Проектирование и расчет фундамента под высотное здание

 

Для определения  коэффициента k применим метод интерполяции,

т.к нам необходимо найти его для высоты 117,8м (вычисляем для местности B*):

1. 150 – 100 = 50
2. 150 – 117,8 = 32,2
3. (32,2 /50) * 100% = 64,4 %
4. 1,9 – 1,6 = 0,3
5. 0,3 * (64,4%/100%) = 0,19
6. 1,9 – 0,19 = 1,71 – применяем это значение для дальнейших вычислений.

 

6.3  Площадь боковой поверхности здания с подветренной стороны

F_ЗД = Н_ЗД *  L,

где Н_зд и L - высота и длина здания.

F_зд = 117,8 * 27 = 3180м²

6.4 Опрокидывающий момент M_опр = * F_ЗД *  ,  где z = Н_ЗД

M_опр = * 3180,6 * 27/2 = 39023,37 кН*м.

6.5  Плечо фундамента со стороны его ширины подошвы

r = =

6.6  Удерживающий момент М_уд. =

где = G_n , нормативный вес здания.

М_уд. = 164889 * 11,78 = 1942392,42 кН*м

6.7  Проверка обеспечения устойчивости высотного здания относительно 
его фундамента против действия ветровой нагрузки:

 

Проверка: 1942392,42/39023,37 = 49 ; 49 1.3, условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

7. Расчет  осадки фундамента во времени  методом эквивалентного слоя.

7.1 Расчетная схема осадки фундамента методом эквивалентного слоя 
приведена ниже

 

7.2  Мощность (толщина) каждого слоя фунта:

h₁ = d₁,

h₂ = d₂- d₁,

h₃ = d₃- d₂,

где d_t, d₂, d₃- глубина залегания слоев грунтов.

h₁ = 5,5м

h₂ =7,7 – 5,5 = 2,2м

h₃ = 13,2 – 7,7 = 5,5м

 

 

 

7.3  Расстояния от середины каждого слоя грунта до основания самого нижнего слоя грунта:

 

 

 

7.4  Коэффициент относительной сжимаемости грунтов, полученный в результате проведения лабораторных работ.

Таблица 4. Коэффициент относительной сжимаемости грунтов а₀.

Коэффициент относительной сжимаемости	Виды грунтов
		Песок	Суглинок	Глина	Супесь
а0, 1/МПа	0,0296	0,0517	0,0210	0,0435

 

7.5  Коэффициент эквивалентного слоя А_w

Таблица 5. Коэффициент эквивалентного слоя А_w

Отношение длины к ширине подошвы фундамента и = 1ф/Ьф	Аw
		Суглинок и  глина	Песок и супесь
1,5	1,15	1,21

 

7.6  Толщина эквивалентного слоя h_экв = А_w * b_ф.

 Из данных Таблицы  5, принимаем А_w = 1,15

h_экв = 1,15 * 23,56 = 27,09

7.7 Среднее значение коэффициента относительной сжимаемости

С помощью данных Таблицы 5,4,  вычисляем

 

7.8 Осадка фундамента s = h_экв * a_от * Р,

где Р — давление по подошве фундамента в Мпа.

s = 27,094 * 0,0018 * 0,27921 = 0,13м

7.9 Проверка по предельно допустимой осадке

s < s_u = 8 см.

1,3 см < 8 см, условие выполняется

7.10 Толщина сжимаемого слоя грунта Н = 2 • h_экв,

Н = 2 • 27,094 = 54,188 м

7.11 Коэффициент    фильтрации    грунтов,    полученный   в   результате 
проведения лабораторных работ (таблица 12).

Таблица 6. Коэффициент фильтрации грунтов k_ф

Коэффициент фильтрации	Виды грунтов
		Песок	Суглинок	Глина	Супесь
кф, м/с	8-Ю-у	0,5 10"у	0,03 10-4	0,02-10-*

 

7.12  Среднее значение коэффициента фильтрации.

 

 

 

7.13  Коэффициент консолидации

где = 10 кН/м³ — плотность воды;

10' - переводной коэффициент  а_от, из 1/МПа в 1/кПа..

7.14 Перевод единицы измерения коэффициента консолидации из м²/с в 
м²/год:

1 м²/с * 60 с * 60 мин * 24 ч  * 365 дней = 315 360 000 000 м²/год.

38,94 * 10^-4 м²/c = 122801,184 м²/год.

15 Осадка фундамента во времени t

 

где h = 0,5Н - глубина пути фильтрации грунта; 
,м²/год — коэффициент консолидации;

K_t = 2,8 — эмпирический коэффициент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литературы:

1. ГОСТ 25100-95* «Грунты. Классификация». – М.: МНТКС, 1995 г.
2. СНиП РК 5.01-01-2002 «Основания зданий и сооружений». – Астана: 2002 г.
3. СНиП РК 2.04-01-2001* «Строительная климатология». – Астана: 2005 г.
4. СНиП  2.01-07-85* «Нагрузки и воздействия». – М.: 2001г.
5. ТСН 31-332-2006. Территориальные строительные нормы. Жилые и общественные здания. – Санкт-Петербург: 2006г.
6. Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. – М.:СИ, 1986 – 173с.
7. Калиев С.М. Методические указания к курсовому проекту по геотехнике 2: основания и фундаменты.