Выбор типа фундамента и определение его размеров

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………3

1. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения…………..…....4

1.1 Выбор глубины заложения подошвы фундамента……………………4

1.2 Выбор типа фундамента и определение его размеров….…...……....14

1.3 Вычисление вероятной осадки фундамента………………………….16

1.4 Расчет прочности тела фундамента………………………………….....28

2. Расчет и конструирование свайных фундаментов…………………………...31

2.1 Расчет и конструирование свайного фундамента…………..…….….31

2.2 Проектный отказ свай………………………………………………….26

2.3 Проверка прочности тела ростверка………………………………….37

2.4 Расчет основания свайного фундамента по деформациям……….…39

Заключение..…………………………………………………………………48

Список использованной литературы………………………………………49

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» рассчитаны и запроектированы фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты. Приведены необходимые данные по инженерно-геологическим изысканиям, схемы сооружений и действующие нагрузки по расчетным сечениям. Расчет оснований и фундаментов произведен в соответствии с нормативными документами

СНБ 5.01.01-99 Основания и фундаменты зданий и сооружений.

СНБ 5.03.01-02 Бетонные и железобетонные конструкции.

П11-01 к СНБ 5.01.01-99 Геотехнические реконструкции оснований и фундаментов зданий и сооружений.

П13-01к СНБ 5.01.01-99 Проектирование забивных свай.

 

 

Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения

При проектировании оснований и фундаментов всегда можно предложить ряд вариантов конструктивных решений. Так, например, рассматривают варианты с различными типами фундаментов или варианты с различными отметками подошвы фундамента, учитывая при этом несущую способность грунтов основания. На основе технико-экономических сравнений следует выбрать наиболее рациональный вариант.

В качестве фундаментов мелкого заложения принимаем столбчатые фундаменты.

 

Выбор глубины заложения подошвы фундамента

Минимальную глубину заложения подошвы фундамента предварительно назначают по конструктивным соображениям. Определим расчетную глубину промерзания d_{f ,} вычисляемую по формуле:

d_f= k_h·d_fn,

где d_fn – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов. (По СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология»).По варианту №15 принимаем равной 1.35 м;

k_h – коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен по ТКП 45-5.01-67-2007. Принимаем равным 1.1 для здания с неотапливаемым подвалом.

d_f = 1.1·1.35=1.5 м

Т.к. по заданию грунт песчаный, то он не подвержен пучению при промерзании, значит не зависит от d_f.

За относительную отметку 0.000 принят уровень чистого пола первого этажа, что соответствует абсолютной отметке 203.300 м.

Отметка планировки 202.600 м.

Подошва фундамента расположена отметке 201.100 м.

 

Выбор типа фундамента и определение его размеров

При расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы среднее давление Р под подошвой центрально нагруженного фундамента не превышало расчетного сопротивления грунта R: Р £ R. Для внецентренно нагруженного фундамента предварительно проверяются три условия:

Р_max £ 1.2R; P £ R; P_min > 0.

Расчетное сопротивление грунта основания R, кПа определяется по формуле:

,

где g_с1 и g_с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по СНБ 5.01.01-99, таблица В1 (g_с1=1,4, g_с2=1,4 – так как L/H=48/31.7=1.13м)

k - коэффициент, принимаемый равным 1, если прочност­ные характеристики грунта j и С определены непосредственными испытаниями (для нашего случая), и 1,1 - если они приняты потаблицам;

M_y, M_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по ТКП 45-5.01-67-2007;

b - ширина подошвы фундамента (меньшая его сторона),м;

К_z - коэффициент, принимаемый: K_z = 1 при b < 10 м;

g_II’ - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), а при наличии подземных вод с учетом ее взвешивающего действия), кН/м³.

g_II - то же для естественных грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента до глубины 2b, кН/м³;

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

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

,

где h_s- толщина слоя грунта выше подошвы фундаментов подвале, м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола под­вала, кН/м³ (для бетонного пола g_cf= 22 кН/м³);

d_b - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом шириной В £ 20 м и глуби­ной более 2 м принимается d_b= 2м; при ширине подвала В > 20 м принимается d_b= 0), м. В нашем случае d_b принимается 2м, так как ширина подвала 18м и расстояние от уровня планировки до пола подвала 2,3 м.

При наличии подземных вод удельные веса g_II' и g_II определяются с учетом взвешивающего действия воды (для слоев грунта, нахо­дящихся ниже зеркала подземных вод) g_sb по формуле:

,

где g_s и g_w – удельные веса, соответственно частиц грунта и воды, кН/м³;

е – коэффициент пористости грунта.

Давление под подошвой фундамента определяется из следующих зависимостей:

- для центрально нагруженного фундамента:

;

- для внецентренно нагруженного фундамента:

;

;

.

Здесь P, P_max и P_min – соответственно среднее, максимальное и минимальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;

N_0,II – расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента, кПа;

M_0,II – расчетный изгибающий момент, кНм;

g_m - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта над его уступами, принимаемый равным 20...22 кН/м³. Примем g_m= 22 кН/м³;

d - глубина заложения фундамента (для подвальных помещений - глубина заложения от пола подвала), м;

A - площадь подошвы фундамента, м²;

W- момент сопротивления площади подошва фундамента в направлении действия момента, м³.

Выполнения условий P £ R, P_max £ 1,2R и P_min ≥ 0 можно достигнуть путем нескольких попыток, решая систему уравнений относительно величины b. Более удобным является определение ширины подошвы фундамента b графическим способом, в точке пересечения графиков функций R = f (b) и p_max= f (b) – для центральной нагрузки и 1,2R = f (b) и p_max= f (b) – для внецентренной нагрузки.