Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Апреля 2010 в 18:32, Не определен
Введение 2
1. Оценка климатических, инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. 3
1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-95. 3
1.2 Определение физико-механических свойств грунтов по СНиП 2.02.01-83*. 5
1.3 Оценка влияния грунтовых вод на выбор типа и конструкции фундамента. 6
1.4 Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов. 6
1.5 Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор вариантов фундаментов. 7
1.6 Посадка здания, назначения плановых и высотных привязок. 7
2. Расчет и конструирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании. 8
2.1 Расчетная глубина промерзания грунтов. 8
2.2 Глубина заложения фундаментов. 9
2.3 Определение плановых размеров фундаментов мелкого заложения по расчетным сечениям из расчетов по II предельному состоянию. 10
2.4 Конструирование фундаментов мелкого заложения. 14
2.5 Расчет осадок фундамента. 15
3. Расчет свайного фундамента. 19
3.1 Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. 19
3.2 Определение несущей способности одиночной сваи. 20
3.3 Определение количества свай и их размещение в свайном фундаменте. 21
3.4 Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте (I предельное состояние). 24
3.5 Расчет условного свайного фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания (II предельное состояние). 25
Заключение. 26
где β - безразмерный коэффициент = 0,8
σzpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.
hi и Ei - соответственно толщина и модуль деформации i-ro слоя грунта.
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания.
Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: σzp по вертикали , проходящей через центр подошвы фундамента определяются по формуле:
где а - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: = 2z/b
p0 = p - σzq0 - дополнительное вертикальное давление на основание
p - среднее давление под подошвой фундамента;
σzq0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта
γi и Hi - удельный вес и толщина i-ого слоя грунта.
Проверяем наиболее опасное сечение с шириной подушки фундамента 2 м.
1. Строим эпюру напряжений от собственного веса грунта.
σzg1 = 0
σzg2 = 16 · 0,3 = 4,8 кПа
σzg3 = 18,8 · 1,5 + 4,8 = 33 кПа
σzg4 = 18,3 · 2,1 + 33 = 71,43 кПа
σzg5 = 20,3 · 1,1 + 71,43 = 93,76 кПа
σzg6 = 93,76 + 10 · 9,7 = 190,76 кПа
σzg0 = σzg3 + 0,8 · 18,3 = 47,64 кПа
2. Строим
эпюру напряжений от
р0 = 212,8 – 47,64 = 165,16 кПа
hi = 0,4 · 2 = 0,8 м.
Значения напряжений приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Расчет напряжений.
№ слоя | hi | Zi | α | ||
1 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,800 | 132,13 |
2 | 0,8 | 1,6 | 1,6 | 0,449 | 74,16 |
3 | 0,8 | 2,4 | 2,4 | 0,257 | 42,45 |
4 | 0,8 | 3,2 | 3,2 | 0,16 | 26,43 |
5 | 0,8 | 4 | 4 | 0,108 | 17,84 |
6 | 0,8 | 4,8 | 4,8 | 0,077 | 12,72 |
7 | 0,8 | 5,6 | 5,6 | 0,058 | 9,58 |
8 | 0,8 | 6,4 | 6,4 | 0,045 | 7,43 |
9 | 0,8 | 7,2 | 7,2 | 0,036 | 5,9 |
10 | 0,8 | 8 | 8 | 0,029 | 4,79 |
11 | 0,8 | 8,8 | 8,8 | 0,024 | 3,9 |
12 | 0,8 | 9,6 | 9,6 | 0,020 | 3,3 |
13 | 0,4 | 10,0 | 10,0 | 0,019 | 3,14 |
3. Определение сжимающей толщи грунта.
Строим эпюру σzp = 0,2·σzg
Сжимаемую толщу основания определяем графически - в точке пересечения
графиков
f(0,2·σzg0) и f(σzp)
Рисунок 4.
Расчетная
схема осадки.
4. Расчет
осадки:
Таблица 4.
Расчет осадки.
№ слоя | hi | Е мПа | σzp | |||
кровля | подошва | средний | ||||
1 | 0,8 | 9200 | 132,13 | 74,16 | 103,145 | 0,0089 |
2 | 0,8 | 9200 | 74,16 | 42,45 | 58,305 | 0,005 |
3 | 0,8 | 41000 | 42,45 | 26,43 | 34,44 | 0,00067 |
4 | 0,8 | 41000 | 26,43 | 17,84 | 22,135 | 0,00043 |
5 | 0,8 | 41000 | 17,84 | 12,72 | 15,28 | 0,00029 |
6 | 0,8 | 41000 | 12,72 | 9,58 | 11,15 | 0,00022 |
7 | 0,8 | 41000 | 9,58 | 7,43 | 8,505 | 0,00016 |
8 | 0,8 | 41000 | 7,43 | 5,9 | 6,665 | 0,00013 |
9 | 0,8 | 41000 | 5,9 | 4,79 | 5,345 | 0,00011 |
10 | 0,8 | 41000 | 4,79 | 3,9 | 4,345 | 0,000085 |
11 | 0,8 | 41000 | 3,9 | 3,3 | 3,6 | 0,00007 |
12 | 0,8 | 41000 | 3,3 | 3,14 | 3,22 | 0,000063 |
13 | 0,4 | 41000 | 3,14 | 3,14 | 3,14 | 0,000031 |
Исходя
из расчетной схемы осадки (рис.)
видно, что 0,2·σzg эпюра напряжения
от грунта пересекается с эпюрой напряжения
фундамента σzp пересекутся на водоупорном
грунте. Осадка не превышает допустимые
10 см.
Свайный фундамент состоит из свай и ростверка. Сваи передают нагрузку от сооружения на прочные грунты, а ростверки предназначены для распределения нагрузки между сваями от несущих конструкций сооружения. В работе применяются ростверки, заглубленные в грунт.
По характеру работы принимаются висячие сваи. Такие сваи воспринимают нагрузку за счет сопротивления грунта по боковой поверхности и острию сваи, так как они погружены в сжимаемые грунты и имеют перемещения.
По характеру устройства - забивные сваи.
Сваи железобетонные квадратного сечения, диаметром 30см.
Принимаем в качестве несущего слоя песок крупный, плотный, насыщенный водой, в который заделываем сваю на глубину 1 м.
- коэффициент условия работы сваи в грунте;
- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (7000);
- площадь поперечного сечения сваи (0,09 м2);
- наружный периметр поперечного сечения сваи (1,2 м);
- коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним
концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на
расчетное сопротивление грунта;
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта по боковой поверхности сваи;
- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
Расчетная нагрузка на сваю по грунту определяется:
- коэффициент надежности по нагрузке.
Рисунок 5.
Схема свай.
Определение
несущей способности и
Таблица 5.
№ слоя | hi ,м | zi ,м | fi ,кПа | fi· hi кН/м |
1 | 1 | 1,3 | 35 | 35 |
2 | 0,5 | 1,8 | 42,7 | 21,35 |
3 | 2 | 3,8 | 52,6 | 105,2 |
4 | 0,1 | 3,9 | 52,7 | 5,27 |
5 | 1 | 4,9 | 55,7 | 55,7 |
6 | 0,1 | 5,0 | 56 | 5,6 |
228,12 |
Считаем несущую способность сваи Fd.
Число
свай определятся по формуле:
NоI – расчетная нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли
Nc - принятая расчетная нагрузка
α - коэффициент , зависящий от вида свайного фундамента
α = 7,5 - для «ленты»
d - размер стороны сечения сваи = 0,3 м
hp - высота ростверка от уровня планировки до подошвы