Вариантное проектирование фундамента жилого здания

Готовый.dwg

Район строительства г. Омск
План фундаментов; Развертка фундамента по осям: А. Б
; Разрез фундамента по осям: А-А и Б-Б
Ситуационный план; Геологический разрез 1-4; Спецификация элементов
План фундаментов на отметке -2
Горизонтальная гидроизоляция
сл. гидроизола на отм. -0
Развертка фундаментов по оси Б М 1:100
Развертка фундаментов по оси А М 1:100
Развертка фундаментов по оси 1 М 1:100
Развертка фундаментов по оси 2 М 1:100
Щебень втрамбованный в грунт - 150
Гидроизоляция(рубероид) - 5
Стяжка цементно-песчаная - 45
жб плита 1ПК.60.15-220
Утеплительль "Роклайт
Гидроизоляция "Техноэласт Альфа
Паркетная доска - 20
Абс. отметка устья скв.
Песок средней крупности
Условные обозначения:
Геологический разрез 1-4
Спецификация элементов

последняя редакция.docx

2 краткая характеристика строительной площадки
Инженерно-геологические изыскания
1 Определение физико-механических характеристик грунта
2 Построение геологического разреза
3 Заключение о площадке строительства
Выбор глубины заложения подошвы фундамента
Сбор нагрузок на фундамент
Расчет ленточного фундаменты
1 Определение ширины подошвы по оси А-А
2 Определение ширины подошвы по оси 7-7
3 Определение ширины подошвы по оси Б-Б
4 Определение ширины подошвы при наличии слабого слоя
5 Расчет осадок ленточного фундамента
Расчет свайного фундамента
1 Определение несущей способности сваи
2 Определение прочности под нижним концом сваи
3 Расчет осадки свайного фундамента
Технико-экономические показатели
1 Ленточный фундамент
Список употребленной литературы
Район строительства: г. Омск.
Таблица 1. Данные инженерно-геологических изысканий.
Мощности слоев грунтов
Толщина растительного слоя грунта 017 м
Таблица 2. Физические свойства грунтов строительной площадки.
Песчаные грунты пылеватые
Песчаные грунты средней крупности
2.Краткая характеристика строительной площадки.
Проектируемый объект – двухсекционный четырехэтажный(по восемь квартир на этаж) дом.
Конструктивная схема здания – бескаркасная с продольными несущими стенами; плиты опираются по двум сторонам и работают по балочной схеме.
Толщина наружных стен - внутренних - перегородки выполнены из гипсобетона толщиной -
- жилые помещения: линолиум
- санитарно-технические: керамическая плитка
Перекрытия – круглопустотные железобетонные плиты
Инженерно-геологичекие изыскания.
1 Определение физико-механических характеристик грунта.
Удельный вес грунта:
где ρ – плотность грунта; g=98 мс2 – ускорение свободного падения;
Удельный вес частиц грунта:
где ρs – плотность частиц грунта;
Число пластичности:
где L – влажность грунта на границе текучести p – то же на границе раскатывания (пластичности);
Показатель текучести:
где – природная влажность грунта;
Коэффициент пористости грунта:
Степень влажности грунта:
где γw=10 кНсм3 – удельный вес воды;
Коэффициент относительной сжимаемости:
где m0 – коэффициент сжимаемости;
Модуль деформации грунта:
где – коэффициент Пуассона:
=03 – для песков супесей
=035 – для суглинков
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:
Таблица 3. Физико-механические свойства грунта.
Характеристика грунта
Физические характеристики
Плотность сухого грунта ρd [тм³]
Коэффициент пористости e
Степень влажности Sr
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды sb [кНм³]
Число пластичности Ip
Показатель консистенции IL
Удельный вес грунта [кНм³]
Удельный вес твердый частиц грунтаd [кНм³]
Удельный вес сухого грунтаs [кНм³]
Механические характеристики
Модуль деформации E [МПа]
Удельное сцепление cn [кПа]
Угол внутреннего трения n град
Расчетное сопротивление грунта R0 [кПа]
2. Построение геологического разреза.
Определим отметку планировки:
Рис. 2.1 Ситуационный план здания.
Геологические разрезы приведены с наложенными на них планами фундаментов. Ознакомиться с ними можно рассмотрев чертежный лист №1.
3. Заключение о площадке строительства.
Рельеф местности – равнинный.
Способ залегания грунтов – послойное с выдержанным залеганием пластов.
Классификация грунтов:
Первый слой – песок песчаный пылеватый средней степени влажности
Второй слой – песок средней крупности насыщенный водой
Третий слой - суглинок тугопластичный средней степени влажности
Четвертый слой – глина тугопластичная малой степени влажности
Водоносные слои - №2
Слой водоупора – слой №3
В среднем грунтовые воды залегают на глубине от поверхности земли. Что заметно ниже глубины промерзания а так же глубины заложения фундамента. А посему причина в употреблении мер по водопонизительным а так же гидроизоляционным работам исчерпывает себя в корне.
В общем и целом площадка пригодна для строительства.
Выбор глубины заложения подошвы фундамента.
Нормативная глубина промерзания грунта определяется по формуле (2) СНиП 2.02.01-83*:
- корень квадратный модуля суммы среднемесячных отрицательных температур за зимний период;
- величина принимаемая в зависимости от типа грунта определяется по таблице 1 СНиП 2.02.01-83* (в данном случае для мелких пылеватых песков)
Расчетная глубина промерзания определяется по формуле (3) СНиП 2.02.01-83:
- коэффициент учитывающий тепловое влияние здания в данном случае берется для здания с неотапливаемым подвалом.
Так как глубина высота подвала равна двум метрам отметку заложения фундамента принимаем равной 2.0 .
Сбор нагрузок на фундамент.
Сбор нагрузок осуществляется по трем характерным сечениям:
Сечение 1: несущая наружная стена S1 = 30
Сечение 2: самонесущая наружная стена S2 = 00
Сечение 3: несущая внутренняя стена S3 = 60
Расчет снеговой нагрузки: Омск город строительства относится к III снеговому району. Полное нормативное значение нагрузки определим по формуле:
- расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли.
- коэффициент перехода (кровля двускатная с углом )
Таблица 4.Сбор нагрузок на 1 п.м. фундамента.
Поочередно рассчитаем нагрузку на один погонный метр фундамента по формуле:
- понижающий коэффициент учитывающий наличие оконных проемов в стене принимается равным 0.9
Расчет ленточного фундамента.
Рис. 5.1 Расчетная схема ленточного фундамента.
1. Определение ширины подошвы по оси А-А.
В первом приближении площадь подошвы фундамента определяем по формуле (5.1)
На основе расчета принимаем фундаментные подушки марки ФЛ8.24-4 шириной . Бетонные блоки марки ФБС24.6.6-Т.
Среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта определяемого формулой (7) СНиП 2.02.01-83*
Среднее активное давление по подошве фундамента
Из последнего уравнения видно что фундаментная плита принятая ранее имеет слишком большую ширину. С целью экономии материала возьмем плиту меньшего типоразмера.
Принимаем плиту марки ФЛ6.24-4 шириной
2. Определение ширины подошвы по оси 7-7.
Площадь подошвы фундамента
Расчетное сопротивление грунта основания
Запас прочности выше нормативного но выйти из этого положения совершенно нет никакой возможности. Подушка меньшей ширины отсутствуют.
3. Определение ширины подошвы по оси Б-Б.
Принимаем плиту марки ФЛ8.24-4 шириной
4. Определение ширины подошвы фундамента при наличии слабого слоя.
Анализируя Таблицу 3 выясняем что в данных геологических условия таковым слоем будет являться третий по счету от поверхности земли а именно глина.
Условие прочности определим по формуле ()
Расчетное сопротивление грунта по кровле слабого слоя определим по формуле ()
Несмотря на то что ширины подушки вполне хватает для обеспечения прочности непосредственно под подошвой фундамента подстилающий слой не выдерживает внешней нагрузки. А посему наученные предыдущим негативным опытом подбираем сразу на два типоразмера большую подушку ФЛ10.24-4 шириной .
Условие не выполняется в очередной раз. Но так как разница между полученным значением давления и нормативным невелика мы со спокойной совестью можем без расчета принять подушку большего типоразмера не проверяя ее расчетом так как эта разница будет явно скомпенсирована.
Принимаем подушку марки ФЛ12.24-4 шириной
Принимаем подушку марки ФЛ10.24-4 шириной
Так как полученная разница имеет значение весьма весомое то марку подушки мы изменим сразу на три позиции то есть возьмем марку ФЛ16.24-4 шириной
Опять-таки имея на руках невыполнение условия но невыполнение незначительное принимаем подушку большего типоразмера ФЛ16.24-4 шириной . Подтверждать расчетом это решение не будем так как оно заведомо выполняется.
5. Расчет осадок ленточного фундамента.
Описание расчета приводится в Приложении 2 СНиП 2.02.01-83*
Расчет осадок будем производить по формуле ()
Осадку определяем до того момента пока не выполнится условие
Дополнительные вертикальные напряжения по глубине z
Давление от собственного веса грунта на границе слоя расположенного на глубине z от подошвы фундамента определяется по формуле ()
Апогеем расчета является проверка выполнения условия
Таблица 5.1 Расчет осадок грунта сечение 1.
Таблица 5.2 Расчет осадок грунта сечение 2.
Расчет свайного фундамента.
За грунт основания свайного фундамента принимаем четвертый в направлении от поверхности слой грунта – глина тугопластичная. Так как грунт принадлежит к классу сжимаемых оголовок сваи будем заглублять не менее чем на один метр от кромки слоя. Отсюда минимальная длина сваи учитывая наличие подвала расположенного на глубине двух метров от уровня земли определится следующим образом
На основании этого расчета принимаем марку сваи СНпр 45-30:
Определим некоторые параметры фундамента:
1. Определение несущей способности сваи.
Несущую способность одной сваи определим по формуле (8) СНиП 2.02.03-85
Определим допускаемую нагрузку на одну сваю
2. Проверка прочности под нижним концом сваи.
Для того чтобы проверить прочность грунта нам необходимо найти некоторые параметры которые будут вычислены посредством применения нижеследующих формул:
При этом необходимо чтобы посчитанная величина шага сваи удовлетворяла следующему условию:
Средневзвешенный угол внутреннего трения слоев грунта на глубине забивки сваи:
Угол рассеивания напряжений:
Расчетное сопротивление грунта основания под нижним концом сваи:
Среднее давление на основание:
3. Расчет осадки фундамента.
Методика расчета подробнейшим образом описана в параграфе 5.5 данной записки.
Таблица 6.1 Расчет осадок грунта сечение 1.
Таблица 6.2 Расчет осадок грунта сечение 2.
Таблица 6.3 Расчет осадок грунта сечение 3.
Технико-экономические показатели.
1. Ленточный фундамент.
Затраты труда рабочих чел.-ч.
Стоимость общих затрат руб
Трудоемкость общих затрат
Срезка грунта бульдозером
Разработка грунта экскаватором в отвал
Разработка грунта экскаватором с погрузкой в автомобили
Уплотнение грунта основания
Установка сборных фундаментных плит и блоков массой до 35т
Обратная засыпка пазух котлована
Горизонтальная гидроизоляция
Итого по ленточным фундаментам:
1. Свайный фундамент.
Забивка свай дизель молотом
Устройство монолитного ростверка
Установка сборных фундаментных блоков массой до 35т
Итого по свайным фундаментам:
Анализируя цифры полученные в предыдущих двух подпунктах делаем вывод что ленточный фундамент получается на порядок дешевле. На этом основании его и принимаем в качестве конструктивного решения.
Гидроизоляция и водопонижение.
По причине глубокого заложения УГВ от поверхности земли сантиметров на тридцать так ниже подошвы фундамента от требуемых мер имеем полное право отказаться.
Список употребленной литературы:
СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика».
СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
ГОСТ 13579-78 (1994) «Блоки бетонные для стен подвалов»
ГОСТ 13580-85 (1994) «Плиты железобетонные для ленточных фундаментов»
ГОСТ 19804.2-79 (1995) «Сваи забивные железобетонные»
ГОСТ 25100-95 «Грунты классификация»
СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»
Справочник проектировщика. Основания фундаменты и подземные сооружения. Москва Стройиздат 1985г.
Федеральные единичные расценки на строительные работы.