Фундаменты мелкого заложения рефераты

Содержание

Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты
Фундаменты мелкого и глубокого заложения
Курсовая работа: Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов

Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Кафедра мостов, конструкций и строительной механики

» Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты»

по дисциплине » Основания и фундаменты »

Проверил: доц. Кривоносов Ю.Ф.

1. Проектирование фундамента мелкого заложения.

1.1 Обработка физико–механических характеристик грунтов и оценка грунтовых условий.

1.2 Проверка прочности перереза по обрезу фундамента.

1.3 Проверка несущей способности основания на равные подошвы фундамента.

2. Проектирование фундамента глубокого заложения.

2.1 Выбор типа и материала свай.

2.2 Назначение размеров низкого свайного ростверка и нагрузок на него.

2.3 Оценка грунтовых условий и назначения длины свай.

2.4 Определение несущей способности сваи.

2.5 Определение количества свай и расположение их в ростверка.

2.6 Определение расчетной вертикальной погрузки на срез.

2.7 Определение заказанной длины свай.

2.8 Проверка свайного фундамента как условного сплошного.

2.9 Определение оседания свайного фундамента.

Расчеты к проведению работ по сооружению свайного фундамента.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

1.1 Обработать данные физико-механических характеристик грунтов и оценить грунтовые условия

В задаче на выполнение курсовой работы задаются такие нормативные физико-механические характеристики пластов грунтов площадки строительства: удельный вес грунта g (кН/м 3 ), удельный вес материала частиц грунта g_s (кН/м 3 ), влажность грунта на границе текучести и раскатывание W_L и W_P, естественная влажность W, удельное сцепление C_n (кПа), угол внутреннего трения j_n (град).

Все расчеты основ должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунта X, определенных за формулой

где X_П – нормативное значение данной характеристики;

g_g – коэффициент надежности грунта, что принимается: для удельного сцепления – C — g_g = 1,5, для угла внутреннего трения j — g_g = 1,1, если песчаные, и g_g = 1,15, если грунты глинистые; для остатка характеристик грунта равняется 1.

Для определения расчетного сопротивления грунтов основания необходимо вычислить и те характеристики грунта каждого пласта, которых не хватает, провести анализ и оценку их несущей способности. Основными характеристиками при определении свойств прочности для песчаных и глинистых грунтов есть коэффициент пористости е, ступени влажности S_r1, а для глинистых грунтов – и показатель текучести I_L. Коэффициент пористости

где — удельный вес материала частиц грунта, кН/м 3 ;

— удельный вес сухого грунта (скелета грунта);

где — удельный вес грунта, кН/м 3 ;

— весовая влажность в долях единицы,

где — удельный вес воды, равняется 10 кН/м 3 ,

где — влажность на границе раскатывания; — влажность на границе текучести; — число пластичности.

Удельный вес песчаных грунтов, супесков, мулов, расположенных ниже горизонта грунтовой или поверхностной воды, определяется с учетом действия воды, которая взвешивает вес, а суглинков, глин – в соответствии с (1, п. 7.6).

1 пласт, песок мелкий.

1.Удельный вес грунта

1 группа предельных состояний 2 группа граничных состояний

γ₂=18,5- 0,3=18,2 кН/м 3 γ₂=18,5 – 0,1=18,4 кН/м 3

2.Угол внутреннего трения

4.Удельный вес грунта

Анализируя полученные данные делаем вывод:

песок рыхлый, насыщенный водой песок сер. плотности, насыщенный водой

Источник

Фундаменты мелкого и глубокого заложения

Белорусский государственный университет транспорта

Факультет безотрывного обучения

Кафедра «Строительные конструкции, основания и фундаменты»

к курсовому проекту по дисциплине

«Основания и фундаменты»

«Фундаменты мелкого и глубокого заложения»

1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки

1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия

1.3 Строительная классификация грунтов площадки

1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания

2. Фундаменты мелкого заложения

2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов.

2.2 Расчет фундаментов

2.3 Расчет осадки фундамента

2.4 Расчет осадки фундамента во времени

3. Вариант свайных фундаментов

3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка.

3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи. Определение количества свай в фундаменте. Проверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю

3.3 Расчет осадки свайных фундаментов

4. Сравнение вариантов фундаментов и выбор основного

4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента по первому и второму вариантам

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного

4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности, охране окружающей среды (по выбранному варианту)

1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки

1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании инженер решает сам вопрос о выборе материала, из которого будет выполняться конструкция. При проектировании фундаментов необходимо считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства и использовать их строительные качества, с тем, чтобы принять их рациональное решение.

При хороших грунтах и грунтах среднего качества получают сравнительно небольшие деформации, возникающие при развитии осадок фундаментов, т.е. обеспечивается надежное положение здания или сооружения. Такие грунты называются «надежными». В этом случае существенно упрощается задача проектирования фундаментов. Однако иногда приходится пересматривать надземных и подземных конструкций, если первоначальное их решение приводит к значительному удорожанию фундаментов.

При проектировании фундаментов в сложных грунтовых условиях необходимо учитывать совместную работу грунтов основания и надземных конструкций.

Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий производят в соответствии с СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».

1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки начинается с изучения напластования грунтов. Для этого по исходным данным строим геологический разрез (уч. шифр 391). В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой (Таблица 1).

Таблица 1. Геологический разрез по скважине.

№

Источник

Курсовая работа: Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИДНЕПРОВСКАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Кафедра Основания и фундаменты

«Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и

Выполнил студент 808 группы

Длина здания 48 м

Ширина здания 27 м

Количество пролётов 3

Количество этажей 5

Высота этажа 3,6 м

Шаг колонн по рядам —

Вид колонн (материал) ЖБК

Сечение колонн (база) 0,4 х 0,4 м

Нагрузка на фундаменты 10 кН/м3

Планировочная отметка – 0,15 м

Отметка пола подвала —

Район строительства г.Днепропетровск

Здание (тип) неотапливаемое

Физико-механические свойства грунтов

Мощность слоя, м

По основным физическим характеристикам и классификационным показателям грунтов площадки определяются физико-механические характеристики грунтов площадки, обеспечивающие возможность определения расчетного сопротивления и деформации оснований, а именно:

1) песчаного грунта:

— коэффициент пористости е

где — плотность минеральных частиц

W — природная влажность — природная плотность

— степень влажности грунта

2) супеси пылеватой

— коэффициент пористости е

3) глина четвертичная

— коэффициент пористости е

— число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания

Ip = Wl — Wp = 0,4 – 0,2 = 0,2

— показатель текучести грунта

По вычисленным физико-механическим характеристикам и классификационным показателям грунта по табл.1 прил.1 СНиП 2.02.01-83 определяются прочностные и деформационные характеристики грунта С, j, Е,

Все вычисленные и определенные физико-механические характеристики грунтов заносятся в сводную таблицу физико-механических характеристик грунтов площадки.

, кН/м3

s, кН/м3

I . Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

1. Выбор глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от:

— климатического района строительства (глубины промерзания грунта);

— технологических особенностей проектируемого здания (наличия подвалов, технологических каналов, расположенных в подземной части здания, технологических отстойников, водящих боровов, подводящих трубопроводов и др.);

— конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения;

— фактора инженерно-геологических условий.

1.1. С учетом глубины промерзания глубина заложения фундамента назначается по расчетной схеме глубины сезонного промерзания грунта df, которая устанавливается следующим образом:

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

м,

где Mt — безразмерный коэф., численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» (для Днепропетровска Mt = -13,3).

d0 — величина в метрах, принимаемая равной:

· для суглинков и глин — 0,23

· для супесей, песков мелких и пылеватых — 0,25

· для песков средней крупности, крупных и гравелистых — 0,30

· для крупнообломочных грунтов — 0,34

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется: (м)

где kh — коэф., учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый 0,8.

Глубина заложения фундаментов по первому фактору (глубине промерзания):

1.2. С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,5 м ниже отметки технологических подвалов, т.е:

где dn — отметка пола подвала или пола технологического пространства проектируемого объекта.

Подвала в данном здании нет.

1.3. С учетом конструктивных особенностей здания глубину заложения фундамента рекомендуется назначать в зависимости от действующих нагрузок и принимать при

1000 5000 кН d = 3,0 м (при N = 5400 кН)

1.4. При анализе инженерно-геологических условий учитывают следующие факторы:

· фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

· фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

· под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента

При этом несущим слоем является песок мелкозернистый с характеристиками: C = 2 кПа, E = 28 МПа, ц = 32˚, =19,3 кН/м3.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R кр. при ширине фундамента b = 1м:

(1)

где — коэффициенты условий работы оснований () и сооружений () принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта (j и С) определены непосредственными испытаниями, К = 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»;

— коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

kz – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 — глубина заложения фундаментов без подвальных зданий (помещений) от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента ( = l/b) или сторон сечения колонны или сооружения. По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 514,27 кПа

2) A = м2

3) м

II. 1) При b = 3,45 м, R = 596,6 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 3,17 м, R = 587,26 кПа

2) A = м2

3) м

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для гражданских зданий, т.е. принимаем b = 3,2 м, а l = 3,2 м, соответственно A = м2 R = 587,26 кПа.

2.1 Проверяем контактные напряжения.

1. ;

2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

3. Конструирование фундамента

По заданию вид колонны – железобетонная, размерами 0,4 х 0,4 м.

3.1. Тип фундамента назначают из условия жесткости

мм

Фундамент принимаем с подколонником.

3.2. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк+0,6=0,4+0,6=1 м

lпк=lк+0,6 = 0,4+0,6 =1 м

Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструкции фундамента или его плитной части по формуле:

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по – 300 мм.

4. Расчет фундамента на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45°

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

5. Армирование конструкций фундамента (расчёт на изгиб)

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении — оставшейся части фундамента, на которую действует нагрузка.

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2 .

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 9 мм с As1 = 0,636 см2 , тогда As = 5х0,636 = 3,18 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру Вр-1 диаметром 4 мм с As1 = 0,126 см2 , тогда As = 5х0,126 = 0,63 см2

Принимаем сетку С1 из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

6. Расчет осадки методом послойного суммирования

1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 587,3 кПа

2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа

3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

4. Вычисляем и строим эпюру естественного давления

5. Вычисляем и строим эпюру , где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 3

Проверяем выполнение условия S 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента ( = l/b = 1) или сторон сечения колонны или сооружения

По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 324,37 кПа

2) A = м2

3) м

II. 1) При b = 4,5 м, R = 390,24 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 4,0 м, R = 380,83 кПа

2) A = м2

3) м

Проверка целесообразности дальнейшего подбора:

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для, т.е. принимаем b = 4,1 м, а l = 4,1 м, соответственно м2 ; R = 380,83 кПа.

2.2. Проверяем контактные напряжения.

1. ;

2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

3. Конструирование фундамента

3.1. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк + 0,6 = 1,0 м

lпк= lк + 0,6 = 1,0 м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по–300 мм.

4. Расчет на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

5. Армирование конструкций фундамента

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 =6,565 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 3 мм с As1 = 0,07 см2 , тогда As = 5х0,07 = 0,35 см2

Принимаем сетку С2 из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

6. Выбор размеров подушки

6.1. Определение высоты подушки.

Исходя из условия, что , принимаем в расчёт м. Т.к. размеры подушки должны быть кратны 10 см, то принимаем hпод = 2,5 м.

6.2. Определение размеров подушки в плане.

;

, где

б – угол естественного откоса. Для суглинка (окружающего грунта) он равен 40.

В – угол распределения напряжений. Для песка (материал подушки) он равен 30˚.

м. Для кратности принимаем

= 9,1 м;

м. Для кратности принимаем = 15,1 м,

м.

Итак, окончательно приняли следующие размеры грунтовой подушки:

— на уровне низа м;

— на уровне верха м.

7. Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 381,23 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента .

кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

7.5. Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.6. Вычисляем и строим эпюру , где

7.7. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.8. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 4.

Проверяем выполнение условия S Nф; 843,50 > 768 – условие выполняется.

Расчёт на продавливание. Расчет не производим, так как конструкция ростверка жёсткая.

7. Расчет деформаций свайных фундаментов

м;

м2 ;

м;

м3 ;

кН;

Выполняем проверку давления под нижним концом сваи:

где

; кz = 1.

кПа.

413,99 кПа. 49,977 кПа, условие выполняется.

8.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

8.8. Проверяем выполнение условия S 5000 кН d = 3,0 м

1.4. При анализе инженерно-геологических условий учитывают следующие факторы:

· фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

· фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

· под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

При этом несущим слоем является песок мелкозернистый с характеристиками: C = 2 кПа, E = 28 МПа, ц = 32˚, =19,3 кН/м3.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

(1)

где — коэффициенты условий работы оснований () и сооружений () принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

— коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

kz – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента (б = l/b) или сторон сечения колонны или сооружения. По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 273,14 кПа

2) A = м2

3) м

II. 1) При b = 4,05 м, R = 352,14 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 3,46 м, R = 336,85 кПа

2) A = м2

3) м

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для гражданских зданий, т.е. принимаем b = 3,6 м, а l = 3,6 м, соответственно A = м2 R = 336,85 кПа.

3. Проверяем контактные напряжения

3.1. ;

3.2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

4. Конструирование фундамента

По заданию вид колонны – железобетонная, размерами 0,4 х 0,4 м.

4.1. Тип фундамента назначают из условия жесткости

мм

Фундамент принимаем с подколонником.

4.2. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк+0,6=0,4+0,6=1 м

lпк=lк+0,6 = 0,4+0,6 =1 м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по – 300 мм.

5. Расчет фундамента на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

6. Армирование конструкции фундамента (расчёт на изгиб)

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2 .

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 8 мм с As1 = 0,503 см2 , тогда As = 5х0,503 = 4,024 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 6 мм с As1 = 0,283 см2 , тогда As = 5х0,283 = 1,415 см2

Принимаем сетку из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

7. Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 336,85 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.5. Вычисляем и строим эпюру , где

7.6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 8

Источник

Название: Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа Добавлен 19:00:47 25 сентября 2010 Похожие работы
Просмотров: 979 Комментариев: 13 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно Скачать