Определение расчетного сопротивление фундамента основания исходя из свойств грунтов. Расчеты фундаментов мелкого заложения и свай по второй группе предельных состояний. Выбор рационального варианта фундаментов на основе технико-экономического сравнения.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ; ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ; РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ; ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ; СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; ДЕФОРМАЦИЯ ОСНОВАНИЯ. В результате работы над проектом дано наименование грунтов, определено расчетное сопротивление основания, выполнены расчеты фундаментов мелкого заложения и свайных по второй группе предельных состояний, произведено технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.Слой № 12: песок средней крупности - толщина слоя 1,5 м; по степени влажности песок средней крупности относится к средней степени водонасыщения (0,50 <Sr=0,76 <0,80 [1]); по коэффициенту пористости к средней плотности (0,55 <е=0,63 <0,70 [1]);? =19,2КН/м3; ?=350; Е=31 МПА; условное расчетное сопротивление R0=400 КПА.В курсовом проекте требуется запроектировать фундаменты средней железобетонной колонны для офиса в г. Состоит из двух блоков. Первый блок - каркасный железобетонный; сетка колон 6х6, с размерами в плане в осях А-Ж/1-4 36 х18 м Второй блок - кирпичный, с размерами в плане в осях В-Ж/4-7 24х18 м. Основание сложено тремя слоями грунтов с практически горизонтальным напластованием (1 слой неравномерный по мощности).В качестве возможных вариантов фундаментов принимаем: - фундамент мелкого заложения;Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки (уровень DL) или пола подвала до подошвы фундаментов [2] и зависит: - от назначения конструктивных особенностей сооружения (наличия и размеров подвала, фундаментов под оборудование и т.д.); При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется: - предусматривать заглубление подошвы фундамента в несущий слой грунта 10-15 см; закладывать фундаменты выше уровня подземных вод за исключением необходимости применения водопонижения при производстве работ. Глубина заложения подошвы фундамента d под наружные стены и колонны исходя из учета климатического фактора определяется из условия где df - нормативная величина промерзания грунтов, вычисляется по формуле [2, формула 3] Здесь dfn - нормативная величина промерзания грунтов, принимаемая по схематической карте [5]; kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружений и принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых зданий по таблице 1[2], при .После оценки инженерно-геологических условий стройплощадки, определения несущего слоя грунта и его физико-механических характеристик, назначения глубины заложения подошвы d, а также сбора нагрузок на обрез фундамента вычисляем предварительные размеры подошвы в плане: , где Апредв - предварительная площадь подошвы фундамента, которая определяется: Апред = - для отдельно стоящих внецентренно нагруженных фундаментов с прямоугольной подошвой в плане подошвой; Вычисляем расчетное сопротивление грунта R для назначения окончательных размеров подошвы фундаментов по формуле 7 [2], с учетом ширины подошвы фундамента и назначенной глубины заложения d, т.е.: , где ?с1, ?с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. Kz = 1(при ) - коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины подошвы фундамента; ?II - удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), КН/м3;По методу послойного суммирования, рекомендованного СНИП [2, приложение 2] величина осадки фундамента определяется по формуле: , где безразмерный коэффициент; - среднее вертикальное (дополнительное) напряжение в i-том слое; - соответственно мощность и модуль деформации i-го слоя грунта; n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания . Сжимаемая толща основания определяется как расстояние от подошвы фундамента до нижней границы сжимаемой толщи. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого слоя грунта определяются по формуле: , где - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента. Дополнительное вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяют по формуле: Дополнительные вертикальные напряжения в грунте определяются по формуле: , где - коэффициент, принимаемый по таблице 1 приложения 2 [2] в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины , где z - расстояние до границы элементарного слоя от подошвы фундамента.Проектирование свайного фундамента предусматривает выбор вида свай и их размеров, определение несущей способности свай и конструирование свайного поля, выбор размеров ростверка и расчет свайного фундамента по предельным состояниям оснований, выбор способа и оборудования для погружения свай.
