Основание и фундаменты: здание с двухэтажной пристройкой

Среднее значение давления в слое: (15)Давление от толщи грунта: (16)hi — высота i-го слоя: Осадка слоя вычисляется по формуле:, (17)где β— безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных деформаций, принимаемый равным 0,8;Ei — модуль деформации i-го слоя грунта.Сечение 6 – 6. Расчет осадки столбчатого фундамента приведен в табл. 1Таблица 1 – Расчет осадки столбчатого фундамента (сечение 6 – 6)№hi,мzi,м2zi/b,мαiσzpi, кПаσzрim, кПаσzgi, кПа0,2σzgiкПаEi,кПаSi,мм0001266,15249,799,960,45258,30158270,5910,450,50,941250,4558,0911,620,45227,03158270,5220,910,765203,6166,3813,280,4180,59158270,3731,31,440,592157,5673,7614,750,4138,19400000,1141,71,890,4464118,8284,2416,850,4105,62400000,0852,12,30,347392,4294,7218,940,480,81400000,0662,52,80,26069,20105,1921,040,462,55400000,0572,93,20,21055,89115,6723,130,450,97400000,0483,33,60,17346,04126,1525,230,441,59101000,1393,74,10,139537,13133,2526,650,433,98101000,11104,14,560,115830,82140,3528,070,428,45101000,09114,550,09826,08147,4629,49Рисунок 3 – Схема для определения осадки фундамента сечения 6-6Необходимо выполнение условиягде - предельные деформации основания, определяемые по приложению Д [10]; – суммарная осадка под столбчатым фундаментом, см.Проверим выполнение условия (18)Условие выполняется, рассчитанная осадка столбчатого фундамента удовлетворяет требованиям нормативного документа. Сечение 7-7Рср=322,26 кПаДеформация подошвы фундамента от дополнительного вертикального давления, определяется по формуле:.Высота i-го слоя: .Сечение 7 - 7. Расчет осадки столбчатого фундамента приведен в табл. 2Таблица 2- Расчет осадки фундамента для сечения 7-7 №hi,мzi,м2zi/b,мαiσzpi, кПаσzрim, кПаσzgi, кПа0,2σzgiкПаEi,кПаSi,мм0001278,249,799,960,45267,14158270,610,450,60,92256,0858,0911,620,45227,78158270,5220,91,20,717199,4766,3913,280,4176,14158270,3631,31,70,549152,8073,7714,750,4133,69400000,1141,72,230,412114,5784,2516,850,499,57400000,0852,12,80,30484,5794,7318,950,475,74400000,0662,53,30,24166,91105,2121,040,459,43400000,0572,93,870,18751,95115,6823,140,446,84400000,0483,34,40,15041,73126,1625,230,438,36101000,1293,74,90,12634,98133,2626,650,431,89101000,1104,15,470,10428,81140,3628,070,426,51101000,08114,560,08724,2147,4629,49Рисунок 4 – Схема для определения осадки фундамента сечения 7-7Проверим выполнение условия (18)Условие выполняется, рассчитанная осадка столбчатого фундамента удовлетворяет требованиям нормативного документа. 2. Расчет ленточных фундаментов (сеч. 1-1 – 5-5)2.1Определение требуемой глубины заложенияСечение 1-1, ленточный фундамент.Требуемые размеры подошвы фундамента выбираем исходя из следующих условий:1.Инженерно-геологические и гидрогеологические условия:Минимальная глубина заложения dmin=0,5 м. 2.Климатические условия строительной площадки;, (1)где расчетное значение глубины промерзания грунта, определяемая по формуле:, (2)где коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружений, определяется по таблице 1[1]. Принимаем ;нормативная глубина промерзания, определяемая по п. 2.26 и 2.27 /1/, также его можно определить по справочникам., (3)где величина, принимаемая равной м, для:суглинков и глин – 0,23;супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28;песков гравелистых, крупных и средней крупности – 0,30;крупнообломочных грунтов – 0,34; безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе. Принят по СНиП, [2]. А при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства – по результатам наблюдений гидрометеорологических станций, находящихся в аналогичных условиях с районом строительства.;.3.Конструктивные особенности зданияГлубина заложения определяется наличием подвала или технического подполья, а также типом фундаментаОкончательно принимаем d=2,6 м.Сечение 2-2, 3-3, 4-4, 5-5ленточный фундамент.Так как инженерно-геологические, гидрогеологические, климатические и конструктивные особенности здания одинаковы для этих рассматриваемых сечений, то глубина заложения фундамента, полученная в сечение 1-1, распространяется и на сечения2-2, 3-3, 4-4, 5-5. 2.2 Определение требуемых размеров подошвы фундамента.Сечение 1-1N=171,278 кН (центральное нагружение).Ширина фундамента:, принимаем , .Рисунок 5 –Размеры ленточного фундамента сечения 1-1.Сечение 2-2N=225,98 кН (центральное нагружение).Ширина фундамента:, принимаем , .Рисунок 6 –Размеры ленточного фундамента сечения2-2.Сечение 3-3N=80,657 кН (центральное нагружение).Ширина фундамента:, принимаем , .Рисунок 7 –Размеры ленточного фундамента сечения 3-3.Сечение 4-4N=129,68 кН (центральное нагружение).Ширина фундамента:, принимаем , .Рисунок 8 –Размеры ленточного фундамента сечения 4-4.Сечение 5-5N=225,98 кН (центральное нагружение).Ширина фундамента:, принимаем , .Рисунок 9 –Размеры ленточного фундамента сечения 5-5.2.3 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по прочности.Сечение 1-1.Так как фундамент центрально-нагруженный, то необходима проверка выполнения условия:Pср < R,где Pср –среднее давление под подошвой фундамента,R- расчетное сопротивление грунта.Среднее давление под подошвой фундамента:Расчетное сопротивление грунта:где: - коэффициенты условной работы;k-коэффициент зависящий от способа определения механических характеристик грунта.Mq,M,Mс – коэффициенты, принимаемые по таблице 4 [1];kz – коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента;b- ширина подошвы фундамента;- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения от пола подвала.db – глубина подвала.Фактическая нагрузка:.Pср = . Проверим выполнение условия: Pср < R,186,9 < 230,76 кПаУсловие выполняется, для сечения 1-1 принимаем фундамент с шириной 1,2 м и глубиной заложения 2,6 м.Сечение 2-2.Фактическая нагрузка:.Pср = . Проверим выполнение условия: Pср < R,185,44< 246,1 кПаУсловие выполняется, для сечения 2-2 принимаем фундамент с шириной 1,6 м и глубиной заложения 2,6 м.Сечение 3-3.Фактическая нагрузка:.Pср = . Проверим выполнение условия: Pср < R,178,63 < 204,6 кПаУсловие выполняется, для сечения 3-3 принимаем фундамент с шириной 0,6 м и глубиной заложения 2,6 м.Сечение 4-4.Фактическая нагрузка:.Pср = . Проверим выполнение условия: Pср < R,173,88 < 214,8 кПаУсловие выполняется, для сечения 4-4 принимаем фундамент с шириной 1 м и глубиной заложения 2,6 м.Сечение 5-5.Фактическая нагрузка:.Pср = . Проверим выполнение условия: Pср < R,185,44 < 246,1 кПаУсловие выполняется, для сечения 2-2 принимаем фундамент с шириной 1,6 м и глубиной заложения 2,6 м.2.4 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по деформациямРасчет осадки фундамента выполняем методом послойного суммирования. Для этого рассмотрим данные сечения.Сечение 1-1Рср=186,9 кПаДеформация подошвы фундамента от дополнительного вертикального давления, определяется по формуле:.Рисунок 10 – Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве для сечения 1-1.Расчет сведен в таблицу.Таблица 3- Расчет осадки фундамента для сечения 1-1.№hi,мzi,м2zi/b,мαiσzpiσzрimσzqi0,2σzqiEi,МПаSi,мм0001160,4732,136,4260,3145,8983800,4210,310,818131,337,57,50,3109,7883800,3120,620,5588,2642,858,570,375,9883800,2230,930,39763,748,29,60,356,483800,1641,240,30649,153,5610,70,344,883800,1351,550,248539,8858,9211,80,336,6383800,161,860,20833,3864,312,80,231,883800,06726,670,188630,267,8713,60,328,3193720,0382,37,670,164626,473,214,640,324,85193720,0392,68,670,145323,378,5615,720,322,2193720,03102,99,670,1312183,916,80,320193720,025113,210,670,11919,189,2617,80,318,3193720,02123,511,670,108517,4194,618,9Проверим условие суммарной осадки фундамента: , где - предельная осадка фундамента, определяемая по приложению 1 [1]: =8смIV. Расчет свайных фундаментовРасчет свайных фундаментов с использованием забивных свай 1.1Выбор глубины заложения подошвы ростверкаСечение 1-1Определение требуемой глубины погружения подошвы ростверка (исходя из климатических характеристик и наличия тех. подполья, см. расчет выше).Определение требуемой длины свай.Минимальная длина сваи составляет 3 м.Для расчета сваю по длине необходимо разделить на слои, длиной не более 2м. Следует принимать в расчет, что граница таких слоев должна совпадать с границей геологических слоев.Весь стержень сваи находится в одном слое грунта. Примем Lтр =5м.Составление расчетной схемы:Рисунок 11 – Расчетная схема свайного фундамента, сечение 1-11.2 Определение несущей способности свай Определение несущей способности свай Секция здания без подвала:где – коэффициент условий работы,R=3100кПа– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;А= 0,3·0,3=0,09м2– площадь опирания сваи;и = 0,3·4=1,2м – наружный периметр поперечного сечения сваи; – коэффициент условий работы грунта, – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа,кПа; кПа. – толщина i-го слоя грунта (h1=2м, h2=3м).1.3 Определение требуемого количества свай в ростверке Сечение 1-1Нагрузка на одну сваю:. - коэффициент учитывающий метод расчетаДавление под подошвой ростверка:Требуемое количество свай:1.4 Конструирование ростверка.Если nтр 1 расстояние между сваями Принимаю а=1,8м.Рисунок 12 – Конструирование ростверка, сечение 1-1Определение фактической нагрузки действующей на сваиРостверк считаем как центрально нагруженный, т.к. nтр 1. Поэтому необходимо проверить условие:Условие выполняется.1.5 Определение размеров подошвы условного фундаментаОсредненное значение угла внутреннего трения для слоев грунтов, прорезаемых сваями в сечении 4-4:Размеры условного фундамента: = для ленточного фундамента ly=1мПлощадь условного фундамента:Среднее давление условной подошвы свайного фундамента: ,Расчетное сопротивление грунта:Условие выполняется.Расчет осадки свайного фундамента методом послойного суммированияРср=186,34 кПаДеформация подошвы фундамента от дополнительного вертикального давления, определяется по формуле:zi – расстояние от подошвы фундамента до исследуемой точки грунта ,αi – коэффициент определяемый по табл. 1 приложение 2 [1] в зависимости от отношения ,σzpim– среднее значение давления в слое: ,σzgi– давление от толщи грунта: , hi — высота i-го слоя: Осадка слоя вычисляется по формуле: ,где β— безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных деформаций, принимаемый равным 0,8;Ei — модуль деформации i-го слоя грунта;Проверим условие суммарной осадки фундамента: , где - предельная осадка фундамента, определяемая по приложению 1 [1],= 8 см.Рисунок 13 – Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве для сечения 1-1Расчет сведен в таблицу4Таблица 4 – Расчет осадки фундамента по сечению 1-1№hi,мzi,м2zi/b,мαiσzpiσzрimσzqi0,2σzqiEi,МПаSi,мм000161,6124,7524,950,758,23193720,16810,70,760,890654,86137,627,50,747,8193720,13821,41,530,661840,77150,330,10,636,31193720,105322,180,517131,8516332,6Список использованных источниковСНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2002. – 48 с.Основания и фундаменты. Ч. 2. Основы геотехники: Учебник/ Под ред. Б.И. Долматова. – М.: Изд-во АСВ; СПбГАСУ, 2002. 392 с.СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2002. – 64 с.СП 131.13330.2012. Строительная климатология/ Минрегион России. – М.: НИИСФ РААСН, 2012. – 109 с.Лист33Изм.Лист№ докум.ПодписьДата