Основания и фундаменты

Содержание

1. Исходные данные…………………………………………………………………....2 

1.1. План на отм. 0,000м ……………………………………………………………3

1.2. Инженерно-геологические условия строительной площадки……………….......4

1.3. Физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов…………………………………………………………………………….6

2. Сбор нагрузок на фундамент  под наружную стену………………………………...8

2.1. Проектирование фундамента на  естественном основании под наружную  стену…………………………………………………………………………….…..10

2.2. Подбор геометрических  размеров фундамента………………………………….11

2.3. Расчет по деформационным  напряжениям под подошвой фундамента…………………………………………………………………....…....14

2.4. Определение осадки  фундамента методом послойного  суммирования……………………………………………………………………....15 

3. Сбор нагрузок на фундамент под внутреннюю стену…………………….……..17

3.1. Проектирование фундамента на естественном основании под внутреннюю стену…………………………………………………………………………….......19

3.2. Подбор геометрических  размеров фундамента……………………………...…..20

3.3. Расчет по деформационным  напряжениям под подошвой фундамента……….22

3.4. Определение осадки  фундамента методом послойного  суммирования…………………………………………………………………..….23

4. Проектирование свайного  фундамента под наружную стену………….……..….25

4.1. Конструирование ростверка……………………………………………….…..…27

4.2. Расчет по деформациям……………………………………………………….…..28

5. Проектирование свайного  фундамента под внутреннюю стену………….…..….29

5.1. Конструирование ростверка…………………………………………………....…31

5.2. Расчет по деформациям…………………………………………………….…..…32

6. Производство работ  при устройстве свайного фундамента……………….…..…33

7. Список использованной  литературы…………………………………………...….35

 

1. Исходные данные

Город строительства  – Пермь (снеговой район V)

Количество этажей - 2

Высота этажа – 3,3м

Длина здания в осях «1-10» – 42,00м

Ширина здания в осях «А-Г» – 24,00м

Наружные стены – трехслойные панели стеновые панели 350мм;

Внутренних стен - ж/б панели 160мм;

Перегородки – гипсобетонyые 80 мм;

Перекрытие – ж/б панели 220 мм;

Кровля – рулонная 4-хслойная;

Полы - линолеумные;

УГВ отм.106,60 на глубине 6,1м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. План этажа на отм.0,000

 

1.2. Инженерно-геологические условия строительной площадки

Схема размещения разведочных выработок на площадке

Строительная площадка №9

 

Инженерно-геологический  разрез

(Условные обозначения  см. чертеж )

 

        

 Площадка, отведенная под строительство жилого дома расположена в г.Пермь, отметки земли в пределах участка строительства колеблются от 114,75 до 115,75 в системе высот и координат г.Пермь.

  При производстве  инженерно-геологических изысканий  вскрыт горизонт грунтовых вод  на отметке 106,6м, в супеси  на   глубине 6,1 м. Согласно  химическому анализу, СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» грунтовые воды неагрессивны к железобетонным конструкциям.

 

 

 

 

1.3. Физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов

Наименование  и номер выработки	Глубина отбора проб, м	Природная влажность, д.е.	Влажность на границе текучести, д.е.	Влажность на границе раскатывания, д.е.	Число пластичности, д.е.	Показатель  текучести, д.е.	Плотность грунта, г/см³	Плотн. частиц грунта, г/см³	Плотность сух. грунта, г/см³	Пористость, %	Коэффициент пористости	Коэф. водонасыщ., д.е.	Угол внутреннего трения	Удельное сцепление	Модуль деформации, мПа	Расчет. сопр.грунта, кПа	Гранулометрический  состав, %										Наименование  грунта
																	гравий				песок				пыль	глина
																	>60	20-10	10-5	5-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25	0,1-0,05	0,05-0,005	<0,005
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
Скв№1	2,5	0,23	0,30	0,19	0,11	0,36	1,93	2,7	1,56	42	0,7	0,87	26	21,5	16,5	180	0	0	0	0	0	0,1	0,9	20,0	28,0	18,0	Суглинок пластичн.
«	5,0	0,35	0,53	0,3	0,23	0,22	1,92	2,74	1,42	48	0,9	1,04	61	19,5	16,5	233	0	0	0	0	0	0,5	0,5	2,0	45,0	42,0	Глина пластичн.
Скв№2	7,0	0,155	0,16	0,1	0,06	0,92	2,18	2,67	1,89	29	0,4	1,01	12	32,0	32,0	300	0	0	0	0	0,3	0,7	2,0	8,0	50,0	8,0	Супесь пластичн.
«	11,0	0,25	0	0	0	0	2,0	2,56	1,6	38	0,6	1,05	36,5	35,0	35,0	200	0	0	0	0	2,0	12,0	21,0	40,0	4,5	0,5	Песок мелк.сред.плотности  насыщ. водой
Скв№3	14,5	0,27	0,44	0,24	0,2	0,15	2,0	2,74	1,57	43	0,7	1,04	61	22,5	22,5	250	0	0	0	0	0	1,0	1,0	2,0	44,0	42,0	Глина пластичн.

 

 

1,2 слои - насыпной грунт  и культурный слой.

ИГЭ 1- суглинок желто-бурый  пластичный;

ИГЭ 2- глина бурая пластичная;

ИГЭ 3- супесь зелено-бурая  пластичная;

ИГЭ 4- песок серо-бурый, мелкий средней плотности насыщенный водой;

ИГЭ 5- глина светло-серая  пластичная.

 

 

 

Общая оценка строительной площадки

 

Согласно геологическому разрезу площадка характеризуется  спокойным рельефом с абсолютными  отметками 114,75-115,75.

Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным  залеганием грунтов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Сбор нагрузок  на фундамент под наружную  стену

Грузовая площадь: (м²)

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 4-х слойного гидроизол. ковра	0,2	1,85	1,3	2,4
2	От цементно-песчаной стяжки	0,36	3,33	1,3	4,32
3	От утеплителя (керамзит)	2,0	18,48	1,3	24,02
4	От гидроизоляции	0,06	0,55	1,3	0,72
5	От ж/б плиты перекрытия на 2 этажах	2,8	51,74	1,1	56,92
6	От пола линолеума на 2 этажах	0,48	8,87	1,3	11,53
7	От наружных стен 2 этажей за вычетом  оконных проемов	-	123,49	1,1	135,84
8	От внутр. стен и перегородок  на 2 этажах:	-	234,5	1,1	257,95
9	От цементно-песчаной стяжки на 1-ом этаже	0,36	3,33	1,3	4,32
10	От утеплителя “УРСА» на 1этаже	0,029	0,27	1,3	0,35
	Итого:		446,41		498,37
Временные нагрузки
11	Снеговая	2,24	20,7	1,4	28,98
12	На чердачное перекрытие	0,489	4,52	1,3	5,87
13	На 3 междуэтажных перекрытий с учетом коэффициента		13,56	1,3	17,63
	Итого:		38,78		52,48

 

- коэффициент сочетания нагрузок;

; где

- общее число перекрытий, от  которых рассчитывается нагрузка  на фундамент;

- грузовая площадь рассчитываемого  элемента;

Нормативная нагрузка на 1м стены  наружной:

(кН)

Суммарная нормативная нагрузка на 1м стены с учетом коэффициента надежности:

Коэффициент надежности по назначению сооружения:

(кН)

Расчетная нагрузка на 1м стены  наружной: (кН)

Суммарная расчетная нагрузка на 1м  стены с учетом коэффициента надежности:

Коэффициент надежности по назначению сооружения:

(кН)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Проектирование  фундамента на естественном основании

 под наружную  стену

Глубина заложения фундамента

1. Нормативная глубина  сезонного промерзания грунта:

 

где безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в г.Пермь:

 

м - величина, принимаемая для  грунтов неоднородного сложения(средневзвешенное значение)

(м)

2. Расчетная глубина  сезонного промерзания грунта: (м)

- коэффициент, учитывающий влияние  теплового режима сооружения, принимаемый  для отапливаемых зданий с полами по утепленному цокольному перекрытию при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам 20°С.

Принимаем глубину заложения  фундамента м

Оценивая инженерно-геологические  особенности площадки строительства, делаем вывод: основанием фундаментов мелкого заложения является ИГЭ-1–суглинок желто-бурый пластичный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Подбор геометрических размеров фундамента

Размеры подошвы фундамента определяются методом последовательных приближений, считая, что фундамент центрально-сжатый.

 Площадь подошвы  фундамента в первом приближении: 

(м²); где

кН/м² - расчетное сопротивление суглинка;

м - глубина заложения фундамента;

 кН/м³ - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах.

кН - общая расчетная нагрузка на 1м наружной стены:

Ширина ленточного фундамента: (м); принимаем м

Расчетное сопротивление грунта основания:

; где

, - коэффициенты условий работы

Прочностные характеристики грунта определены испытаниями, тогда  .

Коэффициенты:

Коэффициент, принимаемый  равным при  -

Ширина подошвы фундамента

Осредненное расчетное  значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: (кН/м³)

Осредненное расчетное  значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

21,5 кПа - расчетное значение  удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

Глубина заложения фундаментов  от пола подвала: ; где

м- толщина слоя грунта выше подошвы  фундамента со стороны подвала;

м- толщина конструкции пола подвала;

 кН/м³- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;

м- глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала.

(м)

 

 

Глубина подвала:

(кПа)

Давление фундамента на грунт: (кПа)

(кПа)

0,9R P R

386,90 кПа >206,28 кПа <429,89 кПа – делаем перерасчет

 Уточняем площадь  подошвы фундамента: (м²)

Ширина ленточного фундамента: м

принимаем

Расчетное сопротивление  грунта основания:

(кПа)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Расчет по деформациям

Напряжения под подошвой фундамента

Напряжения под подошвой для внецентренно-нагруженного фундамента

Суммарная величина действующих  вертикальных нагрузок: (кН)

Нагрузка от фундамента: кН

Вес грунта на обрезах  фундамента: (кН)

(кПа) кПа

0,9R P R

379,89 кПа >218,63 кПа <422,10 кПа

 Принимаем ширину подошвы  фундамента под наружную стену  м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Определение  осадки фундамента  методом послойного  суммирования

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия: .

- совместная деформация основания  и сооружения;

- предельное значение совместной  деформации основания и сооружения.

Задаемся толщиной слоя: (м), принимаем м.

Напряжение, действующее  по подошве фундамента, от внешней  нагрузки:

(кН/м²)

Напряжения от внешней  нагрузки на произвольной глубине:

,   где  ;