Расчет фундамента для многоэтажного здания. Проэктирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов.- ПЗ, Чертежи

Содержание

1. Анализ исходных данных по надфундаментной конструкции

2. Анализ инженерно – геологических и гидрогеологических условий

площадки строительства

2.1. Определение физико – механических свойств грунтов основания

2.2.Определение глубины заложения фундаментов

2.2.1.По назначению и конструктивным особенностям проектируемого

сооружения

2.2.2.По глубине заложения фундаментов примыкающих сооружений

2.2.3.по нагрузкам и воздействиям на основания и фундаменты инженерно –

геологическим условиям площадки строительства

2.2.4. По существующему и проектируемому рельефу застраиваемой

территории

2.2.5. По глубине промерзания грунтов

2.2.6. По гидрогеологическим условиям в период строительства и

эксплуатации сооружения

3. Фундаменты мелкого заложения

3.1. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения

3.2. Конструирование фундаментов мелкого заложения

3.3. Расчет осадок фундаментов мелкого заложения по схеме линейно

деформируемого полупространства методом послойного суммирования

4. Свайные фундаменты

4.1. Назначение и работа сваи

4.2. Основы классификации свай

4.3. Определение параметров свайного фундамента

4.4. Конструирование свайных фундаментов

4.5. Последовательность расчета осадок свайного фундамента

5. Технико-экономическое сравнение вариантов

Список используемой литературы

2. Анализ инженерно – геологических и гидрогеологических условий площадки строительства

Выполняем привязку здания в плане и по высоте. На плане показываем направление геологического разреза.

Геологический разрез выполняют в масштабах: вертикальном (1:500) горизонтальном (1:500).

На разрезе приведены следующие данные:

- Номера слоев (сверху вниз)

- Возраст и генезис (происхождение грунта)

- Относительные отметки подошвы каждого слоя (от устья скважин)

- Места отбора образцов грунтов с указанием номера

- Контур подземной части здания с указанием абсолютных отметок

чистого пола первого этажа, подошвы фундаментов мелкого заложения и ростверков, нижних концов свай.

- Вертикальные оси, рассчитываемых фундаментов

- Отметку планировки.

Чтобы наглядно представить особенности каждого слоя грунта, справа от геологического разреза строится эпюра масштабных значений Rо по вертикали вдоль оси одного из заданных фундаментов.

После выполнения привязки здания в плане и по высоте и построения геологического разреза составляем сводную таблицу 2 на основании таблицы I и геологического разреза. Для этого нужно рассортировать образцы грунта по номерам слоев, используя номер, скважины, глубину отбора образца. Из слоев грунта, представленных черноземом или его примесью, культурным слоем, образцы не отбирают т.к они не могут служить основанием.

Для этих слоев представляют только величину удельного веса, необходимую для расчетов транспортных расходов.

Определим производные и индексационные характеристики и наименование грунтов по ГОСТ 25001 – 82. Механические характеристики грунтов определяем по СНиП 2.02.01 – 83.

2.2.3. По нагрузкам и воздействиям на основания и фундаменты инженерно – геологическим условиям местности, на которой находится площадки строительства.

Прежде всего, выбираем несущий слой (в котором будет располагаться подошва фундамента). Слабые грунты не могут быть несущим слоем, таким как торф, растительный слой. Определяем абсолютную отметку кровли несущего слоя и приняв величину заглубления, определяем абсолютную отметку подошвы фундамента.

Выбирая несущий слой необходимо учитывать величины усилий на верхнем образце фундамента и физико-механические характеристики каждого слоя грунтов. Несущем слоем будет 3 слой – суглинок темно-бурый

R0 = 250 кПа.

Предварительную площадь фундамента можно определить по формуле: A= Fv / Rо=388/250=1,55 м². Принимаем предварительно ширину ленточного фундамента 1,5 м. Минимальное заглубление фундаментов в несущий слой должно быть 10……50 см с другой стороны не следует оставлять под подошвой фундамента слой грунта малой толщины, если строительные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя. Фундамент заглублен в несущий слой на 0,7 м под подошвой фундамента остается массив несущего слоя величиной 2,8 м.

2.2.4. По существующему и проектируемому рельефу застраиваемой территории.

Существующий рельеф территории спокойный (небольшое отклонение отметок, отсутствие оврагов) он не накладывает ограничений. При резком изменении рельефа (наличие крутого склона) сооружение разделяют осадочным швом на отдельные отсеки (секции).

2.2.6. По гидрогеологическим условиям в период строительства и эксплуатации сооружения.

После рассмотрения отдельно каждого условия, глубину заложения фундамента принимаем 3,2 м.

Отметки подошвы ростверка назначают исходя из этих же условий, исключая п.2.3 по конструктивным условиям высота ростверка = 50 см высота заделки в него сваи составляет 100 мм.

Абсолютные отметки подошв всех фундаментов сооружения расположены на одной отметки. Это сокращает затраты на земельные работы.

3.2. Конструирование фундамента мелкого заложения

Фундаменты зданий, как правило, выполняют бетонными и железобетонными, поэтому конструируют их на основе СНиП по бетонным и железобетонным конструкциям.

Для сборных фундаментов применяют отдельные типовые элементы, например, фундаментные плиты, стеновые блоки, подколонные части фундаментов, рядовые фундаменты под колонны, фундаменты под распорные конструкции и т. д.

4. свайные фундаменты

4.1. Назначение и работа сваи

Сваи представляют собой круглые или многогранные стержни (деревянные, бетонные, железобетонные или металлические), погруженные в грунт. По длине они могут быть постоянного сечения (цилиндрические и призматические) и переменного (конические и пирамидальные).

Группу свай, образующую свайный фундамент, поверху связывают жесткой конструкцией в виде балки или плиты, обеспечивающей передачу давления от сооружения на все сваи и препятствующей горизонтальному перемещению верхней части последней.

Конструкции, связывающие головы свай, называют ростверками и выполняют в зависимости от материала свай и постоянного уровня грунтовых вод из дерева, бетона или железобетона. Различают ростверки высокие и низкие. Высокими называют ростверки, нижняя плоскость которых лежит выше поверхности грунта. Такие ростверки устраивают, когда поверхность грунта покрыта водой, например при строительстве набережных, мостовых опор и т. д. Однако возможно устройство высоких ростверков и при строительстве гражданских зданий, например при устройстве технического подполья.

Низкими называют ростверки с заглубленной в грунт нижней плоскостью. В промышленном и гражданском строительстве обычно применяют низкие ростверки. Отметка заглубления низкого ростверка в грунт зависит от наличия подвалов и проходящих в нем подземных коммуникаций, возможности пучения грунтов, глубины заложения соседних фундаментов и ряда других причин.

Свая своим нижним концом может опираться на практически несжимаемые грунты: скальные, плотные крупнообломочные, плотные песчаные, плотные малосжимаемые глинистые в твердом состоянии (при показателе консистенции IL<0). В таких случаях всё давление на грунт основания передается только через нижний конец сваи, по площади ее поперечного сечения. Такие сваи называют сваями-стойками.

Однако далеко не всегда нижние концы свай можно опереть на не-сжимаемые грунты. По большей части нижние концы свай остаются в сжимаемых грунтах. В таких случаях нагрузка от сваи воспринимается грунтом как по площади поперечного сечения сваи, так и по ее боковой поверхности, следовательно острие нужно располагать в более прочном грунте при заглублении в него на 2-3 м, т.е. длину свай определяют исходя из инженерно-геологических условий. Такие сваи называют висячими, или сваями трения. Такое название сваи получили в связи с развитием сил трения по боковой поверхности свай

4.2. Основы классификации свай

Сваи могут быть деревянными, металлическими, бетонными и железобетонными. В последнее время начали применять грунтобетонные или грунтоцементные сваи.

По способу внедрения в грунт различают сваи готовые, погружаемые в грунт забивкой, задавливанием, завинчиванием и т. д., и набивные, изготовляемые непосредственно в скважине, предварительно сделанной в фунте. Готовые сваи, погружаемые в грунт с помощью молотов и вибропогружателей, называют забивными.

Поперечное сечение свай может быть сплошным (полнотелые сваи) или полым (пустотелые сваи и сваи-оболочки). Принципиального различия между пустотелыми сваями и сваями-оболочками нет. При диаметре (стороне) поперечного сечения сваи до 800 мм и наличии внутренней полости сваи называют пустотелыми. При тех же условиях, но при диаметре более 800 мм сваи называют оболочками.

Пустотелые сваи и сваи-оболочки могут быть с открытым или закрытым нижним концом, что сказывается на способе производства работ и на несущей способности сваи.

Чтобы повысить несущую способность сваи, у ее нижнего конца устраивают уширенную пяту (разбуриванием или камуфлетным взрывом). Устройство уширенной пяты тем или другим способом возможно у забивных свай, но наиболее часто применяется у набивных свай.

Конструкции готовых свай, как это видно из сказанного, более или менее стандартны. Конструкций набивных свай исключительно разно-образны. Скважины для устройства набивных свай могут выполниться непосредственно в грунте бурением или пробивкой, под защитой обсадной фубы или без нее, или с обсадной фубой, удаляемой после бетонирования сваи или остающейся в качестве внешней оболочки сваи. Возможно комбинирование различных методов устройства ствола сваи и уширенной пяты.

В рамках курсовой работы мы рассматриваем висячие забивные железобетонные сваи.

Забивные железобетонные сваи получили наибольшее распространение и применяются в различных конструктивных модификациях. Железобетонные сваи изготовляют из обычного или предварительно-напряженного железобетона.

Наиболее распространены железобетонные призматические сваи сплошного квадратного сечения. Такие сваи применяют размерами сечения от 200x200 до 400x400 мм, длиной 3—24 м.

Интервалы длины для таких свай приняты для длин 3—6 м через 0,5 м и для длин 6—24 м через 1 м. Ненапряженные сваи изготовляют длиной 3—16 м, а предварительно-напряженные — длиной более 16 м. Сплошные призматические железобетонные сваи армируют по расчету продольными стержнями из горячекатаной арматуры стали периодического профиля диаметром 12—22 мм класса A300 и поперечной арматурой спиралями, сетками в голове сваи и петлями из обыкновенной арматурной проволоки класса А240 диаметром 5—6 мм. Бетон для свай с ненапряженной арматурой принимается класса В15, а для свай с предварительно-напряженной арматурой — класса В30. В качестве крупного заполнителя для бетона применяют щебень крупностью не более 40 мм.

kursovik_fundamenty_Shupkarina.dwg