Реферат

Реферат Проектирование оснований и конструирование фундаментов промышленного и гражданского здания и соо

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024


Гипероглавление:
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
Размер фракций, мм
Процентное содержание
Размер фракций, мм
Процентное содержание
ИНЭКА 306012
Дано: Естественная влажность W = 0,06; влажность на границе    текучести WL = 0,19; влажность на границе пластичности WP = 0,14
ИНЭКА 306012
Дано: Естественная влажность W = 0,24; влажность на границе    текучести WL = 0,34; влажность на границе пластичности WP = 0,22
Дано: Естественная влажность W = 0,3; влажность на границе    текучести WL = 0,52; влажность на границе пластичности WP = 0,28
Определение коэффициента пористости и степень влажности глинистого грунта.
ИНЭКА 306012
Определение показателя просадочности Iss грунта
ИНЭКА 306012
Определение удельного веса грунта во взвешенном состоянии
Определение плотности грунта в сухом состоянии.
ИНЭКА 306012
Определение коэффициента относительной сжимаемости mv.
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 306012
ИНЭКА 2041511
ИНЭКА 2041511
Список литературы
ИНЭКА 2041511
ИНЭКА 2041511



Министерство  образования  Российской Федерации

Камский государственный политехнический

институт

Кафедра  СК
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту №1 по дисциплине:

"Основания и фундаменты"
"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Вариант 1-28
Выполнил студент гр.3401                   Агафонов Д. В.    

Проверил доцент                             Нетфуллов Ш. Х.
Набережные Челны

2009

Министерство  образования  Российской Федерации

Камский государственный политехнический институт

Кафедра  СК
Дисциплина: Основания и фундаменты

ЗАДАНИЕ

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Студент _________Агафонов Д. В.______________группа 3401

Тема: "Проектирование оснований и конструирование фундаментов

промышленного или гражданского здания или сооружения"

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
1. Район строительства____г. Тюмень______________________

2. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия

    строительного участка ______28_____________________

3. План и основные разрезы здания _______1_______________
СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА:
1. Краткая характеристика объекта строительства. Сбор нагрузок в

    расчетных сечениях.

2. Основные сведения о строительной площадке и оценка инженерно-

    геологических условий строительства.

3. Выбор вариантов фундаментов и определение его глубины

    заложения.

4. Расчет двух вариантов фундаментов.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов.

6. Расчет и проектирование фундаментов в различных сечениях.

7. Особенности производства по устройству оснований проектируемого

     сооружения (здания).

8. Расчет  по  специальному   заданию  (подпорной  стенки,   шпунтовой

    стенки, устойчивость откоса, подбор свайного оборудования, и т.п.).

9. Заключение по проекту в целом.

10. Список литературы.
Руководитель                                            Нетфуллов Ш.Х.       
                                                   



ИНЭКА 306012

Лист

3


                                         
Краткая характеристика объекта
Проектируемое здание состоит из 3-х блоков, два которых имеют одинаковые конструктивные особенности. Два этих блока – одноэтажные, с полным каркасом, состоящие из ж/б колонн сечением 600х300мм и ферм из ж/б с пролетом 18м. Шаг колонн 6м, высота до низа стропильной фермы – 12м, полная высота блока составляет 17м(включая светоаэрационный фонарь, который содержит блок)
. Колонны этого блока имеют шаг 6м, сечение 800х400мм.

В целом здание имеет размеры в плане 60х72м.

Полный каркас включает жесткое покрытие из ж/б ребристых плит, по которым укладывается рулонная кровля с утеплителем из керамзита
t
=150мм. Конструктивной особенностью здания является совмещенная не вентилирумая крыша. В здании устраиваются бетонные полы по грунту толщиной 200мм. Каждый пролет здания оборудован мостовыми кранами с ГП в крайних пролетах 15т, в среднем – 25т.

      Площадка строительства находиться в городе Тюмень. Глубина промерзания грунтов 2,1м.

      Инженерно условия выявлены по средствам бурения 4-х скважин.

      При бурении выявлены следующие слои: 1) песок,

      2) супесь, 3) песок, 4) суглинок, 5) глина. Слои расположены повсеместно.

      По СНиП 2.02.01-83 предельная осадка , относительная разность осадок .

Оценка инженерно-геологических условий

строительной площадки



Оценивая данные инженерно-геологических условий, следует заметить, что грунты
имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Все они, кроме суглинка, могут служить естественным основанием. Второй слой грунта является суглинком в текучем состоянии и не может служить в качестве естественного основания. Так как слабый грунт залегает в толще прочных грунтов, то можно закрепить этот грунт, прорезать фундаментами и заложить в толще прочного грунта с обязательной проверкой прочности и деформации слабого подстилающего слоя.

Грунтовые воды не обнаружены и они не повлияют на устройство фундаментов мелкого заложения.


ИНЭКА 306012

Лист

4











Схема расположения геологических выработок

В результате лабораторных исследований была составлена таблица физико-механических свойств грунтов.



Геологические колонки.

№ инженерно-геологическ. элементов
Условное обозначение
Литологическое описание
Мощность слоев грунта для скважин
Грунтовые  воды в Скв 1 глубина в м от поверхн.

Скв 1
Скв 2
Скв 3
Скв 4
появлен
устан

ИЭГ- 1

Песок
1,6
1,8
2
1,8




ИЭГ- 2

Супесь
3
3,2
3
3,2




ИЭГ- 3

Песок
2,8
2,6
2,5
2,6
Не обнаружена
Не обнаружена

ИЭГ- 4

Суглинок
6,6
6,2
6,4
6,2


ИЭГ- 5

Глина
6
6,2
5,8
6,2


ИНЭКА 306012

Лист

5


Определение физических свойств грунтов

Определение наименования песчаного грунта.

ИГЭ-1.

Дано: Гранулометрический состав фракций в пробе грунта.

Размер фракций, мм

Процентное содержание

крупнее 2,0

2,0 – 0,5

0,5 – 0,25

0,25 – 0,1

мельче 0,1
8

12

35

25

20

Решение: Определяем суммарное количество

-         частиц крупнее 2 мм – 8 %

-         частиц крупнее 0,5 мм – 20 % < 50 %

-         частиц крупнее 0,25 мм – 20 % + 35 % = 55 % > 50 %

Поэтому данный грунт по гранулометрическому составу относится к пескам средней крупности

ИГЭ-3.

Дано: Гранулометрический состав фракций в пробе грунта.

Размер фракций, мм

Процентное содержание

крупнее 2,0

2,0 – 0,5

0,5 – 0,25

0,25 – 0,1

мельче 0,1
20

25

25

20

10

Решение: Определяем суммарное количество

-         частиц крупнее 2 мм – 20 %

-         частиц крупнее 0,5 мм – 20 % + 25 % = 45 % < 50 %

-         частиц крупнее 0,25 мм – 45 % + 25 % = 70 % > 50 %

Поэтому данный грунт по гранулометрическому составу относится к пескам средней крупности


Определение коэффициента пористости и плотности песчаного грунта.

ИГЭ-1.

Дано: Песок средней крупности, плотность частиц грунта                       rs = 2,56 т/м3; влажность грунта W = 8 % = 0,08; плотность грунта r = 1,76 т/м3.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяется по формуле

       е =   ( 1 + W ) – 1 =

Данный грунт – песок  средней плотности, т.к.  0.55<е = 0,571<0,70

ИНЭКА 306012

Лист

6


ИГЭ-3.

Дано: Песок средней крупности, плотность частиц грунта                       rs = 2,65 т/м3; влажность грунта W = 6 % = 0,06; плотность грунта r = 1,86 т/м3.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяется по формуле

       е =   ( 1 + W ) – 1 =

Данный грунт – песок  плотный, т.к.  е = 0,51 <0,55

Определение степени влажности песчаного грунта.

ИГЭ-1.

Дано: Плотность частиц грунта rs = 2,56 т/м3; влажность грунта        W = 8 % = 0,08; коэффициент пористости е = 0,571; плотность воды rw = 1,0 т/м3.

Решение: Степень влажности Sr определяется по формуле

          Sr ==

Данный грунт – песок маловлажный, т.к. 0 < Sr =0,359 < 0,5.

 ИГЭ-3.

Дано: Плотность частиц грунта rs = 2,65 т/м3; влажность грунта        W = 6 % = 0,06; коэффициент пористости е = 0,51; плотность воды rw = 1,0 т/м3.

Решение: Степень влажности Sr определяется по формуле

          Sr ==

Данный грунт – песок маловлажный, т.к. 0 < Sr =0,312 < 0,5.

Определение вида и консистенции глинистого грунта.

ИГЭ-2.

Дано: Естественная влажность W = 0,06; влажность на границе    текучести WL = 0,19; влажность на границе пластичности WP = 0,14


         Решение: Вид глинистого грунта определяется по числу пластичности       по формуле  IP = WL  - WP = 0,19 – 0,14 = 0,05

         Данный глинистый грунт – супесь, т.к. 0,01 < IP = 0,05 <0,07

         Консистенцию глинистого грунта определяем по показателям текучести IL по формуле 

                   IL =  =

         Данный грунт – супесь твердая, т.к. IL = -1,6 < 0           

ИНЭКА 306012

Лист

7


ИГЭ-4.

Дано: Естественная влажность W = 0,24; влажность на границе    текучести WL = 0,34; влажность на границе пластичности WP = 0,22


         Решение: Вид глинистого грунта определяется по числу пластичности       по формуле  IP = WL  - WP = 0,34 – 0,22 = 0,12

         Данный глинистый грунт – суглинок, т.к. 0,07 < IP = 0,12 <0,17

         Консистенцию глинистого грунта определяем по показателям текучести IL по формуле 

                   IL =  =

         Данный грунт – суглинок полутвердый, т.к. 0< IL = 0,167 <0,25            

ИГЭ-5.

Дано: Естественная влажность W = 0,3; влажность на границе    текучести WL = 0,52; влажность на границе пластичности WP = 0,28


         Решение: Вид глинистого грунта определяется по числу пластичности       по формуле  IP = WL  - WP = 0,52 – 0,28 = 0,24

         Данный глинистый грунт – глина, т.к.  IP = 0,24 > 0,17

         Консистенцию глинистого грунта определяем по показателям текучести IL по формуле 

                   IL =  =  

         Данный грунт – глина полутвердая, т.к. 0< IL = 0,083 <0,25

Определение коэффициента пористости и степень влажности глинистого грунта.


ИГЭ-2.

Дано: Супесь твердая, плотность частиц грунта rs = 2,68 т/м3; плотность грунта r = 1,64 т/м3; влажность грунта W = 6 % = 0,06; плотность воды rw =1 т/м3.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяется по формуле

           е =

           Sr ==

Данный грунт просадочный, т.к. Sr = 0,22 < 0,8

ИНЭКА 306012

Лист

8


      ИГЭ-4.

Дано: Суглинок полутвердый, плотность частиц грунта rs = 2,7 т/м3; плотность грунта r = 1,92 т/м3; влажность грунта W = 24 % = 0,24; плотность воды rw =1 т/м3.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяется по формуле

           е =

           Sr ==

Данный грунт не просадочный, т.к. Sr = 0,876 > 0,8

      ИГЭ-5.

Дано: глина полутвёрдая, плотность частиц грунта rs = 2,7 т/м3; плотность грунта r = 1,88 т/м3; влажность грунта W = 30 % = 0,30; плотность воды rw =1 т/м3.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяется по формуле

           е =

           Sr ==

Данный грунт не просадочный, т.к. Sr = 0,934 > 0,8

Определение показателя просадочности Iss грунта


ИГЭ-2.

Дано: Супесь твердая, плотность частиц грунта rs = 2,68 т/м3; плотность грунта r = 1,64 т/м3; число пластичности IP =5; влажность грунта W = 6 % = 0,06; влажность на границе текучести WL = 0,19; плотность воды rw =1 т/м3. Коэффициент пористости грунта е =0,732

Решение: Коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести WL, определяется по формуле

           еL =

Показатель просадочности определяем по формуле 

           ISS =  =

Данный грунт просадочный, т.к. -0,128 < 0,1

ИНЭКА 306012

Лист

9

Определение удельного веса грунта во взвешенном состоянии


ИГЭ-1.

Дано: коэффициент пористости грунта e = 0,571; удельный вес воды γW = 10 кН/м3; удельный вес грунта γS = 25,6 кН/м3

Решение:

 кН/м3

ИГЭ-2.

Дано: коэффициент пористости грунта e = 0,732; удельный вес воды γW = 10 кН/м3; удельный вес грунта γS = 26.8 кН/м3

Решение:

 кН/м3

ИГЭ-3.

Дано: коэффициент пористости грунта e = 0,51; удельный вес воды  γW = 10 кН/м3; удельный вес грунта γS = 26,5 кН/м3

Решение:

 кН/м3

ИГЭ-4.

Дано: коэффициент пористости грунта e = 0,74; удельный вес воды γW = 10 кН/м3; удельный вес грунта γS = 27 кН/м3

Решение:

 кН/м3

ИГЭ-5.

Дано: коэффициент пористости грунта e = 0,867; удельный вес воды γW = 10 кН/м3; удельный вес грунта γS = 27 кН/м3

Решение:

 кН/м3

Определение плотности грунта в сухом состоянии.


ИГЭ-1.

Дано: плотность грунта r0 = 1,76 т/м3; природная влажность W = 0,08

Решение: плотность грунта в сухом состоянии rd определяется по формуле   rd = = т/м3 






ИНЭКА 306012

Лист

10


ИГЭ-2.

Дано: плотность грунта r0 = 1,64 т/м3; природная влажность W = 0,06

Решение: плотность грунта в сухом состоянии rd определяется по формуле   rd = = т/м3

ИГЭ-3.

Дано: плотность грунта r0 = 1,86 т/м3; природная влажность W = 0,06

Решение: плотность грунта в сухом состоянии rd определяется по формуле   rd = = т/м3

ИГЭ-4.

Дано: плотность грунта r0 = 1,92 т/м3; природная влажность W = 0,24

Решение: плотность грунта в сухом состоянии rd определяется по формуле   rd = = т/м3

ИГЭ-5.

Дано: плотность грунта r0 = 1,88 т/м3; природная влажность W = 0,3

Решение: плотность грунта в сухом состоянии rd определяется по формуле   rd = = т/м3

Определение механических свойств грунтов.

Определение коэффициента относительной сжимаемости
mv
.


             ИГЭ-1.

         Дано: песок, модуль деформации Е0 = 30 МПа; b = 0,8; e = 0,571

         Решение: коэффициент относительной сжимаемости определим по   формуле mv =  МПа-1  малосжимаемый грунт

          ИГЭ-2.

         Дано: супесь, модуль деформации Е0 = 10 МПа; b = 0,8; e = 0,732

         Решение: коэффициент относительной сжимаемости определим по      формуле mv =  МПа-1  среднесжимаемый грунт

          ИГЭ-3.

         Дано: песок, модуль деформации Е0 = 12 МПа; b = 0,8; e = 0,51

         Решение: коэффициент относительной сжимаемости определим по      формуле mv =  МПа-1  среднесжимаемый грунт

ИНЭКА 306012

Лист

11


          ИГЭ-4.

         Дано: суглинок, модуль деформации Е0 = 30 МПа; b = 0,5; e = 0,74

         Решение: коэффициент относительной сжимаемости определим по      формуле mv =  МПа-1  среднесжимаемый грунт

         ИГЭ-5.

         Дано: глина, модуль деформации Е0 = 22 МПа; b = 0,4; e = 0,867

         Решение: коэффициент относительной сжимаемости определим по     формуле mv =  МПа-1  малосжимаемый грунт

ИНЭКА 306012

Лист

12


Сводная таблица характеристик грунтов



Номер инж-геол. элемента

Глубина подошвы слоя
Наименование грунта
Физические
Механические

основные
дополните-льные
производные
индексационные
деформа-ционные
прочност-ные


ρs,

т/м3
γн,

кН/м3
W,

%
WL,

%
WP,

%
ρd,

т/м3
e,

-

γвзв,

кН/м3
IP,

%
IL,

-
Sr,

-
ISS,

-
mV,

1/МПа
E0,

МПа
φ,

град.
c0,

кПа
R0,

кПа

1.
1,8
Песок, средней крупности, средней плотности, маловлажный, малосжимаемый

2,56
17,6
8
-
-
1,63
0,571
9,33
-
-
0,359
-
0,042
30
36
1
400

2.
3,1
Супесь твердая, просадочный, среднесжимаемый
2,68
16,4
6
19
14
1,55
0,732
9,7
5
-1,6
0,22
-0,128
0,139
10/9
8/6
4/2
350/180

3.
2,6
Песок средней крупности, плотный, маловлажный, среднесжимаемый
2,65
18,6
6
-
-
1,75
0,51
10,93
-
-
0,312


0,1
12
10
1
500

4.
6,4
Суглинок полутвердый, непросадочный, среднесжимаемый
2,7
19,2
24
34
22
1,55
0,74
9,77
12
0,167
0,876


0,029
30
24
42
250

5.
6,1
Глина полутвердая, непросадочный, малосжимаемый
2,7
18,8
30
52
28
1,45
0,867
9,11
28
0,083
0,934


0,034
22
22
96
300



Определение нагрузок

Сечение 2 - 2


                                                                       Fгр
= 126м2



№
Нагрузки
Нормативные нагрузки
Коэффициен
т

надежности

по нагрузке
Расчетная

нагрузка

кН

На един. площадь

кН/м2
От груза

площади

кН


1
Постоянные:

Защитный слой гравия, втопленный в битумную мастику толщиной 20мм
0,
3
37
,
8
1,3
49,14

2
Гидроизоляционный ковер =3


слоя рубероида на битумной


мастике       


0,15
18,9
1,3
24,97

3
Цементная стяжка
толщиной 25мм,
ρ
=18 кН/м3


1 x 1 x 0,025 х 18
0,45
56,7
1,3
73,71

4
Утеплитель -
ROCKWOL


ρ
=0,4 кН/м 3 толщиной 150мм


1 х 1 х 0,15 х 0,4
0,06
7,56
1,3
9,83

5
Пароизоляция -1 слой
рубероида на битумной мастике   

0,05
6,3
1,3
8,19

6
Собственный вес плит покрытий
1,35
170
1,1
187,1

7
Световой аэрационный фонарь
-
40
1,1
44

8
Ферма покрытия(18м-5т)


-
25
1,1
27,5

9
Ферма покрытия(24м-9,2т)


-
46
1,1
50,5

10
Подкранокая балка(рельс-6м)
-
84
1,1
92,4

11
Вес колонны 

0,8 х 0,3 х 25 х 12
-
96
1,1
105,6

12
Стеновые панели 300мм с остекл.
-
18
1,1
19,8








Итого:



692,74

13
Временные

Снеговая для 3-го района
1,
31
153
,
7
1,4
215,2

14
Вес мостового крана с грузом
Q
=15т
-
207,6
1,1
228,0

15
Вес мостового крана с грузом
Q
=25т
-
302,5
1,1
333,0


Итого:



776
,2


Всего:



1468
,94
ИНЭКА 306012

Лист

14


Изгибающий момент от действия вертикальной нагрузки возникающий на обрезах фундамента:


 




ИНЭКА 306012

Лист

15

Определение нагрузок

Сечение 1 - 1


                                                                       Fгр
= 63м2



№
Нагрузки
Нормативные нагрузки
Коэффициен
т

надежности

по нагрузке
Расчетная

нагрузка

кН

На един. площадь

кН/м2
От груза

площади

кН


1
Постоянные:

Защитный слой гравия, втопленный в битумную мастику толщиной 20мм
0,
3
18,9
1,3
24,6

2
Гидроизоляционный ковер =3


слоя рубероида на битумной


мастике       


0,15
9,45
1,3
12,3

3
Цементная стяжка
толщиной 25мм,
ρ
=18 кН/м3


1 x 1 x 0,025 х 18
0,45
28,35
1,3
36,86

4
Утеплитель -
ROCKWOL


ρ
=0,4 кН/м 3 толщиной 150мм


1 х 1 х 0,15 х 0,4
0,06
3,78
1,3
4,92

5
Пароизоляция -1 слой
рубероида на битумной мастике   

0,05
3,15
1,3
4,1

6
Собственный вес плит покрытий
1,35
85,1
1,1
93,5

7
Световой аэрационный фонарь
-
20
1,1
22

8
Ферма покрытия(18м-5т)


-
25
1,1
27,5

9
Ферма покрытия(24м-9,2т)


-
46
1,1
50,5

10
Подкранокая балка(рельс-6м)
-
42
1,1
46,2

11
Вес колонны 

0,8 х 0,3 х 25 х 12
-
96
1,1
105,6

12
Стеновые панели 300мм с остекл.
-
36,54
1,1
40,2

13
Вес фундаментных балок
-
12,5
1,1
13,75


Итого:



482,03

14
Временные

Снеговая для 3-го района
1,31
76,89
1,4
107,64

15
Вес мостового крана с грузом
Q
=15т
-
207,6
1,1
228,0

16
Вес мостового крана с грузом
Q
=25т
-
302,5
1,1
333,0


Итого:



668,64


Всего:



1150,67
ИНЭКА 306012

Лист

16


Изгибающий момент от действия вертикальной нагрузки возникающий на обрезах фундамента:


 


  


ИНЭКА 306012

Лист

17

Определение нагрузок

Сечение 3 - 3


                                                                       Fгр
= 27м2



№
Нагрузки
Нормативные нагрузки
Коэффициен
т

надежности

по нагрузке
Расчетная

нагрузка

кН

На един. площадь

кН/м2
От груза

площади

кН


1
Постоянные:

Защитный слой гравия, втопленный в битумную мастику толщиной 20мм
0,
3
8,1
1,3
10,53

2
Гидроизоляционный ковер =3


слоя рубероида на битумной


мастике        
0,15
4,05
1,3
5,27

3
Цементная стяжка
толщиной 25мм,
ρ
=18 кН/м3


1 x 1 x 0,025 х 18
0,45
12,15
1,3
15,8

4
Утеплитель -
ROCKWOL


ρ
=0,4 кН/м 3 толщиной 150мм


1 х 1 х 0,15 х 0,4
0,06
1,62
1,3
2,11

5
Пароизоляция -1 слой
рубероида на битумной мастике   

0,05
1,35
1,3
1,76

6
Собственный вес плит покрытий
1,35
36,45
1,1
40,1

8
Ферма покрытия(18м-5т)


-
25
1,1
27,5

9
Подкранокая балка(рельс-6м)
-
42
1,1
46,2

10
Вес колонны 

0,6 х 0,3 х 25 х 8
-
36
1,1
39,6

11
Стеновые панели 300мм с остекл.
-
55,44
1,1
60,98

12
Вес фундаментных балок
-
12,5
1,1
13,75


Итого:



263,6

13
Временные

Снеговая для 3-го района
1,31
34,71
1,4
48,6

14
Вес мостового крана с грузом
Q
=15т
-
207,6
1,1
228,0


Итого:



276,6


Всего:



540,2


 


  



ИНЭКА 306012

Лист

18




Определение глубины заложения фундаментов.
Определяем нормативную глубину промерзания по карте 5 1(2)

dfn
=2,10м

Коэффициент
kh
,учитывающий влияние теплового режима равен 0,5 (здание без подвала с полами по грунту).

       Расчетная глубина промерзания определяется по формуле

df
=
kh * dfn =0.5*
2
.
10
=1.05
м


      
Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня подземных вод должно быть не менее 2м.: выполняется(груньовые воды не обнаружены)

       В соответствии с таблицей 2(1) при песчаном грунте основания средней крупности
dw

>
df
+2м   глубина заложения фундамента определяется из конструктивных соображений, но не менее 0,5м.

 Величину заделки колонны в фундаменте принимаем 0,8м. Полная высота фундамента равна 0,8+0,1+0,3=1,2м. Тогда
df
=0,2+0,3+0,1+0,8=

1,4м(отметка
FL
)
Определение размеров подошвы внеиентренно нагруженного фундамента.


Дано: вертикальная нагрузка =1468.94 кН и момент =101.7 кН*м,


=0 кН*м. Глубина заложения фундамента 1,2м. Угол внутреннего трения грунта 36 град; удельное сцепление С11 = 1 кПа. Принимаем для предварительного определения размеров подошвы фундамента R0 =0,400 МПа (СНиП 2.02.01-83* Прил.З., табл. З)


- Определим, ориентировачно размеры подошвы фундамента, как центрально нагру­женного:



Поскольку рассчитывается внецентренно нагруженный фундамент, увеличим Аф на 20% Аф - 4,7 м2. Зададимся отношением длины фундамента к его ширине ŋ= 1,5;
тогда  
L
=1.5 b. Примем  
L
= 2.7 м и
b
= 1.8 м Аф = 4.86 м.


 Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.





По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения
L
/
H
= 72/17=4,24 ;

По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта ; ;


Коэффициент
k
принимаем равным 1,1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.
ИНЭКА 306012

Лист

19


Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подош­вы фундамента = 16,6 кН/мЗ, удельный вес грунта выше подошвы фундамента  принимаем 17,6 кН/мЗ


 МПа

- Определим во втором приблежении размеры подошвы фундамента, как центрально нагру­женного:



Поскольку рассчитывается внецентренно нагруженный фундамент, увеличим Аф на 20% Аф - 5,19 м2. Зададимся отношением длины фундамента к его ширине ŋ= 1,5;
тогда   
L
=1.5 b. Примем  
L
= 3 м и
b
= 2 м Аф = 6 м2.


При
b
=2м, определяем
R
:                                                                



Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента исходя из условия, чтобы она не превышала расчетного давления на грунт



 <
R

; 

 < 1,2
R
;

 > 0   ,


где 

 - среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок  для расчета оснований по деформациям, МПа


 

 и

 
- максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента МПа



Нагрузка в плоскости подошвы фундамента




Эксцентриситет

Следовательно, фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный. Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.


   


 

Проверяем выполнение условий

         ,         

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.
ИНЭКА 306012

Лист

20


Проверка прочности подстилающего слоя

В соответствии с инженерно - геологическими условиями строительной площадки грунт второго слоя супесь просадочная - является слабым грунтом, по­этому ширину подошвы фундамента следует назначать с учетом пониженной прочности данного слоя. Для этого находим вертикальные напряжения на уровне подошвы фундамента от собственного веса грунта



Напряжение от собственного веса грунта на глубине 7м, действующее на кровлю слабого грун­та



Дополнительное давление под подошвой фундамента







Дополнительное вертикальное напряжение, действующее на кровлю слабого грунта от нагрузки на фундамент




Полные вертикальные напряжения на кровлю подстилающего слоя будут равны



Найдем ширину условного ленточного фундамента, предварительно определив ве­личину  по формуле



 
Тогда ширина подошвы условного фундамента





Определим расчетное сопротивление суглинка текучего. По таблице 3 СНиП2.02.01-83 для заданного соотношения
L
/
H
=72/17 = 4,24 и показателя текучести  
J
L
=-1,6 < 0,25 =1,25 ; =1,0


По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта =0,14; =1,55; =3,93.


Коэффициент
k
принимаем равным 1,1 , так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.


Удельный вес грунтов, залегающих выше подстилающего слоя  принимаем





+ = 0,0193 + 0,0317 = 0,
051
МПа <
R
= 0,
069

МПа 

Условие выполняется 

ИНЭКА 306012

Лист

21

Определение осадок фундамента.

Дано: вертикальная нагрузка =1469 кН и момент =0 кН*м;


=101.7 кН*м. Глубина заложения фундамента 1,2м. Размер подошвы фундамента 2*3 м. Среднее дав­ление под подошвой фундамента =271 кПа.

Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле     и вспомогательной .

- на поверхности земли

  

- на уровне подошвы фундамента

   

- на уровне контакта 1-го и 2-го слоев

   

- на уровне контакта 2-го и 3-го слоев

  

- на уровне контакта 3-го и 4-го слоев

   

- на уровне контакта 4-го и 5-го слоев

   

- на уровне кровли 5-го слоя

   

По полученным данным построим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную эпюру.

По формуле  найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента.






Для фундамента стаканного типа в данном случае соотношение   ŋ=1,5; чтобы избежать интерполяции зададимся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта

 

Условие  удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя вдвое, чтобы с одной стороны соотношение  было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие .


Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*).

ИНЭКА 306012

Лист

22

 


Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

№
Наименование слоя грунта
Z, м




МПа
, МПа

1
Песок средней крупности, средней плотности
0


0,
4


0,6
0


0,
4


0,6
1,000

0,973

0,914
0,25

0,243

0,229
30

30

30

2
Супесь твердая, просадочная
0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

3,6

3,7
0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

3,6

3,7
0,854

0,691

0,544

0,426

0,337

0,271

0,220

0,182

0,160
0,214

0,173

0,136

0,107

0,084

0,068

0,055

0,046

0,040
9

9

9

9

9

9

9

9

9

3
Песок средней крупности, плотный
4,0

4,4

4,8

5,2

5,6

6,0

6,3
4,0

4,4

4,8

5,2

5,6

6,0

6,3
0,153

0,130

0,111

0,097

0,084

0,075

0,073
0,038

0,033

0,028

0,024

0,021

0,019

0,018
12

12

12

12

12

12

12

4
Суглинок полутвердый, непросадочный
6,4

6,8

7,2

7,6

8,0

8,4

8,8

9,2
6,4

6,8

7,2

7,6

8,0

8,4

8,8

9,2
0,066

0,057

0,052

0,047

0,043

0,039

0,035

0,033
0,017

0,014

0,013

0,012

0,011

0,010

0,009

0,008
30

30

30

30

30

30

30

30



Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета





где   - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций 

ИНЭКА 306012

Лист

23



 - среднее напряжение в
i
-ом элементарном слое


 - высота i-го слоя грунта


  - модуль деформации
i
-го слоя грунта

Осадка 1, 3 и 4 слоев:



При наличии просадочного 2 слоя основания твердой супеси необходимо определить величену просадка - . По формуле:



Просадок определяем при всей мощности просадочного слоя, где

Величина относительной просадочности .



Где
P
- среднее давление подошвой = 271; - начальное просадочное давление

=150кПа; =100кПа;





Полное значение возможного осадка

Условие не выполняется, что указывает на необходимость проведения мероприятий по исключению возможности возникновения просадка или применить свайный фундамент.
ИНЭКА 306012

Лист

24





ИНЭКА 306012

Лист

25




Расчет свайного фундамента, (сечение 2-2)

Запроектировать фундамент под колонну каркасного здания, имеющего жесткую конструктивную схему соотношения
L
/Н=60/13=4,62. Подошва ростверка находится на отметке -1,6м, высота ростверка 0,8м. В уровне спланированной отметки земли приложена вертикальная нагрузка =944,43 кН и момент =171,66 кН*м, =58,54 кН*м. Подвала нет. Для заданных грунтовых условий строительной площадки проек­тируем фундамент из сборных железобетонных свай марки С7-30 длинной 7м, с размером сторон квадратного поперечного сечения
b
=0,3м и длиной острия L
= 0,25м. Сваю погружают в грунт с помощью забивки дизель - молотом. Найдем несущую способность одиночной сваи-трения. Площадь поперечного сечения сваи А = 0,3x0,3 = 0,09м2, глубина погружения нижнего конца сваи: 0,8 + 0,6 + 0,25 + 7 - 0,15 = 8,5м. Определим расчетное сопротивление грунта по таблице  1   СНиП 2.02.03-85 для песка плотного, средней крупности R
= 3,4 МПа. Так как песок плотный, то значение
R
следует увеличить на 60%
R
= 5,44.  По таб­лице 3 СНиП 2.02.03-85 находим значения коэффициента условий работы грунта под нижним концом сваи = 1,0.

Толщу грунта, прорезываемого сваей, разбиваем на слои толщиной не более          2 мет­ров.


;        

;       




;         

;        




;         

;        




;         

;       




;       

;       



Несущую способность одиночной сваи определяем по формуле:



Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, составит по формуле 2 СНиП

2.02.03-85
 




Назначая шаг свай равным 1,0 м найдем требуемое количество свай по формуле:



окончательно примем 4 шт. свай под стакан, размещая их в ростверке с шагом 1м.
ИНЭКА 306012

Лист

26


Вычислим вес ростверка:

.

Вычислим вес грунта, располагающегося на ростверке:



 Найдем расчетные значения указанных выше внешних нагрузок для 1-ой группы предельных состояний:







Найдем значение усилия, приходящегося на каждую сваю:





Проверяем выполнение условий

         ,

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.


Вычислим осредненный угол внутреннего трения основания, прорезаемого сваей, по формуле
:



Ширина условного фундамента
:



Определим вес свай, имея ввиду, что вес сваи С7-30 равен 0,019 МН



Вес грунта в объеме АБВГ с учетом взвешивающего действия воды на во 2-м слое грунта:



Вычислим краевые напряжения под подошвой внецентренно нагруженного услов­ного фундамента:







Средние напряжения под подошвой условного фундамента будут равны




По таблице №4 СНиП 2.02.01-83 для песка плотного, средней крупности, на который опирается подошва условного фундамента, имеющей угол внутреннего трения , находим значения коэффициентов ; ;

ИНЭКА 306012

Лист

27

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения
L
/
H
= 60/13=4,62 ;

Коэффициент
k
принимаем равным 1,1 , так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.


Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*:





Вычислим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента с учетом взвешивающего действия воды.





Проверяем выполнение условий

         ,      

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.


Расположение свай в ростверке


ИНЭКА 306012

Лист

28


Определение осадок свайного фундамента (для сечения 2-2)



Вычислим осадку свайного фундамента по схеме линейно-деформируемого полупрост­ранства, предварительно построив эпюру напряжений в толще основания от действия собственного веса грунта.

Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного ве­са грунта по формуле  и вспомогательной 

- на уровне подошвы условного фундамента

   

- на уровне контакта 4-го и 5-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

   

ниже 4-го слоя залегает глина твердая, являющаяся водоупорным слоем, поэтому к вертикальному напряжению на кровлю глины добавится гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной.



Полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины

   


- на уровне кровли 5-го слоя

   
По полученным данным построим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную эпюру
.

По формуле  найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента
.





Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу
 и данные таб­лицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*), определяя нижнюю границу сжимаемой тол­щи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

Чтобы избежать интерполяции зададимся соотношением ,

тогда высота элементарного слоя грунта

 

Условие  удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя вдвое, чтобы с одной стороны соотношение  было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие .

ИНЭКА 306012

Лист

29


№
Наименование слоя грунта
Z, м




МПа
, МПа

1
Песок средней крупности, плотный
0

0,64
0


0,8
1,000

0,800
0,416

0,333
35

35

2
Песок пылеватый, плотный
1,28

1,92

2,56

3,2

3,84


4,48

5,12
1,6

2,4

3,2

4,0

4,8


5,6

6,4
0,449

0,257

0,160

0,108

0,077


0,058

0,046
0,187

0,107

0,067

0,045

0,032


0,024

0,019
20

20

20

20

20

20

20

3
Глина твердая
5,76

6,4

7,04

7,68

8,32

8,96
7,2

8,0

8,8

9,6

10,4

11,2
0,036

0,029

0,024

0,021

0,017

0,015
0,015

0,012

0,010

0,009

0,007

0,006
18

18

18

18

18

18


Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета





где   - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций 


 - среднее напряжение в
i
-ом элементарном слое


 - высота i-го слоя грунта


  - модуль деформации
i
-го слоя грунта




По нормам средняя осадка для такого типа зданий составляет 8,0см, следовательно, полная расчетная осадка здания не превышает допустимых величин. Основ­ное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется
.
ИНЭКА 306012

Лист

30




ИНЭКА 306012

Лист

31


ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

Технико-экономическое сравнение вариантов производится по экономической эффективности. Кроме того, учитываются возможности выполнения работ в сжатые сроки, необходимость осуществления котлованов при устройстве фундаментов и величины ожидаемых осадок

Сравниваемые варианты должны обеспечивать долговечность и восполнение функции сооружения в течение всего срока эксплуатации, рассчитываться на все возможные комбинации загружения, которые передают надземные конструкции.

S=1,3см (фундамент мелкого заложения); S=2,5 см (свайный фундамент)

Т.к. деформации у фундамента мелкого заложения меньше, чем у свайного фундамента то фундамент мелкого заложения предпочтительнее.

По расходу бетона на фундамент мелкого заложения V=3,1мЗ, на

свайный фундамент V=4,7 мЗ.                                                СМЕТА №1

№п/п
Наименование работ
Ед. изм
Объем
Стоим. работ
Цена



1
Разработка грунта под фунда­менты при глубине котлована 1,2м.

при глубине котлована 3,9м.


мЗ


1296
2268


3,25
5,55


4212
12587,4

2
Крепление стенок котлована Досками при глубине выработки до Зм.

при глубине выработки >Зм
м2
115
560
0,85
0,98
97,75
548,8

3
Устройство монолитных ф-в ж/б отдельные под колонны

Устройство ленточного фун-та
м3
м3
102
61
31
28,30
3162
1726,3



ИТОГО






22334,25

СМЕТА №2


№п/п
Наименование работ
Ед. изм
Объем
Стоим. работ
Цена



1
Разработка грунта под фунда­менты при глубине котлована 1,4м.

при глубине котлована 3,8м


мЗ


1296
2268


3,40
5,25


4406,4
11907

2
Крепление стенок котлована досками при глубине выработки до Зм.

при глубине выработки >Зм
м2
135
525
0,85
0,98
114,75
514,5

3
Устройство ж/б свай до 12м с забивкой

Устройство ростверков
м3
м3
130
115
88,40
28,30
11492
3254,5



ИТОГО






31689,15

Следовательно, выгоднее фундамент мелкого заложения
ИНЭКА 306012

Лист

32


Определение размеров подошвы внеиентренно нагруженного фундамента (сечение 1-1)


Дано: вертикальная нагрузка =879,86 кН и момент =126,15 кН*м. Глубина заложения фундамента 1,2м. Угол внутреннего трения грунта 32 град; удельное сцепление С11 = 2 кПа. Принимаем для предварительного определения размеров подошвы фундамента R0 =0,227 МПа (СНиП 2.02.01-83* Прил.З., табл. З)


- Определим, ориентировачно размеры подошвы фундамента, как центрально нагру­женного:



Поскольку рассчитывается внецентренно нагруженный фундамент, увеличим Аф на 20% Аф - 5,2 м2. Зададимся отношением длины фундамента к его ширине ŋ= 1;
тогда  
L
= b. Примем  
L
= 2,4 м и
b
= 2,4 м Аф = 5,76 м.


 Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.





По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения
L
/
H
= 60/13=4,62 ;

По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта ; ;


Коэффициент
k
принимаем равным 1,1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.


Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подош­вы фундамента = 16,53 кН/мЗ, удельный вес грунта выше подошвы фундамента  принимаем 19,8 кН/мЗ


 МПа

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента исходя из условия, чтобы она не превышала расчетного давления на грунт



 <
R
; 

 < 1,2
R
;

 > 0   ,


где 

 - среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок  для расчета оснований по деформациям, кН


 

 и

 
- максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента кН



 - расчетный вес фундамента


- расчетный вес грунта на уступах фундамента


Найдем вес фундамента, считая, что удельный вес монолитного железобетона


25 кН/мЗ


МН

Вес грунта лежащего на уступах фундамента

ИНЭКА 306012

Лист

33

МН

Тогда   , а значение эксцентриситета внешней нагрузки составит   

Следовательно, фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный. Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.






     





Проверяем выполнение условий

         ,         

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.
ИНЭКА 306012

Лист

34


Определение осадок фундамента (сечение 1-1)

Дано: вертикальная нагрузка =944,43 кН и момент =126,15 кН*м. Глубина заложения фундамента 1,2м. Размер подошвы фундамента 2,4*2,4 м. Среднее дав­ление под подошвой фундамента =179 кПа.

Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле     и вспомогательной .

- на поверхности земли

  

- на уровне подошвы фундамента

   

- на уровне контакта 1-го и 2-го слоев

   

- на уровне контакта 2-го и 3-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

  

- на уровне контакта 3-го и 4-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

   

- на уровне контакта 4-го и 5-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

   

ниже 4-го слоя залегает глина твердая, являющаяся водоупорным слоем, поэтому к вертикальному напряжению на кровлю глины добавится гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной.



Полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины

   

- на уровне кровли 5-го слоя

   

По полученным данным построим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную эпюру.

По формуле  найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента.



Для фундамента стаканного типа в данном случае соотношение   ŋ=1; чтобы избежать интерполяции зададимся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта

 

Условие  удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя

ИНЭКА 306012

Лист

35

вдвое, чтобы с одной стороны соотношение  было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие .


Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*). Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

№
Наименование слоя грунта
Z, м




МПа
, МПа

1
Насыпной грунт
0


0,96

1,92

2,88

3,84

4,8

5,76
0


0,8

1,6

2,4

3,2

4,0

4,8
1,000

0,800

0,449

0,257

0,160

0,108

0,077
0,1
55

0,1
24

0,07
0

0,04
0

0,02
5

0,01
7

0,01
2
28

28

28

28

28

28

28

2
Суглинок текучий
6,72
5
,6
0,058
0,0
09
4

3
Песок средней крупности, плотный
7,68


8,64
6,4


7,2
0,046


0,036
0,00
7

0,00
6
35


35

4
Песок пылеватый, плотный
9,6

10,56

11,52

13,44
8,0

8,8

9,6

10,4
0,029

0,024

0,021

0,017
0,00
5

0,00
4


0,003

0,003
20

20

20

20

Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета





где   - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций 


 - среднее напряжение в
i
-ом элементарном слое


 - высота i-го слоя грунта


  - модуль деформации
i
-го слоя грунта



Основ­ное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется
ИНЭКА 306012

Лист

36




ИНЭКА 306012

Лист

37


Определение размеров подошвы внеиентренно нагруженного фундамента (сечение 3-3)


Дано: вертикальная нагрузка =936,6 кН и момент =143,43 кН*м; =141,65 кН*м. Имеется подвал. Глубина заложения фундамента 3,9м. Угол внутреннего трения грунта 32 град; удельное сцепление С11 = 2 кПа. Принимаем для предварительного определения размеров подошвы фундамента R0 =0,227 МПа (СНиП 2.02.01-83* Прил.З., табл. З)


- Определим, ориентировачно размеры подошвы фундамента, как центрально нагру­женного:



Зададимся отношением длины фундамента к его ширине ŋ= 1;
тогда  
L
= b. Примем  
L
= 1,6 м и
b
= 1,6 м Аф = 2,56 м.


 Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.





По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения
L
/
H
= 60/13=4,62 ;

По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта ; ;


Коэффициент
k
принимаем равным 1,1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.


Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подош­вы фундамента = 16,53 кН/мЗ, удельный вес грунта выше подошвы фундамента  принимаем 19,8 кН/мЗ. Приведенная глубина заложения фундамента м


МПа

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента исходя из условия, чтобы она не превышала расчетного давления на грунт



 <
R
; 

 < 1,2
R
;

 > 0   ,


где 

 - среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок  для расчета оснований по деформациям, кН


 

 и

 
- максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента кН



 - расчетный вес фундамента


- расчетный вес грунта на уступах фундамента


Найдем вес фундамента, считая, что удельный вес монолитного железобетона

25 кН/мЗ

ИНЭКА 306012

Лист

38


МН

Вес грунта лежащего на уступах фундамента

МН

Тогда   , а значение эксцентриситета внешней нагрузки составит   

Следовательно, фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный. Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.









Проверяем выполнение условий

         ,          

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.
ИНЭКА 306012

Лист

39


Определение осадок фундамента (сечение 3-3)

Дано: вертикальная нагрузка =936,6 кН и момент =143,43 кН*м; =141,65 кН*м. Глубина заложения фундамента 3,9м. Размер подошвы фундамента 1,6*1,6 м. Среднее дав­ление под подошвой фундамента =418 кПа.

Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле     и вспомогательной .

- на поверхности земли

  

- на уровне подошвы фундамента

   

- на уровне контакта 1-го и 2-го слоев

   

- на уровне контакта 2-го и 3-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

  

- на уровне контакта 3-го и 4-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

   

- на уровне контакта 4-го и 5-го слоев с учетом взвешивающего действия воды

   

ниже 4-го слоя залегает глина твердая, являющаяся водоупорным слоем, поэтому к вертикальному напряжению на кровлю глины добавится гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной.



Полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины

   

- на уровне кровли 5-го слоя

   

По полученным данным построим эпюры вертикальных напряжений и вспомогательную эпюру.

По формуле  найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента.



Для фундамента стаканного типа в данном случае соотношение   ŋ=1; чтобы избежать интерполяции зададимся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта

 

Условие  удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя

ИНЭКА 306012

Лист

40


вдвое, чтобы с одной стороны соотношение  было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие .


Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*). Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.


№
Наименование слоя грунта
Z, м




МПа
, МПа

1
Насыпной грунт
0


0,
64

1,
28

1
,
92


2,56
0


0,8

1,6

2,4

3,2
1,000

0,800

0,449

0,257

0,160
0,341

0,273

0,153

0,088

0,05
5
28

28

28

28

28

2
Суглинок текучий
3,2

3,84
4,8

5,6
0,108

0,077
0,037

0,026
4

4

3
Песок средней крупности, плотный
4,48


5,12

5,76
6,4


7,2

8,0
0,058


0,046

0,036
0,020


0,016

0,012
35


35

35

4
Песок пылеватый, плотный
6,4

7,04

7,68

8,32
8,8

9,6

10,4

11,2
0,029

0,024

0,021

0,017
0,010

0,008

0,007

0,006
20

20

20

20

Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета





где   - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций 


 - среднее напряжение в
i
-ом элементарном слое


 - высота i-го слоя грунта


  - модуль деформации
i
-го слоя грунта



Основ­ное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

ИНЭКА 306012

Лист

41




ИНЭКА 2041511

Лист

42


Заключение
По данным инженерно-геологических изысканий грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залега­нием пластов.

Все они, кроме суглинка, могут служить естественным основанием. Второй слой грунта является суглинком в текучем состоянии и не может служить в качестве естественного основания.

Согласно расчёту и технико-экономическому сравнению мелко-заглубленного

и свайного вариантов фундаментов предпочтение отдано фундаменту мелкого заложения.

Отмостка вокруг здания выполняется шириной 1,0 м из асфальтобетона, уложенного по слою щебня
.

Относительная разность осадок определяется по формуле:



, - осадки крайних рядов фундаментов, расстояние между которы-ми L
ИНЭКА 2041511

Лист

43

Список литературы




1) Основания и фундаменты: Учебник для строительных специализированных вузов, - 2-е издание - М, Высшая шко­ла, 1998. Берлинов Н.В.

2) Проектирование оснований и фундаментов: (основы теории и примеры расчётов) : Учебное пособие для вузов. 3-е издание. Переработанное и дополненное, - М, Строй-издат,1990г. Веселов В.A
.

3) Методические указания.

4) СниП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений – М. Строй-издат, 1985.

5) Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1981. – 319 с., ил.

6) СниП 2.02.03-85. Свайные фундаменты – М. Строй-издат, 1986.

7) СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика – М. Стройиздат, 1983.

8) Цытович Н.А. Механика грунтов, М., 1983.

ИНЭКА 2041511

Лист

44



СОДЕРЖАНИЕ


1. Задание……………………………………………………………………………………………………………………………………..

2. Краткая характеристика объекта ...........................................................................

3. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки………..


4. Определение физических и механических свойств грунтов………………………….    

5. Определение нагрузок на фундамент .......................................................................


6. Определение глубины заложения фундамента ......................................................


7. Определение размеров подошвы внецентренно-нагруженного   

фундамента (сечение 2-2)………………………………………………………………………………………………                                                    

8. Проверка прочности подстилающего слоя ……………….............................................. 


9. Определение осадок фундамента (сечение 2-2)   ...............................................

10. Эпюра осадок фундамента (сечение 2-2)………………………………………………………………

11. Расчет свайного фундамента (сечение 2-2) ....................................................... 


12. Определение осадок свайного фундамента

(сечение 2-2)…………………………….

13. Эпюра осадок свайного фундамента (сечение 2-2)…………………………………………. 


13. Технико-экономическое сравнение ............................................................................  


14. Определение размеров подошвы фундамента

(сечение 1-1)………………………….  


15. Определение осадок фундамента (сечение 1-1)....................................................

16. Эпюра осадок фундамента (сечение 1-1)……………………………………………………………….

17. Определение размеров подошвы фундамента

(сечение 3-3)…………………………  


18. Определение осадок фундамента (сечение 3-3) .................................................

19. Эпюра осадок фундамента (сечение 3-3)………………………………………………………………


20. Заключение.............................................................................................................................


21. Перечень использованной литературы ..................................................................

22. Содержание……………………………………………………………………………………………………………………………
ИНЭКА 2041511

Лист

45


стр.

2

4

4

6

13

19
19

21

22

25

26

29

31

32

33

35

37

38

40

42

43

44

45


1. Доклад Проявления детской сексуальности
2. Реферат на тему Життєвий та творчий шлях М М Коцюбинського
3. Реферат Анализ учредительной документации на предприятии
4. Реферат на тему Landfills Essay Research Paper Landfills A Growing
5. Бизнес-план на тему Закон синергии на примере ОАО Хлебпром
6. Сочинение на тему Некрасов н. а. - Народность поэзии н. а. некрасова
7. Реферат на тему Nike Некоторые делают это с nike
8. Реферат Финансовое управление предприятий сельского хозяйства
9. Контрольная работа по Гидравлике
10. Реферат на тему Практика прекращения производства по делам о банкротстве