Проектирование основания и фундаментов 12-этажного жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

КАФЕДРА МЕХАНИКИ ГРУНТОВ И ГЕОТЕХНИКИ

Пояснительно-расчетная записка

к курсовому проекту

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТОВ 12 - ЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ДОМА»

Выполнил: студент ИСА3-2 Колесник М.В.

Москва 2017 г.

Краткая характеристика проектируемого здания

1. Назначение здания: жилое.

2. Вариант геологии: 30.

3. Вариант конструкции: 8.

4. Размеры в плане (в осях): 71,2х12,0м.

5. Количество этажей: 12.

6. Высота здания от спланированной отметки поверхности земли до карниза: 39,6 м.

7. Условная отметка пола первого этажа выше спланированной отметки земли на 0,6 м.

8. Наличие подвального помещения: под всем зданием.

9. Отметка пола подвала: -2,2м.

10. Конструктивная схема здания:

Наружные стены - кирпичные толщиной 64 см.

Внутренний каркас здания - из сборных ж/б колонн с продольным расположением ригелей. Сечение колонн - 40х40см.

Перекрытия - сборные многопустотные ж/б плиты толщиной 22 см.

11. Город строительства: Нижний Новгород.

1. Определение физико-механических характеристик грунтов строительной площадки

Для каждого из слоев грунта, вскрытых двумя скважинами и одним шурфом, определяем расчетные характеристики.

Слой 1: Насыпь не слежавшаяся.

Природная влажность грунта: нет

Удельный вес грунта г=16,5 кН/м³

Слой 2: Пылевато-глинистый грунт.

Природная влажность грунта: W = 24%.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=25%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=20%

Удельный вес грунта г=19,7 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,5 кН/м³

Слой 3: Пылевато-глинистый грунт.

Природная влажность грунта: W = 28 %.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=33%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=21%

Удельный вес грунта г=19,8 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,2 кН/м³

Слой 4: Пылевато-глинистый грунт.

Природная влажность грунта: W = 27 %.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=38%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=20%

Удельный вес грунта г=19,9 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,3 кН/м³

Слой 5: Песок.

Природная влажность грунта: W=22%

Удельный вес грунта г=20,6кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,0кН/м³

Рассмотрим слой №2:

Природная влажность грунта: W = 24%.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=25%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=20%

Удельный вес грунта г=19,7 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,5 кН/м³

1) Определим тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I_P:

%.

Так как 1 ? (I_P = 7%) ? 7, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта - супесь.

2) Определим разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I_L:

Так как 0? (I_L = 0,8) ? 1, то данный грунт - пластичная супесь.

3) Определяем коэффициент пористости e для второго слоя:

Таким образом, коэффициент пористости e исследуемого слоя грунта выше нормативных показателей и условно-расчетное сопротивление R₀ для данного слоя не нормируется. В естественных условиях данный грунт нельзя использовать в качестве основания.

Рассмотрим пылевато-глинистый слой №3.

Природная влажность грунта: W = 28 %.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=33%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=21%

Удельный вес грунта г=19,8 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,2 кН/м³

1) Определим тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I_P:

%

Так как 7 <(I_P =13%) ? 17, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта - суглинок.

2) Определим разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I_L:

Так как 0,5<(I_L=0,58)?0,75, то рассматриваемый пылевато-глинистого грунт - мягкопластичный суглинок.

3) Определяем коэффициент пористости e:

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R_o рассматриваемого грунта методом двойной интерполяции, сначала по е, затем по I_L:

Для е=0,76, при I_L=0 R₀=221 кПа, при I_L=1 R₀=130 кПа. Тогда при I_L=0,58 R₀=168кПа.

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой суглинок мягкопластичный с условно-расчетным сопротивлением R₀= 168 кПа.

Рассмотрим пылевато-глинистый слой №4.

Природная влажность грунта: W = 27 %.

Влажность грунта на границе текучести: W_L=38%

Влажность грунта на границе раскатывания: W_P=20%

Удельный вес грунта г=19,9 кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,3 кН/м³

1) Определим тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I_P:

%

Так как (I_P =18%) > 17, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта - глина.

2) Определим разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I_L:

Так как 0,25<(I_L=0,39)?0,5, то рассматриваемый пылевато-глинистого грунт - тугопластичная глина.

3) Определяем коэффициент пористости e:

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R_o рассматриваемого грунта методом двойной интерполяции, сначала по е, затем по I_L:

Для е=0,74, при I_L=0 R₀=351 кПа, при I_L=1 R₀=246 кПа. Тогда при I_L=0,39 R₀=310кПа.

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой глина тугопластичная с условно-расчетным сопротивлением R₀= 310 кПа.

Рассмотрим песчаный слой №5.

Природная влажность грунта: W=22%

Удельный вес грунта г=20,6кН/м³

Удельный вес твердых частиц грунта г_s=27,0кН/м³

1) Определим тип песчаного грунта по гранулометрическому составу:

Масса частиц 0,5-0,25мм составляет: 62%

Масса частиц 0,25-0,10мм составляет: 33,7%

Масса частиц 0,10-0,05мм составляет: 2,5%

Масса частиц 0,05-0,01мм составляет: 1,4%

Масса частиц 0,01-0,005мм составляет: 0,4%

Так как вес частиц крупнее 0,25мм составляет 62%, то рассматриваемый вид песчаного грунта - песок средней крупности.

2) Определим плотность сложения песчаного грунта по коэффициенту пористости e:

.

Так как 0,55 ? (e = 0,60) ? 0,7, то рассматриваемый грунт - песок средней плотности.

3) Определим разновидность песчаного грунта по степени влажности S_r:

.

Так как 0,8<(S_r = 0,99)?1,0, рассматриваемый песчаный грунт является насыщенным водой.

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R_o рассматриваемого грунта

.

Для песка средней крупности средней плотности независимо от влажности условно-расчетное сопротивление R₀= 400кПа.

Выводы:

1. Исследуемая территория относится к условно благоприятной для строительства в связи с залеганием слабых грунтов (ИГЭ-1 - растительный грунт, ИГЭ-2 - супесь пластичная, ИГЭ-3 - суглинок мягкопластичный, ИГЭ-4 - глина тугопластичная, ИГЭ-5 - песок средней крупности, средней плотности) в активной зоне нагрузок от фундаментов сооружения. Ввиду малой прочности ИГЭ-1, ИГЭ-2 и ИГЭ-3 не рекомендуется их использование в качестве естественного основания для фундаментов.

2. Разведанная толща до глубины 16,4 м неоднородная, в ее составе выделено 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ). Геологический разрез участка изображен на рис. 1.

3. Физико-механические свойства грунтов приведены в сводной таблице 1.

4. На территории изысканий вскрыт один водоносный слой. Уровень грунтовых вод зафиксирован на глубине 9,0…10,3м. Грунтовая вода - безнапорная. Грунтовая вода не будет влиять на проектирование фундамента мелкого заложения.

5. Проектирование фундамента мелкого заложения может быть выполнено только после проведения мероприятий по улучшению основания (трамбовка) или на искусственном основании (путем замещения грунта песчаной подушкой).

6. В качестве основного решения для проектируемого жилого дома рекомендуется выбрать свайный фундамент. Основанием для возводимого здания может служить песок средней крупности.

7. Глубина сезонного промерзания на открытых площадкахh=1,94м.

8. Участок достаточно прямолинейный. Однако есть необходимость планировки территории между 1 и 3 скважинами. Примем отметку DL ниже отметки оголовка первой скважины; DL = 158,00.

Таблица 1. Сводная таблица физико-механических свойств грунтов строительной площадки

№ п/п	Наименование слоев	г	гs	W	IP	IL	е	Sr	ц	c	Ro
				%	%				град	кПа	кПа
1	Насыпь не слежавшаяся	16,5	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Супесь пластичная	19,7	27,5	24	5	0,8	0,73	-	12	12	-
3	Суглинок мягкопластичный	19,8	27,2	28	12	0,58	0,76	-	17	18	168
4	Глина тугопластичная	19,9	27,3	27	18	0,39	0,74	-	16	32	310
5	Песок средней крупности, средней плотности	20,6	27	22	-	-	0,60	1,00	31	-	400

Рис 1. Геологический разрез участка строительства

2. Определение расчетных нагрузок на фундаменты

Расчет оснований и фундаментов производится по расчетным нагрузкам, которые определяются как произведение нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты.

При проектировании ленточных фундаментов расчет ведется для одного метра его длины и определяется ширина подошвы фундамента. Проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения ведется по II группе предельных состояний - по деформациям.

При проектировании и расчете свайных фундаментов, определяется число свай, исходя из несущей способности одиночной сваи. Расчет свайных фундаментов ведется по I группе предельных состояний - по несущей способности.

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для здания с подвалом определяется по формуле:

где n и n' - коэффициенты перегрузок, принимаемые в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования»; для расчета фундаментов по II группе предельных состояний по деформациям n=n'=1,0; для расчета фундаментов по I группе предельных состояний по несущей способности n =1,1; n'=1,4;

n_с - коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок, принимаемый в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования»; n_с = 0,9;

N_п - постоянная нагрузка на ленточный фундамент от стены А или на столбчатый фундамент от колонны Б;

N_пп - постоянная нагрузка на фундамент от конструкций подвала;

N_в - временная нагрузка на ленточный фундамент от стены А или на столбчатый фундамент от колонны Б;

N_вп - временная нагрузка на ленточный фундамент или на столбчатый фундамент от подвала;

Определим нагрузки, действующие по обрезу фундамента, для расчета фундаментов мелкого заложения по II группе предельных состояний.

Расчетная нагрузка на ленточный фундамент:

=1•(345+12)+1•0,9•(29+2) = 384,9 кН/м.

Расчетная нагрузка на столбчатый фундамент:

=1•(1215+55)+1•0,9•(173+15)=1439,2кН.

Определяем нагрузки, действующие по обрезу фундамента, для расчета свайных фундаментов по I группе предельных состояний

Расчетная нагрузка на ленточный фундамент:

=1,1•(345+12)+1,4•0,9•(29+2)=431,76кН/м

Расчетная нагрузка на столбчатый фундамент:

=1,1•(1215+55)+1,4•0,9•(173+15)= 1633,88 кН.

Расчетные нагрузки, действующие по I и II группам предельных состояний на внешние стены и столбчатый фундамент внутреннего каркаса здания

Таблица 2

= 384,9 кН/м	= 1439,2 кН	= 431,76 кН/м	= 1633,88 кН

3. Определение глубины заложения ленточного фундамента под наружную стену кирпичного 12-этажного жилого дома

Глубина заложения подошвы фундамента FL должна определяться с учетом назначения, конструктивных особенностей сооружения, нагрузок и воздействий на основание, глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений, а также оборудования, геологических условий площадки строительства, гидрогеологических условий, глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов.

Конструктивные особенности здания, влияющие на глубину заложения фундаментов:

- наличие подвала под всей площадью здания;

- относительная отметка пола подвала -2,20м;

- высота цокольной части здания (превышение отметки пола первого этажа над планировочной отметкой) 0,60м;

- расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, +10^оС;

- место строительства - г. Нижний Новгород;

- уровень подземных вод находится на глубине 8,4 м от планировочной отметки земли.

Определим глубину заложения подошвы фундамента, исходя из конструктивных особенностей здания. В здании с подвалом заглубление подошвы фундаментов ориентировочно назначаем на 0,5м (общая толщина фундаментной плиты 0,3м и пола подвала 0,2м) ниже отметки пола подвала.

Глубину заложения фундамента определяем по формуле:

d=d_в-h_ц+h_cf+h_s

где d_в- размер от чистого пола подвала до пола первого этажа; d_в= 2,2м;

h_s- величина заглубления подошвы фундамента от низа пола подвала;h_s= 0,3м;

h_cf - толщина принятой конструкции пола подвала; h_cf = 0,2м;

h_ц - высота цокольной части здания; h_ц = 0,6м;

d = 2,2-0,6+0,2+0,3= 2,1м.

Определим глубину заложения подошвы фундамента, исходя из глубины сезонного промерзания грунтов. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов определяется по формуле:

,

где d_о - величина, зависящая от вида грунта; для глин d_о = 0,3м;

M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства; для г. Нижний Новгород M_t = 42.

d_fn=0,3·= 1,94м.

Расчетная глубина сезонного промерзания для глины в районе строительства г. Нижний Новгород по формуле:

d_fR=k_h·d_fn,

где k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения; для наружных фундаментов отапливаемых сооружений k_h= 0,6;

d_fn- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов; d_fn= 1,94м;

d_fR= 0,6•1,94=1,16 м.

Полученное значение расчетной глубины сезонного промерзания грунта зависит от инженерно-геологических условий, а также района строительства.

Окончательно принимаем глубину заложения подошвы фундамента по наибольшей величине из найденных значений. Т.к. глубина заложения подошвы фундамента, исходя из конструктивных особенностей здания, d = 2,1м больше расчетной глубины сезонного промерзания грунта d_fR = 1,16м, то окончательно принимаем глубину заложения подошвы фундамента 2,1м.

Принимаем планировочную отметку DL (158.00).

Абсолютная отметка глубины заложения фундамента FL (155.90).

Рис 2. Определение глубины заложения подошвы фундамента в здании с подвалом.

фундамент каркас песчаный подушка

4. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения

Определение размеров подошвы фундаментов производим методом последовательных приближений.

Поскольку грунтовые условия в верхнем напластовании геологического разреза являются неудовлетворительными для проектирования фундаментов мелкого заложения, необходимо заменить грунты, залегающие в уровне подошвы фундамента (супесь пластичная с высокой пористостью, R_o не нормируется), песчаной подушкой из песка средней крупности средней плотности со следующими характеристиками: г_ср = 20 кН/м³, R_o = 400 кПа, ц = 33^o, С= 0 кПа.

4.1 Расчет ленточного фундамента под наружную стену здания

Определим ориентировочную ширину подошвы ленточного фундамента при табличном значении расчетного сопротивления грунта, лежащего под подошвой фундамента, по формуле:

,

где - расчетная нагрузка от стены здания на ленточный фундамент; = 384,9 кН/м;

R_o- табличное значение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента; R_o = 400 кПа;

d - глубина заложения фундамента; d = 2,1м;

г_ср - осредненный удельный вес стеновых блоков, фундамента и грунта на обрезах фундамента; принимаем г_ср = 20кН/м³;

Полученная ширина подошвы ленточного фундамента является предварительной, так как ширина определена, исходя из табличного значения расчетного сопротивления основания. По найденному размеру принимаем типовую фундаментную подушку ФЛ 10.24, b=1,0м.

Уточненное значение расчетного сопротивления грунта основания определяем по формуле:

,

где г_С1- коэффициент условий работы грунтов, зависящий от вида грунтов, лежащих в основании здания; для песка г_С1 = 1,4;

г_С2- коэффициент условий работы здания во взаимодействии с основанием, зависящий как от вида грунтов, залегающих непосредственно под подошвой фундамента, так и от отношения длины здания L = 71,2м к его высоте H = 39,6 м, а также от жесткости здания; методом интерполяции получаем значение г_С2= 1,188;

k - коэффициент надежности; если прочностные характеристики грунта (ц и С) определены по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки, то коэффициент надежности принимается равным k = 1,0;

M_г, M_g, M_c- коэффициенты, принимаемые по СНиП в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента; для принятой песчаной подушки при ц = 33^o коэффициенты будут равны: M_г= 1,445; M_q= 6,78; M_c = 8,88;

K_z - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей фундамента; при ширине фундамента (меньшей стороне подошвы) менее 10м (b= 1м) коэффициент принимается равным K_z =1,0;

b - ширина фундамента (меньшая сторона подошвы); b =1,0м;

- расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента; = 20 кН/м³;

d₁ - приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

,

где h_s- толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала; h_s=0,3м;

h_cf - толщина принятой конструкции пола подвала; h_cf = 0,2м;

г_cf - расчетное значение удельного веса материала конструкции пола подвала; г_cf = 22,0кН/м³;

-осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента; определяется по формуле:

,

где г_i и h_i- расчетные значения удельных весов и мощностей слоев грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d - глубина заложения фундамента; d = 2,1м;

;

d_В - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала:

,

где d_в- размер от чистого пола подвала до пола первого этажа; d_в=2,2 м;

h_ц - высота цокольной части здания; h_ц = 0,6 м;

d_В = 2,2 - 0,6 = 1,6м;

С_II - коэффициент сцепления грунта, лежащего ниже подошвы фундамента; С_II = 0кПа;

· Проверим фактическое среднее давление, действующее под подошвой фундамента, при принятой ширине фундамента и заданных нагрузках по формуле:

,

где - расчетная нагрузка от стены здания на ленточный фундамент; = 384,9 кН/м;

G_ф- собственный вес 1м длины принятого фундамента, состоящего из одного ряда блоков ФЛ 10.24, 3 рядов блоков ФБС 24.6.6 и одного доборного блока ФБС 12.6.3.

G_ф=G_ФЛ+G_ФБС=b·0,3·1·24 + 3·0,6·0,6·22+0,6•0,3•22=34,92кН/м;

G_гр- вес грунта на обрезе фундамента с наружной стороны; определяется по формуле:

G_гр=b_гр·h_гр·г_обр=0,2·1,8·18=6,48кН/м;



Рис 3. Схема ленточного фундамента.

Согласно СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» среднее давление на основание под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания. Условие выполняется.

Определяем разницу между расчетным сопротивлением грунта основания и средним давлением на основание под подошвой фундамента:

Так как разница между средним давлением, действующим по подошве фундамента, и расчетным сопротивлением основания составляет менее 10% (Д=5,61%), то ширина подошвы фундамента принята достаточно экономично.

4.2 Расчет столбчатого фундамента под внутренний каркас здания

Столбчатый фундамент под внутренний каркас здания примем квадратной формы в плане.

Ориентировочные размеры подошвы квадратного фундамента определяем по формуле:

,

где - расчетная нагрузка на столбчатый фундамент; = 1439,2 кН;

R- расчетное сопротивление грунта основания; R=418,06кПА (при ц = 32^o)

d - глубина заложения фундамента; d = 2,1м;

г_II-расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента, принимаемое равным расчетному значению удельного веса грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента; г_II= 20кН/м³;

По сортаменту принимаем отдельно стоящий раздельный столбчатый фундамент, состоящий из 2 частей: фундаментной подушки ФП20.20(G=30.3 кН) и подколонника БК-2 (G=19кН).

Вес фундамента равен G_ф=49,3кН. Ширина подошвы фундамента b=2м.

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле:

,

M_г, M_q, M_c принимаем для песчаной подушки с ц = 31^o: M_г= 1,245; M_q= 5,97; M_c = 8,25;

Определяем фактическое давление, действующее под подошвой фундамента, при принятых размерах фундамента и заданных нагрузках по формуле:

,

G_ф- собственный вес фундамента; G_ф = 49,3кН;

Согласно СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» среднее давление на основание под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания. Условие выполняется.

Определим разницу между расчетным сопротивлением грунта основания и средним давлением на основание под подошвой фундамента:

Так как разница между средним давлением, действующим по подошве фундамента, и расчетным сопротивлением основания составляет менее 20% (Д= 15,8 %), то столбчатый фундамент принят достаточно экономично.

Окончательно принимаем отдельно стоящий раздельный столбчатый фундамент, состоящий из 2 частей: фундаментной подушки ФП20.20(G=30.3 кН) и подколонника БК-2 (G=19кН).

4.3 Проектирование песчаной подушки

Для расчёта песчаной подушки необходимо определить её размеры. Задаёмся толщиной песчаной подушки h_пп=1,5м. В качестве материала песчаной подушки принимаем песок средней крупности средней плотности со следующими характеристиками: г=20кН/м³, R₀=400кПа, ц=33°, С=0кПа. Подушка опирается на грунт с нормируемым R₀ (суглинок мягкопластичный), следовательно, принимаем угол откоса песчаной подушки б = 60°.

Рис 4. Песчаная подушка.

Ширину песчаной подушки понизу (рис. 4) определяем по формуле:

где b - ширина ленточного фундамента; b = 1,0м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

б - угол откоса песчаной подушки; б = 60°.

м.

Полная фактическая нагрузка по подошве фундамента составляет Р_ф = 426,3кПа.

Природное давление грунта на глубине заложения фундамента определяется по формуле:

,

где d - глубина заложения подошвы ленточного фундамента; d = 2,1м;

г^?_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы ленточного фундамента; г^?_II = 18,79кН/м³.

кПа

Дополнительное давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

,

кПа

Природное давление грунта на кровле подстилающего слоя (на 1,5м ниже подошвы фундамента) определяется по формуле:

,

где d - глубина заложения подошвы ленточного фундамента; d = 2,1м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

г^?a_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя, определяется по формуле:

,

гдег_i и h_i - расчётные значения удельных весов (с учётом взвешивающего действия воды) и мощностей слоёв грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя.

;

кН/м³ ;

кПа.

По табл.1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» определяем значение коэффициента затухания б. Коэффициент затухания определяется в зависимости от отношения длины к ширине фундамента (для ленточного фундамента з > 10) и от коэффициента ж (зависящего от конструктивного решения песчаной подушки). Коэффициент ж определяется по формуле:

,

Где Z - высота расчётной зоны затухания; Z = h_пп = 1,5м;

b - ширина ленточного фундамента; b = 1,0м;

.

При з > 10 и ж = 2,5 коэффициент затухания б определяется методом интерполяции;

Таблица 3

ж	2,8	3	3,2
б	0,420	0,397	0,374

б = 0,397

Дополнительное давление на кровле подстилающего слоя (на уровне подошвы песчаной подушки) определяется по формуле:

153,58кПа.

Полное давление на кровле подстилающего слоя от природного и дополнительного давления определяется по формуле:

кПа.

Уточнённое значение расчётного сопротивления грунта основания определяем по формуле:

,

где г_C1 - коэффициент условий работы грунтов; для суглинка с показателем текучести I_L = 0,58 - г_C1 = 1,1;

г_C2 - коэффициент условий работы здания во взаимодействии с основанием, зависящий как от вида грунтов, залегающих непосредственно под подошвой песчаной подушки, так и от отношения длины здания L = 71,2м к его высоте H = 39,6м; для суглинка с показателем текучести I_L = 0,58 - г_C2 = 1,0;

k - коэффициент надёжности; если прочностные характеристики грунтов (ц и C) определены по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки, то коэффициент надёжности принимается k = 1,0;

M_г, M_g, M_c - коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой песчаной подушки; для суглинка мягкопластичного при ц = 17° коэффициенты будут равны: M_г = 0,395; M_g = 2,575; M_c = 5,155;

K_z - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей фундамента; при ширине фундамента (меньшей стороны подошвы) менее 10м (b_пп = 2,73м) коэффициент принимается равным K_z = 1,0;

b_пп - ширина песчаной подушки; b_пп = 2,73м;

г_II - расчётное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы песчаной подушки;

d₁ - приведённая глубина заложения песчаной подушки, определяемая по формуле:

,

где h_s - толщина слоя от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала; h_s = 0,3м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

h_cf - толщина принятой конструкции пола подвала; h_cf = 0,2м;

г_cf - расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала; г_cf = 22,0кН/м³;

г_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы песчаной подушки; определяется по формуле:

,

кН/м³ ;

гдег_i и h_i - расчётные значения удельных весов и мощностей слоёв грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя.

d - глубина заложения фундамента; d = 2,1м;

d_B - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала; d_B = 1,6м;

C_II - коэффициент сцепления грунта, лежащего ниже подошвы песчаной подушки (суглинок мягкопластичный); C_II = 18кПа;

кПа

Т.к. у < R (223,02кПа < 287,99кПа), то запроектированные размеры фундамента и принятая толщина песчаной подушки удовлетворяют требованиям СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

В качестве материала песчаной подушки под колонну принимаем также песок средней крупности средней плотности, но со следующими характеристиками: г = 20кН/м3, R0 = 400кПа, ц = 31°(за счет различных способов уплотнения), С=0кПа. Подушка опирается на грунт с нормируемым R0 (суглинок мягкопластичный), следовательно, принимаем угол откоса песчаной подушки б = 60°.

Рис 4. Песчаная подушка.

Ширину песчаной подушки понизу (рис. 4) определяем по формуле:

где b - ширина столбчатого фундамента; b = 2м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

б - угол откоса песчаной подушки; б = 60°.

.

Полная фактическая нагрузка по подошве фундамента составляет Р_ф = 372,13кПа.

Природное давление грунта на глубине заложения фундамента определяется по формуле:

,

где d - глубина заложения подошвы ленточного фундамента; d = 2,1м;

г^?_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы столбчатого; г^?_II = 18,79кН/м³.

кПа

Дополнительное давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

,

кПа

Природное давление грунта на кровле подстилающего слоя (на 1,5м ниже подошвы фундамента) определяется по формуле:

,

где d - глубина заложения подошвы столбчатого фундамента; d = 2,1м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

г^?a_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя, определяется по формуле:

,

гдег_i и h_i - расчётные значения удельных весов (с учётом взвешивающего действия воды) и мощностей слоёв грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя.

;

кН/м³ ;

кПа.

По табл.1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» определяем значение коэффициента затухания б. Коэффициент затухания определяется в зависимости от отношения длины к ширине фундамента (для столбчатого фундамента з =1) и от коэффициента ж (зависящего от конструктивного решения песчаной подушки). Коэффициент ж определяется по формуле:

,

где Z - высота расчётной зоны затухания; Z = h_пп = 1,5м;

b - ширина столбчатого фундамента; b = 2,0м;

.

При з > 10 и ж = 2,5 коэффициент затухания б определяется методом интерполяции;

Таблица 4

ж	1,2	1,5	1,6
б	0,606	0,488	0,449

б = 0,488

Дополнительное давление на кровле подстилающего слоя (на уровне подошвы песчаной подушки) определяется по формуле:

162,34кПа.

Полное давление на кровле подстилающего слоя от природного и дополнительного давления определяется по формуле:

кПа.

Уточнённое значение расчётного сопротивления грунта основания определяем по формуле:

,

Где г_C1 - коэффициент условий работы грунтов; для суглинка с показателем текучести I_L = 0,58 - г_C1 = 1,1;

г_C2 - коэффициент условий работы здания во взаимодействии с основанием, зависящий как от вида грунтов, залегающих непосредственно под подошвой песчаной подушки, так и от отношения длины здания L = 71,2м к его высоте H = 39,6м; для суглинка с показателем текучести I_L = 0,58 - г_C2 = 1,0;

k - коэффициент надёжности; если прочностные характеристики грунтов (ц и C) определены по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки, то коэффициент надёжности принимается k = 1,0;

M_г, M_g, M_c - коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой песчаной подушки; для суглинка мягкопластичного при ц = 17° коэффициенты будут равны: M_г = 0,395; M_g = 2,575; M_c = 5,155;

K_z - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей фундамента; при ширине фундамента (меньшей стороны подошвы) менее 10м (b_пп = 3,73м) коэффициент принимается равным K_z = 1,0;

b_пп - ширина песчаной подушки; b_пп = 3,73м;

г_II - расчётное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы песчаной подушки;

d₁ - приведённая глубина заложения песчаной подушки, определяемая по формуле:

,

Где h_s - толщина слоя от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала; h_s = 0,3м;

h_пп - толщина песчаной подушки; h_пп = 1,5м;

h_cf - толщина принятой конструкции пола подвала; h_cf = 0,2м;

г_cf - расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала; г_cf = 22,0кН/м³;

г_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы песчаной подушки; определяется по формуле:

 ,

кН/м³ ;

гдег_i и h_i - расчётные значения удельных весов и мощностей слоёв грунтов, залегающих выше кровли подстилающего слоя.

d - глубина заложения фундамента; d = 2,1м;

d_B - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала; d_B = 1,6м;

C_II - коэффициент сцепления грунта, лежащего ниже подошвы песчаной подушки (суглинок мягкопластичный); C_II = 18кПа;

кПа

Т.к. у < R (231,78кПа < 295,87кПа), то запроектированные размеры фундамента и принятая толщина песчаной подушки удовлетворяют требованиям СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

5. расчет свайного фундамента под наружную стену 12-этажного жилого дома

5.1 Расчет ленточного фундамента под наружную стену здания

Для ленточного фундамента под наружные стены принимаем сваю С-90-30.

Так как сваи передают нагрузку на грунты основания боковой поверхностью (за счет трения) и нижним концом, то данные сваи относятся к висячим сваям. Несущая способность висячей забивной сваи определяется по формуле:

где г_с- коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый г_с= 1,0;

г_сR- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; принимается по табл.3 СП24.13330.2011 «Свайные фундаменты»; при погружении сплошных с закрытым нижним концом свай молотами г_сR= 1,0;

R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.1 СП24.13330.2011 «Свайные фундаменты» в зависимости от вида грунта под нижним концом сваи и глубины погружения нижнего конца сваи;

В нашем случае свая длиной 9 метров концом заглублена в пески средней крупности средней плотности. Глубина погружения сваи Z=h_зал+h_св=2,30+9,00-0,10=11,20м. Для песка средней крупности при глубине погружения нижнего конца сваи Z=11,20м расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи будет равно R = 4096 кПа;

A - площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,3х0,3м площадь опирания на грунт сваи будет равна А = 0,09м²;

u- наружный периметр поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,3х0,3м наружный периметр поперечного сечения сваи будет равен u = 1,2м;

г_сf- коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; принимается по табл.3 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»; при погружении сплошных с закрытым нижним концом свай молотами г_сf= 1,0;

f_i- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл.2 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» методом интерполяции; при определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности сваи пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2м ; всего получилось 7 слоев толщиной не более 2м;

h_i- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается толщины однородных слоев не более 2м); h₁ = 0.35 м; h₂ = 2 м ; h₃ = 2 м; h₄ = 0.25 м; h₅=1.5м; h₆=2м; h₇=0,8м.

F_ост= г_с• г_сR•R•A =1.0 • 1.0•4096•0.09=368,64кН

Определяем расчетное сопротивление слоев грунта основания на боковой поверхности сваи по табл.2 СНиП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» методом интерполяции. Средняя глубина слоя Z_i грунта берется от планировочной отметки земли до отметки середины слоя грунта.

Расчетные сопротивления слоев грунта основания на боковой поверхности сваи будут равны:

1 слой: супесь пластичная (I_L = 0,8; Z₁ = 2,475 м): f₁=5,95кПа.

2 слой: суглинок мягкопластичный (I_L = 0,58; Z₂ = 3,65 м): f₂ = 16,5 кПа.

3 слой: суглинок мягкопластичный (I_L = 0,58; Z₃ = 5,65 м): f₃ = 19,05 кПа.

4 слой: суглинок мягкопластичный (I_L = 0,58; Z₄ = 6,78 м): f₄ = 19,79 кПа.

5 слой: глина тугопластичная (I_L = 0,39; Z₄ = 7,65 м): f₄ = 33,75 кПа.

6 слой: песок средней крупности, средней плотности (Z₅ = 9,4 м): f₅ = 64,1 кПа.

7 слой: песок средней крупности, средней плотности (Z₅ = 10,8 м): f₅ = 66,12 кПа.

Тогда

F_бок=г_с•u•?г_сf•f_i•h_i=1.0•1.2[(5.95•0.35)+(16.5•2)+(19.05•2)+(19.79•0.25)+ +(33.75•1.5) +(64.1•2)+(66.12•0.8)]= 371.82кН

Несущая способность висячей забивной сваи будет равна:

F_d= F_ост+ F_бок =368,64+371,82=740,46кН

Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю по грунту, определяем по формуле:

P_св= ==528,9 кН

где г_к- коэффициент безопасности по грунту, принимаемый г_к= 1,4;

Количество свай на 1 погонный метр фундамента определяется по формуле:

,



Рис 5. К определению несущей способности висячей забивной сваи.

где - расчетная нагрузка на ленточный фундамент по I группе предельных состояний;

= 431,76 кН/м;

P_св- расчетная нагрузка, допускаемую на сваю по грунту; P_св= 528,9 кН.

б- коэффициент, зависящий от вида свайного фундамента; для ленточного фундамента под стену б = 7,5;

d - сторона сечения сваи; d= 0,3м;

d_рф - высота ростверка и фундамента, не вошедшая в расчет при определении нагрузки на ленточный фундамент по I группе предельных состояний; d_рф= 2,3м;

г_б- удельный вес бетона; г_б = 24кН/м³;

Расчетное расстояние между осями свай на погонный метр стены определяется по формуле:

Так как 1 >n =0,88; a_р = 1,14 м > 3d= 0,9м; то принимаем однорядное расположение свай. Расстояние между сваями a_р = 1,14м. Ширину ростверка для однорядного расположения свай конструктивно принимаем равной 700мм.

Рис 6. План расположения свай на ростверке.

Фактическая нагрузка, приходящаяся на одну сваю, определяется по формуле:

,

где n -количество свай на 1 погонный метр фундамента; n = 0,88 сваи/пог.м;

g_р- вес ростверка; определяется по формуле:

g_р= h_р • b_р • г_б =0,5•0,7•24=8,4 кН/м

где h_р - высота ростверка; h_р= 0,5 м;

b_р - ширина ростверка; b_р=0,7 м;

г_б- удельный вес бетона; г_б = 24кН/м³;

Так как N_св<P_св (501,33 кН <528,9кН), то запроектированный свайный фундамент удовлетворяет требованиям СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

5.2 Расчет отдельно стоящего свайного фундамента под внутренний каркас здания

Для отдельно стоящего свайного фундамента под внутренний каркас здания принимаем сваю той же длины, что и для ленточного фундамента, но с другой стороной поперечного сечения С-90-35. Тогда,

A - площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,35х0,35м площадь опирания на грунт сваи будет равна А = 0,1225м²;

u- наружный периметр поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,35х0,35м наружный периметр поперечного сечения сваи будет равен u = 1,4м;

F_ост= г_с• г_сR•R•A =1.0 • 1.0•4096•0.1225=501,76кН

F_бок=г_с•u•?г_сf•f_i•h_i=1• 1.4[(5.95•0.35)+(16.5•2)+(19.05•2)+(19.79•0.25)+ +(33.75•1.5) +(64.1•2)+(66.12•0.8)]= 433,79кН

Несущая способность висячей забивной сваи будет равна:

F_d= F_ост+ F_бок =501,76+433,79=935,55кН

Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю по грунту, определяем по формуле:

P_св= ==668,25 кН

где г_к- коэффициент безопасности по грунту, принимаемый г_к= 1,4;

Требуемое количество свай под колонну для фундамента, воспринимающего вертикальную нагрузку, определяется по формуле:

=

где - расчетная нагрузка на столбчатый фундамент по I группе предельных состояний;

= 1633,88 кН;

При проектировании отдельно стоящего свайного фундамента количество свай округляется до целого числа в большую сторону. Таким образом, принимаем свайный фундамент из трех свай.

Высоту ростверка назначается из условия прочности на продавливание и изгиб по формуле:

где b=0,3м - ширина сваи;

R_bt= 1050 кПа - прочность бетона на скалывание;

k - коэффициент, равный 1.

Высоту ростверка принимаем равной h_р = 0,3м.

Чтобы получить минимальные размеры ростверка в плане и тем самым уменьшить его материалоемкость, назначаем расстояние между осями свай равным минимально допустимому расстоянию 3•d (3•0,35 = 1,05м). Расстояние от края ростверка до боковой грани сваи (свесы) принимаем равными 0,05м. Тогда размеры ростверка в плане будут 1,5x1,36м. Поверх ростверка устанавливаем подколонник БК-1 (размеры0,8x0,8х0,6м).



Рис 7. План ростверка с расположением свай.

Фактическая нагрузка, приходящаяся на одну сваю, определяется по формуле:

где G_р- вес ростверка; приблизительно определяется по формуле:

,

где h_р - высота ростверка; h_р= 0,3м;

b_р - ширина ростверка; b_р= 1,5м;

l_р - длина ростверка; l_р= 1,36м;

г_б- удельный вес бетона; г_б = 24кН/м³;

0,3•1,5•1,36•24=14,69 кН

G_БК- вес подколонника БК-II; определяется по формуле:

,

где h_БК - высота подколонника БК-I; h_БК= 0,6м;

b_БК - ширина подколонника БК-I; b_БК= 0,8м;

l_БК - длина подколонника БК-I; l_БК= 0,8м;

г_б- удельный вес бетона; г_б = 22 кН/м³;

• =8,45кН

n- принятое количество свай в ростверке; n = 3;

=553,42кН

Так как N_св<P_св (553,42кН <668,25кН), то запроектированный свайный фундамент удовлетворяет требованиям СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

5.3 Расчет свайного фундамента под наружную стену здания по II группе предельных состояний (по деформациям)

Расчет свайного фундамента и его основания по деформациям производим как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

Проверяем давление на грунт под подошвой условного свайного фундамента и плоскости нижних концов свай.

Угол распределения нагрузки от сваи на грунт б_ср (рис. 8) определяется по формуле:

где ц_i и h_i - угол внутреннего трения и толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (необходимо учитывать, что в работе сваи принимают участие только грунты, имеющие расчетное сопротивление):

tg 5?16' = 0,092

Рис 8. К определению давления на грунт под подошвой условного фундамента.

Ширина условного фундамента определяется по формуле:

,

гдеd - сторона сечения сваи; d = 0,3м;

l_cp - длина сваи, работающая с грунтом (в работе сваи принимают участие только грунты, имеющие расчётное сопротивление); l_cp = 8,9м;

С_р - расстояние между рядами свай; С_р = 0м;

м.

Площадь условного фундамента на 1 пог.м определяется по формуле:

;

м².

Объём условного фундамента определяется по формуле:

,

гдеZ - глубина погружения нижнего конца сваи; Z = 11,2м;

м³.

Объём ростверка и стеновой части свайного фундамента определяется по формуле:

,

Где b_p - ширина ростверка; b_p = 0,7м;

h_p - высота ростверка; h_p = 0,5м;

b_ФБС - ширина фундаментного блока стены подвала; b_ФБС = 0,6м;

h_сф - высота стеновой части фундамента; h_сф = 2,2м;

м³.

Объём свай на 1 пог.м свайного фундамента определяется по формуле:

,

Где n - количество свай на 1 погонный метр фундамента; n=0,88 сваи/пог.м;

А - площадь поперечного сечения сваи; А = 0,09 м²;

l_св - длина сваи; l_св = 8,9 м;

м³.

Объём грунта на 1 пог.м условного свайного фундамента определяется по формуле:

,

м³.

Вес свай, приходящийся на 1 пог.м свайного фундамента, определяется по формуле:

,

Где г_б - удельный вес железобетона; г_б = 24 кН/м³;

кН.

Вес ростверка и стеновой части свайного фундамента определяется по формуле:

,

Где г_б - удельный вес железобетона; г_б = 24 кН/м³;

кН.

Вес грунта на 1 пог.м условного фундамента определяется по формуле:

 ,

гдег'_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента; определяется по формуле:

,

гдег_i и h_i - расчётные значения удельных весов (с учётом взвешивающего действия воды) и мощностей слоёв грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента;

Z- глубина погружения нижнего конца сваи; Z = 11.2 м;

;

кН/м³ ;

кН

Давление на грунт под подошвой условного свайного фундамента в плоскости нижних концов свай определяется по формуле:

,

гдеN^A_II - расчётная нагрузка на ленточный фундамент по II группе предельных состояний;

N^A_II = 384,9 кН/м;

l - расчётная длина условного свайного фундамента; т.к. расчёт ведётся на пог.м длины условного фундамента, то l = 1,0 м;

кН/м².

Расчётное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента определяем по формуле:

,

Где г_C1 - коэффициент условий работы грунтов; для песка средней крупности средней плотности - г_C1 = 1,4;

г_C2 - коэффициент условий работы здания во взаимодействии с основанием, зависящий как от вида грунтов, залегающих непосредственно под подошвой условного фундамента, так и от отношения длины здания L = 71,2м к его высоте H = 39,6м; для песка средней крупности средней плотности - г_C2 = 1,188;

k - коэффициент надёжности; если прочностные характеристики грунтов (ц и C) определены по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки, то коэффициент надёжности принимается k = 1,0;

M_г, M_g, M_c - коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой условного фундамента; для песка при ц = 31° коэффициенты будут равны: M_г = 1,245; M_g = 5,97; M_c = 8,25;

K_z - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей фундамента; при ширине фундамента (меньшей стороны подошвы) менее 10м (В_усл= 1,94м) коэффициент принимается равным K_z = 1,0;

В_усл - ширина условного фундамента; В_усл = 1,94м;

г_II -расчётное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы условного фундамента; г_II =10,6 кН/м³;

d₁ - приведённая глубина заложения условного фундамента, определяемая по формуле:

 ,

Где h_р - высота ростверка; h_р = 0,5м;

l_св - длина сваи; l_св = 8,9м;

h_cf - толщина принятой конструкции пола подвала; для свайного фундамента h_cf = 0,2м;

г_cf - расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала; г_cf = 22,0кН/м³;

г'_II - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента; г'_II =17,32 кН/м³

d_B - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала; d_B = 1,6м;

C_II - коэффициент сцепления грунта, лежащего ниже подошвы условного фундамента (песок ср. крупности ср. плотности); C_II = 0кПа;

кПа

Т.к. у < R (400,57 < 1931,22кПа), то запроектированный свайный фундамент удовлетворяют требованиям СП22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

6. Расчет осадок фундаментов

Расчет фундаментов по деформациям производим в соответствии с указаниями СП22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». Расчет фундаментов по деформациям сводится к определению расчетных конечных величин осадок фундаментов, расчетной разности осадок соседних фундаментов и сравнению полученных расчетных величин с предельно допустимыми деформациями для данного типа здания.

6.1 Расчет осадок свайного фундамента под наружную стену здания методом послойного суммирования (СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»)

Фактическое давление в уровне условного свайного фундамента равно P_ф = 400,57 кПа. Ширина условного свайного фундамента равна B_усл = 1,94 м. Высота от спланированной отметки (DL) до подошвы условного свайного фундамента равна Z= 11,2м.

Строим эпюру природных напряжений _zg.

Значения координат для построения эпюры природных напряжений определяем по формуле:

у_i = у_i-1 + г_i • h_i,

где у_i- природное напряжение на подошве рассматриваемого слоя;

у_i-1 - природное напряжение на кровле рассматриваемого;

г_i - удельный вес грунта рассматриваемого слоя с учетом взвешивающего действия воды;

h_i - толщина рассматриваемого слоя.



Рис 9. Эпюра природных напряжений по оси 1 _zg.

у₁ = у₀ + г₁ • h₁ = 0 + 16,5 • 0,6 = 9,9 кПа.

у₂ = у₁ + г₂ • h₂ = 9,9 + 19,7 • 2,05 = 50,29 кПа.