- •1. Определение расчётной нагрузки при проектировании фундаментов под наружную и внутреннюю стены жилого 11-ти этажного здания.
- •2. Инженерно-геологические условия площадки застройки
- •3. Определение основных размеров и разработка конструкции фундамента мелкого заложения.
- •4. Проектирование фундамента мелкого заложения по II предельному состоянию – по деформациям. Расчет стабилизированной осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования.
- •5. Проектирование свайных фундаментов.
- •5.2 Расчет основания свайного фундамента по II-группе предельных состояний – по деформациям для наружной продольной стены здания.
- •6.. Расчет стабилизированной осадки свайного фундамента под наружную продольную стену методом послойного суммирования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: « Проектирование фундаментов под 11-ти этажное здание в открытом котловане».
Факультет: ИАФ 4-2
Студент: Морева С.А.
Консультант: Кроник А.Я.
Геология: 26
Конструкция: 3
Этаж: 11
Город: Иваново
Москва 2010
1. Определение расчётной нагрузки при проектировании фундаментов под наружную и внутреннюю стены жилого 11-ти этажного здания.
Для расчета устойчивости по первой группе предельных состояний (по прочности и устойчивости):
Для расчета устойчивости по второй группе предельных состояний (по деформациям):
а) Расчетная нагрузка на ленточный фундамент (наружная стена):
- постоянная.
- временная.
б) Расчетная нагрузка на столбчатый фундамент (внутренняя стена):
- постоянная.
- временная.
2. Инженерно-геологические условия площадки застройки
Данные о физических свойствах грунтов
(ИГЭ-I) – растительный слой
ρ=1,60 т/м3
(ИГЭ-II)
Вид –глинистый грунт, так как:
Число пластичности:
Разновидность:
-по числу пластичности:
- суглинок
По показателю текучести:
- текучий так как:
Коэффициент пористости:
Расчетное сопротивление :
Вывод: слой не может служит естественным основанием,
(ИГЭ-III)
Вид – глинистый грунт, так как:
Число пластичности:
Разновидность:
-по числу пластичности:
- глина
По показателю текучести:
- тугопластичный так как:
Коэффициент пористости:
Расчетное сопротивление
R0 = 185 [кПа];
Вывод: слой может служит естественным основанием
(ИГЭ-IV)
Вид –глинистый грунт, так как:
Число пластичности:
Разновидность:
-по числу пластичности:
- суглинок
По индексу консистенции:
- полутвердый так как:
Коэффициент пористости:
Расчетное сопротивление R0 находим путем интерполяции:
Вывод: слой может служит естественным основанием
(ИГЭ-V)
Вид – песчаный грунт, не пластичный, так как характеристики пластичности WL и WP отсутствуют.
Разновидность:
-по гранулометрическому составу это песок мелкий, так как частиц 0,1 содержится: 8,2+25,3+54,8=88,3 ,что более 75%
По плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости:
- песок средней плотности так как:
По степени водонасыщения:
- песок насыщенный водой;
Расчетное сопротивление
R0 = 200 [кПа];
Вывод: слой может служит естественным основанием
Из-за невозможности использования верхних слоев грунта в качестве естественного основания, принимаем решение о создании искусственного насыпного основания из привозного среднего песка. Параметры искусственного основания: ρ=2,10т/м3; ρs=2,7т/м3; E0=35000кПа; R0=600кПа; φ=35°.
3. Определение основных размеров и разработка конструкции фундамента мелкого заложения.
3.1. Определение глубины заложения фундамента
Поскольку глубина заложения фундамента из условий промерзания меньше, чем из условий конструктивных особенностей (здание с подвалом во всех осях, отметка пола подвала -2,20), то принимаем глубину заложения исходя из конструктивных особенностей.
Расчёт глубины заложения фундамента из конструктивных особенностей.
При отметке пола подвала –2,20 м, толщине пола подвала 0,2 м и высоте фундаментной подушки 0,3 м глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения равна:
- отметка пола подвала;
- толщина пола подвала;
- предварительная высота фундаментной подушки;
- отметка спланированной поверхности земли;
3.2 Определение ширины подошвы фундамента под наружную продольную стену (ленточный фундамент)
Площадь подошвы ленточного фундамента определяется по формуле:
так как на ленточный фундамент действуют нагрузки, которые собираются на 1 погонный метр его длины, то формулу для определения площади ленточного фундамента можно записать в виде:
или
- значение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента, песок средней крупности; Ro=600 кПа
- осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое:
Тогда
А глубина заложения фундамента
Расчётное сопротивление грунта определяется по формуле:
- коэффициент, принимаемый равным: k=1, так как прочностные характеристики грунта определены по результатам непосредственных испытаний грунтов.
- коэффициенты определяемые по табл.№4, СНИП 2.02.01-83, в зависимости от угла внутреннего трения (для твердой супеси φ=35о):
d1 - приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала;
- глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала; db=1,6м
- коэффициенты, условий работы, принимаемые согласно СНиП2.02.01-83 по табл. 3;
- средний удельный вес подстилающих слоев (грунтов), залегающих ниже подошвы фундамента
- средний удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента:
Тогда расчётное сопротивление грунта R, при ширине ленточного фундамента ФП-10 с b=1, м равно:
Определим среднее давление Pср под подошвой фундамента для ширины ленточного фундамента b=1,0м.:
=472,0 кН/пм
QII -собственный вес 1 п.м. фундамента складывается
QII=(γжбхbхh+hбxbбxnxγб+акхhcfхγcf)=(1,0х0,3х24+0,4х0,6х22х3+1х0,2х22)=27,44 кН/м.п.
GII-вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны
GII.= γIIхакхhх1=21х0,25х1,8=9,45 кН/м.п.
ак-вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки
γII-удельный вес обратной засыпки, 21 кН\м3
Тогда среднее давление Рср под подошвой фундамента равно:
Сопоставляя R и Рср, получаем:
Согласно СНиП 2.02.01-83 п.2.41 среднее давление на основание под подошвой фундамента Рср не должно превышать расчетного сопротивления основания R, следовательно, условие по I предельному состоянию выполняется.
Определяем разницу R и Рср:
Фундамент запроектирован экономично.
Принимаем фундаментную подушку ФП-10 с шириной b=1,0м.
3.3 Определение ширины подошвы фундамента под наружную поперечную и внутренние поперечные стены (столбчатый фундамент)
Площадь подошвы столбчатого фундамента определяется по формуле:
- значение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента, твердая супесь; Ro=600 кПа
- глубина заложения фундамента;
- осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое:
Ближайшая типовая подушка b=1,6м.
Расчётное сопротивление грунта:
Определим среднее давление Pср под подошвой фундамента для ширины столбчатого фундамента b=1,6м:
=1396 кН/м
=30кН – вес фундамента;
=0,42·3,6·24=13,8кН – вес колонны;
=0,4·0,4·5,6·24=21,5кН – вес ригеля;
=0,34·3·6·13=79,6кН – вес ограждающей панели подвала при шаге колонн 6,0м;
Тогда среднее давление Рср под подошвой фундамента равно:
Сопоставляя R и Рср, получаем:
Согласно СНиП 2.02.01-83 п.2.41 среднее давление на основание под подошвой фундамента Рср не должно превышать расчетного сопротивления основания R, следовательно, условие по I предельному состоянию выполняется.
Определяем разницу R и Рср:
Фундамент запроектирован экономично.
Принимаем фундаментную подушку с шириной 1,6м