
- •Курсовой проект по теме «Проектирование конструкции фундамента сооружения»
- •Подготовительная часть.
- •Краткая характеристика сооружения.
- •Краткая характеристика инженерно геологических условий.
- •Нагрузки, передаваемые на фундамент.
- •Физико-механические характеристики грунтов.
- •Выбор вариантов фундамента.
- •2. Проектирование фундамента мелкого заложения.
- •2.1. Выбор глубины заложения подошвы и конструкции фундамента.
- •2.3. Определение величин давлений под подошвой фундамента.
- •2.4. Определение величины расчётного сопротивления грунта.
- •2.5. Расчет основания по деформациям (осадки фундамента)
- •2.6. Расчёт на устойчивость на сдвиг и опрокидывание.
- •2.7. Расчёт на прочность конструкции фундамента
- •2.8. Расчёт на устойчивость морозному вспучиванию грунта
- •Проектирование свайного фундамента.
- •Выбор конструкций свай и ростверка.
- •Определение несущей способности сваи
- •Проверка несущей способности фундамента (по грунту).
- •Определение размеров и объёма условного массивного свайного фундамента.
- •Определение величины равнодействующей вертикальной силы в уровне нижних концов свай (Nус) и вертикального давления в уровне подошвы условного массивного свайного ф-та (Рус)
- •Определение давления в уровне подошвы условного массивного фундамента.
- •3.7. Определение расчётного сопротивления грунта в уровне подошвы массивного фундамента.
- •Расчёт деформаций основания условного массивного фундамента (осадки фундамента).
- •3.9. Расчёт на устойчивость: на сдвиг, опрокидывание.
- •3.10. Расчёт на устойчивость ???????? вспучива ???? грунта.
- •Определение стоимости вариантов ф-та.
- •Для свайного ф-та (2вар)
- •5. Эскизный проект производства работ по сооружению …….. (рекомендуемого варианта ф-та)
- •5.1. Последовательность основных технологических операций.
- •5.2. Обоснование конструкции котлована (необходимость крепления стенок и устройства водоотвода)
- •5.3. Выбор технологического оборудования (строительных механизмов)
- •5.4. Основные требования по технике безопасности при производстве работ.
2.4. Определение величины расчётного сопротивления грунта.
(1) Для колонны в подвале:
(7)
(2) Для колонны вне подвала:
(7)
- коэффициенты с стр. 26[5]
K=Kz=1
=f(
)
- коэффициенты (стр.24[5])
= ….(см. табл. 1)
,
- удельный вес грунта ниже, выше подошвы
фундамента с учетом взвешивающего
действия воды (см. табл.1)
CII=C=…. см. табл.1 для грунта под подошвой фундамента
R= …..(……+……+……+……..+)
Таким образом из 2.3 и 2.4 видим
P=…<R=…..
Pmax=…..<1.2R=….
Pmin=….>0
Следовательно, можно рассчитывать деформации грунта основания по СНиП, где предполагается расчетная модель в виде упруго-деформируемого полупространства.
2.5. Расчет основания по деформациям (осадки фундамента)
Деформации грунтовых оснований происходят вследствие их сжатия от вертикальных дополнительных нормальных напряжений от сооружения, передаваемых через подошву фундамента.
Дополнительные
напряжения
- это разница напряжений от веса
сооружения и собственного веса грунта
в уровне подошвы фундамента. Они
уменьшаются по мере удаления вниз от
подошвы фундамента.
(см.с.17[5]),
где
,
- вертикальные cжимающие
напряжения от собственного веса грунта
в уровне подошвы фундамента.
P=….кПа
=…..кПа
P0=…. - ….=….кПа
см.
с.28,29[5]-коэффициент рассеивания напряжений
a= м, b= м - размеры подошвы фундамента
Вследствие наличия в сжимаемой толще разных грунтов со своими модулями деформаций Е см. табл.1 и переменных уменьшающихся по величине дополнительных напряжений следует вычислить деформации каждого слоя
(Si) по формуле
(
Полная
деформация определяется как сумма Si
, т.е.
и должно быть выполнено условие СНиП.
Sp
Su,
где Su
10
см - величина предельной осадки
фундамента.
- средние дополнительные напряжения
в рассматриваемом hi
слое.
hi 0.4b - толщина расчетного i-го слоя грунта.
Верх слоя удален от подошвы фундамента на расстоянии zi.
Низ - zi+1= zi+ hi
Деформациями
слоев грунта, в которых дополнительные
напряжения составляют
, пренебрегают.
Удобно
производить вычисления в табличной
форме см. с.18[5] и одновременно следует
построить эпюры напряжений:
и
на миллиметровке (рис.3), приняв вертикальный
масштаб М1:100, горизонтальный в 1см –
25кПа. Сначала вычисляем нормальные
вертикальные напряжения от собственного
веса грунта
,
предварительно разбив на миллиметровке сжимаемую толщу основания Нс≈3b на слои hi 0.4b
Желательно, чтобы в каждом слое грунта укладывалось целое число hi – слоёв.
Удельный
вес грунта следует принимать с учётом
взвешивающего действия воды (
по
табл. 1)
Расчеты
величин
ведем в таблице 2, результаты наносим
на схему рис.3.
и
т.д.
Расчет осадки фундамента: Табл.2
Номер расчетного слоя |
Глубина от подошвы фун-та до расчёт. слоя z, м (см) |
Толщина hi, м (см) |
Удельный вес грунта γi, кН/м3 |
Напряжение от собственного веса грунта σzg =Σγihi кПа |
0,2 σzg кПа
|
2Z/B при а/b=… |
Коэффициент αi |
Дополнительное напряжение σzp,кПа σpzi=αi·PO
|
Среднее доп-ное напряжение σzpi, кПа
|
Модуль деформации Еi кПа или МПа |
Деформация
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sp = |
ΣSi= |
…….. |
Вывод: Полная осадка фундамента равна … см, что меньше предельной величины Su = 10см
Эпюры σgz; 0,2σgz и σgz (кПа)
Z (м) Рис. 3
Вычислим
……
— …… = ……кПа
Далее
-
на гранях слоев hi
в пределах Hc
≈ 3b в таблице 2.
Результаты
наносим на схему рис.3. На схеме установили
отметку zk,
где
Если она попадает между слоями zi и z(i+1), то принимаем Hc=z(i+1).
Затем
вычисляем
в каждом слое. Вычисления произведены
в табл.2.
Далее вычисляем деформации hi слоев, суммируя их, определяем полную деформацию грунтового основания Sр в таблице 2.