Физико-механические свойства грунтов. Общая оценка конструктивных особенностей проектируемого жилого здания. Расчет фундамента мелкого заложения. Определение глубины заложения ростверка и размеров подошвы фундамента. Выбор вида, материала и размера сваи.
Аннотация к работе
Проектирование оснований фундаментов заключается в выборе основания, типа конструкции и основных размеров фундамента, в совместном расчете основания и фундамента как одной из частей сооружения. Основные размеры и конструкция фундамента назначаются в зависимости от геологических условий строительной площадки, сжимаемости слагающих ее грунтов, а также от давлений, которые грунты могут воспринять.Номер фундамента Нагрузки на фундамент 6* 280 - - грунт здание фундамент свая N слоя Наименование грунтов Мощн. слоя, м Глубина заложения слоя Нормативные и расчетные характеристики м отм.Жилое здание имеет прямоугольную форму в плане c размерами в осях 45,6 х 12 м. Наружные стены выполнены из кирпича обыкновенного толщиной 510 мм. Конструктивная схема здания представляет собой систему с поперечными и продольными несущими стенами.При выборе глубины заложения фундамента учитываются следующие факторы: 1) инженерно-геологические условия площадки строительства: насыпные грунты не пригодны в качестве основания для фундаментов мелкого заложения, поэтому фундамент заглубляем во второй слой грунта; 2) особенности возводимого здания: глубина заложения подошвы фундамента принимается равной dф= 1,1 0,5=1,6 м, так как здание бесподвальное, а первый слой не пригоден в качестве основания под фундаменты;Определение расчетного сопротивления грунта основания, при ширине подошвы фундамента равной 1 м. Под подошвой фундамента залегают грунты 3-го слоя: суглинок тяжелый, туго-и мягкопластичный бурый и серовато-бурыйПлощадь подошвы фундамента (4) средний удельный вес грунта, вычисляется по формуле: d=2 м - глубина заложения фундамента.Конструируем фундамент в соответствии с типовыми размерами фундаментных блоков и плит, глубиной заложения и площадью подошвы фундамента: - блоки бетонные ФБС 24.5.6 (ГОСТ 13579-78);Вес фундамента определяем, складывая вес блоков и плиты: , где 1,63т - вес фундаментных блоков ФБС 24.5.6; , где Vгр - объем грунта, вычисляемыйПолученное значение среднего давления по подошве фундамента должно удовлетворять следующему условию: Условие выполняется. Определение осадки фундамента осуществляется методом послойного суммирования. Для расчета осадки методом послойного суммирования на разных глубинах, определяем напряжение от собственного веса грунта По полученным значениям строим эпюры давления - от природной поверхности грунта, - от подошвы фундамента (рисунок 3). Для определения напряжений необходимо найти дополнительные давления в плоскости подошвы фундаментаПринятую высоту плитной части проверяем расчетом на продавливание. , где N - расчетная продавливающая сила, КН: , где А0 - площадь многоугольника, м: , где h0 =0,265м - размер по вертикали от верха плитной части до арматуры; ucp - среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сеченияРасчет глубины заложения подошвы ростверка производится, как и для фундамента мелкого заложения (см.п.3.1). Примем железобетонные сваи квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой.Марка сваи Длина сваи Сечение сваи, см Марка бетона Масса сваи, т Продольная арматура А-I
C4-20 4 20х20 В20 0,43 4O12, где - коэффициент условий работы сваи; коэффициент, учитывающий условия погружения; Ас=0,04м2 - площадь поперечного сечения сваи; Несущая способность висячей сваи по грунту (10) где - коэффициент условий работы сваи в грунте; толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью: =2м, =0.8м, =1,2м;, где - расчетная нагрузка на фундамент по первому предельному состоянию; а2=0,04 м2 - площадь сечения сваи;Конструирование ростверка начинаем с размещения свай в плане. Сваи располагаем в рядовом порядке.Проверку свайного фундамента по первому предельному состоянию необходимо проводить из условия: , где NI - расчетная вертикальная нагрузка, действующая на сваю (12) , где - вертикальная сила в плоскости подошвы свайного ростверка: где =470КН - расчетная нагрузка на обрезе фундамента по первому предельному состоянию;Расчет осадки фундамента с висячими сваями не требуется, так как концы свай уходят в малонесущий слой 1) Расчет на продавливание не выполняется, так как все сваи находятся в пределах пирамиды продавливания. Площадь рабочей арматуры ростверка рассчитываем по моменту, действующему в сечении по грани фундаментных блоков. Арматуру назначаем для связки стержней - шаг 20 см, арматура 12O6 Вр-I, тогда Аа=3,4 см2Критерием сравнительной экономической эффективности проектных решений является минимум приведенных затрат, которые определяются с учетом себестоимости работ капитальных вложений в базу строительства, трудоемкости, продолжительности возведения фундаментов и затраты материалов.
План
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СБОР НАГРУЗОК И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
2 ОБЩАЯ ОЦЕНКА КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ
3 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА
3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА ОСНОВАНИЯ
3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА
3.4 КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА
3.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ГРУНТ ОСНОВАНИЯ ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА
3.6 ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ НАГРУНТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА
3.7 РАСЧЕТ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ И ИЗГИБ
4 РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ РОСТВЕРКА. ВЫБОР ВИДА, МАТЕРИАЛА И РАЗМЕРА СВАИ
4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАИ ПО МАТЕРИАЛУ И ГРУНТУ
4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА СВАЙ В ФУНДАМЕНТЕ
4.4 КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНОГО РОСТВЕРКА
4.5 ПРОВЕРКА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПО ПЕРВОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ
4.6 РАСЧЕТ ОСАДКИ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА. РАСЧЕТ СВАЙНОГО РОСТВЕРКА НА ПРОЧНОСТЬ
5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ
6 РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТОВ ПО ВЫБРАННОМУ ВАРИАНТУ