Расчёт фундаментов на естественном основании

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Марта 2012 в 12:08, курсовая работа

Описание

Рабочий проект 12 этажного жилого дома разработан на основании следующих исходных данных:
- задания на проектирование,
- технических условий городских служб на инженерное обеспечение здания;
- технического отчета об инженерно – геологических изысканиях на объекте, произведенному ООО “центр качества строительства” в 2007 г.
Рабочий проект выполнен Проектно-конструкторским предприятием “Анапагражданпроект” г. Анапа.

Содержание

1. Краткое описание условий строительства и проектируемого здания…….1
2.Обработка данных инженерно-геологических изысканий……………………..2
3.Расчёт фундамента в сечении 2-2…………………………………………………3
3.1 Выбор рациональной конструкции фундамента………………………………4
3.1.1Проектирование фундамента ленточного типа…………………………….4
3.1.1.1.Выбор глубины заложения фундамента…………………………………….5-6
3.1.1.2.Подор размеров подошвы фундамента…………………………………….. 6
3.1.1.3.Определение конечных деформаций основания…..………………………...7
3.1.2Проектирование свайного фундамента ………………………………………8
3.1.2.1.Расчёт и выбор сваи …………………………………………………………8-9
3.1.2.2. Определение конечных деформаций основания…………………………..10
4.Технико-экономическое сравнение………………………………………………..10
5. Расчёт фундамента в сечении 1-1…………………………………………….10-11
5.1. Проектирование фундамента ленточного типа …………………………….12
5.1.2.Выбор глубины заложения фундамента………………………………………5-6
5.1.3Определение конечных деформаций основания…..………………………........7
6. Расчёт фундамента в сечении 1-1…………………………………………….10-11
6.1. Проектирование фундамента ленточного типа …………………………….12
6.1.2.Выбор глубины заложения фундамента………………………………………5-6
6.1.3Определение конечных деформаций основания…..………………………........23
7.Проектирование котлована……………………………………………………………12
8. Защита от поверхностных и подземных вод…………………………………….15

Скачать (1.61 Мб) Сколько стоит заказать работу?

Работа состоит из 11 файлов

записка.doc

— 413.00 Кб (Скачать документ)

Таблица 5. Сбор нагрузок в сечении 3-3.Агр=4,5 м2.

Вид нагрузки

Нормативная

нагрузка, кН

Коэффициент

Надежности по нагрузке γf

Расчетная

нагрузка, кН

1.Постоянная

Защитный слой 0,03*4,5*15

Три слоя рубероида на мастике

0,03*4,5*6

Ц/п стяжка 0,04*4,5*17

Утеплитель(шлакобетон)

0,15*4,5*14

Пароизоляция 0,01*4,5*6

Плита покрытия 3,1*4,5

Вес ригеля ((0,3*0,3*1,1)*25)*2

Керамическая плитка 0,005*4,5*27

Ц/п раствор 0,02*4,5*17

Звукоизоляция 0,1*4,5*14

Плита перекрытия 3,1*4,5

Перегородки 1,5*2,7*0,2*9*4

Стеновая панель 4,5*0,4*5,6*4

Колонна 0,4*0,4*5*25

Итого

Временная

Снеговая нагрузка

В т. ч.

Длительная

Кратковременная

Временная на перекрытие

Итого

Всего

2,03

0,81

3,06

9,45

0,27

13,95

4,95

0,61

1,53

6,3

13,95

7,29

40,32

124,52

2,24

1,12

4,24

128,76

1,3

1,1

1,3

1,1

1,3

1,1

0,7

1,2

2,63

1,05

3,98

12,29

0,35

15,35

5,45

0,79

1,99

8,19

15,35

9,48

44,35

143,25

3,2

1,6

2,4

5,6

148,85

3. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА В СЕЧЕНИИ № 1

3.1. Выбор рациональной конструкции фундамента

3.1.1 Проектирование фундамента на естественном основании

3.1.1.1 Выбор глубины заложения фундамента

Глубину заложения фундамента назначаем исходя из следующих условий:

- Заглубление фундамента в несущий слой на 0,1-0,3 м;

- Между подошвой фундамента и нижележащим «слабым» фундаментом слоем следует оставлять прослойку прочного грунта не менее 0,3 м;

- Минимальная глубина заложения от спланированной поверхности при расчетной сейсмичности более 6 баллов - 1 м;

- Уровень пола подвала должен быть выше уровня грунтовых вод на 0,5 - 1 м;

- По условиям сезонного промерзания грунтов;

- В сечениях с подвалом, глубина заложения фундамента принимается ниже уровня пола подвала на 0,2 - 0,5 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:

df = kh*dfh

где dfn - нормативная глубина сезонного промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, dfn = 200 см;

kh - коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у фундаментов наружных стен отапливаемых сооружений,

kh = 0,4.

df =0,4*2 =0,8 м,

Исходя из вышеприведенных условий и конструктивных соображений, назначаем глубину заложения подошвы фундамента:

df = 3,9 м;

3.1.1.2 Подбор размеров подошвы фундамента

В соответствии со СНиП 2.02.01-83 условием проведения расчетов по деформациям (второму предельному состоянию) является ограничение среднего по подошве фундамента давления величиной расчетного сопротивления R:

P<R,

Где Р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

Принимаем квадратную форму фундамента в плане. Предварительная площадь фундамента:

где NII - сумма нагрузок для расчетов по второй группе предельных состояний, кПа

Ro - табличное значение расчетного сопротивления грунта, в котором располагается подошва фундамента, кПа;

у'ср - осредненное значение удельного веса тела фундамента и грунтов, залегающих на обрезах его подошвы, у'ср = 20 кН/м2;

dI - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

A = м2

По известной форме фундамента вычисляем ширину фундамента:

b= ==1,77м

Принимаем сборный железобетонный фундамент стаканного типа 1Ф18 размерами1,8*1,8 м.

Расчетное сопротивление грунта основания R:

R =

где и - коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов, = 1 и = 1.

k- коэффициент, принимаемый k= 1,1, т. к. прочностные характеристики грунта приняты по таблицам СНиП.

kz - коэффициент, принимаемый k= 1(b10м);

b - ширина подошвы фундамента, м;

II и II - усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента;

cII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала;

Mr, Mq, Mc - безразмерные коэффициенты;

Мr = 0,43; Мq = 2,73; Мс = 5,31

d1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

кН/м3

кН/м

R=кН/м2

Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):

где N- нормативная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента, кН.

GfII и GgII- вес фундамента и грунта на его уступах;

А- площадь подошвы фундамента, м2.

Ggll=((1.8*1.8)-(1.2*1.2)*1.35)*20=48.6 кН

Gfll=((0.3*1.8*1.8)+(1.2*1.2*0.9))*25=26.7 кН

p=кН/м2R=258,86кН/м2

Условие p<R выполняется,недогруз фундамента составляет 6%,что находится в пределах 10% допустимого недогруза.

3.1.1.3 Определение конечных деформаций основания

1.Разбиваем толщу на слои толщиной hi <(0,2-0,4)b hi <(0,2*1,8 – 0,4*1,8)=0.36-0.72, принимаем hi =0.5 м 2.Определяем бытовое (природное) давление под подошвой фундаментаh1*γ1+h2*γ2 ; σzg0=1,35*20=0,027 МПа. 3.Вычисляем среднее давление под подошвой фундамента Рср= Nn/A; Рср=680,95/3,24=0,21 МПа 4.Дополнительно определяем вертикальное давление на основание непосредственно под подошвой фундамента: σzp0=Pср-σzg0=0.21-0.027=0.183 МПа; 5.Вычисляем дополнительное давление на границе слоев: σzpi=σzp0*α. Вычисления производим в табличной форме и строим по результатам расчета эпюры давления. 6.Определяем границу сжимаемой толщи. Она будет расположена на глубине, где осадочное давление составляет 20% от бытового; Вычисляем осадку элементарного слоя по формуле:Si=β*hi*σzpi/Ei ; и полную осадку

Все расчеты приводим в табличной форме.

3.1.1.4 Проектирование котлована

Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 0,5 м). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:1.

3.1.2 Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1.2.1 Выбор типа и размеров свай

Сваи принимаем квадратного сечения со стороной 30 см.

Глубину заложения ростверка назначаем, исходя из конструктивной схемы здания. А также принимая во внимание те же условия, которые мы учитывали, назначая глубину заложения фундамента на естественном основании:

df= 3,9 м;

Сопряжение сваи с ростверком назначаем свободным. Длину сваи назначаем исходя из геологических условий i =6,0 м.

3.1.2.2 Расчет несущей способности одиночной сваи

Несущую способность Fd (кН) висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяем по формуле:

Fd=

где с = 1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое из табл. 6.21 [1];

А - площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;

и - периметр поперечного сечения сваи, м;

fi - расчетное сопротивление /-того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл. 6.20 [1];

hj – толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

и - коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способы погружения на расчетные сопротивления грунта, принимаемые независимо друг от друга (табл. 6.22 [1]).

Fd =1*(1*9250*0,09+1,2*(1*18*5+1*63,5*1))=1016,7 кПа

3.1.2.3 Определение количества свай, размещение их в плане

и конструирование ростверка

Число свай в кусте определяем по формуле:

где ук - коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи, ук = 1,4;

NI - расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента, кН;

GfI - ориентировочный вес ростверка и грунта на его обрезах, кН;

Fd - несущая способность одиночной сваи, кН;

Ggl=(1/2*1,5*1,5*0,4+1*1*0,7)*25=28.75 кН

Gfl=(1/2*1.5*1.5-1)*1.35*20=3.38 кН

n=шт

Принимаем в кусте 3 сваи. Ростверк выполняем из монолитного железобетона, заделка сваи в ростверк 0,1 м. Высоту ростверка принимаем 0,1+0,3 = 0,4 м.

3.1.2.5 Определение конечных деформаций основания свайного фундамента. Окончательный выбор параметров свайного фундамента

Среднее давление по подошве условного фундамента:

pII= где NII - нагрузка по обрезу фундамента, кН;

Gуф - вес ростверка, свай и грунта в пределах объема условного фундамента, кН;

lуф bуф - ширина и длина подошвы условного фундамента, м.

Определим границы условного фундамента:

- снизу - плоскость, проходящая через нижние концы свай, dvcn = 5,5 м ;

- сверху - поверхность планировки грунта;

- с боков - плоскости, отстоящие от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии с =

где hi - глубина i-того слоя; - угол внутреннего трения i-того слоя; mt=

с = 6*tg(20,8/4) = 0,54м

b= lусл = 2*0,54 + 0,3 + 0,3 + 0,9 = 2,58 м

кН/м3
кН/м3 R=кН/м2

Gуф=(28,75+40,5+177,66)=246,91 кН

pII=кН/м < R – условие выполняется Определяем конечные деформации : 1.Разбиваем толщу на слои толщиной hi <(0,2-0,4)b hi <(0,2*2,58 – 0,4*2,58)=0.52-1,03, принимаем hi =0.8м 2.Определяем бытовое (природное) давление под подошвой фундамента ; σzg0=1,35*20=0,027 МПа. 3.Вычисляем среднее давление под подошвой фундамента Рср= Nn/A; Рср=680,95/6,66=0,102 МПа 4.Дополнительно определяем вертикальное давление на основание непосредственно под подошвой фундамента: σzp0=Pср-σzg0=0.102-0.027=0.075 МПа; 5.Вычисляем дополнительное давление на границе слоев: σzpi=σzp0*α. Вычисления производим в табличной форме и строим по результатам расчета эпюры давления. 6.Определяем границу сжимаемой толщи. Она будет расположена на глубине, где осадочное давление составляет 20% от бытового; Вычисляем осадку элементарного слоя по формуле:Si=β*hi*σzpi/Ei ;полную осадку