Проектирование оснований и фундаментов восьмиэтажного жилого дома

Модуль линейной деформации E0 определяется по формуле:

6. Расчет осадок столбчатого фундамента 8-и этажного жилого дома для наружной колонны проходящей по оси А методом послойного суммирования

Ширина фундамента , длинна фундамента l=3,2, глубина заложения , η=l/b=3,2/2,4=1,33≈1,4 (рис. 1).

Среднее давление под подошвой .

Расчетная схема показана на рис.

Расчет осадки фундамента ведется в табличной форме.

Сначала строятся эпюры природного и дополнительного давлений.

Затем определяется величина действующего по подошве фундамента дополнительного давления:

 ,

где P-среднее фактическое давление по подошве фундамента;

-природное(бытовое) давление на отметке подошвы фундамента

кПа

Тогда:

Вычисляем ординаты эпюры , с помощью, которой можно графическим методом найти положение нижней границы сжимаемой толщи.

На поверхности:

На контакте I и II слоев

На контакте II и III слоев

Ниже уровня грунтовых вод удельный вес грунтов принимаем во взвешенном состоянии.

На контакте III и IV слоя

На контакте IV и V слоёв

Т. к V слой – глина полутвердая является водоупором, то на него давит столб воды выше кровли этого слоя. Тогда с учётом этого

В V слое ( глубина 14,7м )

Ординаты эпюры дополнительного осадочного напряжения:

Полученные данные сводим в таблицу:

Полная расчетная осадка фундамента получается суммированием величин осадок каждого слоя. Она должна быть меньше величины предельно допустимой осадки фундамента данного типа.

Осадка III слоя:   S3 = 1,130999 см

Осадка IV слоя: S4 = 0,18381 см

Итак, осадка основания фундамента получается суммированием осадок всех слоев:

S3+S4=1,130999+0.18381=1,314809≈1,3см

Предельно допустимая осадка для зданий рассматриваемого типа составляет 8смпри принятом размере фундамента требования СНиП выполняются.

7. Расчет осадок столбчатого фундамента 8-и этажного жилого дома для внутренней колонны проходящей по оси Б методом послойного суммирования

Ширина фундамента , l=5,6м глубина заложения , η=l/b=5,6/2,4=2,33≈2,4 (рис. 2).

Среднее давление под подошвой .

Определяется величина действующего по подошве фундамента дополнительного давления:

 ,

где P-среднее фактическое давление по подошве фундамента;

-природное(бытовое) давление на отметке подошвы фундамента

кПа

Тогда:

Ординаты эпюры дополнительного осадочного напряжения:

Полученные данные сводим в таблицу:

Полная расчетная осадка фундамента получается суммированием величин осадок каждого слоя. Она должна быть меньше величины предельно допустимой осадки фундамента данного типа.

Осадка III слоя:   S3 = 1,329954 см

Осадка IV слоя: S4 = 0,459525 см

Итак, осадка основания фундамента получается суммированием осадок всех слоев:

S3+S4=1,329954+0,459525=1,789119≈1,8см

Предельно допустимая осадка для зданий рассматриваемого типа составляет 8смпри принятом размере фундамента требования СНиП выполняются.

8. Определение осадки ленточного фундамента под наружную стену проходящую по оси А методом эквивалентного слоя

Ширина подошвы фундамента , осадочное давление под подошвой фундамента  В основании преобладает суглинок, поэтому по таблице определим мощность эквивалентного слоя при  и отношении сторон подошвы фундамента ≈1,4 (рис. 3).

Осадку фундамента методом эквивалентного слоя определяем по формуле:

где  - мощность эквивалентного слоя

.-коэффициент эквивалентного слоя, учитывающий жесткость и форму подошвы фундамента.

b=2,4м.- ширина подошвы фундамента.

В расчетной схеме сжимаемою толщу грунта, которая оказывает влияние на осадку фундамента , принимают равной двум мощностям эквивалентного слоя:

Определяем коэффициент относительной сжимаемости каждого слоя:

-                     для суглинка :

-                     для песка мелкого :

-                     для глины :

Определяем средний коэффициент относительной сжимаемости:

Полная осадка фундамента:

Предельно допустимая осадка для зданий рассматриваемого типа составляет 8смпри принятом размере фундамента требования СНиП выполняются

9. Определение осадки столбчатого фундамента под внутреннюю стену проходящую по оси Б методом эквивалентного слоя

Ширина подошвы фундамента , осадочное давление под подошвой фундамента  В основании преобладает суглинок, поэтому по таблице определим мощность эквивалентного слоя при  и отношении сторон подошвы фундамента ≈2,4 (рис. 4).

Осадку фундамента методом эквивалентного слоя определяем по формуле:

где  - мощность эквивалентного слоя

.-коэффициент эквивалентного слоя, учитывающий жесткость и форму подошвы фундамента.

b=2,4м.- ширина подошвы фундамента.

В расчетной схеме сжимаемою толщу грунта, которая оказывает влияние на осадку фундамента , принимают равной двум мощностям эквивалентного слоя:

Определяем коэффициент относительной сжимаемости каждого слоя:

-                     для суглинка :

-                     для песка мелкого :

-                     для глины :

Определяем средний коэффициент относительной сжимаемости:

Полная осадка фундамента:

Предельно допустимая осадка для зданий рассматриваемого типа составляет 8смпри принятом размере фундамента требования СНиП выполняются

10. Расчет свайного фундамента под наружную колонну по оси А 8-и этажного жилого здания

Район строительства г. Воронеж. По обрезу фундамента действует расчетная вертикальная нагрузка, полученная для расчета по II предельному состоянию NII = 925,4 кН/м. Планировочная отметка DL равна 129,75.

Уровень грунтовых вод соответствует отметке WL = 127,65 м, т.е. находится на глубине 2,1 м. от планировочной отметки DL.

Инженерно-геологические условия.

Дом имеет подвал, глубиной 1,9 м., площадка предполагаемого строительства сложена хорошими по прочности грунтами (в основании преобладают суглинки). Поэтому фундамент не глубокого заложения будет иметь явное преимущество перед свайным, т.к. объем земляных работ для обоих вариантов фундаментов будет практически одинаков, а трудоемкость забивки свай будет значительно выше, чем укладка песчаной подушки. Поэтому свайный фундамент проектируем как учебный вариант.

Глубина заложения ростверка:

Принимаем железобетонную забивную сваю сечением , стандартной длинны L = 4,5 м., С-4,5-30 (ГОСТ 19804.1-79), длина острия 0.25м. (рис. 5); свая работает на центральное сжатие, поэтому заделку сваи в ростверк принимаем 0,3 м. Нижний конец сваи забивается в песок мелкий на глубину 1,91 м.

Под подошвой ростверка залегает суглинок текучепластичный мощностью 1,69 м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в суглинке (IL=0,74):

на глубине z1 = 4,04м

f1 = 7,64кПа

Ниже залегает песок мелкий мощностью 2,51м. Делим его на два слоя 1,26м и 1,06м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в песке (e=0,55):

на глубине z2 = 5,52м

f2 = 53,98 кПа,

на глубине z3 = 6,77м

f3 = 55,6 кПа.

Определяем несущую способность сваи:

Тогда расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

где - коэффициент безопасности по грунту.

Определяем количество свай на 1 пог. м. фундамента:

где - расчетная нагрузка на фундамент по 1 предельному состоянию.

- коэффициент, зависящий от вида свайного фундамента; для отдельно стоящего фундамента под колонну

d = 0,3 м - сторона сваи.

dр =2,5 м - высота ростверка и фундамента, не вошедшая в расчет при определении NI.

 - удельный вес бетона.

При проектировании отдельностоящего свайного фундамента количество свай округляется до целого числа в большую сторону, таким образом принимаем свайный фундамент из 4 свай.

Высота ростверка назначается ориентировачно из условия прочности ростверка на продавливание и изгиб:

Принимаем высоту ростверка из конструктивных соображений hр=0,5м.

Чтобы получить минимальные плановые размеры ростверка и тем уменьшить его материалоемкость, назначаем минимально допустимое расстояние между осями свай, равное трем их диаметрам: , а расстояние от края ростверка до боковой грани сваи – по 0,05 (свесы). Принимаем размеры ростверка в плане 1,3*1,3м.

Расчетную нагрузку на сваю во внецентренно нагруженном фундаменте находят по формуле:

Определяем дополнительную вертикальную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка Gр и грунта засыпки Gгр на обрезе ростверка:

кН

где: Vр – обьем занимаемый ростверком, подколонником и полом подвала

м3

γδ=22кН/м3 – удельный вес монолитного железобетонного ростверка, подколонника БК-2 и пола.

Определяем вес грунта засыпки:

кН

где: м3

γгр=18кН/м3 – удельный вес грунтовой засыпки

кН

кН<354,22кН=Pсв

Далее необходимо провести расчет основания по II предельному состоянию (по деформациям определить осадку). Если условия расчета по II предельному состоянию будут обеспечены, то полученную конструкцию фундамента можно считать окончательно запроектированной.

Средневзвешанное значение угла внутреннего трнения грунтов, прорезаемых сваей, определяют по формуле:

.

Определяем размеры грунто-свайного массива у подошвы ростверка:

м.

Размеры площади подошвы условного фундамента:

м.

Площадь подошвы:

м2.

Объем на боковых гранях условного фундамента вместе с пригрузкой грунто-свайного массива и на обрезах ростверка:

м3.

Объем ростверка, подколонника БК-2 и подземной части колонны:

м3.

Объем свай:

м3.

Объем грунта:

м3.

Средневзвешенное значение удельного веса слоев грунта, залегающих выше подошвы условного фундамента, с учетом взвешивающего действия воды ниже уровня подземных вод:

Страницы: 1, 2, 3