Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента - Курсовая работа

В курсовой работе произведен расчет фундаменты мелкого и глубокого заложения. Грунт данного слоя относится к супесям пластичной консистенции. e=Ps-Pd/Pd=2.66-1.63/1.63=0,63 Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды. где левая часть условия - действующее суммарное давление на кровлю слабого слоя; Rz - расчетное сопротивление на кровле слабого слоя.

В курсовой работе произведен расчет фундаменты мелкого и глубокого заложения. По полученным данным проведена оценка экономической эффективности рассчитанных типов фундаментов. На основе оценки сделан вывод, какой из типов фундаментов наиболее подходит для возведения в данных геологических условиях.

1. Исходные данные грунтовой обстановки. Место строительства - г. Челябинск

Здание Конструкции Нормативные нагрузки

Наименование Материал Постоянная Временная

Радиотелевизационная передающая станция Каркас Колонны Стены внеш. Перекрытия Покрытие Пол на грунте. Сб. ж.б. Кирпич Сб. ж.б. Сб. ж.б. у = 2.5 т/ м3 у =1.7 т/м3 3,5 КН/м2 3.2 КН/м2 1 КН/м2 снег 5 КН/м2 пол. нагр.

Слой Р, КН/м3 Ps КН/м3 W WL WP кф С, КПА , ГРАДЕ, МПА

Слой I 19.6 26.6 0.20 0.21 0.17 3.4-10-4 3 17 3.63

Слой II 19.0 27.0 0.31 0.33 0.21 6.8-10-6 12 13 5,95

Слой III 18.6 27.5 0.30 0.36 0.08 9.5-10-7 12 11 3,24

Примечание: расчет без скалы!

Рис. 1 Схема напластования грунтов

Рис. 2 Вариант схемы сооружения

2. Оценка грунтовых условий

Слой I: - индекс текучести.

Jp = WL - Wp = 0.21 -0.17 = 0.04 - число пластичности

Грунт данного слоя относится к супесям пластичной консистенции. e=Ps-Pd/Pd=2.66-1.63/1.63=0,63

Pd=p/(1 W)=1.96/(1 0.20)=1.63 т/м3

Sr=W*Ps/e=0.32*2.66/0,63=0,84

Грунт насыщенный с коэффициентом пористости е = 0,63.

Расчетные значения удельного сцепления и угла трения для расчетов по несущей способности:

1= /k=17/1.15=14,8 град с1=с/к=3/1,5=2 КПА

Jss=(EL - e)/(1 e)=(0,56-0,63)/(1 0,63)=-0.043 EL=WL*Ps=0.21*2.66=0.56

Грунт непросадочный и ненабухающий при замачивании.

Полное наименование грунта: супесь пластичной консистенции с коэффициентом пористости е = 0.63 насыщенная, непросадочная и ненабухающая при замачивании.

Слой II:

Jp = WL - Wp = 0.33 -0.21 = 0.12

Грунт данного слоя относится к суглинкам текучепластичной консистенции. e=Ps-Pd/Pd=2.70-1.45/1.45=0,86

Pd=p/(1 W)=1.9/(1 0.31)=1.45 т/м3

Sr=W*Ps/e=0.31*2.70/0,86=0,97

Грунт насыщенный с коэффициентом пористости е = 0,86.

Расчетные значения удельного сцепления и угла трения для расчетов по несущей способности: 1= /k=13/1.15=11,3 град с1=с/к=12/1,5=8 КПА

Jss=(EL - e)/(1 e)=(0,89-0,86)/(1 0,86)=0,016 EL=WL*Ps=0.33*2.70=0.89

Грунт непросадочный и ненабухающий при замачивании.

Полное наименование грунта: суглинок текучепластичной консистенции с коэффициентом пористости е = 0.86 насыщенный, непросадочный и ненабухающий при замачивании.

Слой III:

Jp = WL - Wp = 0.36-0,08=0,28

Грунт данного слоя относится к глинам текучепластичной консистенции. e=Ps-Pd/Pd=2.75-1.43/1.43=0,92

Pd=p/(1 W)=1.86/(1 0.30)=1.43 т/м3

Sr=W*Ps/e=0.3*2.75/0,92=0,9

Грунт насыщенный с коэффициентом пористости е = 0,92.

Расчетные значения удельного сцепления и угла трения для расчетов по несущей способности: 1= /k=11/1.15=9,6 град с1=с/к=12/1,5=8 КПА

Jss=(EL - e)/(1 e)=(0,99-0,92)/(1 0,92)=0.036 EL=WL*Ps=0.36*2.75=0.99

Грунт непросадочный и ненабухающий при замачивании.

Полное наименование грунта: глина текучепластичной консистенции с коэффициентом пористости е = 0.92 насыщенная, непросадочная и ненабухающая при замачивании.

3. Оценка грунтовой обстановки

Определяем условное расчетное сопротивление для каждого слоя грунта (ширина фундамента b = 1 м., глубина заложения d = 2 м). Расчетная формула:

На данном этапе (оценка условного расчетного сопротивления) принимаются Ус1 Ус2 и k равными 1. db=0 (без подвала)

Значения Му Mq Mc

Слой I 0.314 2.274 4.81

Слой II 0.216 1.863 4.329

Слой III 0.172 1.694 4.122

Слой I: R =1*1/1• [0.314*1 *1*19.1 2.274 • 2 • 19.6 0 4.81 • 3] = 109.6 КПА.

Слой II: R = 1*1/1• [0.216 • 1 *1 • 18.8 1.863 • 2 • 19.3 0 4.329 •12]= 127.9 КПА.

Слой III: R = 1*1/1• [0.172 • 1 • 1 • 18.6 1.694 • 2 • 19.1 0 4.122 • 12] = 117.4 КПА.

Определение глубины заложения фундаментов на естественном основании

Определение глубины заложения фундамента с учетом глубины сезонного промерзания грунта.

Нормативная глубина промерзания (г. Челябинск)

Расчетная глубина промерзания

-коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, (неотапливаемое сооружение).

Принимаем конструктивную глубину заложения:

4. Сбор нагрузок

Поскольку в дальнейшем предполагается выполнить расчет основания фундаментов мелкого заложения по деформациям (это обусловлено заданием на проектирование), то производится сбор нагрузок в основных сочетаниях. В этом случае необходимо учесть все постоянные, все временные длительные и кратковременные нагрузки.

Результаты сбора нагрузок сводим в таблицу

Сбор нагрузок

Наименование нагрузки Норм. Уг Расч.

1.1. Собственный вес колонны у = 25 КН/м3; АХЬ = 0.4х0.4 м; Н= 6,8 м. 27,2 1.1 29,9

1.2. Собственный вес перекрытий: q = 3,5 КН/м2; а х b = 6 х 6 м. 126 1.2 151,2

1.3. Собственный вес покрытия: q = 3.2 КН/м2; АХЬ = 6х6 м. 115,2 1.3 149.8

2.1. Полезная нагрузка на перекрытие: V = 5 КН/м2; 180 1.2 216

2.2. Снеговая нагрузка: V = 1 КН/м2; 36 1.2 43.2

1.4 Собственный вес кирпичной стены: у = 17 КН/м3; В = 0.51 м; Н=З.0 м, L=6 м. 156,1 1.1 171,7 a. Сбор нагрузок на колонну 4Б: Подсчет нагрузки от надземных конструкций здания: NKN = 27,2 126 115,2 180 36= 484,4 КН.

Nk =29,9 151,2 149,8 216 43,2=590,1КН. б. Сбор нагрузок на колонну 1В: Подсчет нагрузки от надземных конструкций здания: NKN = 27,2 0,25 (126 115,2 180 36) 156,1=297,6 КН.

Nk =29,9 0,25 (151,2 149,8 216 43,2) 171,7=341,7 КН.

Проверка допустимости напряжений под подошвой фундамента под колонну 4Б

Принимаем фундаменты по приложению 6 ФБ-37 под колонну и выполняем проверку допустимости напряжений.

Марка фундамента Расход бетона, м3 Размеры фундамента, мм hф L l1 (l2) b b1, (b2)

ФБ37 4,4 1500 3000 2400 2400 1800

Расчетные формулы: Р =(NH GH)/b*l /-6MH/lb2=(484.4КН 288КН)/2.4 м*3 м=107.3 КН/м2

где N - нагрузка от надземных конструкций здания;

GH - вес фундамента и грунта на его обрезах: GH= A*d*p = 2,4 м*3 м*2 м*20КН/м3 = 288 КН;

где А - площадь подошвы фундамента;

d - глубина заложения;

р - осредненный удельный вес массива в объеме, равном Ad (р = 20 КН/м3);

М - момент относительно центра тяжести площади подошвы фундамента.

В нашем случае нагрузка передается центрально, т.е. М = 0.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой:

В данном случае коэффициенты yc1и ус2 принимаются по приложению 8 [1], здесь равны 1; к = 1, kz = 1; Му, Mq и Мс - см. табл. в п. 2,2; dв=0 - глубина заложения фундамента без подвальных помещений.

R =1*1/1• [0.314*1 *1.8*19.1 2.274 • 2 • 19.6 0 4.81 • 3] = 114.3 КН/м2

P = 107.3 КН/м2 ? R = 114.3 КН/м2. (выполняется)

Проверка допустимости напряжений под подошвой фундамента под колонну 1В

Принимаем фундаменты по приложению 6 ФБ-31 под колонну и выполняем проверку допустимости напряжений.

Марка фундамента Расход бетона, м3 Размеры фундамента, мм hф L l1 (l2) b b1, (b2)

ФБ31 4.3 1500 3000 2400 2100 2100

Расчетные формулы: Р =(NH GH)/b*l /-6MH/lb2=(297,6 КН 252КН)/2.1 м*3 м=87,2 КН/м2 где Nн - нагрузка от надземных конструкций здания;

Gн - вес фундамента и грунта на его обрезах: Gн = A*d*p = 2.1 м*3 м*2 м*20КН/м3 = 252 КН;

где А - площадь подошвы фундамента;

d - глубина заложения;

р - осредненный удельный вес массива в объеме, равном Ad (р = 20 КН/м3);

Мн - момент относительно центра тяжести площади подошвы фундамента.

В нашем случае нагрузка передается центрально, т.е. Мн = 0.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой:

В данном случае коэффициенты yc1 и ус2 принимаются по приложению 8 [1], здесь равны 1; к = 1, =1; MY, Mq и Мс - см. табл. в пункте 2.2; dв =0 - глубина заложения фундамента без подвальных помещений.

R =1*1/1 [0,314*1*2.1*19.1 2.274*2*19.6 0 4.81*3] =116,2 КН/м2

P=87,2 КН/м2 R = 116,2 КН/м2. (выполняется)

5. Определение осадки и других возможных для данного сооружения деформаций и сравнивание их с предельными

Для расчета осадки по схеме линейно-деформируемой среды производится построение эпюры бытовых давлений, для чего значения давлений определяются на границах слоев, на уровне горизонта грунтовой воды и на отметке заложения подошвы фундамента. Если грунт находится ниже горизонта грунтовой воды, это обстоятельство надо учитывать.

Слой Р, КН/м3

Слой I 19.6

Слой II 19.0

Слой III 18.6

Производится построение эпюры дополнительных давлений, для чего слои грунтов ниже подошвы предварительно разбиваются на элементарные слои hi=0.4*b. Разбивка должна совпадать с границами слоев и с горизонтом грунтовой воды.

Результаты расчета осадки сводим таблицу. Для колонны 4Б

Глубина от поверх. Н, м Глубина от подошв ы, Z, м Коэф. a Коэф. z=2z/b Доп. Давл Удел.вес r, КН/м3 Бытов. Давл. КН/м3Модуль

Деформ.КПА.Сред.

Давл.

КН/м3Толщина элем. слоя, МОСАДКА

Элем. Слоя

Si, м

2,00 0,00 1 0,0 68,10 19,60 39,20 3630 0,000

2,50 0,50 0,972 0,4 66,19 19,60 49,00 3630 67,15 0,500 0,009

3,00 1,00 0,848 0,8 57,75 19,60 58,80 3630 61,97 0,500 0,009

3,50 1,50 0,682 1,3 46,44 19,60 68,60 3630 52,10 0,500 0,007

4,00 2,00 0,532 1,7 36,23 19,60 78,40 3630 41,34 0,500 0,006

4,50 2,50 0,414 2,1 28,19 19,60 88,20 3630 32,21 0,500 0,004

4,93 2,93 0,325 2,4 22,13 19,00 96,28 5950 25,16 0,425 0,002

5,35 3,35 0,26 2,8 17,71 19,00 104,35 5950 19,92 0,425 0,001

5,78 3,78 0,21 3,1 14,30 19,00 112,43 5950 16,00 0,425 0,001

6,20 4,20 0,173 3,5 11,78 18,60 120,50 3240 13,04 0,425 0,002

6,70 4,70 0,145 3,9 9,87 18,60 128,58 3240 10,83 0,500 0,002

7,20 5,20 0,123 4,3 8,38 18,60 137,88 3240 9,13 0,500 0,001

7,70 5,70 0,105 4,8 7,15 18,60 147,18 3240 7,76 0,500 0,001

8,20 6,20 0,091 5,2 6,20 18,60 156,48 3240 6,67 0,500 0,001

8,70 6,70 0,079 5,6 5,38 18,60 165,78 3240 5,79 0,500 0,001

9,20 7,20 0,07 6,0 4,77 18,60 175,08 3240 5,07 0,500 0,001

После этого проверяем выполнение условия: . Принимаем предельную осадку .

S = 0.049 м < Su = 0.2 м (выполняется).

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания , по условию: ( 0,005 МПА).

НГСТ=5,15 м.

Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды.

где левая часть условия - действующее суммарное давление на кровлю слабого слоя; Rz - расчетное сопротивление на кровле слабого слоя.

Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды.

- средневзвешенное значение удельного веса вышележащих слоев грунта.

· Для фундамента ФБ37: на границе первого и второго слоев:

на НГСТ (5,15 м):

На отметке ниже на 2 м от границы второго и третьего слоев:

Проверяем напряжения на подстилающий слой, которые не должны превышать величины Rz для этого грунта на глубине залегания его кровли: szp szg = 11,78 120,50 = 132,28 КН/м2 ? R1К = 286 КН/м2;

szp szg = 6,2 156,48= 153,56 КН/м2 ? R = 324 КН/м2;

szp szg = 19,9 100,3 = 140,01 КН/м2 ? Rнгст = 249 КН/м2;

Условия выполняются.

Рис. 3 Эпюры бытовых, дополнительных напряжений и расчетных сопротивлений

Для колонны 1В

Глубина от поверх. Н, м Глубина от подошвы, Z, м Коэф. a Коэф. z=2z/b Доп. Давл Удел.вес r, КН/м3 Бытов. Давл. КН/м3Модуль

Деформ.КПА.Сред.

Давл.

КН/м3Толщина элем. слоя, МОСАДКА

Элем. Слоя

Si, м

2,00 0,00 1 0,0 48,00 19,60 39,20 3630 0,000

2,50 0,50 0,972 0,4 46,66 19,60 49,00 3630 47,33 0,500 0,007

3,00 1,00 0,848 0,8 40,70 19,60 58,80 3630 43,68 0,500 0,006

3,50 1,50 0,682 1,3 32,74 19,60 68,60 3630 36,72 0,500 0,005

4,00 2,00 0,532 1,7 25,54 19,60 78,40 3630 29,14 0,500 0,004

4,50 2,50 0,414 2,1 19,87 19,60 88,20 3630 22,70 0,500 0,003

4,93 2,93 0,325 2,4 15,60 19,00 96,28 5950 17,74 0,425 0,001

5,35 3,35 0,26 2,8 12,48 19,00 104,35 5950 14,04 0,425 0,001

5,78 3,78 0,21 3,1 10,08 19,00 112,43 5950 11,28 0,425 0,001

6,20 4,20 0,173 3,5 8,30 18,60 120,50 3240 9,19 0,425 0,001

6,70 4,70 0,145 3,9 6,96 18,60 128,58 3240 7,63 0,500 0,001

7,20 5,20 0,123 4,3 5,90 18,60 137,88 3240 6,43 0,500 0,001

7,70 5,70 0,105 4,8 5,04 18,60 147,18 3240 5,47 0,500 0,001

8,20 6,20 0,091 5,2 4,37 18,60 156,48 3240 4,70 0,500 0,001

8,70 6,70 0,079 5,6 3,79 18,60 165,78 3240 4,08 0,500 0,001

9,20 7,20 0,07 6,0 3,36 18,60 175,08 3240 3,58 0,500 0,001

После этого проверяем выполнение условия: . Принимаем предельную осадку .

S = 0.034 м < Su = 0.2 м (выполняется).

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания , по условию: ( 0,005 МПА).

НГСТ=4,5 м.

Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды.

где левая часть условия - действующее суммарное давление на кровлю слабого слоя; Rz - расчетное сопротивление на кровле слабого слоя.

Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды.

- средневзвешенное значение удельного веса вышележащих слоев грунта.

· Для фундамента ФБ31: на границе первого и второго слоев:

на НГСТ (4,5 м):

На отметке ниже на 2 м от границы второго и третьего слоев:

Проверяем напряжения на подстилающий слой, которые не должны превышать величины Rz для этого грунта на глубине залегания его кровли: szp szg = 11,78 120,50 = 132,28 КН/м2 ? R1К = 284 КН/м2;

szp szg = 6,2 156,48= 153,56 КН/м2 ? R = 323КН/м2;

szp szg = 19,87 88,2 = 108,07 КН/м2 ? Rнгст = 224 КН/м2;

Условия выполняются.

Рис. 4 Эпюры бытовых, дополнительных напряжений и расчетных сопротивлений

6. Расчет осадки во времени

Данный расчет производится для определения скорости протекания осадки фундамента.

Предполагается, что для грунта справедлива теория фильтрационной консолидации.

Расчет осадки во времени для колонны 4Б

Рис. 5 Эпюра дополнительных давлений.

P?/ P?? = 68,1/22,3 = 3,05;

Задаемся Qt1 = 0.2;

St1 = Qt1?Sгл;

Где Qt1? - степень консолидации, Sгл =0.049 - осадка в глинистом грунте;

St1 = 0.2?0.049 =0.0098 м;

Для пятого расчетного случая: N5= N3 (N1 - N3)·I5;

I5 = 0.55;

N5= 0.02 (0.08 - 0.02)·0.55=0.053;

Коэффициент консолидации слоя:

где: H - мощность слоя, для 5 расчетного случая: Н=H/2=1,7/2=0,85 м.

?w-плотность воды, КН/м3;

a - коэффициент уплотнения

(суглинок);

k - коэффициент фильтрации, ;

e - коэффициент пористости слоя, e = 0.86

t1 = N/cv = 0.053/10,2 = 0,0052 сут.

Осадки во времени колонны 4Б

Qt N1 N3 N t St St,сум

0,2 0,08 0,02 0,053 0,0052 0,0098 0,0098

0,4 0,31 0,13 0,229 0,0225 0,0196 0,0294

0,6 0,71 0,42 0,5795 0,0568 0,0294 0,0588

0,8 1,4 1,08 1,256 0,1231 0,0392 0,098

0,9 2,09 1,77 1,946 0,1908 0,0441 0,1421

0,95 2,8 2,54 2,683 0,2630 0,0466 0,1887

График осадок фундамента во времени:

Расчет осадки во времени для колонны 1В

Рис. 6 Эпюра дополнительных давлений

P?/ P?? = 48/19,87 = 2,41

Задаемся Qt1 = 0.2;

St1 = Qt1?Sгл;

Где Qt1? - степень консолидации, Sгл =0.034 - осадка в глинистом грунте;

St1 = 0.2?0.034 =0.0068 м;

Для пятого расчетного случая:

N5= N3 (N1 - N3)·I5;

I5 = 0.64;

N5= 0.02 (0.08 - 0.02)·0.64=0.0584;

Коэффициент консолидации слоя:

где: H - мощность слоя, для 5 расчетного случая: Н=H/2=1,7/2=0,85 м.

?w-плотность воды, КН/м3;

a - коэффициент уплотнения

(суглинок);

k - коэффициент фильтрации, ;

e - коэффициент пористости слоя, e = 0.86 t1 = N/cv = 0.0584/10,2 = 0,0057 сут.

Осадки во времени колонны 4Б

Qt N1 N3 N t St St,сум

0,2 0,08 0,02 0,058 0,0052 0,0068 0,0068

0,4 0,31 0,13 0,245 0,0225 0,0136 0,0204

0,6 0,71 0,42 0,606 0,0568 0,0204 0,0408

0,8 1,4 1,08 1,285 0,1231 0,0272 0,0680

0,9 2,09 1,77 1,975 0,1908 0,0306 0,0986

0,95 2,8 2,54 2,706 0,263 0,0323 0,1309

График осадок фундамента во времени:

Заключение по результатам проектирования фундаментов на естественном основании

Расчет естественного основания под фундамент оказался удовлетворительным. Поэтому окончательно принимаем ранее выбранные размеры фундаментов (ФБ31 и ФБ37). Необходимые чертежи фундаментов даны в конце работы.

7. Проектирование и расчет свайного фундамента

Сбор нагрузок на колонну 4Б

Подсчет нагрузки от надземных конструкций здания: NKN = 27,2 126 115,2 180 36= 484,4 КН.

Nk =29,9 151,2 149,8 216 43,2=590,1КН.

Расчет свай под фундамент под колонну 4Б

Изначально зададимся количеством свай (п = 4) и их длиной (1 = 5.5 м, длина острия 0.25 м). Из заданного количества свай и нагрузки на фундамент определим необходимую несущую способность одиночной висячей сваи.

Где ?к =1,4, N01=590.1КН, а = 1 м (шаг свай), d = 2 м (заложение подошвы ростверка), ?м=20КН/м3 n=1.4*590.1/ ( -1.15*12*2*20)=4; =252,5КН.

Исходя из несущей способности одной сваи определим площадь ее поперечного сечения.

Где , = 1,0 и = 1,0 (коэффициенты условий работы грунта исходя из выбранного способа погружения свай: погружение забивкой сплошных свай механическими, паровоздушными и дизельными молотами), R = 860 КПА - сопротивление грунта под нижним концом сваи (глубина 7.65 м), U - периметр сечения сваи, А - площадь сечения сваи.

Толщу грунта, прорезываемого сваей разбиваем на слои толщиной не более 2 м. и для каждого слоя в зависимости от мощности и средней глубины залегания определяем расчетное сопротивление fj грунта по боковой поверхности сваи.

Средняя глубина залегания, м. Мощность hi, м. Сопротивление fi, КПА. hi*fi

2.8 1.6 6,6 10,56

4.4 1.6 8 12,8

6 1.6 8 12,8

7.1 0.6 8 4,8

252,5 = 860b2 4b (10,56 12,8 12,8 4,8); Отсюда b =0.26 м.

Окончательно принимаем сваю Цельного квадратного сплошного сечения с ненапрягаемой арматурой, ширина сваи 30 см (СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. Серия* 1.011.1-10 вып. 1). Сваю погружаем с помощью забивки дизель-молотом.

Размеры ростверка 1.5 х 1.5 х 1 м.

Вычислим вес ростверка: GРП = 25*1.5*1.5*1= 56 КН.

Расчетное значение веса ростверка по первой группе предельных состояний: Gp1 = 1.1*56 = 62 КН.

Усилие приходящееся на каждую сваю: N=(590.1 62)/4=163КН

Расчетное усилие допускаемое на сваю: [N] = Fd/1.4 = 252,5/1.4 = 180,3 КН.

N = 163 КН < [N] = 180 КН (Выполняется).

Следовательно, фундамент запроектирован правильно.

Расчет основания свайного фундамента

Основание свайного фундамента подлежит расчету по деформациям, а при необходимости - и по несущей способности.

Рис. 7 Схема свайного фундамента

Свайный фундамент представляется в виде условного сплошного фундамента на естественном основании с подошвой АБ (рис. 10) на глубине нижних концов свай, ширину by и ly определяем с использованием угла рассеивания напряжений а:

Ширина условного фундамента: by = 1 0.25 2tg14.3*5.5 = 4.18 м.

Длина условного фундамента: 1У = 1 0.25 2tgl4.3*5.5 = 4.18 м.

Вес ростверка, свай и грунта в объеме условного фундамента: GH= A*d*p = 4.18*4.18*7.65*20 = 2673 КН.

Напряжения под подошвой условного фундамента: P=(484,4 2673)/(4.18*4.18)=180.7

Расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента: Р=180.7

КПА < R = 309.1 КПА (выполняется).

Значения эпюры бытовых давлений в характерных точках: на отметке заложения подошвы условного фундамента: sg = p*H, где р - плотность грунта; Н - высота толщи расположенной над определяемой точкой. sg= 137.88 18.6*0.45 = 146.25 КН/м2 на отметке ниже на 2 м от границы второго и третьего слоев грунта: sg= 137.88 18.6*1 = 156.48 КН/м2

Производится построение эпюры дополнительных давлений, для чего слои грунтов ниже подошвы предварительно разбиваются на элементарные слои hj=0.4b.

Для колонны 4Б

Глубина от поверх. H, м Глубина от подошвы, z, м Коэф. a Коэф. z= 2z/b Доп. Давл. ?zp Удел.вес р, КН/м3 Бытов. Давл..?zg КН/м3 Модуль Деформ.КПА. Сред. Давл. КН/м3 Толщина элем. слоя, м Осадка Элем. Слоя Si, м

7,65 0.00 1,000 0.00 33,10 18,60 146,25 3630,00 0,00 0

8,00 0,35 0,993 0,30 32,87 18,60 152,76 3630,00 7,18 0,35 0,003

8,20 0,55 0,959 0,44 31,74 18,60 156,48 3630,00 7,03 0,20 0,002

S = 0.005 м < Su = 0.08 м (выполняется) НГСТ = 8,2 м.

Производится построение эпюры расчетных сопротивлений в предположении, что подошва фундамента последовательно занимает места на границах слоев грунтов и на отметке горизонта грунтовой воды. на границе второго и третьего слоев грунта:

на отметке ниже на 2 м от границы второго и третьего слоев грунта:

Проверяем напряжения на подстилающий слой, которые не должны превышать величины Rz для этого грунта на глубине залегания его кровли: szp szg = 33,1 146,25 = 179,35 КН/м2 ? R1 = 324 КН/м2;

szp szg = 31,74 156,48 = 188,22 КН/м2 ? R2 = 342 КН/м2;

Условия выполняются.

Рис. 8 Эпюры бытовых, дополнительных давлений и расчетных сопротивлений

Заключение по результатам проектирования свайных фундаментов грунтовой фундамент осадка деформация

Расчет свайного фундамента оказался удовлетворительным. Поэтому окончательно принимаем ранее выбранные размеры свай, ростверка. Необходимые чертежи фундаментов даны в конце работы.

1. Толмачев Э.Л., Рыжков А.Ю. Основания и фундаменты. Курсовой проект: Учебное пособие. - Челябинск: ЧГТУ. 1995.-60 с.

2. СНИП 2-02-01-83 «Основания зданий и сооружений», Москва 1995.

3. СНИП 2-02-03-85 «Свайные фундаменты».

4. Трегулов Г.В., Толмачев Э.Л., Визоргина М.В. Расчет оснований и фундаментных конструкций. Учебное пособие для самостоятельной работы студентов.-Челябинск: изд. ЮУРГУ, 2004.

Размещено на .ru