
- •Курсовой проект механика грунтов
- •Санкт - Петербург
- •1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки 5
- •2. Разработка вариантов фундаментов 15
- •Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки
- •Исходные данные и размещение здания
- •1.2 Вычисление дополнительных характеристик
- •Определение расчетного сопротивления грунта основания
- •Разработка вариантов фундаментов
- •Расчёт фундамента на естественном основании
- •Определение глубины заложения подошвы фундамента
- •Расчёт по прочности грунта основания
- •Проверка фундамента по деформациям
- •Расчёт технико-экономических показателей
- •Расчёт фундамента на забивных железобетонных сваях
- •2.2.1. Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •Выбор типа, длины и марки сваи.
- •Определение расчётного сопротивления сваи
- •Расчёт и конструирование ростверка
- •– Условие выполняется. В данном случае допускается недогрузка до 10%. Если это условие не соблюдается, то можно принять сваю другой марки и произвести расчет заново.
- •Проверка прочности ростверка
- •Расчёт осадки свайного фундамента
- •Расчёт технико-экономических показателей
- •Расчёт фундамента на искусственном основании
- •Выбор материала подушки
- •Определение глубины заложения подошвы фундамента
- •Определение расчётного сопротивления грунта основания
- •Расчёт по прочности грунта основания
- •Расчёт по деформациям
- •Расчёт технико-экономических показателей
- •Расчет и проектирование выбранного варианта фундамента.
- •Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •Выбор типа, длины и марки сваи.
- •Определение расчётного сопротивления сваи
- •Расчёт и конструирование ростверка
- •Определение расчётного сопротивления сваи
- •Расчёт и конструирование ростверка
- •Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •Выбор типа, длины и марки сваи.
- •Определение расчётного сопротивления сваи
- •Расчёт и конструирование ростверка
- •Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •Выбор типа, длины и марки сваи.
- •Определение расчётного сопротивления сваи
- •Расчёт и конструирование ростверка
- •4.Рекомендации по производству работ
Разработка вариантов фундаментов
Расчёт фундамента на естественном основании
Определение глубины заложения подошвы фундамента
Нормативная глубина сезонного промерзания для г. Вологда составляет 1.4м. Расчётное значение глубины промерзания определится:
.
При наличии подвала глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки определяется по формуле:
,
где
– глубина подвала – расстояние от
уровня планировки до пола подвала;
– высота ступени
фундамента,
;
Расчётное сопротивление грунта на этой глубине составляет:
R0 = 190,35 кПа. Расчёт будем производить для наиболее нагруженного фундамента №2.
Расчёт по прочности грунта основания
Расчётная
комбинация усилий для этого фундамента
будет:
Требуемая площадь подошвы фундамента:
.
Принимаем размеры подошвы, руководствуясь табл. 2.1 [3]:
. Фактическая площадь подошвы фундамента:
.
Давление подошвы фундамента на грунт:
,
где:
.
4.
Проверка прочности по грунту:
,
где:
db
= 0
При устройстве стандартных сборных фундаментов допускается недогрузка до 10%.
5. Конструкция фундамента:
Проверка фундамента по деформациям
Выполняется методом послойного суммирования.
Целью расчета является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность.
Расчет сводится к удовлетворению условия:
S£Su
где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения.
Осадка основания S может быть рассчитана различными методами, и в частности с использованием схемы в виде линейно деформируемого полупространства или слоя, методом эквивалентного слоя, предложенным Н. А. Цытовичем, или же методом ограниченной сжимаемой толщи (Б. И. Далматова).
Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:
где b-безразмерный коэффициент, равный 0,8;
szp.i-среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi и Еi-соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;
n-число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Для построения эпюр szg и szp разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя hi может быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают hi£0,4b таким образом, чтобы одна из точек находилась на границе двух различных по составу грунтов.
В нашем случае высота элементарного слоя hi=0,4×3,45=1,38 м.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента szg 0 при планировке срезкой определится по формуле:
szg 0=g¢d
szg 0=14,03х3,45=48,4м2.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта szg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле
где gi и hi – удельный вес и толщина i-го слоя грунта.
Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
,
где p2 – среднее давление под подошвой фундамента.
Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся по формуле:
;
.
где a-коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента h=l/b и относительной глубины x=2z/b.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=Hс там, где szp=0,2szg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E<5 МПа, то граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия szp=0,1szg.
Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу:
Таблица 4. К расчёту осадки фундамента
Грунт |
Номер точки |
z , м |
szg |
h=l/b |
z=2z/b |
a |
szp |
szp i |
Ei |
Глина |
0 |
0 |
48,4 |
1,3
|
0 |
1,000 |
134.7 |
134 |
4000 4000 18000 |
Глина |
1 |
0,25 |
50,425 |
0,138 |
0,990 |
133,3 |
|||
Супесь |
2 |
1,65 |
65,53 |
0,917 |
0,796 |
107,2 |
120,25 |
||
Супесь Суглинок |
3 |
3,05 |
80,64 |
1,69 |
0,512 |
68,97 |
88,08 |
18000 12000 |
|
4 |
4,45 |
93,42 |
2,47 |
0,325 |
43,78 |
56,37 |
|||
Суглинок |
5 |
5,85 |
106,2 |
3,25 |
0,191 |
25,7 |
34,74 |
12000 |
|
Суглинок |
6 |
7,25 |
118,98 |
|
4 |
0,13 |
17,51 |
21,6 |
12000 |
Суглинок |
7 |
8,65 |
131,76 |
|
4,8 |
0,1 |
13,47 |
15,49 |
12000 |
Суглинок |
8 |
9,05 |
135,5 |
|
5,02 |
0,092 |
12,4 |
12,93 |
12000 |
М
ощность
сжимаемого слоя Нс
= 6,6 м (Е>5 МПа)
Рисунок 5. Определение осадок фундамента послойным суммированием.
Осадка фундамента вычисляется:
.