ПЗ_Основ-я_и_фунд-ты

Грузовые площади:

По оси А-А

11

Сбор нагрузок

NБ Б (стена+

3 . Определение глубины заложения фундамента

Глубину заложения фундаментов выбираем с учетом следующих факторов:

1.Конструктивных особенностей зданий и сооружений.

2.Характера напластования, вида и состояния грунтов состояния.

3.Положение уровня грунтовых вод.

4.Величины и характера нагрузок, действующих на основание и фундаменты.

5.Глубины сезонного промерзания и оттаивания.

6.Глубины заложения фундаментов близко расположенных существенных зданий и сооружений.

Подземная часть несущих конструкций, входящих в нулевой цикл, в процессе строительства состоит из бетонных блоков стен подвалов и железобетонных фундаментных плит. В качестве основания фундаментов принят II слой .

Определяем глубину заложения фундамента из таких параметров:

при выборе глубины заложения фундамента используем анализ инженерно-геологических условий строительной площадки. В связи с тем, что в растительном слое находится много органических веществ, имеет большую сжимаемость, находится слой глубины промерзания, принимать этот слой под основу фундамента невозможно. Этот слой необходимо срезать и устроить фундамент. Если учитывать то что уровень подошвы должны находится минимум на 1м выше УГВ (108,4 м) .

Согласно условий СНиП глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта. Коэффициент kn = 0,6 для зданий с подвалом и средней температурой воздуха в помещении +10 0С будет равен 0,6.

Расчетная глубина промерзания:

d = kn * dn = 0.6 * 0,9 = 0,54 м

Высота подушки фундамента 0.3 м.

14

d (1.2 0.3) 139.9 110.7 м

Фундамент опирается на пески пылеватые плотные.

Вывод: принимаем глубину заложения фундамента – 2,0м

Перед устройством фундамента необходимо будет устраивать работы по укреплению основания и проведению дренажных работ.

4. Определение размеров подошвы фундамента

Основные размеры фундаментов малого заложения в большинстве случаев определяются исходя из расчѐта оснований по деформациям. При этом принимают во внимание конструктивные соображения, характер действующих нагрузок, условие работы грунтового основания, а также их прочностные и деформативные характеристики.

В соответствии с нормами проектирования конструкций все нагрузки считаются приложенными в центре тяжести подошвы фундамента. Основным методом расчѐта является расчѐт по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний. При расчѐте деформаций основания с использованием расчѐтных схем, среднее давление под подошвой фундамента P не должно превышать расчѐтного сопротивления грунта основания R .

1 – стена; 2 – фундаментний блок;

3 – основа; 4 – фундаментная подушка;

5 - гидроизоляция; 6 – отмостка; 7 – несущий слой; 8 – подстилающий слой.

Критерии выбора размеров подошвы фундамента базируются на условиях расчета основ о граничным состояниям. Расчет проводят в линейно –деформированной основе, которая используется при выполнении условий:

- для центрально сжатых(т.е. для наших фундаментов) Р ≤ R.

15

Где Р – среднее давление под подошвой фундамента внешнего напряжения; R – расчетное сопротивление грунта основания.

Среднее давление под подошвой фундамента находят по формуле:

Где N- результирующая вертикальная сила на обрезе фундамента, кПа;

А- площадь подошвы фундамента,м2;

Расчѐтное сопротивление грунта:

γc1 и γc2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы различных грунтов в основании фундаментов;

с1 =1,25 – (т.к. IL 0, 25 );

с 2 =1,2 (т.к. L/Н<1,5)

k – 1.1 (т.к. физико-механические характеристики грунта приняты по СНиП 2.02.01-83); kz =1 (если ширина подошвы менее 20м);

Мγ, Мq, Мс – безразмерные коэффициенты по СНиП в зависимости от n .

При n =23 Мγ=0,69

Мq=3,65

Мс=6,24

Cn =25 кПа - удельное сцепление грунта, кПа; db =0,57 ;

d1=2,0м (глубина заложения фундамента);

γ/ - удельный вес грунта расположенного выше подошвы фундамента.

γ– удельный вес грунта расположенного под подошвой фундамента.

18, 6 кН/ м3

Примем bф 1, 2м R =371,59 кН / м2

16

Определим Р:

- под самонесущую стену:

Р1 54, 432 45, 36кН / м2 ( при bф 1, 2м ) 1*1, 2

45, 36кН / м2 < R=371,59кН / м 2

- под наружную несущую стену:

Р2 187, 39 156,16кН / м2 ( при bф 1, 2м ) 1*1, 2

156,16кН / м2 < R=371,59кН / м 2

- под внутреннюю стену:

Р3 218, 43 182, 025кН / м2 ( при bф 1, 2м ) 1*1, 2

182, 025кН / м2 < R=371,59кН / м 2

Т.к. все условия выполнены, принимаем ширину подошвы фундамента bф 1, 2м , принимаем

фундментные подушки марки Фл 12.12.

5.Расчет сваи.

Врасчѐт и проектирование свайных фундаментов включается решение следующих вопросов: 1. Выбор материала сваи; 2. определение необходимого размера сваи и допускаемого давления на сваю;

3. определения количества свай в ростверке;

4. размещение свай в плане;

5. расчѐт прочности основания свайного фундамента.

Принимаем висячую сваю с опиранием сваи на 5 слой (пески средней плотности).

Принимаю сваю квадратного сечения С10-30 с длиной призматической части Lпр.части = 10 м ,

сечение 30*30 см.

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R = 2650кПа (при глубине заглубления конца сваи 11.5 м).

17

Определяем расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи по таблицам СНиП в зависимости от грунта:

В расчетах давление в плоскостях острия сваи принимаются равномерно распределенным, а

силы трения передаются на плоскость острия сваи под углом α:

Принимаем погружение с закрытым нижним концом свай механическими молотами.

Определяем несущую способность сваи:

N

Fd Rs Rs ( cr R A U cf fi hi )

i 1

где γc = 1, γcr = γcfi = 1 – коэффициенты условий работы;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи; U 4 30 120см - периметр сваи;

18

А 30 30 900см2 - площадь поперечного сечения сваи;

fi – расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи; hi – мощность слоя грунта.

Fd 1 1 2650 0.09 1.2 1 2.5 41.25 1 4.5 9.5 1 6.5 10 1 8.5 19 1 10.5 34.5 973.125кН

Расчетное значение прочности (несущей способности):

Nсв Fd

к

к 1, 4 - коэффициент надежности по грунту;

Nсв 973.125 695.089кПа 1.4

Вывод: свая выдержит наибольшую нагрузку от внутренней несущей стены N 218.43кПа .

Определим условную ширину опирания на грунт (bусл.):

bусл dсв 2 lсв tg 0.3 2 10 0.106 2.4м

Определим нагрузку на основание (на 1м погонный):

P N Nсв N рост Nгр

Aусл

Аусл - площадь условного свайного фундамента;

N = 218.43 кН – вес от стены (наибольший);

Nсв = 2280кг = 22,8кН – вес сваи;

Для определения веса ростверка определим размеры ростверка.

Nрост = вр*аР*hР*γР =2.5*2.3*18.6*1.5= 160,425 кН – вес ростверка ,

где аР=2*3d+d+0.2=2*3*0.3+0.3+0.2=2.3 м - длина ростверка;

19

вр=2*lос +d+0.2=2*1+0.3+0.2=2.5 м - ширина ростверка.

hР, γР - глубина заложения ростверка и средний удельный вес грунта на уступах ростверка.

Расстояние между осями свай : 1м

Nгр – вес грунта = 18.6 * 0.3 + 18.7 * 4.2 + 20 * 3.5+19.8*2 = 193,72кН

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи:

R=2650 кН/м2

Вывод: условие P R выполняется, следовательно, свайные фундаменты запроектированы верно.

Условие удовлетворяет требованиям II группе предельных состояний.

20