- •Содержание
- •1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки.
- •1.1. Краткая характеристика здания.
- •1.2. Определение физико-механических характеристик грунтов.
- •1.3. Проверку наличия слабого подстилающего слоя.
- •1.4. Климатические особенности.
- •1.5. Общее заключение по строительной площадке.
- •2. Вариант фундамента мелкого заложения.
- •2.1. Расчетная схема.
- •2.2. Определение глубины заложения фундамента. Учет климатических особенностей.
- •Учет конструктивных особенностей.
- •2.3. Определение площади подошвы фундамента.
- •2.4. Конструирование фундамента.
- •2.5. Учет внецентренного нагружения.
- •2.6. Проверка прочности слабого подстилающего слоя.
- •2.7. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
- •2.8. Проверка на морозное пучение.
- •3. Вариант свайного фундамента. Забивные сваи.
- •3.1. Расчетная схема.
- •3.2. Выбор глубины заложения ростверка.
- •3.3. Выбор типа и размера свай.
- •3.4. Определение несущей способности одиночной сваи.
- •3.5. Определение количества свай в кусте.
- •3.6. Конструирование ростверка.
- •3.7. Учет внецентренного нагружения фундамента.
- •3.8. Проверка на морозное пучение.
- •3.9. Расчёт деформаций основания
- •4. Технико-экономическое сравнение вариантов.
- •4.1. Тэп варианта фундамента мелкого заложения.
- •4.2. Тэп варианта свайного фундамента (забивные сваи).
- •5. Расчет остальных фундаментов.
- •5.1. Фундамент №2.
- •5.1.1. Определение глубины заложения фундамента.
- •5.1.2. Определение площади подошвы фундамента.
- •5.1.3. Конструирование фундамента.
- •5.1.4. Учет внецентренного нагружения.
- •5.1.5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя.
- •5.1.6. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
- •5.1.7. Проверка на морозное пучение.
- •5.2. Фундамент №3.
- •5.2.1. Определение глубины заложения фундамента.
- •5.2.2. Определение площади подошвы фундамента.
- •5.2.3. Конструирование фундамента.
- •5.2.4. Учет внецентренного нагружения.
- •5.2.6. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
- •5.2.7. Проверка на морозное пучение.
- •5.3. Фундамент №4.
- •5.3.1. Определение глубины заложения фундамента.
- •5.3.2. Определение площади подошвы фундамента.
- •5.3.3. Конструирование фундамента.
- •5.3.4. Учет внецентренного нагружения.
- •5.3.5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя.
- •5.3.6. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
- •5.3.7. Проверка на морозное пучение.
- •Библиографический список:
3.6. Конструирование ростверка.
Рисунок 8. Конструирование ростверка.
;
;
3.7. Учет внецентренного нагружения фундамента.
Для определения распределения давления под подошвой фундамента предварительно определяется эксцентриситет приложения нагрузки.
Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле:
е = (М0I+Т0I·d)/(N0I+Nр+ N,гр);
е = (19+8,6·1,8)/(100+6.515+1.6065) = 0,32 м > l/30*l = 0,048 м – внецентренное нагружение.
Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагруженном фундаменте, определяем по формуле:
Рисунок 9. Схема внецентренного нагружения.
N max,min= NI/n ± (M·xmax,min)/åxi2 ;
где n - число свай;
x - расстояние от главной оси фундамента до оси сваи, для которой определяется нагрузка;
xi - расстояние от оси фундамента до оси каждой сваи,
M= М0I+Т0I·d=19+8.6·1.8=34.48 т·м
N max,min=108.12 /4 ± (34.48·0.375)/4·0.3752;
Nmax = 50.03 тс,
Nmin = 4.043 тс
Проверяем условия:
Nmax < Pдоп и Nmin > 0
Nmax = 50.03 > Pдоп = 29.36 – Условие не выполнилось
Nmin=4.043 > 0
Т.к. одно из условий не выполнилось, увеличиваем количество свай в кусте и увеличиваем расстояние между сваями.
Принимаем количество свай в кусте 6, расстояние между сваями в горизонтальном направлении 1250 мм, в вертикальном 750 мм.
Рисунок 10. Конструирование ростверка
;
;
N max,min=112.647 /6 ± (34.48·0.625)/6·0.6252;
Nmax = 27.96 тс,
Nmin = 9.58 тс
Проверяем условия:
Nmax < Pдоп и Nmin > 0
Nmax = 27.96 < Pдоп = 29.36
Nmin= 9.58 > 0
Условия выполнились
3.8. Проверка на морозное пучение.
Устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения проверяется по формуле: Fпуч ≤ Fуд
;
Fпуч =70,47 т < Fуд=129,56 т
Условие выполняется, следовательно, нет необходимости предусматривать мероприятия по предотвращению морозного пучения.
3.9. Расчёт деформаций основания
Рисунок 11. Схема деформаций основания
Средневзвешенное значение угла внутреннего трения:
, где - расчётное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоёв грунта толщиной соответственно,.
ABCD-условный фундамент.
Ширина условного фундамента:
Длина условного фундамента:
Объём условного фундамента:
,
Где Hусл=4,7 м – высота условного фундамента
Объём свай:
Объём грунта:
Средневзвешенное значение объёмного веса:
Вес условного массива грунта:
Вес свай:
Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:
Среднее фактическое давление на грунт под подошвой условного фундамента от нормативных нагрузок:
Где
Сопротивление грунта фактическому давлению от условного фундамента:
Проверяем условие Pср < Rусл:
32,98<71,59
Условие выполняется.
zg,0=·Hусл = 2,084,7=9,776 тс/м2
Дополнительное вертикальное напряжение на глубине Z от подошвы условного фундамента:
, где α – коэффициент, принимаемый по [табл.1, прил.2, 1]
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы условного фундамента, определяется:
где и- соответственно удельный вес и толщинаi-го слоя грунта.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие.
при Е ≥ 50 кгс/см
Таблица 6 Расчет осадки под нижним концом сваи
Zi, м |
2z/b |
l/b |
α |
zp, тс/м² |
zg, тс/м² |
0,2zg, тс/м² |
hi, м |
Ei, тс/м² |
Si, м |
0 |
0,00 |
1,13 |
1 |
23,204 |
9,776 |
1,95 |
0,5 |
2500 |
0.0133 |
0,5 |
0,5 |
0,96 |
22,27 |
10,776 |
2.15 | ||||
1 |
1,01 |
0,7 |
16,24 |
11,776 |
2.35 | ||||
1,5 |
1,52 |
0,449 |
10,42 |
12.776 |
2.55 | ||||
2 |
2,03 |
0,336 |
7,79 |
13.776 |
6.88 | ||||
2,5 |
2,54 |
0,257 |
5,99 |
14.746 |
2.95 |
1940 | |||
3 |
3,04 |
0,18 |
4,17 |
15.716 |
3.14 | ||||
3,5 |
3,55 |
0,13 |
3,01 |
16.686 |
3.34 |
Получаем осадку:
.
Полученная осадка Sрасч. = 1,33 см не превышает максимальной допустимой осадки Sмах = 10 см.
Рисунок 12. Диаграмма осадки фундамента.