Расчёт фундаментов
Содержание.
| 1.
Исходные данные.
План на отм. +1,500 Разрез 1-1 2. Инженерно-геологические условия строительной площадки Таблица физико-механических характеристик инженерно-геологических элементов Расчетные характеристики инженерно-геологических элементов 3. Нормативные и расчетные нагрузки 4. Проектирование сборного ленточного фундамента 5. Определение осадки сборного ленточного фундамента методом послойного суммирования 6. Проектирование свайного фундамента 7. Расчет грунтосвайного массива 8. Определение осадки свайного фундамента методом послойного суммирования 9. Список использованной литературы 10.
Графическая часть
|
- Исходные данные.
Вариант №4
Город строительства – Астрахань
Количество этажей – 5
Высота этажа – 2,7 м
Длина здания в осях – 32,00м
Ширина здания в осях – 12,00м
Количество пролетов – 2
Ширина наружных стен – 640мм
Ширина внутренних стен – 380мм
Перекрытие – сборные ж/б плиты
Покрытие – совмещенное
Кровля –
рулонная
План
Разрез
- Инженерно-геологические условия строительной площадки.
Площадка, отведенная под строительство жилого дома расположена в г.Астрахань, отметки земли в пределах участка строительства колеблются от 159,60 до 160,10 в системе высот и координат г.Астрахань.
При производстве инженерно-геологических
изысканий вскрыт горизонт
грунтовых вод в песке
на глубине 7-8 м.
Согласно химическому
анализу, СНиП 2.03.11-85
«Защита строительных
конструкций от коррозии»
грунтовые воды неагрессивны
к железобетонным конструкциям.
Физико-механические
характеристики инженерно-геологических
элементов:
| Номер ИГЭ | φI | φII | cI | cII | γI | γII | EII |
| 1 | 29,1 | 32 | 3,3 | 5,0 | 19 | 19 | 10 |
| 2 | 16,9 | 19,45 | 12,5 | 18,75 | 18,3 | 18,3 | 10 |
| 3 | 31,8 | 35 | 0,7 | 1,0 | 20 | 20 | 26,7 |
| 4 | 17,7 | 20,4 | 14,7 | 22,0 | 19,5 | 19,5 | 23,5 |
3.
Нормативные и
расчетные нагрузки.
Нормативные
и расчетные нагрузки
на фундамент под
наружную стену.
- Грузовая площадь для сбора нагрузок на фундамент под наружную стену (в осях А-2)
2.Понижающий коэффициент:
3.Нормативные
и расчетные нагрузки
на фундамент под
наружную стену.
| № |
Нагрузки |
Нормативная нагрузка | Расчетная нагрузка, кН | ||
| На
ед. площади,
кН/м2 |
От гр. площади, кН | ||||
| Постоянные нагрузки | |||||
| 1 | От 2-х слойного ковра | 0,056 | 0,628 | 1,3 | 0,817 |
| 2 | От цементно-песчаной стяжки | 0,36 | 4,04 | 1,3 | 5,251 |
| 3 | От утеплителя (керамзит) | 0,18 | 2,02 | 1,3 | 2,626 |
| 4 | От гидроизоляции | 0,028 | 0,314 | 1,3 | 0,408 |
| 5 | От ж/б плиты перекрытия | 2,75 | 30,86 | 1,1 | 33,94 |
| 6 | От междуэтажных плит перекрытия на 5 эт | 13,75 | 154,28 | 1,1 | 169,7 |
| 7 | От
кирпичных перегородок
на 5 эт
|
- | 75,13 | 1,1 | 82,64 |
| 8 | От линолеума на 5 этажах | 0,045 | 0,5 | 1,3 | 0,65 |
| 9 | От
наружных стен 5 этажей
за вычетом оконных
проемов
|
- | 503,54 | 1,1 | 553,89 |
| 10 | От кирпичной кладки до верха парапета | - | 33,64 | 1,1 | 37,004 |
| Итого | - | 804,95 | - | 886,53 | |
| Временные нагрузки | |||||
| 11 | От снега | ||||
| Кратковременная | 0,56 | 6,283 | 1,4 | 8,797 | |
| Длительного действия | 0,24 | 2,693 | 1,4 | 3,77 | |
| 12 | На перекрытие с учетом =0,579 | ||||
| Кратковременная | 1,5 | 48,72 | 1,3 | 63,34 | |
| Длительного действия | 0,3 | 9,74 | 1,3 | 12,67 | |
| Итого | - | 67,44 | - | 88,58 | |
4. Нормативные нагрузки на 1м стены для расчета по II группе:
Постоянная
Временная
а) Кратковременная
б) длительнодействующая
5. Суммарная нормативная нагрузка на 1м стены с учетом коэффициента надежности и сочетания нагрузок:
Коэффициент надежности по назначению сооружения:
Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок:
Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия:
6.
Момент от внецентренного
действия нагрузки
Эксцентриситет:
t=0,25
м (величина заделки
плиты перекрытия в
стену)
Нормативный
момент:
7. Расчетные нагрузки на 1м стены для расчета по I группе:
8. Суммарная расчетная нагрузка на 1м стены с учетом коэффициента надежности и сочетания нагрузок:
Коэффициент надежности по назначению сооружения:
Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок:
Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия:
9. Момент от внецентренного действия нагрузки от веса перекрытий в уровне спланированной поверхности земли:
Продольная сила от веса перекрытий:
Эксцентриситет:
t=0,25
м (величина заделки
плиты перекрытия в
стену)
Расчетный
момент:
Нормативные
и расчетные нагрузки
на фундамент под
внутреннюю стену.
- Грузовая площадь для сбора нагрузок на фундамент под внутреннюю
стену. (в осях Б-2)
Грузовая площадь :
- Понижающий коэффициент:
- Нормативные и расчетные нагрузки на фундамент под внутреннюю стену.
| № |
Нагрузки |
Нормативная нагрузка | Расчетная нагрузка, кН | ||
| На
ед. площади,
кН/м2 |
От гр. площади, кН | ||||
| Постоянные нагрузки | |||||
| 1 | От 2-х слойного ковра | 0,056 | 1,229 | 1,3 | 1,597 |
| 2 | От цементно-песчаной стяжки | 0,36 | 7,898 | 1,3 | 10,268 |
| 3 | От утеплителя | 0,18 | 3,95 | 1,3 | 5,135 |
| 4 | От гидроизоляции | 0,028 | 0,614 | 1,3 | 0,799 |
| 5 | От ж/б плиты перекрытия | 2,75 | 60,335 | 1,1 | 66,369 |
| 6 | От междуэтажных плит перекрытия на 5 этажах | 13,75 | 299,34 | 1,1 | 329,27 |
| 7 | От
перегородок на 5
этажах
|
- | 150,26 | 1,1 | 165,28 |
| 8 | От
кирпичных внутренних
стен на 5 этажей
|
- | 339,26 | 373,19 | |
| 9 | От линолеума на 5 этажах | 0,044 | 0,97 | 1,3 | 1,26 |
| Итого | - | 863,86 | - | 953,17 | |
| Временные нагрузки | |||||
| 10 | От снега | ||||
| Кратковременная | 1,26 | 12,286 | 1,4 | 17,201 | |
| Длительного действия | 0,63 | 5,266 | 1,4 | 7,372 | |
| 11 | На перекрытие с учетом =0,48 | ||||
| Кратковременная | 1,5 | 78,37 | 1,3 | 101,88 | |
| Длительного действия | 0,3 | 15,67 | 1,3 | 20,38 | |
| Итого | - | 111,59 | - | 146,83 | |
- Нормативные нагрузки на 1м стены для расчета по II группе:
- Суммарная нормативная нагрузка на 1м стены с учетом коэффициента надежности и сочетания нагрузок:
Коэффициент надежности по назначению сооружения:
Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок:
Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия:
6. Момент от внецентренного действия нагрузки .
7. Расчетные нагрузки на 1м стены для расчета по I группе:
- Суммарная расчетная нагрузка на 1м стены с учетом коэффициента надежности и сочетания нагрузок:
Коэффициент надежности по назначению сооружения:
Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок:
Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия:
4.Проектирование
сборного ленточного
фундамента.
Геометрические
размеры фундамента
под наружную стену.
Площадь подошвы фундамента в первом приближении:
Суммарная расчетная нагрузка на 1 м. стены N0 =229,67 кН.
Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента R0=195 кПа
Глубина
заложения фундамента
d=2,7 м.
Подбор фундаментных блоков:
ФБС12.6.6 – 5 шт.
b=600
мм, l=1180 мм, h=580 мм.
Нагрузка от 5 ФБС на 1
п.м. NF
=43,5 кН.
ФЛ24.12
b=2400 мм, l=1180 мм;
Нагрузка
от ФЛ на 1 п.м. NF
=24,11 кН.
Нагрузка грунта на уступы фундамента NG=75,24 кН.
∑N=N0+NG+NF ,кН
∑N=229,67+43,5+24,11+75,24=
Давление
фундамента на грунт :
Геометрические размеры фундамента под внутреннюю стену.
Площадь подошвы фундамента в первом приближении:
Суммарная расчетная нагрузка на 1 м. стены N0 =266,07 кН.
Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента R0=195
Глубина заложения фундамента d=2,7 м.
Подбор фундаментных блоков:
ФБС12.4.6 – 5 шт.
b=400
мм, l=1180 мм, h=580 мм.
Нагрузка от 4-х ФБС
на 1 п.м. NF
=29 кН.
ФЛ24.12
b=2400 мм, l=1180 мм;
Нагрузка от ФЛ на 1 п.м. NF =24,11 кН.
Нагрузка грунта на уступы фундамента NG=83,6 кН.
∑N=N0+NG+NF ,кН
∑N=266,07+29+24,11+83,6=373,08 кН.
Давление
фундамента на грунт :
Расчетное сопротивление грунта основания:
| где и | - | коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3; |
| k | - | коэффициент,
k = 1,1
(по табл. 4) | |
| - | коэффициент, при b < 10 м - =1 | ||
| b | - | ширина подошвы фундамента, (наружные стены=2,4, внутренние стены=2,4) | |
| - | осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 ( =18,3) | ||
| - | то же, залегающих выше подошвы ( =19) | ||
| - | расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа ( =18,75) | ||
| d1 | - | глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м. (d1=2,7 м.) | |
| - | глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала; м ( =0) | ||
155,45 ≤ 160,8 кПа - Внутренние стены ( запас 3,3%)
145,25 ≤ 160,8
кПа - Наружные стены
(запас 9,7%)
- Определение осадки сборного ленточного фундамента
методом
послойного суммирования.
Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия: S≤Su
S-совместная деформация основания и сооружения
Su-предельное значение совместной деформации основания и сооружения
Задаемся толщиной слоя hi≤0,4b, где b-ширина подошвы фундамента стены
(для внутренних b=2,4 м, для наружных b=2,4 м).
hi≤0,4∙2,4=0,96 м
Принимаем hi=0,8 м.
Напряжения, действующие по подошве фундамента, от внешней нагрузки:
σzp0=P=155,45 кН/м2 (внутренние стены)
σzp0=P=145,25 кН/м2 (наружные стены)
Напряжения от внешней нагрузки на произвольной глубине: σzp=αР,
где α=f
Напряжения от собственного веса грунта по подошве фундамента:
σzg0=
Напряжения от собственного веса грунта на произвольной глубине:
σzg=
Осадка
i-ого слоя
грунта: Si=β∙∑(σzpi∙h
i)/Ei
где β=0,8
Расчет
производим в табличной
форме:
S=33,026 мм. - Внутренние стены
S=30,86 мм. - Наружные стены
∆S=2,166 мм. L=6000 мм.
;
0,00036 ≤0,002
Внутренние
стены
| № слоя | hi,м | hi,м | α | σzg, кН/м2 | σzp, кН/м2 | σzpi, кН/м2 | E | Si,мм | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | 0,8 | 0,000 | 0,000 | 1,000 | 65,84 | 155,45 | 148,688 | 10 | 9,516 |
| 0,800 | 0,667 | 0,913 | 141,926 | ||||||
| 2 | 0,8 | 0,800 | 0,667 | 0,913 | 80,48 | 141,926 | 126,692 | 10 | 8,108 |
| 1,600 | 1,333 | 0,717 | 111,458 | ||||||
| 3 | 0,8 | 1,600 | 1,333 | 0,717 | 95,12 | 111,458 | 98,478 | 10 | 6,303 |
| 2,400 | 2,000 | 0,550 | 85,498 | ||||||
| 4 | 0,3 | 2,400 | 2,000 | 0,550 | 100,61 | 85,498 | 81,923 | 10 | 1,966 |
| 2,700 | 2,250 | 0,504 | 78,347 | ||||||
| 5 | 0,8 | 2,700 | 2,250 | 0,504 | 116,61 | 78,347 | 70,808 | 26,7 | 1,697 |
| 3,500 | 2,917 | 0,407 | 63,268 | ||||||
| 6 | 0,8 | 3,500 | 2,917 | 0,407 | 132,61 | 63,268 | 57,983 | 26,7 | 1,390 |
| 4,300 | 3,583 | 0,339 | 52,698 | ||||||
| 7 | 0,6 | 4,300 | 3,583 | 0,339 | 144,61 | 52,698 | 49,744 | 26,7 | 0,894 |
| 4,900 | 4,083 | 0,301 | 46,790 | ||||||
| 8 | 0,8 | 4,900 | 4,083 | 0,301 | 160,21 | 46,790 | 43,681 | 23,5 | 1,190 |
| 5,700 | 4,750 | 0,261 | 40,572 | ||||||
| 9 | 0,8 | 5,700 | 4,750 | 0,261 | 175,81 | 40,572 | 38,163 | 23,5 | 1,039 |
| 6,500 | 5,417 | 0,230 | 35,754 | ||||||
| 10 | 0,8 | 6,500 | 5,417 | 0,230 | 191,41 | 35,754 | 33,889 | 23,5 | 0,923 |
| 7,300 | 6,083 | 0,206 | 32,023 | ||||||
| ИТОГО: | 33,026 | ||||||||
Т.к
(
), нижняя граница
сжимаемой толщи обнаружена,
расчет величины осадки
прекращаем.
Наружные
стены
| № слоя | hi,м | hi,м | α | σzg, кН/м2 | σzp, кН/м2 | σzpi, кН/м2 | E | Si,мм | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | 0,8 | 0,000 | 0,000 | 1,000 | 65,84 | 145,25 | 138,932 | 10 | 8,892 |
| 0,800 | 0,667 | 0,913 | 132,613 | ||||||
| 2 | 0,8 | 0,800 | 0,667 | 0,913 | 80,48 | 132,613 | 118,379 | 10 | 7,576 |
| 1,600 | 1,333 | 0,717 | 104,144 | ||||||
| 3 | 0,8 | 1,600 | 1,333 | 0,717 | 95,12 | 104,144 | 92,016 | 10 | 5,889 |
| 2,400 | 2,000 | 0,550 | 79,888 | ||||||
| 4 | 0,3 | 2,400 | 2,000 | 0,550 | 100,61 | 79,888 | 76,547 | 10 | 1,837 |
| 2,700 | 2,250 | 0,504 | 73,206 | ||||||
| 5 | 0,8 | 2,700 | 2,250 | 0,504 | 116,61 | 73,206 | 66,162 | 26,7 | 1,586 |
| 3,500 | 2,917 | 0,407 | 59,117 | ||||||
| 6 | 0,8 | 3,500 | 2,917 | 0,407 | 132,61 | 59,117 | 54,179 | 26,7 | 1,299 |
| 4,300 | 3,583 | 0,339 | 49,240 | ||||||
| 7 | 0,6 | 4,300 | 3,583 | 0,339 | 144,61 | 49,240 | 46,48 | 26,7 | 0,836 |
| 4,900 | 4,083 | 0,301 | 43,720 | ||||||
| 8 | 0,8 | 4,900 | 4,083 | 0,301 | 160,21 | 43,720 | 40,815 | 23,5 | 1,112 |
| 5,700 | 4,750 | 0,261 | 37,910 | ||||||
| 9 | 0,8 | 5,700 | 4,750 | 0,261 | 175,81 | 37,910 | 35,659 | 23,5 | 0,971 |
| 6,500 | 5,417 | 0,230 | 33,408 | ||||||
| 10 | 0,8 | 6,500 | 5,417 | 0,230 | 191,41 | 33,408 | 31,665 | 23,5 | 0,862 |
| 7,300 | 6,083 | 0,206 | 29,922 | ||||||
| ИТОГО: | 30,86 | ||||||||