Расчет и проектирование фундаментов жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Оценка климатических, инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

1.1 Определение наименований грунтов по ГОСТ 25100-95. Определение физико-механических свойств грунтов по СНиП 2.02.01-83*

1.2 Оценка влияния грунтовых вод на выбор типа и конструкции фундаментов

1.3 Нормативная глубина промерзания грунтов

1.4 Общая оценка геологического разреза. Посадка здания

2. Расчет и конструирование фундаментов в открытом котловане

2.1 Расчетная глубина промерзания. Глубина заложения фундамента

2.2 Назначение высотных отметок фундаментов

2.3 Определение плановых размеров фундаментов по расчетным сечениям из расчета по II предельному состоянию

2.4 Расчет осадок фундамента

2.5 Конструирование фундаментов

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1 Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. Определение несущей способности одиночной сваи

3.2 Определение количества свай и их размещение в свайном фундаменте. Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте (I предельное состояние) и условных напряжений по подошве ростверка

3.3 Расчет условного свайного фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания (II предельное состояние)

3.4 Определение осадок условного свайного фундамента

3.5 Конструирование свайного фундамента

4. Рекомендации по производству работ

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет и проектирование фундаментов жилого 9-этажного здания.

Исходные данные:

Размеры здания в плане 12Ч53,8 м. Несущие конструкции: наружные кирпичные стены толщиной в нижних пяти этажах 64 см, в верхних этажах 51 см, внутренний каркас из сборных железобетонных колонн сечением 30x30 см и продольных ригелей. Перекрытия - сборный железобетонный многопустотный настил. Крыша чердачная, полупроходная из сборного железобетонного настила с внутренним водостоком. Здание в осях 8-15 имеет подвал. Отметка пола подвала - 2,40 м. Отметка пола первого этажа 0,00 на 0,7 м выше отметки спланированной поверхности земли. Место строительства: г. Владивосток.

Нагрузки на фундаменты:

- стена «1»постоянные 287 кН/м и временные 21 кН/м;

- стена «2» постоянные 921 кН/м и временные 145 кН/м.

При наличии подвала постоянные и временные нагрузки соответственно увеличиваются:

- на стену «1» - на 15 кН/м и на 2 кН/м;

- на стену «2» - на 65 кН/м и на 6 кН/м.

Таблица 1. Характеристики грунтов

№ слоя	Мощность слоя, м	Вид грунта	Плотность частиц сs,г/см3	Плотность грунта с, г/см3	Природная влажность w, д. е.	Влажность на границе текучести wl, д. е.	Влажность на границе раскатывания wp, д. е.
1	0,6	Растительный	-	1,60	-	-	-
2	3,5	Глинистый	2,71	1,97	0,270	0,285	0,235
3	6,2	Песчаный	2,66	2,03	0,230	0	0
4	4,2	Глинистый	2,69	1,84	0,160	0,260	0,150

Таблица 2. Гранулометрический состав грунта

№ слоя	Содержание, % частиц размером, мм
	10-2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	<0,005
3	1,0	34,0	8,0	38,0	5,0	3,0	12,0	0

1. Оценка геологических и гидрологических условий строительной площадки

1.1 Наименование грунтов. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95.

Построение геологического разреза строительной площадки.

Рисунок 1. Геологический разрез площадки

Определение наименования грунтов.

1 слой - растительный: нерабочий; характеристики не определяются.

2 слой - глинистый.

Разновидность по числу пластичности:

или 5%.

следовательно, грунт супесь, т.к. входит в пределы ?<7.

Разновидность по показателю текучести:

супесь пластичная, т.к. входит в пределы 0?.

Коэффициент пористости:

Вывод: супесь пластичная.

3 слой - песчаный.

Определение наименования грунта по крупности частиц (показатель гранулометрического состава): песок мелкий, т.к. содержание частиц размером >0,1м составляет 81% > 75%.

Разновидность по коэффициенту пористости:

Т.к. , что находится в пределах 0,55? е ?0,7 песок средней плотности.

Разновидность по степени влажности:

Т.к. , что в пределах 0,8<, то песок насыщен водой.

Вывод: песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой.

4 слой - глинистый.

Разновидность по число пластичности:

или 11%.

следовательно, грунт суглинок, т.к. входит в пределы 7?<17.

Разновидность по показателю текучести:

суглинок полутвердый, т.к. в пределах 0?.

Коэффициент пористости:

Вывод: суглинок полутвердый.

1.2 Физико-механические характеристики грунтов

1 слой (растительный): характеристики не определяются.

2 слой (супесь пластичная): е=0,75; c_n= 11 кПа, ц_n=21 °, E=10 МПа.

3 слой (песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой): е=0,61; c_n= 2,8 кПа, ц_n= 33,6°, E=32 МПа.

4 слой (суглинок полутвердый): е=0,7; c_n= 28 кПа, ц_n= 23,5°, E= 19,5 МПа.

Таблица 3. Физико-механические характеристики грунта

№	Наименование по ГОСТ 25100-95	Физические характеристики	Механические характеристики
		, г/см3	, г/см3						%		цn,є	cn, кПа	E, МПа
1	Насыпь	-	1,6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Супесь пластичная	2,71	1,97	0,27	0,75	-	0,285	0,235	5	0,70	21	11	10
3	Песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой	2,66	2,03	0,23	0,61	1	-	-	-	-	33,6	2,8	32
4	Суглинок полутвердый	2,69	1,84	0,16	0,70	-	0,26	0,15	11	0,09	23,5	28	19,5

1.3 Грунтовые воды, их влияние на выбор типа и конструкции фундаментов

Грунтовые воды приурочены к слою мелкого песка. Расстояние от уровня планировки до воды составляет 4,4 м. Грунтовые воды неагрессивные и ненапорные. Необходима гидроизоляция.

1.4 Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов

Место строительства: г. Владивосток.

Значение средних по месяцам температур наружного воздуха зимних месяцев в соответствии со СНиП [8], t°:для января - 13,1; февраля - 9,8; марта - 2,4; ноября - 0,3; декабря - 9,2.

Нормативная глубина сезонного промерзания:

м, где

- величина, принимаемая равной для супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28 м, определяется по СНиП [4];

M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.

1.5 Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор вариантов фундаментов

Строительная площадка представлена слоистым напластованием, что благоприятно для строительства.

Абсолютная отметка строительной площадки - 56,6м. Замена пластов согласное и выдержанное, что благоприятно для строительства.

Уклон строительной площадки малый, что благополучно для строительства.

С поверхности залегает растительный слой мощностью 0,6 м.

Под ним залегает слой супесь пластичная мощностью 3,5 м.

Под супесью залегает слой мелкого песка, средней плотности, насыщенного водой, мощностью 6,2 м.

Под слоем песка подстилается слой глины полутвердой мощностью 4,2 м.

Послойная оценка грунтов:

1-слой - растительный - не может служить естественным основанием. Этот слой срезается и увозится до начала земляных работ.

2-слой - супесь пластичная. Модуль деформации Е = 10 МПа указывает на то, что данный слой является среднесжимаемым (5 МПа ? Е ? 20 МПа) и среднего качества, т.к. 0,3< =0,7 < 0,75. Т.е. грунт может служить естественным основанием.

3-слой - песок мелкий, средней плотности, насыщенного водой. Относится по качеству к надежным, а по модулю деформации к малосжимаемым (Е = 32Мпа) грунтам, т.к. Е> 20 МПа. Также может служить естественным основанием.

4-слой - суглинок полутвердый. По модулю деформации Е = 19,5 МПа относится к среднесжимаемым (5 МПа ? Е ? 20 МПа) и среднего качества (0 <=0,09 <0,25). В целом тоже может служить естественным основанием.

Для данных инженерно-геологических условий и конструкций здания рассмотрим следующие варианты фундаментов и оснований:

1. Фундамент мелкого заложения на естественном основании (несущий слой - супесь пластичная)

2. Фундамент из забивных свай квадратного сечения, опирающиеся на суглинок полутвердый.

1.6 Посадка здания с вертикальной привязкой

За отметку планировки принята спланированная поверхность земли с абсолютной отметкой 56,6 м, что соответствует относительной отметке - 0,7 м.

2. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундамента зависит от грунтовых условий строительной площадки, от глубины сезонного промерзания и конструкции подвальной части здания.

,

где расчетная глубина сезонного промерзания грунтов;

нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, м;

коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый по СНиП [4].

Так как здание имеет подвал только в осях 8-15, то необходимо рассчитать глубину промерзания с учетом подвала и без него.

- без подвала: пол по утепленному цокольному перекрытию: k_h=0,7 при t = 20єC, то м;

- с подвалом (температура в подвале - 5°С), k_h=0,7, то м.

Назначаем глубину заложения фундамента в зависимости от глубины расположения грунтовых вод 4,4м, не менее м. Так как d_w? d_f + 2; или dw> d_f + 2;

4,4м > 1,16 + 2 > 3,16м .

Конструктивно принята глубина заложения м.

2.2 Назначение высотных отметок фундаментов

Отметка поверхности природного рельефа 57,2 м, отметка планировки 56,6 м, отметка уровня грунтовых вод 52,2 м.

Отметка низа подошвы фундамента безподвальной части - 55,7 м; отметка низа подошвы подвальной части здания - 54,2 м.

Отметка пола первого этажа - 57,3 м. Отметка пола подвала - 2,40 м.

2.3 Определение габаритных размеров фундаментов по расчетным сечениям

При неизвестном расчетном сопротивлении грунта ширину подошвы фундамента мелкого заложения можно определить графоаналитическим методом.

Среднее давление по подошве фундамента (Р) есть функция от ширины подошвы фундамента: ѓ(b). Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента (R) также есть функция от ширины подошвы фундамента: R = ѓ(b).

1) Определение давления Р по подошве фундамента.

(1),

где нагрузка по подошве фундамента:

пост.+ врем. (стена без подвала);

пост. + врем. + добавка (стена с подвалом);

А - площадь подошвы фундамента.

,

где коэффициент, учитывающий разницу удельных весов материалов фундамента и грунта на уступах фундамента и равный 0,8;

удельный вес материала фундамента 25 кН/м³.

В предварительных расчетах принимают кН/мі,

d - глубина заложения фундамента.

2) Определение расчетного сопротивления грунта

(2),

где коэффициент условий работы грунтов, учитывающие особенности работы разных типов грунтов в основании фундаментов, определяется по СНиП [4];

- коэффициент, принимаемый k=1, если физико-механические характеристики грунтов определены непосредственными лабораторными испытаниями, коэффициент k=1,1, если физико-механические характеристики грунтов определены по СНиП [4];

коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта (ц), залегающего в пределах одного метра под подошвой фундамента, если в пределах этой глубины располагается не один слой, то ц следует усреднить (СНиП [4]);

принимается равным 1, если ширина подошвы фундамента (b), предполагается <10 м;

удельный вес грунта, расположенного ниже подошвы фундамента в пределах глубины 1,5 м;

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

для бесподвальной части - глубина заложения, если есть подвал, то

(3),

где толщина конструкции пола подвала;

толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, (25 кН/м2);

глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола повала, если нет подвала то ;

расчетноезначениеудельногосцеплениягрунта,залегающегонепосредственнопод подошвой фундамента.

Фундамент под наружную стену по оси А (1-8) без подвала

по оси А (1-8) без подвала М1:50

Расчетные характеристики грунта:

- Грунт, на который опирается фундамент - супесь пластичная.

- Нагрузка по обрезу (287+21) = 308 кН/м;

- кПа; тогда ; ;

- ,

- Коэффициенты: , ;

- Глубина подвала: м;

- Глубина заложения фундаментов: м;

- Удельный вес грунта: кН/мі; кН/мі

По формуле (1) находим:

,

где А=b*1мп; кН/мі

(кПа)

Расчетное сопротивление в соответствии с формулой (2):

Определение ширины подошвы фундамента.

Таблица 4.

b, м	1	2	3
P, кПа	334	180	128,7
R, кПа	144	154	164

Cогласно графику зависимости P(b) и R(b) b=2,4 м, тогда по каталогу принимаем фундаментную плиту ФЛ 28.24 с размерами: b=2,8 м, l=1,2 м, h=0,5м.

Проведем проверку фундамента на загруженность:

,

где кН/м;

вес фундамента;

,

где объем фундамента; удельный вес ж/бетона.

кН

вес грунта на консольные свесы фундаментной плиты;

,

где ширина свеса; коэффициент надежности по нагрузке,

кН

(кПа)

141,32кПа<162,07кПа - проверка выполнилась.

<10%

Фундамент под наружную стену по оси А (8-15) с подвалом

Расчетные характеристики грунта:

- Грунт, на который опирается фундамент - супесь пластичная.

- Нагрузка по обрезу (287+21+15+2) = 325 кН/м;

- кПа; тогда ; ;

- ,

- Коэффициенты: , ;

- Глубина подвала: м;

- Глубина заложения фундаментов:

м;

- Удельный вес грунта: кН/мі; кН/мі

По формуле (1) находим:

(кПа)

Расчетное сопротивление в соответствии с формулой (2):

Таблица 5. Определение ширины подошвы фундамента.

b, м	1	2	3
P, кПа	343,4	178,9	124,7
R, кПа	184,5	194,5	204,6

Cогласно графику зависимости P(b) и R(b) b=1,8 м, тогда по каталогу принимаем фундаментную плиту ФЛ 20.24 с размерами: b=2,0 м, l=1,2 м, h=0,5м.

Проведем проверку фундамента на загруженность:

(кПа)

кН/м;

кН

кН

181,1кПа<194,5кПа - проверка выполнилась.

<10%

2.4 Расчет осадок фундаментов

Определить удельный вес грунтов, залегающих в основании фундамента можно по формуле г = с*g, где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения, в расчетах можно принимать g=10 м/с2.

кН/мі

кН/мі

кН/мі

кН/мі

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, определяется с уче- том взвешивающего действия воды по формуле:

кН/мі

Расчет осадки ведется по второй группе предельных состояний: сравниваются два состояния:

1. расчетное значение деформаций S

2. предельное значение

Расчет осадки проводится от действия вертикальных напряжений, равнодействующая которых проходит через центр тяжести подошвы фундамента

,

где безразмерный коэффициент;

напряжение в середине каждого элементарного слоя;

толщина i-того слоя грунта;

модуль деформации i-го слоя грунта.

1. Наружная стена по оси А без подвала:

Определение напряжения от собственного веса грунта:

кПа;

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

Построение вспомогательной эпюры приращения напряжений от собственного веса грунта :

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

Построение эпюры напряжений от собственного веса фундамента и внешней нагрузки:

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице СНиП [4] в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

-дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента, кПа.

Толщу основания делим на элементарные слои и назначаем их толщину в соответствии с условием м.

кПа

кПа

Таблица 6.

№ слоя	hi, м	z, м			, кПа
1	0	0,00	0,0	1,000	106,11
2	1,12	1,12	0,8	0,881	93,48
3	1,12	2,24	1,6	0,642	68,12
4	1,12	3,36	2,4	0,477	50,61
5	1,12	4,48	3,2	0,374	39,69
6	1,12	5,6	4,0	0,306	32,47
7	1,12	6,72	4,8	0,258	27,38
8	1,12	7,84	5,6	0,223	23,66
9	1,12	8,96	6,4	0,196	20,8
10	1,12	10,08	7,2	0,175	18,57
11	1,12	11,2	8,0	0,158	16,77
12	1,12	12,32	8,8	0,143	15,17

Проверка точки пересечения эпюр:

Сжимаемую толщу основания определяем графически.

м

Необходимо проверить условие:

кПа.

На глубине м, м.

кПа.

кПа

кПа

Тогда, кПа <±10кПа - условие удовлетворяется.

Осадка фундамента рассчитывается на величину сжимаемой толщи.

Расчет осадки фундаментов наружной стены по оси А с подвалом

Таблица 7

№ слоя
			Кровля	Подошва	Среднее
1	1,12	10000	106,11	93,48	99,795	0,01118
2	1,12	10000	93,48	68,12	80,8	0,00905
3	1,12	32000	68,12	50,61	59,37	0,00208
4	1,12	32000	50,61	39,69	45,15	0,00158
5	1,12	32000	39,69	32,47	36,08	0,00126
6	1,12	32000	32,47	27,38	29,93	0,00105
7	1,12	32000	27,38	23,66	25,52	0,00089

Конечная осадка фундамента составляет:

см

см

2,17см<10см - проверка выполнилась.

2.5 Конструирование фундаментов

Ленточные фундаменты состоят из бетонных блоков стен подвалов и железобетонных плит.

Для наружных стен бесподвальной части здания выбраны блоки ФБС 12.6.6. и плиты ФЛ 28.12, а в подвальной части - из блоков ФБС 12.6.6. и плит ФЛ 20.12.

Все элементы сборных фундаментов укладываются на цементном растворе с толщиной швов 20 мм. Пространственная жесткость здания осуществляется перевязкой стеновыми блоками продольных и поперечных стен.

Для устройства вводов в здание коммуникаций, а также уменьшения числа типоразмеров фундаментных стеновых блоков в стенах фундаментов оставлены проемы длиной 0,6 м.

Переход одного участка фундамента к другому осуществляется уступами. Отношение высоты уступа к его длине принимается не менее 1:2 (как для связных грунтов).

Вдоль наружных стен здания устраивают отмостку из водонепроницаемых материалов и на 15см выше ее отметки - горизонтальную изоляцию помещений от грунтовой влаги.

2.6 Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения

Сборные железобетонные фундаменты сейчас применяются редко, поскольку они по сравнению с монолитными - дороже, а так же в них большой расход арматуры. К достоинствам можно отнести то, что применение сборных фундаментов снижает затраты на подготовительные работы. Основным процессом является монтаж сборных конструкций. При устройстве фундаментов в зимнее время применение фундаментов мелкого заложения является менее трудоемким.

Фундамент мелкого заложения для данного 9этажного жилого здания имеет небольшой запас несущей способности и осадки удовлетворяют всем условиям. В качестве основного основания не рационален, так как ширина фундаментных подушек более 2м, что не экономично по расходу материала и производству земляных работ.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1 Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. Определение несущей способности одиночной сваи

В соответствии с грунтовыми условиями назначаем висячие сваи с упором в слой - суглинок полутвердый.

Тип свай - готовые висячие.

Вид сваи - забивная призматическая квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой.

В бесподвальной части принимаем марку С9-30 по ГОСТ 1980.1-79, длиной 9м и сечением 300Ч300 мм с заглублением в суглинок полутвердый.

В подвальной части принимаем марку С8-30 по ГОСТ 1980.1-79, длиной 9м и сечением 300Ч300 мм с заглублением в суглинок полутвердый.

Ростверк принимаем высотой 0,3м.

Определяем несущую способность принятой одиночной сваи по грунту:

,

где коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый ;

коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай, на расчетное сопротивление грунта (значение R и ) и для свай погружаемых забивкой и ;

кПа - сопротивление грунта под нижним концом сваи под стену без подвала, определяемая по СНиП 2.02.03-85 (табл.1);

кПа, сопротивление грунта под нижним концом сваи под стену с подвалом, определяемая по СНиП 2.02.03-85 (табл.1);

площадь опирания на грунт сваи (поперечного сечения), мІ;

наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

толщина расчетного слоя, соприкасающегося с боковой поверхностью, м.

Основание разбиваем таким образом, чтобы каждый расчетный слой был однородным и имел толщину не более 2м.

Наружная и внутренняя стена без подвала С9-30

Таблица 8. Сопротивление боковой поверхности сваи для наружной и внутренней стены без подвала

№ слоя
1	1,1	2,45	7,45	8,2
2	1,1	3,55	8,55	9,4
3	2,0	5,10	40,2	80,4
4	2,0	7,10	60,20	120,4
5	2,0	9,10	63,65	127,3
6	0,2	10,20	46,2	9,24
7	0,5	10,55	65,77	32,89
			?	387,83

По формуле находим несущую способность принятой одиночной сваи:

кН.

Расчетная нагрузка на сваю:

,

где

кН

Наружная и внутренняя стена с подвалом С8-30

Таблица 9. Сопротивление боковой поверхности сваи для наружной стены без подвала

№ слоя
1	1,0	3,60	8,6	8,6
2	2,0	5,10	40,20	80,4
3	2,0	7,10	43,1	86,2
4	2,0	9,10	45,1	90,2
5	0,2	10,20	46,2	9,24
6	0,7	10,65	65,91	46,14
			?	320,78

По формуле находим несущую способность принятой одиночной сваи:

кН.

Расчетная нагрузка на сваю:

кН.

3.2 Определение количества свай и их размещение в свайном фундаменте. Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте (I предельное состояние) и условных напряжений по подошве ростверка

Количество свай в свайном фундаменте определяется по формуле:

,

где коэффициент надежности, ;

несущая способность сваи, кН;

расчетная нагрузка от сооружения на уровне спланированной отметки земли с учетом среднего коэффициента надежности по нагрузке ;

коэффициент, зависящий от вида свайного фундамента (для ленточного фундамента под стену , для отдельного фундамента под колонну );

сторона сечения (диаметр) сваи, м;

глубина заложения подошвы ростверка, м;

осредненное значение удельного веса ростверка и грунта, кН/м.

Определение количества свай на м. п. под наружную стену по оси А (1-8) без подвала

кН/м

- для ленточного фундамента под стену.

Определяем шаг свай:

м

- условие не выполняется.

Тогда принимаем минимальный шаг свай м, тогда м

м - свес ростверка.

Проверка по первой группе предельных состояний:

,

где расчетные нагрузки от сооружения, веса ростверка и грунта на его обрезах, при расчетах по первой группе предельных состояний.

,

где

кН

кН?802,9кН - проверка выполняется.

Определение количества свай на м. п. под наружную стену по оси А (8-15) с подвалом

кН/м

- для ленточного фундамента под стену.

Определяем шаг свай:

м

- условие не выполняется.

Тогда принимаем максимальный шаг свай м, тогда м

Принимаем свес ростверка - 0,15м.

Проверка по первой группе предельных состояний:

,

где

кН

кН? 745,9кН - проверка выполняется.

Определение количества свай на м. п. под внутреннюю колонну по оси Б (1-8) без подвала

,

где кН/м

кН/м

- для отдельного фундамента под колонну.

Принимаем число свай в кусте - 2шт.

Проверка по первой группе предельных состояний:

,

где

кН

кН?802,9кН - проверка выполняется.

Определение количества свай на м. п. под внутреннюю колонну по оси Б (1-8) с подвалом

,

где кН/м

кН/м

- для отдельного фундамента под колонну.

Принимаем число свай в кусте - 2шт.

Проверка по первой группе предельных состояний:

,

где

кН

кН?745,9кН - проверка выполняется.

3.3 Расчет условного свайного фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания (II предельное состояние)

При проверке по II-ой группе предельных состояний должно выполняться условие:

Определение геометрических характеристик условного свайного фундамента:

;

, где

- вес условного массива.

Фундамент под наружную стену по оси А (1-8) без подвала:

;

м, тогда мІ и мп

Среднее давление по подошве условного фундамента от центрально приложенной нагрузки определяют от действия расчетных нагрузок применительно ко II группе предельных состояний с коэффициентом надежности по формуле:

кН

кН

кН

Находим расчетное сопротивление под подошвой фундамента:

и

кН/мі

кПА

при , ; ;

кПа

269,5кПа<1015,96кПа - условие выполняется.

Фундамент под внутреннюю колонну по оси Б (8-15) без подвала:

;

Площадь условного фундамента:

м, тогда мІ

кН

кН

кН

кПа

308,7кПа <1032,29кПа - условие выполняется

Фундамент под наружную стену по оси А (8-15) с подвалом:

;

2,35м,

тогда мІ и мп

кН

кН

кН

Находим расчетное сопротивление под подошвой фундамента:

и

кН/мі

кПа

424,98кПа<1276,4кПа - условие выполняется.

Фундамент под внутреннюю колонну по оси Б (8-15) с подвалом:

;

Площадь условного фундамента:

м,

тогда мІ

кН

кН

кН

кПа

301,21кПа<1282,93кПа - условие выполняется.

3.4 Определение осадок условного свайного фундамента

Фундамент под наружную стену по оси А (1-8) без подвала:

кПа

кПа

м

Таблица 10.

№ слоя	hi, м	z, м			, кПа
1	0	0	0	1,000	52,81
2	1,04	1,04	0,8	0,800	42,25
3	1,04	2,08	1,6	0,449	23,71
4	1,04	3,12	2,4	0,257	13,57
5	1,04	4,16	3,2	0,160	8,45
6	1,04	5,2	4,0	0,108	5,70

Проверка точки пересечения эпюр:

Сжимаемую толщу основания определяем графически.

м

Необходимо проверить условие: кПа.

На глубине м, м, тогда

кПа.

кПа

кПа

Тогда, кПа <±10кПа - условие удовлетворяется.

Осадка фундамента рассчитывается на величину сжимаемой толщи.

Таблица 11. Расчет осадки фундаментов наружной стены по оси А без подвала

№ слоя
			Кровля	Подошва	Среднее
1	1,04	19500	52,81	42,25	47,53	0,002535
2	1,04	19500	42,25	23,71	32,98	0,001759
3	1,04	19500	23,71	13,57	18,64	0,000919
4	1,04	19500	13,57	8,45	11,01	0,000587
5	1,04	19500	8,45	5,70	7,08	0,000378

Конечная осадка фундамента составляет:

см

см

0,49см<10см - проверка выполнилась.

Фундамент под внутреннюю колонну по оси Б (1-8) без подвала:

кПа

кПа

м

Таблица 12

№ слоя	hi, м	z, м			, кПа
1	0	0	0	1,000	95,04
2	1,04	1,04	0,8	0,800	76,03
3	1,04	2,08	1,6	0,449	42,67
4	1,04	3,12	2,4	0,257	24,43
5	1,04	4,16	3,2	0,160	15,21
6	1,04	5,2	4,0	0,108	10,26

Проверка точки пересечения эпюр:

Сжимаемую толщу основания определяем графически.

м

Необходимо проверить условие: кПа.

На глубине м, м,

кПа.

кПа

кПа

Тогда, кПа <±10кПа - условие удовлетворяется.

Осадка фундамента рассчитывается на величину сжимаемой толщи.

Таблица 13. Расчет осадки фундаментов наружной стены по оси Б без подвала

№ слоя
			Кровля	Подошва	Среднее
1	1,04	19500	95,04	76,03	85,54	0,004562
2	1,04	19500	76,03	42,67	59,35	0,003165
3	1,04	19500	42,67	24,43	33,55	0,001789
4	1,04	19500	24,43	15,21	19,82	0,001057
5	1,04	19500	15,21	10,26	12,74	0,000679

Конечная осадка фундамента составляет:

см

см

0,9см<10см - проверка выполнилась.

Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.

,

где разность осадок фундаментов в здании;

расстояние между этими фундаментами.

- условие выполняется.

Величины осадок различных фундаментов в здании допустимы, разность осадок также в норме, следовательно, фундаменты подобраны, верно.

3.5 Конструирование свайного фундамента

Для данного 27-и этажного здания предусмотрен следующий свайный фундамент:

· Для наружной стены и колонны без подвала приняты сваи С 9.30. Глубина заложения ростверка 1,3м.

· Для наружной стены принято однорядное расположение свай марки С 8.30, ширина ростверка 0,6м, высота 0,3м.

· Для колонны с подвалом приняты сваи С 8.30. Глубина заложения ростверка 2,9м

· Для колонн приняты двухрядные кусты, ширина ростверка 1,5м, высота 0,3м.

Гидроизоляция выполняется аналогично фундаментам мелкого заложения.

4. Рекомендации по производству работ

На производство земляных работ большое влияние оказывают физико-механические свойства грунтов: средняя плотность, влажность, сила внутреннего сцепления частиц. Грунты в зависимости от способа разработки делятся на группы.

В курсовом проекте несущими слоями для мелкозаглубленных фундаментов являются супесь пластичная с=1,97 г/см3 - откосы устраиваются под углом 76° в отношении 1:0,25.

Грунты разрабатываются механическим способом. При разработке грунта механическим способом приняты одноковшовые экскаваторы цикличного и непрерывного действия. Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента.

Отметка уровня грунтовых вод находится ниже дна котлована, мероприятия по осушению и укреплению грунтов не требуются.

Все бетонные поверхности соприкасающиеся с грунтом обработать гидроизоляционной битумной мастикой "Грида МГХ-Г". Перед нанесением мастики, поверхность следует очистить, и обработать праймером "Грида™". Покрытие наносится в 2-3 слоя (общей толщиной 1-3мм). Работы производить при температуре не ниже -10°С.

Заключение

В курсовом проекте рассчитаны и запроектированы фундаменты для 27-этажного жилого дома в г. Владивостоке. С учетом инженерно-геологических условий площадки строительства при рассмотрении возможных вариантов фундаментов выявлены следующие рациональные:

1. Ленточный сборный фундамент;

2. Свайный фундамент.

Свайный фундамент принят в качестве основного варианта, так как его устройство требует меньших трудозатрат и сваи обладают большей несущей способностью.

строительный свайный фундамент инженерный

Список использованной литературы

1. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990. 304 с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1995.

3. Основания и фундаменты. Ч. 2. Основы геотехники / под. ред. Б.И. Далматова. М.: Изд-во АСВ; СПбГАСУ, 2002. 392 с.

4. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика / под ред. Е.А. Сорочана. М.: Стройиздат, 1985. 480 с.

5. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учебное пособие / под ред. Б.И. Далматова. 3-е изд. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2006. 428 с.

6. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и устройство основа-ний и фундаментов зданий и сооружений / Госстрой России. СП 50-101-2004.

7. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений / Госстрой России. СНиП 2.02.01-83* М.: ГУП ЦПП, 2002.

8. Строительные нормы и правила. Свайные фундаменты / Госстрой России. СНиП 2.02.03-85. М.: ГУП ЦПП, 2002.

Размещено на Allbest.ru