Расчет фундаментов мелкого заложения курсовая работа

Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения

Рассмотрение общих данных об инженерно-геологических условиях площадки строительства. Расчет глубины, подошвы и осадки фундаментов на естественном и на искусственном основании. Сравнение вариантов и определение наиболее рационального типа фундамента.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	29.05.2014
Размер файла	922,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

инженерный фундамент геологический осадка

1. Исходные данные

2. Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

2.1 Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

2.2 Определение глубины заложения фундамента

2.3 Расчет площади подошвы фундамента

2.4 Расчёт осадки фундаментов

2.5 Конструирование фундамента

3. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения на искусственном основании

3.1 Выбор материала подушки

3.2 Определение размеров подошвы фундамента

3.3 Расчёт осадки фундаментов

3.4 Конструирование грунтовой подушки и фундамента

4. Вариантное проектирование

4.1 Определение наиболее рационального типа фундамента

4.2 Сравнение вариантов

Список литературы

1. Исходные данные

Данные об инженерно-геологических условиях площадки.

Табл. 1

Удельный вес грунта, г, кН/м 3

Удельный вес частиц грунта, г_s, кН/м 3

Прочностные

Коэффициент Пуассона м

Данные испытания грунта штампом = 5000 см 2

Угол внут. трения, ц

Конструктивные данные здания или сооружения:

Табл. 2

1. Длина здания, м

2. Ширина здания, м

3. Количество пролетов, шт.

4. Ширина пролетов, м

5. Количество этажей.

6. Высота этажа, м

7. Шаг колонн по рядам, м

8. Вид колонн (материал).

9. Сечение колонн (база), м.

10. Нагрузка на фундаменты ряда, кН/м 2 .

11. Ряд А, N, кН.

в плоскости М_х

12. Ряд Б, N, кН.

в плоскости М_х

13. РядВ,N, кН.

в плоскости М_х

14. Ряд Г, N, кН.

в плоскости М_х

15. Планировочная отметка, м

16. Отметка пола подвала, м

18.Класс бетона по прочности на сжатие, материала фундамента.

2. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого зало жения на естественном основании

2.1 Анализ инж е нерно-геологических условий площадки строительства

— Для глинистых грунтов определяются:

а) Коэффициент пористости грунта:

б) Число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания:

в) Показатель текучести грунта:

Рис.1. График зависимости осадок от давления

Р — удельное давление на штамп;

А — площадь штампа (А = 5000см 2 );

S — осадка штампа от действия нагрузки Р;

d — диаметр круглого штампа.

Вывод: по числу пластичности (0,07??0,17) грунт — суглинок, по показателю текучести — полутвердый.

2. Глина третичная.

а) Коэффициент пористости грунта:

б) Число пластичности грунта:

в) Показатель текучести грунта:

Вывод: по числу пластичности грунт — глина, по показателю текучести — полутвердая глина.

-Для песчаных грунтов определяются:

3. Песок мелкозернистый

а) Коэффициент пористости:

б) Степень влажности грунта:

Вывод: песок мелкозернистый, плотный, влажный.

Физико-механические характеристики грунтов площадки.

Песок мелкозернис-тый, плотный, влажный

Глина третичная, полутвердая

2.2 Определение глубины заложения фундамента

Согласно п. 2.23 СНиП 2.02.01-83 расчет производится по ряду с наибольшим значением нагрузки на фундамент (ряд Б) с целью определения наибольшей требуемой глубины заложения фундамента и унификации общей глубины котлована.

Глубина заложения фундамента зависит от:

· Инженерно-геологических условий строительной площадки, фундамент должен быть заглубленным в несущий слой грунта не менее чем на 0.5 м.

· Района строительства (от глубины промерзания грунта):

тут — расчетная и нормативная глубины промерзания грунта соответственно; — коэффициент теплового режима сооружения, 0,5;

— величина промерзания грунтов разного типа, 0,23 м — для суглинка;

— коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за сезон: декабрь — 5,4 о С, январь — 4,8 о С, февраль — 3,1 о С:

· С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,75-0,9м ниже отметки технологических подвалов:

где: d_в — отметка пола подвала.

· В зависимости от действующих на фундамент нагрузок. Т.к. расчет производится по ряду Б, то действующая на фундамент нагрузка составляет 5510 кН. Глубину заложения принимаем не менее 3м.

· Гидрогеологические условия строительной площадки: глубина заложения зависит от уровня грунтовых вод. Фундамент по возможности должен находится выше У.Г.В.

Вывод: согласно всему вышеуказанному, принимаем глубину заложения фундамента равной 3 м.

Нагрузки действующие на фундамент:

Характеристики слоя грунта, на котором расположен фундамент.

Источник

Курсовая работа: Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИДНЕПРОВСКАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Кафедра Основания и фундаменты

«Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и

Выполнил студент 808 группы

Длина здания 48 м

Ширина здания 27 м

Количество пролётов 3

Количество этажей 5

Высота этажа 3,6 м

Шаг колонн по рядам —

Вид колонн (материал) ЖБК

Сечение колонн (база) 0,4 х 0,4 м

Нагрузка на фундаменты 10 кН/м3

Планировочная отметка – 0,15 м

Отметка пола подвала —

Район строительства г.Днепропетровск

Здание (тип) неотапливаемое

Физико-механические свойства грунтов

Мощность слоя, м

По основным физическим характеристикам и классификационным показателям грунтов площадки определяются физико-механические характеристики грунтов площадки, обеспечивающие возможность определения расчетного сопротивления и деформации оснований, а именно:

1) песчаного грунта:

— коэффициент пористости е

где — плотность минеральных частиц

W — природная влажность — природная плотность

— степень влажности грунта

2) супеси пылеватой

— коэффициент пористости е

3) глина четвертичная

— коэффициент пористости е

— число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания

Ip = Wl — Wp = 0,4 – 0,2 = 0,2

— показатель текучести грунта

По вычисленным физико-механическим характеристикам и классификационным показателям грунта по табл.1 прил.1 СНиП 2.02.01-83 определяются прочностные и деформационные характеристики грунта С, j, Е,

Все вычисленные и определенные физико-механические характеристики грунтов заносятся в сводную таблицу физико-механических характеристик грунтов площадки.

, кН/м3

s, кН/м3

I . Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

1. Выбор глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от:

— климатического района строительства (глубины промерзания грунта);

— технологических особенностей проектируемого здания (наличия подвалов, технологических каналов, расположенных в подземной части здания, технологических отстойников, водящих боровов, подводящих трубопроводов и др.);

— конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения;

— фактора инженерно-геологических условий.

1.1. С учетом глубины промерзания глубина заложения фундамента назначается по расчетной схеме глубины сезонного промерзания грунта df, которая устанавливается следующим образом:

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

м,

где Mt — безразмерный коэф., численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» (для Днепропетровска Mt = -13,3).

d0 — величина в метрах, принимаемая равной:

· для суглинков и глин — 0,23

· для супесей, песков мелких и пылеватых — 0,25

· для песков средней круп­ности, крупных и гравелистых — 0,30

· для крупнообломочных грунтов — 0,34

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется: (м)

где kh — коэф., учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый 0,8.

Глубина заложения фундаментов по первому фактору (глубине промерзания):

м

1.2. С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,5 м ниже отметки технологических подвалов, т.е:

где dn — отметка пола подвала или пола технологического пространства проектируемого объекта.

Подвала в данном здании нет.

1.3. С учетом конструктивных особенностей здания глубину заложения фундамента рекомендуется назначать в зависимости от действующих нагрузок и принимать при

1000 5000 кН d = 3,0 м (при N = 5400 кН)

1.4. При анализе инженерно-геологических условий учитывают следующие факторы:

· фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

· фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

· под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента

При этом несущим слоем является песок мелкозернистый с характеристиками: C = 2 кПа, E = 28 МПа, ц = 32˚, =19,3 кН/м3.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R кр. при ширине фундамента b = 1м:

(1)

где — коэффициенты условий работы оснований () и соору­жений () принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характе­ристики грунта (j и С) определены непосредственными ис­пытаниями, К = 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»;

— коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

kz – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 — глубина заложения фундаментов без подвальных зданий (помещений) от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента ( = l/b) или сторон сечения колонны или сооружения. По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 514,27 кПа

2) A = м2

3) м

4)

II. 1) При b = 3,45 м, R = 596,6 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 3,17 м, R = 587,26 кПа

2) A = м2

3) м

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для гражданских зданий, т.е. принимаем b = 3,2 м, а l = 3,2 м, соответственно A = м2 R = 587,26 кПа.

2.1 Проверяем контактные напряжения.

1. ;

2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

3. Конструирование фундамента

По заданию вид колонны – железобетонная, размерами 0,4 х 0,4 м.

3.1. Тип фундамента назначают из условия жесткости

мм

мм

Фундамент принимаем с подколонником.

3.2. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк+0,6=0,4+0,6=1 м

lпк=lк+0,6 = 0,4+0,6 =1 м

Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструкции фундамента или его плитной части по формуле:

,

м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по – 300 мм.

4. Расчет фундамента на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45°

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

5. Армирование конструкций фундамента (расчёт на изгиб)

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении — оставшейся части фундамента, на которую действует нагрузка.

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2 .

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 9 мм с As1 = 0,636 см2 , тогда As = 5х0,636 = 3,18 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру Вр-1 диаметром 4 мм с As1 = 0,126 см2 , тогда As = 5х0,126 = 0,63 см2

Принимаем сетку С1 из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

6. Расчет осадки методом послойного суммирования

1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 587,3 кПа

2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа

3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

4. Вычисляем и строим эпюру естественного давления

5. Вычисляем и строим эпюру , где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 3

Проверяем выполнение условия S 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента ( = l/b = 1) или сторон сечения колонны или сооружения

По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается со­противление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 324,37 кПа

2) A = м2

3) м

4)

II. 1) При b = 4,5 м, R = 390,24 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 4,0 м, R = 380,83 кПа

2) A = м2

3) м

Проверка целесообразности дальнейшего подбора:

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для, т.е. принимаем b = 4,1 м, а l = 4,1 м, соответственно м2 ; R = 380,83 кПа.

2.2. Проверяем контактные напряжения.

1. ;

2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

3. Конструирование фундамента

3.1. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк + 0,6 = 1,0 м

lпк= lк + 0,6 = 1,0 м

Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструкции фундамента или его плитной части по формуле:

,

м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по–300 мм.

4. Расчет на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45°

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

5. Армирование конструкций фундамента

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении — оставшейся части фундамента, на которую действует нагрузка.

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 =6,565 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 3 мм с As1 = 0,07 см2 , тогда As = 5х0,07 = 0,35 см2

Принимаем сетку С2 из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

6. Выбор размеров подушки

6.1. Определение высоты подушки.

Исходя из условия, что , принимаем в расчёт м. Т.к. размеры подушки должны быть кратны 10 см, то принимаем hпод = 2,5 м.

6.2. Определение размеров подушки в плане.

;

, где

б – угол естественного откоса. Для суглинка (окружающего грунта) он равен 40.

В – угол распределения напряжений. Для песка (материал подушки) он равен 30˚.

м. Для кратности принимаем

= 9,1 м;

м. Для кратности принимаем = 15,1 м,

м.

м.

Итак, окончательно приняли следующие размеры грунтовой подушки:

— на уровне низа м;

— на уровне верха м.

7. Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 381,23 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента .

кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

7.5. Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.6. Вычисляем и строим эпюру , где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

7.7. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.8. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 4.

Проверяем выполнение условия S Nф; 843,50 > 768 – условие выполняется.

Расчёт на продавливание. Расчет не производим, так как конструкция ростверка жёсткая.

7. Расчет деформаций свайных фундаментов

м;

м;

м2 ;

м;

м3 ;

кН;

Выполняем проверку давления под нижним концом сваи:

,

где

; кz = 1.

кПа.

кПа.

413,99 кПа. 49,977 кПа, условие выполняется.

8.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

8.8. Проверяем выполнение условия S 5000 кН d = 3,0 м

1.4. При анализе инженерно-геологических условий учитывают следующие факторы:

· фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

· фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

· под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента

м

При этом несущим слоем является песок мелкозернистый с характеристиками: C = 2 кПа, E = 28 МПа, ц = 32˚, =19,3 кН/м3.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R кр. при ширине фундамента b = 1м:

(1)

где — коэффициенты условий работы оснований () и соору­жений () принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта (j и С) определены непосредственными ис­пытаниями, К = 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»;

— коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

kz – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b — ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

— расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

— удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина пола подвала, м.

— удельный вес конструкции пола подвала.

dв — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента (б = l/b) или сторон сечения колонны или сооружения. По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 273,14 кПа

2) A = м2

3) м

4)

II. 1) При b = 4,05 м, R = 352,14 кПа

2) A = м2

3) м

III. 1) При b = 3,46 м, R = 336,85 кПа

2) A = м2

3) м

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для гражданских зданий, т.е. принимаем b = 3,6 м, а l = 3,6 м, соответственно A = м2 R = 336,85 кПа.

3. Проверяем контактные напряжения

3.1. ;

3.2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

кПа

N, Mx, My — усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

Wx, Wy — момент сопротивления подошвы фундамента

м3

4. Конструирование фундамента

По заданию вид колонны – железобетонная, размерами 0,4 х 0,4 м.

4.1. Тип фундамента назначают из условия жесткости

мм

мм

Фундамент принимаем с подколонником.

4.2. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и принимаются равными:

bпк= bк+0,6=0,4+0,6=1 м

lпк=lк+0,6 = 0,4+0,6 =1 м

Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструкции фундамента или его плитной части по формуле:

,

м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

— размеры сечения колоны (по заданию).

— расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

— среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по – 300 мм.

5. Расчет фундамента на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

— фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45°

где: Aтр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

Aпр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

м2

м2

где м

кН

кн.

— условие выполняется.

6. Армирование конструкции фундамента (расчёт на изгиб)

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении — оставшейся части фундамента, на которую действует нагрузка.

Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:

см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с As1 = 1,313 см2 , тогда As = 5х1,313 = 6,565 см2 .

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 8 мм с As1 = 0,503 см2 , тогда As = 5х0,503 = 4,024 см2

кПа

кНм

см2

Площадь сечения одного стержня:см2

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 6 мм с As1 = 0,283 см2 , тогда As = 5х0,283 = 1,415 см2

Принимаем сетку из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит шт.

7. Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Рср = 336,85 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои м

Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.5. Вычисляем и строим эпюру , где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

7.6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 8

Источник

Название: Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов Раздел: Рефераты по строительству Тип: курсовая работа Добавлен 19:00:47 25 сентября 2010 Похожие работы Просмотров: 979 Комментариев: 13 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно Скачать