Проектирование фундаментов

, где L=12 м (см. задание)

0,000067м<0,002м, т.е. условие выполняется.

 

Условие s £ s_u, выполняется.

Крен составляет:

 

 

Опора №3

Размеры фундамента:  b=2,71 м, l =8,98 м

Площадь подошвы фундамента равна: .

Сила, давящая на подошву фундамента:

Давление на грунт под подошвой фундамента: .

Дополнительная нагрузка на грунт: .

Величина среднего давления по подошве фундамента равна:

1.Построение эпюр распределения напряжений от собственного веса.

Табл.2.10

№ слоя	,	,м	, м	,	0,2 ,
1	1,76	1,5	2	2,64	0,528
2	1,78		2	6,20	1,240
3	1,94		3	12,02	2,404
4	1,91		6	23,48	4,696

 

2.Построение эпюры дополнительных напряжений сводится в таблицу.

Коэффициент α определяется согласно таблице (табл.1, Приложение 2, [1]).

Ось z имеет начало в центральной точке подошвы.

 

 

 

 

Табл.2.11

, м	b, м				,
0,000	2,710	0,000	3,314	1	12,740
0,542		0,400		0,977	12,447
1,084		0,800		0,879	11,200
1,626		1,200		0,749	9,546
2,168		1,600		0,630	8,021
2,710		2,000		0,531	6,763
3,252		2,400		0,450	5,735
3,794		2,800		0,385	4,899
4,336		3,200		0,331	4,213
4,878		3,600		0,287	3,655
5,420		4,000		0,250	3,186
5,962		4,400		0,220	2,804
6,504		4,800		0,194	2,473
7,046		5,200		0,172	2,193
7,588		5,600		0,154	1,963
8,130		6,000		0,138	1,759
8,672		6,400		0,124	1,580
9,214		6,800		0,112	1,426

 

3. Графически определенная величина сжимаемой зоны составляет: H_сж = 6,2 м (Приложение 2)

4.  Разбивается вся сжимаемая толща на 13 участков.

5.  Графически определяем значение  величины среднего давления на каждом участке.

6.  Определяем величину осадки  каждого слоя, затем получаем  общую осадку, используя формулу  (4.11). Расчет сводим в таблицу  2.12.

Табл.2.12

, м	, м	,	,	, м
0,5	0,5	12,49	900	0,0056
1	0,5	11,47	1400	0,0033
1,5	0,5	9,92	1400	0,0028
2	0,5	8,47	1400	0,0024
2,5	0,5	7,22	1400	0,0021
3	0,5	6,19	1500	0,0017
3,5	0,5	5,33	1500	0,0014
4	0,5	4,62	1500	0,0012
4,5	0,5	4,04	1500	0,0011
5	0,5	3,54	1500	0,0009
5,5	0,5	3,13	1500	0,0008
6	0,5	2,78	1700	0,0007
6,2	0,2	2,67	1700	0,0003
сумма				0,0242

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример расчета для  i=1,5

.

7.  2,42<10 см,

8. Относительная неравномерность осадок между опорами №2 и №3

, где L=15 м (см. задание)

0,00012м<0,002м, т.е. условие выполняется.

Крен составляет:

.

 

5. Расчет фундамента на устойчивость.

 

Устойчивость фундамента определяется при помощи коэффициента надежности, определяемого по формуле:

, (2.12.)

где b – ширина столбика грунта;

R – радиус дуги окружности, м;

- вес столбика грунта.

,

где - длина дуги скольжения;

- сцепление по подошве отсека.

, (2.13.)

где - момент активных сдвигающих сил;

- плечо;

, (2.14.)

Расчеты сведены в таблицу 2.7.

 

Табл. 2.13

№ п/п	bi	Ci	ji	ai	sin(ai)	cos(ai)	qi
	м	тс/м2	град				тс/м2
1	0,45	0,0	27,0	30	0,500	0,866	4,836	2,134	0,000	2,418
2	0,45	0,0	27,0	24	0,407	0,914	5,685	2,646	0,000	2,312
3	0,45	0,0	27,5	18	0,309	0,951	6,562	3,249	0,000	2,028
4	0,45	0,0	27,5	13	0,225	0,974	7,196	3,650	0,000	1,619
5	0,45	0,0	27,5	8	0,139	0,990	7,804	4,023	0,000	1,086
6	0,45	0,0	27,5	3	0,052	0,999	8,538	4,439	0,000	0,447
7	0,45	0,0	27,5	-2	-0,035	0,999	4,041	2,102	0,000	-0,141
8	0,45	0,0	27,5	-8	-0,139	0,990	3,969	2,046	0,000	-0,552
9	0,45	0,0	27,5	-13	-0,225	0,974	3,827	1,941	0,000	-0,861
10	0,45	0,0	27,5	-18	-0,309	0,951	3,605	1,785	0,000	-1,114
11	0,45	0,0	27,0	-24	-0,407	0,914	3,3	1,536	0,000	-1,342
12	0,45	0,0	27,0	-30	-0,500	0,866	2,618	1,155	0,000	-1,309
13	0,45	0,0	27,0	-36	-0,588	0,809	1,716	0,707	0,000	-1,009
14	0,45	0,0	27,0	-42	-0,669	0,743	0,682	0,258	0,000	-0,456
								31,672	0,000	3,125

 

тс;

м;

тс×м;

Сравниваем с допустимым:

,

условие выполняется, а, следовательно, сооружение устойчиво.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ

3.1 Выбор типа и размеров свай

 

В курсовой работе принимаем глубину  заложения подошвы ростверка  такой же, как для фундаментов  мелкого заложения d=1,5 м.

Предварительные размеры ростверка в плане определяются размерами надфундаментной части сооружения (колонны).

 

Рис.1. Определение размеров ростверка

,

.

Далее находим вес ростверка  – Q_p.

Рис.2. Определение веса ростверка

Определяем расчетную сжимающую  силу на уровне подошвы ростверка  – N_п.

Опора 1:

.

Опора 2:

.

Опора 3:

 

3.2. Оценка инженерно-геологических условий основания и назначение расчетной длины сваи

 

В соответствии с п. 7.10 СНиП 2.02.03-85 выбор  длины сваи должен назначаться в  зависимости от грунтовых условий. Смотрим на геологический разрез и оцениваем слои грунта, которые прорежет свая.

Висячие сваи заглубляют своим концом в наиболее плотный слой грунта не менее 1 м.

 

Сваями прорезаем грунт 1, 2, 3, 4 и  опираем на слой 5, заглубляя на 1м  согласно указаниям СНиП 2.02.03-85.

L_р – расчетная длина сваи – расстояние от подошвы ростверка до начала заострения:

,

где z – глубина от поверхности грунта до начала заострения,

d – глубина заложения подошвы ростверка.

 

Таким образом, длина сваи L_расч определяется глубиной залегания слоя несущего прочного грунта, в который заглубляется свая, и отметкой заложения подошвы ростверка.

Принимаем для опоры 1 и опоры 2:

Принимаем для опоры 3:

В соответствии с п. 7.4 СНиП 2.02.03-85 заделка  сваи в ростверке составляет 5-10см. И, следовательно:

Окончательно принимаем L_св-длину сваи.

Определив необходимую длину, выбираем также по типовым значениям, исходя из нагрузки на сваю, рациональное сечение  и марку сваи.

По сортаменту принимаем забивную железобетонную сваю квадратного сечения L_св=11м, сечение 30х30см (для 1 и 2 опоры) и забивную железобетонную сваю квадратного сечения L_св=13м, сечение 35х35см (для 3 опоры).

 

3.3. Определение несущей способности сваи. Расчет числа свай

 

Расчет несущей способности  вертикально нагруженных висячих свай  производится, только по прочности грунта, так как по прочности материала сваи несущая способность всегда заведомо выше.

Расчет ведется по первой группе предельных состояний (по несущей способности).

В соответствии с п.4.2 СНиП 2.02.03-85 несущую способность F_d висячей забивной сваи определяют, как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности.

 

 – коэффициент условия  работы сваи в грунте, который  зависит от вида свай. =1,0 для свай прямоугольного продольного сечения, забивных.

- коэффициенты условия работы  грунта соответственно под нижним  концом и по боковой поверхности  сваи, учитывающие влияние способа  погружения и изготовления сваи на расчетное сопротивление грунта ( – если сваи погружаются забивкой  - табл.3.3 СНиП).

А – площадь опирания сваи на грунт.

Опора 1, опора 2:

.

Опора 3:

.

U – наружный периметр поперечного сечения сваи.

,

Опора 1, опора 2:

.

Опора 3:

R –расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (принимается по табл.1 п.4.2 СНиП 2.02.03-85).

 – расчетное сопротивление  i-ого слоя однородного грунта основания по боковой поверхности сваи (принимается по табл.2 п.4.2 СНиП 2.02.03-85).

При определении  по таблицам пласты грунтов следует расчленить на однородные слои толщиной не более 2м(рис. 5).Для промежуточных глубин или характеристик грунтов R и определяются интерполяцией.

h_i – толщина i-ого слоя грунта ( и в пределах h_i должна быть однородной).

Расчеты по формуле (1) приведены в  таблице:

Ф-нт	Nп	R	*R*А	№сл	hi	fi		U	Fd	FRS	n
	тс	тс/м2	тс		м	тс/м2	тс/м	м	тс	тс	шт.
I	360,2	512	46,08	1 2 3 4 5 6 7	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 1,0	4,35 2,65 2,95 4,28 3,31 3,40 6,71	39,82	1,2	93,86	67,04	6
II	377,9	512	46,08	1 2 3 4 5 6 7	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 1,0	4,35 2,65 2,95 4,28 3,31 3,40 6,71	39,82	1,2	93,86	67,04	6
III	423,2	536	65,93	1 2 3 4 5 6 7 8 9	0,5 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,0	4,03 4,80 2,85 3,15 4,38 4,23 4,68 4,83 6,99	54,79	1,4	142,64	101,9	5