Файл: Проектирование оснований и конструирование фундаментов промышленного или гражданского здания (сооружения).doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
По таблице 5,5 СП 22.13330.2016 для данного грунта
Коэффициент k принимаем равным 1,1 так как характеристики грунта принимались по табличным данным.
где - 18 кН/мЗ удельный вес грунта выше подошвы фундамента
- 9,99кН/мЗ осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента , находим
При полученном значении R по формуле:
определяем размер b во втором приближении:
принимаем b= 2.0 м, l= 2,4 м.
Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СП 22.13330.2016. принимаем b= 2.0 м
Определяем среднее расчетное сопротивление, и проверяем условие :
, где суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, состоящая из нормальной расчетной нагрузки от сооружения NоII, приложенной к обрезу фундамента, вес грунта и фундамента:
Где Nгр – вес грунта; Nф- вес фундамента; Vф- объем фундамента ФЛ 20.24. – 2,38 м3
Проверяем условия
Условие
10.Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Глубина заложения фундамента 3,35м.
Среднее давление под подошвой фундамента =374 кПа.
Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле и вспомогательной .
- на поверхности земли
Глубина заложения фундамента 3,35м.
Среднее давление под подошвой фундамента =374 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 2-го и 3-го слоев
- на уровне контакта 3-го и 4-го слоев
- на уровне контакта 4-го и 5-го слоев 28
- 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=2.4; чтобы избежать интерполяции задаемся 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 .
№ ИГЭ | Наименование грунта и его состояние | Мощность слоя, hi, м | zi, м | x | ai | s | E, кПа |
2 | Супесь пластиная, водонасыщенная, непросадочная | 2.8 | 0.35 | 0 | 1 | 286.640 | 4000 |
0.7 | 0.400 | 0.977 | 280.047 | ||||
1.05 | 1.6 | 0.642 | 184.023 | ||||
1.4 | 2.000 | 0.55 | 157.652 | ||||
1.75 | 2.4 | 0.477 | 136.727 | ||||
2.1 | 2.800 | 0.42 | 120.389 | ||||
2.45 | 3.2 | 0.374 | 107.203 | ||||
2.8 | 3.600 | 0.337 | 96.598 | ||||
3 | Суглинок текучий водонасыщенный , непросадочный | 4.6 | 3.15 | 4 | 0.306 | 87.712 | 20000 |
3.5 | 4.400 | 0.28 | 80.259 | ||||
3.85 | 4.8 | 0.258 | 73.953 | ||||
4.2 | 5.200 | 0.239 | 68.507 | ||||
4.55 | 5.6 | 0.223 | 63.921 | ||||
4.9 | 6.000 | 0.208 | 59.621 |
Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СП 22.13330.2016). Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.
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 приложению №5 СП 22.13330.2016 таблица 5.1 «Предельные деформации основания фундаментов сооружений» максимальное значения осадка 12 см. То есть ленточный фундамент не проходит по предельному осадку.
11.Определение глубины заложения подошвы ростверка.
Учет геологического разреза площадки. В качестве несущего слоя принимаем ИГЭ-3 песок средней крупности.
Учет конструктивных требований. Учитывается только для столбчатых фундаментов:
d2=0
Учет подземных частей зданий и сооружений (наличие подвала):
d3=hподв+ hпола+ hгр+ hроств=2.0+0.1+0.8+0.3=3.2 м
У
чет возможного промерзания грунта. Для исключения выпучивания грунта в период эксплуатации здания глубину заложения следует принимать по рекомендациям табл. 1 и 2 СП 22.13330.2016.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта , м, определяется по формуле
,
где - нормативная глубина промерзания определяется по карте ([1], 104),
- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, определяется по табл.№1 и п.п.2.28 по СП 22.13330.2016.
Так как dW=4,4>dƒ +2м = 0,56+2=2,56 м.
При IL= 0,15< 0,25 и dW>dƒ +2м глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее dƒ=0
Выбор глубины заложения ростверка. Всем перечисленным требованиям удовлетворяет величина d=3.2 м , которую и принимаем для последующих расчетов.
12.Определение глубины заложения подошвы ростверка.
По геологическим условиям тип сваи – висячая. Можно рассмотреть следующие варианты свай:
1) свая, заглубленная в песок средней крупности;
2) длинная свая со значительным заглублением в супесь;
3) короткая свая с острием в суглинок.
Третий вариант нецелесообразен: несущая способность такой сваи будет незначительной. Варианты 1 и 2 необходимо сравнить по экономичским показателям. Ниже рассматривается только первый вариант
Для заданных грунтовых условий строительной площадки проектируем свайный фундамент из сборных железобетонных свай марки С-3,0-25 длиной L=3.0 м с размером стороны квадратного поперечного сечения b=0.25 м и длиной острия l=0.25 м .
Свая погружается с помощью забивки дизель-молотом.
1 2 3 4 5 6 7 8
13.Определение несущей способности одиночной висячей сваи по грунту
Найдем несущую способность одиночной висячей сваи.
, где
-коэффициент условной работы сваи в грунте = 1
R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, R=6300кПа
А- площадь опирания на грунт сваи A= 0,25*0,25=0,0625
u-нагруженный периметр сечения сваи, м u=4*0,25=1,0 м
Глубина погружения сваи 1,8+0,8+3+0,25=5,85 м
Сопротивление трению по боковой поверхности сваи в песчаном грунте на глубине:
Первый слой:
Z1= 3,41 м ;h1=1 м;
Второй слой
Z2= 4,95 м ;h2=2 м;
Третий слой
Z3= 5,72м ;h3=1 м;
Четвертый слой
Z4= 6,77м ;h2=1,35 м;
Несущую способность одиночной сваи определяем по формуле:
Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, составит по формуле 2 СП 22.13330.2016
кПа
Найдем требуемое количество свай по формуле:
шт.
Учитывая, что рассматриваемый фундамент внецентренно нагруженый, примем количество свай на 1 м .
14.Конструирование ростверка
Конструирование и расчет свайного ростверка под стены проводится в соответствии с требованиями СП [2] и указаний, изложенных в учебном пособии [8].
По конструктивным соображениям высоту ростверка принимаем 0,8 м. Высоту ростверка и его армирование назначают на основании результатов расчета, при этом его высота должна быть равна h0 +0.25м , но не менее 0,3 м ( h0‒ высота заделки сваи в ростверке). Площадь ростверка принимаем исходя что на 1 м 2 свай 1,35 м
2, и вес 0,025 МН (2,5т)
Стену подвала примем из трех стеновых блоков марки ФБС24-5-6-Т, каждый из которых имеет следующие размеры: высоту 0,6 м, ширину 0,5 м, длину 2,48 м и вес 0,0163 МН (1,63 т).
Конструкция фундамента и основные размеры показаны на рис. 2.5 и 2.6.
15. Определение веса ростверка и грунта на его ступенях
Вес ростверка и грунта на его ступенях вычисляем на 1 м длины фундамента: .
Вес грунта, расположенного на ростверке:
Вес трех стеновых фундаментных блоков и кирпичной стены на 1 м их длины:
Определим нагрузку, приходящуюся на каждую сваю:
16. Определение размеров условного свайного фундамента
Вычислим осредненный угол внутреннего трения основания, прорезаемого сваей:
Ширина условного фундамента:
Определим вес свай, имея в виду, что вес сваи С30.25-равен 0,0033МН
Определим удельный вес грунта третьего слоя с учетом взвешивающего действия воды:
Вес грунта в объеме АБВГ с учетом взвешивающего действия в грунте второго слоя
Среднее давление под подошвой условного фундамента:
По таблице №4 СП 22.13330.2016 для песка , на которую опирается подошва условного фундамента, имеющей угол внутреннего трения
, находим значения коэффициентов ; ;
По таблице 3 СП 22.13330.2016 ;
Коэффициент k принимаем равным 1, так как характеристики грунта принимались по табличным данным.
Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СП 22.13330.2016 :
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 верно.
17.Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Глубина заложения сваи 7,5 м.
Среднее давление под подошвой фундамента =251,82кПа.
Находим значение эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле и вспомогательной .
- на поверхности земли