Контрольная работа
По дисциплине: Реконструкция оснований фундаментов
| Выполнила: _________________ | Туркова П.Е. Студентка группы 5510, ФЗиДО, бюджетной формы обучения, 5курс, специальность ПГС, № зач. книжки 100247 |
| Проверил: ___________________ | Федоров В.К. |
Сыктывкар 2015
Условие задачи:
Проектом предусматривается надстройка двух этажей существующего кирпичного 7-этажного жилого дома. Необходимо определить требуемые размеры ленточного фундамента и произвести расчет на прочность. Фундамент состоит из сборных железобетонных подушек по ГОСТ 135-85и фундаментных стеновых блоков по ГОСТ 13579-78. Место строительства – г. Екатеринбург. Вес снегового покрова для III географического района 10 кг/м2. Класс сооружения II. Степень долговечности и огнестойкости II. Грунтовые воды расположены на глубине 2 метра от поверхности грунта. Здание 7-этажного жилого дома имеет размеры в плане 26,0*13 м; высота этажей 3,8 м, высота подвала 2,3 м. Конструктивный тип – каркасно-панельное здание; конструктивная схема: несущие внутренние и самонесущие наружные стены. Наружные стены толщиной 511 мм, удельным весом 18 кН/м3. Внутренние несущие железобетонные стены удельным весом 26 кН/м3, толщиной 380 мм. Перегородки – кирпичные толщиной 120 мм. Межэтажные перекрытия – типовые сборные пустотные железобетонные плиты, вес 1 м2 = 20 кН*м2. Кровля плоская, карниз ж/б весом 8 кН*м3.
Инженерно-геологические условия строительной площадки:
1 слой – насыпной грунт: супесь с растительным грунтом, толщина 0,3 м
2 слой – суглинок, мощность 14 м и ниже.
Удельный вес частиц грунта γs=26,8 кН/м3
Удельные вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:
γ = 
= 
= 9,9 кН/м3
Решение задачи:
| Наименование грунта | Мощность слоя | γ, кН/м3 | γs, кН/м3 | W, % | Предел пластичности | Предел текучести IL | Коэффициент пористости e | Коэффициент сжимаемости mv МПа-1 | Модуль деформации Е, МПа | Φ, град | Удельное сцепление С, кПа | |
| WL, % | WP, % | |||||||||||
| Насыпной грунт | 0,3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| суглинок | 18,5 | 26,8 | 0,5 | 0,7 | 0,3 | 16,5 |
Сбор нагрузок, действующих на фундамент и определение грузовой площади:
F1 = 2,9 * 3,6 = 10,44 м2
| Нагрузки | Нормативные нагрузки | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетные нагрузки, кН | |
| На ед. площади, кН/м2 | От грузовой площади, кН | |||
| Постоянные нагрузки | ||||
| Защитный слой гравия на битумной мастике | 0,3 | 3,13 | 1,3 | 4,07 |
| От трехслойного гидроизоляционного ковра | 0,15 | 1,57 | 1,3 | 2,04 |
| От утеплителя (керамзит) | 1,6 | 16,7 | 1,3 | 21,71 |
| Пароизоляция | 0,6 | 6,26 | 1,3 | 8,14 |
| От ж/б карниза | 9,71 | 1,1 | 10,68 | |
| От плит перекрытий (9 этажей) | 14,4 | 250,56 | 1,1 | 275,62 |
| От перегородок на 9 этажах | 152,22 | 1,3 | 197,89 | |
| От пола на 9 этажах | 4,0 | 41,76 | 1,3 | 54,29 |
| От стен 9 этажей за вычетом окон | 546,85 | 1,3 | 710,91 | |
| ИТОГО | 1028,76 | 1285,35 | ||
| Временные нагрузки | ||||
| От снега: - кратковременные - длительнодействующие | 1,5 0,75 | 15,66 7,83 | 1,4 1,4 | 21,92 10,96 |
| На перекрытия: - кратковременные - длительнодействующие | 1,5 0,3 | 15,66 3,13 | 1,3 1,3 | 20,36 4,07 |
| ИТОГО | 42,28 | 57,31 |
Нормативная нагрузка на 1 п.м.стены:
- постоянная N = 1028,76/3,6 = 285,8 кН;
- вр. длит. действия N = (10,96 + 4,07)/3,6 = 4,2 кН;
- вр. крат. действия N = (21,92 + 20,36)/3,6 = 11,7 кН.
Коэффициент надежности для сооружений (II класс) γn = 0,95
для нагрузок (постоянные) γ1 = 0,95
(временные) γ2 = 0,9
Общая нагрузка:
N = 0,95(285,8*0,95 + (4,2+11,7)*0,9) = 271,5 кН
Определим расчетное сопротивление грунта:
где γс1=1,2, γс2=1,1 – коэффициенты со СНиП 2.02.01-83*;
k=1,1;
kz=1, т.к. b<10м (b – ширина подошвы);
My = 1,15; Mq = 5,59; Mc = 7,95;
d1 = 0,85 – глубина заложения подошвы фундамента;
db = 1,2 – глубина подвала от уровня планировки здания до пола подвала.
Найдем среднее давление под подошвой фундамента:
Nф = 24*(0,6*0,5*1)*2+0,3*1,2*1=23,04кН
Nг = 18,5*1,2*0,35 = 7,77 кН
R = 381,19 кПа > Р = 251,93 кПа – неравенство выполнено → усилений под наружную стену не требуется.
Рассмотрим фундамент под внутренней стеной.
N = 2*Nнаруж. = 2*271,5 = 543 кН
N = 0
Pср = 
= 471,7 кПа
R= 381,19 кПа < Р = 471,7 кПа – неравенство не выполняется → рассчитать на сколько необходимо увеличить размер опорной подушки и ее параметры.
Принимаем ширину опорной подушки 1,6 м.
кПа
Nф = 24*(0,6*0,5*1*2 + 0,3*1,6*1) = 25,92 кН
Рср = 
кПа
R = 381,19 кПа > Р = 355,6 кПа – неравенство выполняется.
Необходимо определить недогруз:
Недогруз = 355,6/391,4*100 – 100 = 9,1% < 10%
Произведем расчет деформации основания:
| γ, [кН/м] | Δi, м | z, м | Ϭzq | ξ=2z/b | α | Ϭzp | 
| |
| 18,5 | 0,6 | 0,6 | 11,1 | 0,75 | 0,893 | 297,73 | 260,56 | |
| 18,5 | 0,6 | 1,2 | 22,2 | 1,5 | 0,67 | 223,38 | ||
| 195,71 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 1,8 | 33,3 | 2,25 | 0,504 | 168,03 | ||
| 150,2 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 2,4 | 44,4 | 0,397 | 132,36 | |||
| 120,36 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 55,5 | 3,75 | 0,325 | 108,36 | |||
| 100,03 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 3,6 | 66,6 | 4,5 | 0,275 | 91,69 | ||
| 85,36 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 4,2 | 77,7 | 5,25 | 0,237 | 79,02 | ||
| 74,19 | ||||||||
| 18,5 | 0,6 | 4,8 | 88,8 | 0,208 | 69,35 | |||
| 986,41 | ||||||||
| Итого: |
P0 = Р – Ϭzq = 355,6 – 22,2 = 333,4 кПа
Ϭzq = 1,2*18,5 = 22,2
Находим величину полной стабилизационной осадки:
S = 0,8*0,6*986,41/16500 = 0,0287 = 2,8 см < 10 см – условие соблюдается, не превышает предельно допустимого значения.
Вывод: При реконструкции существующего здания и надстройки 7-этажного жилого дома до 9-этажного необходимо по внутренним стенам увеличить опорные подушки с 1,2м до 1,6 м.
Способы замены: