![](/user_photo/24029_nhNVn.png)
- •Задание на курсовую работу. Её содержание и оформление
- •1. Инженерно-геологическая оценка грунтов площадки строительства
- •Физические характеристики, определяемые опытным путем
- •Физические характеристики, определяемые расчетом
- •Проектирование фундамента водонапорной башни
- •2.1. Установление величины нормативных и расчетных нагрузок
- •2.1.3. Суммарные нагрузки
- •2.1.4. Нормативный изгибающий момент
- •2.1.5. Эксцентриситет суммарной вертикальной нагрузки
- •2.2. Определение глубины заложения фундамента
- •2.2.1. Определение расчетной глубины сезонного промерзания грунта
- •2.3. Выбор типа и определение размеров фундамента
- •2.3.1. Расчет размеров ширины подошвы фундамента на естественном основании Исходные данные
- •Расчет условной ширины подошвы фундамента
- •2.4. Расчет оснований по предельным состояниям
- •Оценка прочности несущего слоя основания
- •2.4.2. Проверка прочности слабого подстилающего слоя
- •2.4.3. Расчет осадки фундамента
- •Расчет свайного фундамента
- •3.1 Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •3.2 Выбор вида и материала свай
- •3.3 Определение несущей способности сваи
- •3.3.1 Определение несущей способности сваи по материалу
- •Определение несущей способности сваи по грунту
- •3.4. Определение необходимого количества свай
- •3.5. Конструирование ростверка и его расчет
- •4.6 Проверка свайного фундамента по второму предельному состоянию
- •4.6.1 Определение среднего фактического давления по подошве условного фундамента
- •4.6.2 Расчет осадки свайного фундамента методом послойного суммирования
- •Приложения
- •Варианты проектных размеров водонапорной башни
2.4. Расчет оснований по предельным состояниям
Целью расчета оснований по предельным состояниям является уточнение предварительно принятых размеров фундаментов такими пределами, при которых гарантируются прочность, устойчивость и трещиностойкость конструкции, включая общую устойчивость сооружений, а также нормальная эксплуатация надземных конструкций при любых возможных нагрузках и воздействиях.
Таблица 14
Схема плиты |
Марка плиты |
Размеры, м |
Расчетный изгибающий момент на плиту, кН-м |
Масса плиты, кг | ||||||
|
|
|
|
|
|
основную |
усиленную |
| ||
|
Ф6 Ф6-12 Ф8 Ф8-12 |
0,6 0,6 0,8 0,8 |
2,38 1,18 2,38 1,18 |
0,3 0,3 0,3 0,3 |
- - - - |
42 21 48 24 |
- - - - |
1070 530 1430 710 | ||
|
Ф10 Ф10-12 Ф12 Ф12-12 Ф14 Ф14-12 Ф16 Ф16-12 |
1 1 1,2 1,2 1,4 1,4 1,6 1,6 |
2,38 1,18 2,38 1,18 2,38 1,18 2,38 1,18 |
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 |
0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 |
42 21 55 27 72 36 88 44 |
72 36 96 48 108 54 127 63 |
1580 790 1820 900 2180 1080 2530 1260 | ||
|
Ф20 Ф24 Ф28 Ф32 |
2 2,4 2,8 3,2 |
1,18 1,18 1,18 1,18 |
0,5 0,5 0,5 0,5 |
0,5 0,7 0,7 0,7 |
71 120 144 174 |
99 186 216 266 |
2540 3000 3550 4140 |
Оценка прочности несущего слоя основания
В расчетах по
второму предельному состоянию действующий
СНиП ограничивает среднее давление под
подошвой фундамента величиной
:
(18)
где
- вес
фундамента;
- вес грунта на
консольные свесы фундаментной плиты.
Пример 8. Оценить правильность выбора марки фундаментной подушки в примере 7, проверив выполнение условия (18).
где
- объем
фундамента;
- удельный
вес ж/бетона.
Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле (17)
условие (18) выполняется, следовательно, марку фундамента подобрали верно.
В курсовом проекте корректируют ширину ленточного фундамента до тех пор, пока не будет выполняться условие (18).
2.4.2. Проверка прочности слабого подстилающего слоя
При наличии в
пределах сжимаемой толщи основания
слабого грунта необходимо проверить
его прочность. Сжимаемая толща - это
толща грунта, находящаяся ниже подошвы
фундамента, в пределах которой учитывают
сжатие грунтов основания (т.е. рассчитывается
осадка). Согласно СНиП ее рекомендуют
принимать до глубины, где дополнительное
давление
составляет
0,2 величины природного давления
.
Дополнительное давление на уровне
подошвы фундамента равно разности
среднего давления, действующего по
подошве фундамента, и природного
давления (от собственного веса грунта)
на уровне заложения подошвы фундамента:
(19)
При проверке прочности слабого подстилающего слоя следует, проверить соблюдение следующего условия по оси фундамента:
(20)
где
- дополнительное вертикальное напряжение
от внешней нагрузки на глубине
от подошвы фундамента;
-
вертикальное
напряжение от собственного веса грунта,
на глубине
от подошвы фундамента и на уровне
подошвы;
- расчетное
сопротивление грунта на глубине
;
- дополнительное
вертикальное напряжение от внешней
нагрузки на уровне подошвы фундамента;
- среднее давление
под подошвой фундаменте;
- глубина заложения
подошвы фундамента;
-
расстояние от подошвы фундамента до
кровли подстилающего слоя.
Расчетное
сопротивление грунта
вычислено
по формуле (17) в предположении, что на
слабый грунт опирается передающий
равномерно распределенное давление
условный фундамент с глубиной заложения
и условной площадью
(где
- суммарная
вертикальная нагрузка на основание
фундамента). Форма подошвы условного
фундамента принимается одинаковой с
проектируемым фундаментом. Длина
и ширина
прямоугольной
площадки подошвы условного фундамента
находятся в предположении, что они на
одинаковую величину «2С» больше размеров
проектируемого фундамента.
Тогда ширина условного фундамента будет
(21)
где
;
и
- длина и
ширина проектируемого фундамента.
Для ленточного фундамента
(22)
Пример 9
Инженерно-геологический
разрез грунтов строительной площадки
показан на рис. 8. Ниже суглинка
тугопластичного (= 21° и
100 кПа)
залегает на глубине 3,7 м суглинок
тугопластичный, у которого
,
а
= 23,5 кПа
меньше, чем у рабочего слоя.
Глубина заложения
фундамента
= 2,7 м.
Площадь фундамента
(см. рис. 8).
Суммарная
вертикальная нагрузка, действующая по
подошве фундамента,
= 1479,4 кН. При
проверке прочности слабого подстилающего
слоя должно удовлетворяться условие
Проверяем прочность
подстилающего слоя, залегающего на
глубине
= 3,7 м,
т.е. на 1,0 м ниже подошвы фундамента.
Определяем природное давление на глубине заложения фундамента:
.
Природное давление на кровле подстилающего слоя
Определяем среднее давление под подошвой фундамента
Дополнительное давление под подошвой фундамента
Рис.8. Расчетная схема к проверке прочности слабого
подстилающего слоя
Расстояние от
подошвы фундамента до подстилающего
слоя
(см. рис. 8). По табл. 12 найдем для столбчатого
фундамента при
(где
– длина фундамента,
– ширина фундамента) и
значение коэффициента
Тогда дополнительное давление на кровлю подстилающего слоя
Полное давление на кровлю подстилающего слоя от природного и дополнительного
Определяем площадь подошвы условного фундамента и его ширину:
где
и
– длина и
ширина фундамента.
Для ленточного
фундамента
Определяем расчетное
сопротивление "слабого" грунта
()
на отметке кровли подстилающего слоя
(суглинок тугопластичный) для условного
фундамента шириной
= 2,56 м
и глубиной заложения
= 3,7 м при
=
16°;
23,5 кПа.
Согласно табл.10
при
определяем коэффициенты
:
Согласно табл. 9
для глинистого грунта с консистенцией
;
.
Расчетное и действующее сопротивления на кровле подстилающего слоя практически совпадают:
Из условия прочности грунт под подошвой фундамента и проверки прочности слабого слоя оставляем принятые размеры подошвы столбчатого фундамента: ФП-20-20.