблица 3 [6]
Мγ=028 Мg=213 Мс=465 при φII=11 по таблице 4 [6]
γII=1700 кНм³ сII=146 кПа d1=18+20=38 м
R=11(0281491700+213381700+465146)=25638 кПа
Проверяется выполнение условия:
z=25211 кПаR=25638кПа
Условие выполняется вычисляем недонапряжение:
Размеры песчаной подушки подобраны экономично и равны bп=49 м lп=52 м (приложение 2).
4. Сметная стоимость возведения фундамента на песчаной подушке.
Объем земляных работ при разработке котлована:
Объём материала подушки:
Расход монолитного бетона марки В20:
V3=433903+273503+152814-(075205+072)1252=122 м³
Расход бетона на устройство подготовки толщиной 100 мм.
Фундамент глубокого заложения
По конструктивным соображениям принимается свайный фундамент с забивными железобетонными сваями и ростверком.
1.Определение основных размеров
Несущим слоем свайного фундамента выбирается супесь пластичная с Rо=500кПа.
Устанавливается глубина заложения подошвы ростверка из конструктивных требований без учета сезонного промерзания грунтов инженерно-геологических особенностей площадки строительства положения УГВ. При этом в первом приближении высота ростверка назначается на 04÷05м больше необходимой глубины заделки колонны в фундамент hf т.е.
Размеры ростверка по высоте как правило принимаются кратными 01м. Принимаем высоту ростверка d1= dК =17м.
Принимая заглубление сваи в слой супеси пластичной на 10м получим hp=13+24+37+05=79м.
По таблице 8.1[7] выбирается свая квадратного поперечного сечения с ненапрягаемой стержневой арматурой марки С9-30 т.е. длиной hсв =9м и размерами поперечного сечения 03х03м. Назначается заделка верхних концов свай в ростверк. При действии вертикальных и незначительных горизонтальных нагрузках эта величина принимается равной 30см (5см свая и 25см выпуски арматуры). С учетом этого вновь определяется расчетная длина сваи:
hP=hсв – 03=9– 03 = 87м
Проверяется заглубление сваи в опорный слой:
hК=157-(13+24+37)=13м>05м что находится в установленных пределах.
Определяется несущая способность сваи из условия прочности грунта по формуле:
где γc — коэффициент условий работы сваи в грунте; γc=1;
R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи кПа; Согласно табл.1[5] для крупнообломочного грунта R=20000кПа;
А - площадь поперечного сечения сваи А=03·03=009 м²;
Fd = 1·20000·009=1800 кН
Определяется расчетная нагрузка на сваю из условия прочности грунта по формуле:
где γK- коэффициент надежности назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи γк=14
Определяется несущая способность сваи работающей на сжатие по условию прочности материала по формуле:
Fdm = φ·(γc· γm·Rb·A+Rsc·Aa) кН
где φ- коэффициент продольного изгиба φ=1;
γc- коэффициент условий работы для свай сечением 03·03м γc= 1;
γm- коэффициент условий работы бетона γm=1;
Rb- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для свай из бетона класса В25 Rb=14500кПа;
Rsc- расчетное сопротивление арматуры сжатию кПа принимается армирование сечения сваи 412А-П Rsc= 280000кПа;
Аа- площадь сечения рабочей арматуры
Fdm = 1·(1·1·14500·009+280000·0000452)=1235.8 кН
В расчете окончательно принимается меньшая из полученных величин Р и Fdm т.е. Р=1235.8 кН.
Определяется ориентировочно количество свай в фундаменте как
где 12- коэффициент увеличивающий число свай в фундаменте на 20% вследствие действия изгибающего момента и поперечной силы;
NP- расчетное значение вертикальной нагрузки при коэффициенте надежности по нагрузке γf = 11;
NP=4013·11 =4414.3 кН
Принимается n =4 шт.
Проверяется нагрузка на угловые сваи фундамента как наиболее нагруженные по формуле:
где х- расстояние от главной оси до оси угловой сваи м;
G - расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях кН ориентировочно определяемая при γf = 11 как:
G= γf ·Ap· ·d1=11·51·20·17=19074 кН.
d1- глубина заложения подошвы ростверка м;
М - расчетное значение изгибающего момента относительно главной оси подошвы ростверка кНм при γf = 11 определяемое как:
М=МР+QP·d1= 521+25·11·17=61982 кН;
Проверяется выполнение условий:
≤12Р 1364≤12·12358=1483 кН - условие выполняется!
>0 843>0 - условие выполняется!
Окончательно принимается 4 сваи в фундаменте.
Проверяется недоиспользование несущей способности сваи:
Проверяются напряжение в грунте в плоскости нижних концов свай. Свайный фундамент условно принимается за массивный жесткий фундамент глубокого заложения контур которого ограничен сверху - поверхностью планировки снизу - плоскостью проходящей через нижние концы свай с боков вертикальными плоскостями отстоящими от нижних свай на расстоянии:
Для слоистой толщи определяется осредненное значение угла внутреннего трения грунта
где φIIi h i - соответственно расчетное значение угла внутреннего трения и толщина каждого слоя грунта в пределах расчетной длины сваи
φII =2285° тогда α=φII4=37 (приложение 5).
Размеры подошвы условного фундамента в плане определяются по формулам:
lусл = 092+0152+28700998=384 м
bусл = 09+2015+28700998=294 м
Площадь подошвы условного фундамента
Аусл = lусл bусл =384294=1129 м²
Определяется давление под подошвой условного фундамента (в плоскости нижних концов свай) от действия расчетных нагрузок соответствующих II группе предельных состояний т.е. по формуле
где NP=4013 кН при γf=1;
G- расчетная нагрузка от собственного веса свай ростверка грунта столба воды в пределах условного фундамента определяемая приближенно для данных грунтовых условий при γf=1 как:
G = 1129(87+17)201=230316 кН
Определяется расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (или в плоскости нижних концов свай) по формуле 7[6] которая в принятых для свайного фундамента обозначениях записывается как:
где γс1 =14; γс2=12; k=10; Кz =10;
Мγ Мg Mc - коэффициенты принимаемые по таблице 4[6] в зависимости от угла внутреннего трения грунта основания условного фундамента Мγ=164 Мg=755 Mc=946;
γII - расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы условного фундамента кНм³ для песка крупного средней плотности γII=191кНм³
γII1 - среднее значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы условного фундамента
cII - расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента кПа в нашем случае cII=0.
R=1412 (1641294191+755(87+17)1844+9460)=2540 кПа
Условие выполняется.
2. Расчет железобетонного ростверка.
Производится проверка ростверка на продавливание колонной по пирамиде боковые стороны которой проходят от наружных граней колонны до внутренних граней свай наклонены к горизонтали под углом не более угла соответствующего пирамиде с с=04Hо. Расчетная формула имеет вид
N≤ 2 RbtHo[α1(bc+c2)+ α2(lc+c1)]
где N - расчетная продавливающая сила равная при внецентренно нагруженном фундаменте удвоенной сумме реакций всех свай расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. Подсчитывается от усилий действующих в плоскости верха фундамента кН с учетом коэффициента надежности по нагрузке при расчете по 1 группе предельных состояний;
Но - рабочая высота ростверка принимаемая при сборной колонне от дна стакана до верха рабочей арматуры сетки м Но=04м;
bchc- длина и ширина сечения колонны bc=06м hc=19м;
с1с2 - расстояние от соответствующих граней колонн до внутренних граней ближайших свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания м принимаемые от 04Но до Но
с1=02м что меньше Но=04м следовательно с1 назначается 0404=016 м; с2=0м0404=016. Но назначается с2=016 м;
α1α2- безразмерные коэффициенты равные α
α1= 0402=2 α2= 04016=25 что удовлетворяет условию;
Rbt- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию кПа для предельного состояния I группы принимаемое с учетом коэффициента условий работы
для класса бетона В20 Rbt = 75011 = 825 кПа.
Реакция одной сваи фундамента может быть определена как
За пределами нижнего основания пирамиды продавливания в данном случае находится 2 сваи поэтому расчетная продавливающая сила
9929282504(20(06+016)+25(19+02))=4642 кН
Условие выполняется следовательно продавливание тела ростверка колонной не произойдет.
3. Расчет свайного фундамента на совместное действие вертикальных горизонтальных нагрузок и моментов.
Расчет свай по деформациям производится путем проверки соблюдения условия допустимости расчетных значений горизонтального перемещения головы сваи
где uр – расчетные значения горизонтального перемещения головы свай м;
uu – предельные значения перемещения головы свай м устанавливаемые в задании на проектирование здания или сооружения uu = 001 м.
Для железобетонной сваи С9-30 вычисляется момент инерции поперечного сечения:
Жесткость поперечного сечения сваи при изгибе:
ЕI=29107 67510-4=196103 кПам4
Рассчитывается условная ширина сваи принимаемая равной:
Определяется коэффициент пропорциональности К зависящий от вида грунта окружающего сваю в соответствии с таблицей 1 приложения [5] IL=0786 К=5968 кПа.
где d1 – размер поперечного сечения сваи параллельный плоскости действия нагрузки d1=b=h=03 м. Тогда lk=3503+15=255 м
Значение l откладывается по вертикали вниз от подошвы ростверка.Т.к. в нашем случае свая располагается в двух слоях грунтато К рассчитывается по формуле:
Вычисляется величина коэффициента деформации:
Определяется приведенная глубина погружения сваи в грунт:
где l- расчетная длина сваи l=hp=87 м.
В случае когда возможность поворота головы сваи исключена расчетная величина ее горизонтального перемещения в уровне подошвы ростверка определяется по формуле:
где Н - расчетное значение поперечной силы прикладываемой к голове сваи фундамента при n=5
lм - длина изгиба сваи м
k2- коэффициент принимаемый по табл. 3[2]; k2=225
u=1см – предельно допустимое значение горизонтального перемещения сваи задаваемое в курсовом проекте.
Условие выполняется следовательно горизонтальные перемещения головы сваи допустимы.
4. Сметная стоимость фундамента.
Объем земляных работ:
Расход монолитного бетона:
Объем железобетона сваи:
Технико-экономическое сравнение вариантов.
В качестве критерия при оценке и выборе основного варианта фундаментов принимается наименьшие приведенные затраты. Показатель полных приведенных затрат определяется в общем случае с учетом себестоимости возведения фундаментов капитальных вложений в материально техническую базу строительства эксплуатационных затрат фактора дефицитности материальных ресурсов и экономичного эффекта который может быть получен в случае сокращения продолжительности строительства.
При отсутствии информации о продолжительности и трудоемкости устройства фундаментов по сравниваемым вариантам и других данных необходимых для определения показателей приведенных затрат на ранних стадиях проектирования могут быть использованы показатели сметной стоимости [7].
Как видно из таблицы целесообразно использовать свайный фундаментдля которого выполняется расчет по II группе предельных состояний.
Таблица сметной стоимости.
Фундамент на песчаной подушке
Разработка грунтов под фундамент
бетонной подготовки d=100мм
Устройство монолитных фундаментов и ростверков
Погружение железобетонных свай
Устройство песчаной подушки
Целесообразно использовать свайный фундамент.
Расчет оснований по деформациям
Расчет оснований по деформациям сводится к определению расчетных величин стабилизированных осадок и сравнению их с предельными заданными для данного типа сооружений [6]. При этом необходимо при расчете добиваться следующего условия:
Smaxu — предельно допустимое значение абсолютной осадки фундамента определяемой по прил.4[6].
1. Расчет осадки методом послойного элементарного суммирования
Прежде всего строится графическая схема на которой изображаются контуры проектируемого фундамента напластование грунтов эпюры природного и осадочного давлений нижняя граница сжимаемой толщи.
1.1. Построение эпюры природного давления грунта
Природным называется давление от веса вышележащих слоев грунта определяемое по формуле:
hi — мощность i-го слоя грунта м.
Ординаты эпюры zqi вычисляются для всех характерных точек: отметки подошвы фундамента отметки границ слоев грунта. Вычисляются ординаты вспомогательной эпюры 01zq0.
На поверхности земли zq0=0; 02zq0=0.
Мощность 02м: zq1 = h1γII1 =02160=32кПа
Мощность 17м: zq2 = zq1 + h2γII2 =32+171745=3287 кПа
Мощность 13м: zq3 = zq2 + h3γII1 =3287+131745=5556 кПа
zq3 =025556=1111 кПа
Мощность 24м: zq4 = zq3 + h4γII3 =5556+241862=10025 кПа
zq4 =0210025 =2005 кПа
Мощность 37м: zq5 = zq4 + h4γII4 =10025+371852=16877 кПа
zq5 =0216877=3375 кПа
Мощность 13м: zq6 = z5 + h4γII4 =16877+13191=1936 кПа
zq6 =021936=3872 кПа
Мощность 73м: zq7= z6+ h4γII4 =1936+73191=2891 кПа
zq7 =022891=5782 кПа
1.2. Построение эпюры осадочных давлений
Осадочным называется давление передаваемое фундаментом на грунт основания и вызывающее его уплотнение. Величина осадочного давления непосредственно под подошвой фундамента определяется как:
где zq — природное давление в уровне подошвы фундамента на естественном основании или в плоскости нижних концов свай для свайного фундамента кПа
р — среднее давление под подошвой фундамента кПа.
При построении эпюры осадочных давлений толща грунта ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои толщиной 04b где b — ширина подошвы фундамента (или условного фундамента). При этом высота элементарного слоя не должна превышать 2м а модуль деформации должен быть постоянной величиной.
Ординаты эпюр осадочного давления на глубине zi ниже подошвы фундамента определяется как
где α — коэффициент рассеивания определяемый по табл. 1 прилож.2[6].
zp=55945 – 1936=36585 кПа
Каждый слой грунта ниже подошвы фундамента разбивается на слои толщиной 12 м.
Вычисление ординат эпюры осадочных давлений производится по табличной форме.
Ординаты эпюры осадочных давлений
1.3. Определение нижней границы сжимаемой толщи
Толща грунта практически влияющая на осадку фундамента называется сжимаемой. Сжимаемая толща ограничена сверху горизонтальной плоскостью проходящей через подошву фундамента а снизу — горизонтальной плоскостью на уровне которой осадочное давление в десять раз меньше природного т.е. zp=02zq. Величиной сжатия грунта ниже этого уровня обычно пренебрегают вследствие незначительности.
Мощность сжимаемой толщи легко определяется с помощью графического построения. Точка пересечения этих эпюр zр и 02zq будет соответствовать нижней границе сжимаемой толщи. В нашем случае граница сжимаемой толщи (НГСТ) располагается на глубине 137 м от подошвы фундамента.
1.4. Расчет осадки фундамента.
Полная осадка фундамента определяется как сумма осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи т.е.
где Si — осадка каждого элементарного слоя грунта м определяемая как:
— безразмерный коэффициент =08;
Е0 — модуль деформации грунта кПа;
Полная осадка фундамента:
см 8см что удовлетворяет требованиям СНиП 2.02.01-83.
1.5.Выбор сваебойного оборудования.
В проекте свайных фундаментов производится выбор сваебойного оборудования.
Тип молота выбирается исходя из минимальной энергии удара необходимой для забивки сваи которая определяется по формуле:
где a-эмпирический коэффициент a=25ДжкН
P-расчетная нагрузка на сваю P=1235.8кН
Принимаем по таблице IX (1) трубчатый дизель – молот С-1047 с расчетной паспортной энергией удара:
который должен удовлетворять условию:
Qn - полная масса молота по таблице; Qn=5.5т
q - масса сваи и наголовника; q=198+01=208т
g – ускорение свободного падения; g=10мс
Значение коэффициента К для трубчатого дизель – молота и для железобетонной сваи равно 6
условие выполняется.
Определение площади фундамента по оси А(В)
- определяется требуемая площадь фундамента как центрально нагруженного:
- определяются размеры подошвы фундамента в плане как имеющего квадратную форму:
- вычисляется эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента:
N=NP+G=2438×1+1×292×20×20=24716 кН.
Следовательно принимается прямоугольная в плане подошва фундамента для чего увеличивается ее размер в направлении действия изгибающего момента. Для этого вычисляется коэффициент увеличения
Принимается монолитный столбчатый фундамент с размерами подошвы l=305м b=29м.
Библиографический список
Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Уч. пособие– М.: Стройиздат 1990.
Руководство по проектированию свайных фундаментов НИИОСП им. Герсеванова Н.М. Госстроя СССР.–М.: Стройиздат 1980.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы и проектирования–М.: Стойиздат 1987.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат 1985.
СНиП 2.02.03-85.Свайные фундаменты. Нормы проектирования.–М.: Стройиздат 1986.
СНиП 2.02.01-83.Основания зданий и сооружений.–М.: Стройиздат 1985.
Берлинов М.В. Основания и фундаменты: – М.: Высшая школа 1998.
Ухов С.Б. Механика грунтов основания и фундаменты: Уч. пособие – М.: Высшая школа 2002.

Содержание.doc

Задание на курсовое проектирование 2
Оценка инженерно-геологических условий площадки
1. Определение наименования грунтов их состояния
величины условного расчетного сопротивления 4
2. Определение расчетных значений характеристик грунтов
грунтов строительной площадки ..7
3. Оценка геологического строения площадки 8
Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой 10
1.Расчет столбчатого фундамента 10
2.Расчет плитной части фундамента на продавливание .13
3.Проектирование песчаной подушки ..13
4.Сметная стоимость фундамента на песчаной подушке 15
Фундамент глубокого заложения 16
1. Определение основных размеров ..16
2. Расчет железобетонного ростверка 22
3. Расчет свайного фундамента на совместное действие
вертикальных горизонтальных нагрузок и моментов 23
4.Сметная стоимость свайного фундамента .25
Технико-экономическое сравнение вариантов 26
Расчет оснований по деформациям 28
1. Расчет осадки методом послойного элементарного
1.1.Построение эпюры природного давления грунта ..28
1.2.Построение эпюры осадочных давлений 29
1.3.Определение нижней границы сжимаемой толщи .30
1.4.Расчет осадки фундамента 31
1.5. Выбор сваебойного оборудования ..31
Расчет фундамента по оси А ..33
Библиографический список 34

Мои фундаменты.dwg

Фундамент глубокого заложения
Фундамент глубокого заложения (к расчету земляных масс)
Фундамент мелкого заложения
Фундамент мелкого заложения (к расчету земляных масс)
Схема к определению условног фундамента
ЗД - 406. 920. 2903. 05. КР
филиал в г.Златоусте
План фундаментов М 1:400
Геологический разрез Мг 1:100 Мв 1:200
промышленного здания
Проектирование фундаментов
Петля монтажная Ф10 A-I
стержень продольный
Спецификация элементов фундамента
Фундаменты монолитные
ФМ 1 Бетон класса В 15
ФМ 2 Бетон класса В 15
ФМ 3 Бетон класса В 15
ФМ 4 Бетон класса В 15
ФМ 5 Бетон класса В 15
ФБ 1 Бетон класса В 15
ФБ 2 Бетон класса В 15
ФБ 3 Бетон класса В 15
ФБ 4 Бетон класса В 15
ФБ 5 Бетон класса В 15
Глина мягкопластичная
Геологический разрез М 1:200
Монолитные ростверки
За относительную отм. 0.000 принять уровень пола первого этажа
соответствующий абсолютной отметке 199.85
Несущим слоем является скальный грунт с Ro=20000 кПа
Расчетная нагрузка на сваю Р =1161
Отклонение сваи в плане не превышает + 60 мм
При забивке сваи использовать сваебойное оборудование со
Под фундаменты выполнить бетонную подготовку на предвари-
тельно уплотненном грунте толщиной 100 мм из бетона класса В3
Бетонные столбики под фундаментные балки выполняются из
- трубчатый дизель-молот С - 1047
- масса ударной части 2.5 т
- высота падения ударной части 3 м
- расчетная энергия удара 67 кДж
Динамическим испыианиям и конотрольной добивке подвергаются
сваи: СК-1 свая № 1; СК-9 свая № 4; СК-20 свая № 2
Расчетный отказ свай составил Sa = 0
Монолитный ростверк выполнить из бетона класса В 15
Железобетонные сваи выполнить из бетона класса В 20
Фундамент глубокого
суглинок мягкопластичный
Геологический разрез по скважинам
глина текучепластичная
крупнообломочный грунт средней плотности
Расчетная схема сваи
глина текуче- пластичная
суглинок мягко- пластичный
крупнооб- ломочный грунт средней крупности
Рядовое расположение свай
Песок средней крупности

Мое Задание ОиФ.doc

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ».
ТЕМА: «ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПРОМЫШЛЕННОГО (ГРАЖДАНСКОГО) ЗДАНИЯ».
РАСЧЕТНАЯ ОСЬ Б СЕЧЕНИЕ КОЛОНН сплошная (двухветвевая)
УСИЛИЯ ОТ НОРМАТИВНЫХ НАГРУЗОК В ВЕРХНЕМ ОБРЕЗЕ ФУНДАМЕНТА
М 521__КНМ; N 4013 КН; Q_ 25 КН
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ