- •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
4. Проектирование фундамента мелкого заложения по II предельному состоянию – по деформациям. Расчет стабилизированной осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования.
4.1 Для наружной продольной стены
Фундамент мелкого заложения наружной стены многоэтажного кирпичного жилого дома имеет ширину-1,0м., длину-12 м., глубину заложения-2,1 м, среднее давление под подошвой фундамента-
Деформационные свойства грунтов определены лабораторными компрессионными испытаниями (II и IV слои) и штамповыми ( III и V слои):
Компрессионные испытания Штамповые
глубина 1,5 м. глубина 8,0м. глубина 12,0м глубина 5,0м
|
|
0 |
0,00 |
50 |
1,01 |
100 |
2,02 |
150 |
3,04 |
200 |
4,05 |
250 |
5,37 |
300 |
8,03 |
350 |
12,11 |
|
|
0,0 |
1,255 |
50 |
1,243 |
100 |
1,232 |
200 |
1,193 |
400 |
1,150 |
|
|
0,0 |
0,674 |
50 |
0,672 |
100 |
0,668 |
200 |
0,663 |
400 |
0,657 |
|
|
0 |
0,00 |
50 |
0,48 |
100 |
0,97 |
150 |
1,50 |
200 |
2,01 |
250 |
2,50 |
300 |
2,99 |
350 |
4,52 |
400 |
6,72 |
А)Вычисление ординат эпюры природного давления
Подготавливаем графическую схему, необходимую для расчета осадки.
Вычисляем для ее построения необходимые данные.
- на границе I и II слоев:
- мощность I-слоя (растительный слой,насыпь);
-удельный вес I-слоя, (растительный слой,насыпь);
- на границе II и III слоев:
- мощность II-слоя после УГВ (суглинок текучий);
-удельный вес II-слоя (суглинок текучий);
- на границе водоупора:
- на границе III и IV слоев:
- мощность III-слоя (глина);
- удельный вес III-слоя (глина ),
- на границе IV и V слоев:
- мощность IV-слоя (суглинок полутвердый);
- удельный вес IV-слоя (суглинок полутвердый),
- в V слое на глубине 18,1 м:
- мощность V-слоя (песок средней крупности);
-удельный вес V-слоя, (песок средней крупности),
Б)вычитание ординат вспомогательной эпюры 0,2
|
19,2 |
26,81 |
36,81 |
114,41 |
197,23 |
234,28 |
|
0,2 |
|
5,36 |
7,36 |
22,88 |
39,45 |
46,86 |
|
В)Расчет эпюры дополнительного давления
- коэффициент зависящий от и
- ширина подошвы фундамента;
- длина фундамента;
|
|
αi |
δzp,i |
hi, м |
0,2 δzg,I, кПа |
Слои основания |
0,00 1,0 1,6
|
0,00 0,5 0,8 |
1,000 0,818 0,642 |
508,89 416,27 326,71 |
0,5 0,3 |
|
0 – насыпной грунт |
2,6 3,24 4,0 |
1,3 1,8 2,0
|
0,449 0,365 0,306 |
228,49 185,74 155,72 |
0,5 0,5 0,2 |
5,36 |
1-растительный слой,насыпь |
5,0 6,0 |
2,5 3,0 |
0,249 0,208 |
126,71 105,85 |
0,5 0,5
|
7,36 |
2-суглинок в текучем состоянии |
7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 |
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 |
0,18 0,158 0,14 0,126 0,115 0,106 0,103 0,100 |
91,6 80,40 71,24 64,12 58,52 53,94 52,42 50,89 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 |
22,88 |
3-глина тугопластичная |
15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 22,2 |
7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,1 |
0,097 0,095 0,093 0,091 0,089 0,087 0,085 0,083 0,081 |
49,36 48,34 47,33 46,31 45,29 44,27 43,26 42,24 41,22 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 |
39,45 |
4-суглинок полутвердый |
25,2 26,2 27,2 28,2 29,2 30,2 31,2 32,2 33,2 33,6 |
12,6 13,1 13,6 14,1 14,6 15,1 15,6 16,1 16,6 16,8 |
0,080 0,079 0,078 0,077 0,076 0,075 0,074 0,073 0,072 0,071
|
40,71 40,2 39,69 39,18 38,68 38,17 37,66 37,15 36,64 36,13 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 |
46,86 |
5-песок средний, водонасыщенный |
Компрессионные испытания:
Слой II суглинок текучий (глубина 1,5м).
Коэффициент сжимаемости:
Относительный коэффициент сжимаемости:
Модуль деформации:
Слой IV суглинок полутвердый (глубина 8,0м.)
Коэффициент сжимаемости:
Относительный коэффициент сжимаемости:
Модуль деформации:
Штамповые испытания:
Слой III глина тугопластичная (глубина 5,0 м.)
Модуль деформации:
Слой V песок средней крупности (глубина 12,0 м.)
Модуль деформации:
Вычисление осадок:
Осадка в каждом грунтовом слое складывается из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.
0-слой (2 элементарных слоя)
I-слой (3 элементарных слоя)
II-слой (2 элементарных слоя)
III-слой (8 элементарных слоев)
IV -слой (9 элементарных слоев)
V -слой (2 элементарных слоя)
Суммарная осадка:
Вывод:
Полученная осадка оказалась меньше 10см – предельной величины осадки, приведенной в СНиП 2.02.01-83 приложение 4, для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из крупных блоков из кирпичной кладки без армирования. Поэтому условие расчета по второму предельному состоянию:
можно считать выполненным и использованные в расчете осадки, размеры фундамента, глубину заложения, ширину фундамента можно считать достаточными и окончательными.
4.2 Для внутренних колонн (столбчатый фундамент)
Фундамент мелкого заложения внутренней колонны многоэтажного кирпичного жилого дома имеет ширину-1,6м., глубину заложения-2,1 м, среднее давление под подошвой фундамента-
Деформационные свойства грунтов определены лабораторными компрессионными испытаниями (II и IV слои) и полевыми штамповыми ( III и V слои):
А)Вычисление ординат эпюры природного давления
Подготавливаем графическую схему, необходимую для расчета осадки.
Вычисляем для ее построения необходимые данные.
- на границе I и II слоев:
- мощность I-слоя (растительный слой, насыпь);
-удельный вес I-слоя, (растительный слой, насыпь);
- на границе II и III слоев:
- мощность II-слоя после УГВ (суглинок текучий);
-удельный вес II-слоя (суглинок текучий);
- на границе водоупора:
- на границе III и IV слоев:
- мощность III-слоя (глина);
- удельный вес III-слоя (глина ),
- на границе IV и V слоев:
- мощность IV-слоя (суглинок полутвердый);
- удельный вес IV-слоя (суглинок полутвердый),
- в V слое на глубине 14,4 м:
- мощность V-слоя (песок средней крупности);
-удельный вес V-слоя, (песок средней крупности),
Б)вычитание ординат вспомогательной эпюры 0,2
|
16,0 |
24,37 |
34,37 |
111,97 |
192,77 |
237,86 |
|
0,2 |
|
4,87 |
6,87 |
22,39 |
38,55 |
47,57 |
|
В)Расчет эпюры дополнительного давления
- ширина подошвы фундамента;
|
|
αi |
δzp,i |
hi, м |
0,2 δzg,I, кПа |
Слои основания |
0,00 0,62 1,0
|
0,00 0,5 0,8 |
1,000 0,884 0,703 |
601,91 532,09 423,14 |
0,5 0,3 |
|
0 – насыпной грунт |
1,63 2,25 2,5 |
1,3 1,8 2,0
|
0,440 0,327 0,243 |
264,84 196,82 146,26 |
0,5 0,5 0,2 |
4,87 |
1-растительный слой,насыпь |
3,13 3,75 |
2,5 3,0 |
0,167 0,122 |
100,52 73,43 |
0,5 0,5
|
6,87 |
2-суглинок в текучем состоянии |
4,38 5,0 5,63 6,25 6,88 7,5 8,13 8,75 |
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 |
0,092 0,072 0,057 0,048 0,039 0,033 0,029 0,024 |
55,38 43,34 34,31 28,89 23,47 19,86 17,46 14,45 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 |
22,39 |
3-глина тугопластичная |
9,38 10,0 10,63 11,25 11,88 12,5 13,13 13,75 14,38 |
7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 |
0,021 0,015 0,013 0,012 0,011 0,010 0,0095 0,009 0,0085 |
12,64 11,44 10,23 9,02 7,82 6,62 6,32 6,02 5,72 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 |
38,55 |
4-суглинок полутвердый |
15,0 15,63 16,25 16,88 17,5 18,13 18,75 19,38 20,0 20,25 |
12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,2 |
0,008 0,0075 0,007 0,0065 0,006 0,0055 0,005 0,0045 0,004 0,0035
|
5,42 5,12 4,82 4,51 4,21 3,91 3,61 3,31 3,01 2,71 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 |
47,57 |
5-песок средний, водонасыщенный |
Компрессионные испытания:
Слой II суглинок текучий (глубина 1,5м).
Коэффициент сжимаемости:
Относительный коэффициент сжимаемости:
Модуль деформации:
Слой IV суглинок полутвердый (глубина 8,0м.)
Коэффициент сжимаемости:
Относительный коэффициент сжимаемости:
Модуль деформации:
Штамповые испытания:
Слой III глина тугопластичная (глубина 5,0 м.)
Модуль деформации:
Слой V песок средней крупности (глубина 12,0 м.)
Модуль деформации:
Вычисление осадок:
Осадка в каждом грунтовом слое складывается из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.
0-слой (2 элементарных слоя)
I-слой (3 элементарных слоя)
II-слой (2 элементарных слоя)
III-слой (8 элементарных слоев)
IV -слой (9 элементарных слоев)
V -слой (2 элементарных слоя)
Суммарная осадка:
Вывод:
Полученная осадка оказалась меньше 10см – предельной величины осадки, приведенной в СНиП 2.02.01-83 приложение 4, для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из крупных блоков из кирпичной кладки без армирования. Поэтому условие расчета по второму предельному состоянию:
можно считать выполненным и использованные в расчете осадки, размеры фундамента, глубину заложения, ширину фундамента можно считать достаточными и окончательными.
4.3 Расчет крена(уклона) соседних фундаментов.
i=0,0001225<i норм=0,0005
5.Определение методом эквивалентного слоя (Н.А. Цытовича) осадки ленточного сборного фундамента мелкого заложения под наружную стену.
Ширина подошвы фундамента b=1,0 м, осадочное давление под подошвой фундамента zp,0=508,89 кПа. В основании преобладает твердый суглинок, поэтому определим мощность эквивалентного слоя при 0=0,3.
Осадка фундамента определяется по формуле:
hЭКВ –мощность эквивалентного слоя, определяемая по формуле:
AW=2,77 – коэффициент эквивалентного слоя, учитывающий жесткость и форму подошвы фундамента;
b=1,0 м –ширина подошвы фундамента.
.
Сжимаемая толща грунта, оказывающая влияние на осадку фундамента, равна:
.
Средний коэффициент относительной сжимаемости для всей сжимаемой толщи mV равен:
, где
- толщина отдельных слоев грунта до глубины Н;
-коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя грунта;
-расстояние от точки, соответствующей глубине Н, до середины рассматриваемого слоя.
1).Для насыпного песка : ;
2).Для растительного слоя, насыпи : ;
3).Для суглинка: ;
4).Для глины : ;
Средний коэффициент относительной сжимаемости равен:
Полная осадка фундамента составит:
Вывод: данная расчетная осадка меньше допустимой, равной для зданий данного типа 10 см: