- •Исходные данные
- •Инженерно-геологические условия
- •Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов Вычисление дополнительных характеристик грунтов
- •Глина игэ - 2
- •Супесь игэ - 12
- •Суглинок игэ - 4
- •Определение веса фундамента NфIi
- •Определение среднего давления p по подошве фундамента
- •Определение осадки фундамента
- •Крен дымовой трубы
- •Расчет ростверка на продавливание колонной
- •Расчет осадки свайного фундамента
- •Расчет дымовой трубы Определение глубины заложения ростверка
- •Выбор типа, длины и марки сваи
- •Определение несущей способности основания сваи Fd
- •Расчет ростверка на продавливание колонной
- •Расчет осадки свайного фундамента
- •Фундамент на песчаной подушке
- •Собираем нагрузки, передаваемые подошвой фундамента на искусственное основание Определение веса фундамента NфIi
- •Определение среднего давления p по подошве фундамента
- •Расчет осадки фундамента
- •Расчет дымовой трубы
- •Собираем нагрузки, передаваемые подошвой фундамента на искусственное основание Определение веса фундамента NфIi
- •Определение среднего давления p по подошве фундамента
- •Расчет осадки фундамента
- •Определение экономических показателей рассматриваемых вариантов фундаментов и выбор основного
- •Фундамент на естественном основании
- •Фундамент на песчаной подушке
- •Свайный фундамент
- •Гидроизоляция подземных частей здания
- •Рекомендации по производству работ
- •Список литературы
Определение веса фундамента NфIi
Собственный вес фундамента можно определить по следующей формуле:
Gф =Vф*γжб
где Vф – объем фундамента, м3
γжб - удельный вес железобетона, равный 25 кн/м3
Vф = Vстаканов + Vплиты = [(0,8*0,5*0,8 – 0,5*0,4*0,4)*18+(0,5*1,4*0,8 – 2*0,4*0,5*0,4)*4]+0,5*38*20 = 4,32+1,6+380 = 389 м3
Gф =389*25 = 9725 кН
Определение среднего давления p по подошве фундамента
P=110 кН/м2 < R=315 кПа. При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа.
Определение осадки фундамента
Вычисление осадки фундамента на естественном основании допускается выполнять с использованием расчётной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства методом послойного суммирования:
где - безразмерный коэффициент, равный 0,8;
zp,i - среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi - толщина i-го слоя грунта, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
Еi - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения;
z,i - среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса грунта, выбранного при отрывке котлована;
Ее,i - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, при отсутствии опытных определений модуля деформации Ee,i для сооружений II и III уровней ответственности допускается принимать Ee,i = 5Ei.;
n - число слоёв, на которые разбита сжимаемая толща основания.
При расчёте осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, второе слагаемое в формуле допускается не учитывать.
Вертикальное напряжение от внешней нагрузки:
где α – коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 СП 22.13330.2011 в зависимости от относительной глубины ξ=2z/b;
р – давление по подошве фундамента от внешних нагрузок;
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента и на глубине z от подошвы прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов определяют по формуле:
Точка |
z, м |
σzg, кПа |
η |
ξ |
α |
σzp, кПа |
Слой |
σzp,i, кПа |
hi, |
Ei, МПа |
si, см |
см |
|||||||||||
0 |
0 |
48 |
2 |
0,0 |
1 |
62,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
0,5 |
52 |
2 |
0,1 |
0,994 |
61,6 |
1 |
61,8 |
50 |
5 |
0,49 |
2 |
1 |
62 |
2 |
0,1 |
0,994 |
61,6 |
2 |
61,6 |
50 |
14 |
0,18 |
3 |
1,5 |
71 |
2 |
0,2 |
0,988 |
61,3 |
3 |
61,4 |
50 |
14 |
0,18 |
4 |
2 |
81 |
2 |
0,2 |
0,988 |
61,3 |
4 |
61,3 |
50 |
14 |
0,18 |
5 |
2,5 |
91 |
2 |
0,3 |
0,981 |
60,8 |
5 |
61,0 |
50 |
14 |
0,17 |
6 |
3 |
100 |
2 |
0,3 |
0,981 |
60,8 |
6 |
60,8 |
50 |
14 |
0,17 |
7 |
3,5 |
110 |
2 |
0,4 |
0,975 |
60,5 |
7 |
60,6 |
50 |
14 |
0,17 |
8 |
4 |
119 |
2 |
0,4 |
0,975 |
60,5 |
8 |
60,5 |
50 |
14 |
0,17 |
9 |
4,5 |
129 |
2 |
0,5 |
0,949 |
58,8 |
|
|
|
|
|
10 |
5 |
139 |
2 |
0,5 |
0,949 |
58,8 |
|
|
|
|
|
11 |
5,5 |
149 |
2 |
0,6 |
0,922 |
57,2 |
|
|
|
|
|
12 |
6 |
160 |
2 |
0,6 |
0,922 |
57,2 |
|
|
|
|
|
13 |
6,5 |
171 |
2 |
0,7 |
0,899 |
55,7 |
|
|
|
|
|
14 |
7 |
182 |
2 |
0,7 |
0,899 |
55,7 |
|
|
|
|
|
15 |
7,5 |
192 |
2 |
0,8 |
0,869 |
53,9 |
|
|
|
|
|
16 |
8 |
203 |
2 |
0,8 |
0,869 |
53,9 |
|
|
|
|
|
17 |
8,5 |
214 |
2 |
0,9 |
0,833 |
51,6 |
|
|
|
|
|
18 |
9 |
225 |
2 |
0,9 |
0,833 |
51,6 |
|
|
|
|
|
19 |
9,5 |
235 |
2 |
1,0 |
0,797 |
49,4 |
|
|
|
|
|
20 |
10 |
246 |
2 |
1,0 |
0,797 |
49,4 |
|
|
|
|
|
21 |
10,5 |
257 |
2 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
11 |
268 |
2 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑=1,72 |
где zg,0 – напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента.
До УГВ:
На уровне между подошвой фундамента и 2 слоем:
На уровне подошвы фундамента:
На уровне 2 и 3 слоев:
На подошве 3 слоя:
Дополнительное давление на основание:
В соответствии с п. 5.6.5 расчётная осадка основания не должна превышать допускаемое значение:
Расчет дымовой трубы
Определение типа фундамента и глубины его заложения
Для данной схемы сооружения принимаем плитный фундамент.
Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки:
hз ≥df , где df =1,5 м, - глубина сезонного промерзания грунта.
Для данного варианта фундамента следует учесть наличие подводящих каналов, глубина заложения которых равна -3,000 м.
Принимаем глубину заложения подошвы фундамента hз = 3,0+0,5+0,5 = 4 м.
Определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане: ширины b и длины l.
Для фундаментной плиты размеры задаются конструктивно на 0,5 м больше размеров здания.
Таким образом, принимаем круглый фундамент диаметром 5,6 м.
Площадь фундамента А=0,25*π*d2 = 0,25*3,14*5,62 = 24,6 м2
Определение расчетного сопротивления фундамента R с учетом принятой ширины подошвы
Расчётное сопротивление грунтов определяется в соответствии с п. 5.6.7 СП 22.13330.2011:
Определение веса фундамента NфII
Собственный вес фундамента можно определить по следующей формуле:
Gф =Vф*γжб
где Vф – объем фундамента, м3
γжб - удельный вес железобетона, равный 25 кн/м3
Vф=Vстакана+Vплиты=24,6*0,5+(0,25*3,14*4,62*3,5–0,25*3,14*3,5*32)=46 м3
Gф =46*25 = 1150 кН
Определение среднего давления p по подошве фундамента
P=232 кН/м2 < R=296 кПа. При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа.
Определение осадки фундамента
Вычисление осадки фундамента на естественном основании допускается выполнять с использованием расчётной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства методом послойного суммирования:
Точка |
z, м |
σzg, кПа |
η |
ξ |
α |
σzp, кПа |
Слой |
σzp,i, кПа |
hi, |
Ei, МПа |
si, см |
см |
|||||||||||
0 |
0 |
48 |
1 |
0,0 |
1 |
184,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
0,5 |
52 |
1 |
0,2 |
0,976 |
179,6 |
1 |
182 |
50 |
5 |
1,45 |
2 |
1 |
62 |
1 |
0,4 |
0,949 |
174,6 |
2 |
177 |
50 |
14 |
0,51 |
3 |
1,5 |
71 |
1 |
0,5 |
0,901 |
165,8 |
3 |
170 |
50 |
14 |
0,49 |
4 |
2 |
81 |
1 |
0,7 |
0,804 |
147,9 |
4 |
157 |
50 |
14 |
0,45 |
5 |
2,5 |
91 |
1 |
0,9 |
0,704 |
129,5 |
5 |
139 |
50 |
14 |
0,40 |
6 |
3 |
100 |
1 |
1,1 |
0,599 |
110,2 |
6 |
120 |
50 |
14 |
0,34 |
7 |
3,5 |
110 |
1 |
1,3 |
0,508 |
93,5 |
7 |
102 |
50 |
14 |
0,29 |
8 |
4 |
119 |
1 |
1,4 |
0,469 |
86,3 |
8 |
89,9 |
50 |
14 |
0,26 |
9 |
4,5 |
129 |
1 |
1,6 |
0,39 |
71,8 |
9 |
79 |
50 |
14 |
0,23 |
10 |
5 |
139 |
1 |
1,8 |
0,338 |
62,2 |
10 |
67 |
50 |
22 |
0,12 |
11 |
5,5 |
149 |
1 |
2,0 |
0,285 |
52,4 |
|
|
|
|
|
12 |
6 |
160 |
1 |
2,1 |
0,267 |
49,1 |
|
|
|
|
|
13 |
6,5 |
171 |
1 |
2,3 |
0,232 |
42,7 |
|
|
|
|
|
14 |
7 |
182 |
1 |
2,5 |
0,204 |
37,5 |
|
|
|
|
|
15 |
7,5 |
192 |
1 |
2,7 |
0,183 |
33,7 |
|
|
|
|
|
16 |
8 |
203 |
1 |
2,9 |
0,162 |
29,8 |
|
|
|
|
|
17 |
8,5 |
214 |
1 |
3,0 |
0,151 |
27,8 |
|
|
|
|
|
18 |
9 |
225 |
1 |
3,2 |
0,13 |
23,9 |
|
|
|
|
|
19 |
9,5 |
235 |
1 |
3,4 |
0,118 |
21,7 |
|
|
|
|
|
20 |
10 |
246 |
1 |
3,6 |
0,106 |
19,5 |
|
|
|
|
|
21 |
10,5 |
257 |
1 |
3,8 |
0,097 |
17,8 |
|
|
|
|
|
22 |
11 |
268 |
1 |
3,9 |
0,092 |
16,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑=4,53 |
До УГВ:
На уровне между подошвой фундамента и 2 слоем:
На уровне подошвы фундамента:
На уровне 2 и 3 слоев:
На подошве 3 слоя:
Дополнительное давление на основание:
В соответствии с п. 5.6.5 расчётная осадка основания не должна превышать допускаемое значение: