Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.
Введение 3
1 Оценка климатических, инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки 4
1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-2011. Определение физико-механических свойств грунтов по СП 22.13330.2011. 4
1.2 Оценка влияния грунтовых вод на выбор типа и конструкции фундамента. 6
1.3 Нормативная глубина промерзания грунтов. 6
1.4 Общая оценка геологического разреза. Посадка здания. 7
2 Расчет и конструирование фундамента в открытом котловане 9
2.1 Расчетная глубина промерзания грунта. Глубина заложения фундамента. 9
2.2 Назначение высотных отметок фундаментов. 10
2.3 Определение плановых размеров фундаментов по расчетным сечениям из расчета по II предельному состоянию. 10
2.4 Расчет осадок фундамента 17
3 Расчет и конструирование свайных фундаментов 22
3.1 Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. Определение несущей способности одиночной сваи. 22
3.2 Определение количества свай и их размещение в свайном фундаменте. Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте (I предельное состояние) 25
3.3 Расчет условного свайного фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания (I предельное состояние). 26
1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-2011. Определение физико-механических свойств грунтов по СП 22.13330.2011.
Грунт 1-го от поверхности слоя – растительный.
Наименование не определяется.
Грунт 2-го от поверхности слоя – глинистый.
Число пластичности определяется по формуле:
〖I_ρ=ω〗_L-ω_ρ, (1.1)
где ω_L – влажность на границе текучести, д.е;
ω_ρ – влажность на границе раскатывания, д.е.
I_ρ=0,40-0,20=0,20=20%,
Показатель текучести определяется по формуле:
I_L=(ω-ω_ρ)/〖ω_L-ω〗_ρ , (1.2)
где ω – природная влажность, д.е.
I_L=(0,27-0,20)/(0,40-0,20)=0,35,
Коэффициент пористости определяется по формуле:
e=(ρ_s (1+ω))/ρ-1, (1.3)
где ρ_s – плотность частиц, кг/см3;
ρ – плотность грунта, кг/см3.
e=(2,75(1+0,27))/2,00-1=0,75.
Наименование грунта: глина тугопластичная.
Грунт 3-го от поверхности слоя – глинистый.
Число пластичности: I_ρ=10%;
Показатель текучести: I_L=0,69;
Коэффициент пористости: e=0,69.
Наименование грунта: суглинок мягкопластичный.
Грунт 4-го от поверхности слоя – песчаный.
Частиц размером 2-10 мм 6%, меньше 25%. Не является гравелистым.
Частиц размером 0,5-10мм 52%, больше 50%. Является крупным.
Коэффициент пористости: e=0,53.
Коэффициент водонасыщения определяется по формуле:
S_r=(ρ_s ω)/(ρ_ω e), (1.4)
где ρ_ω – плотность воды, г/см3.
S_r=(2,65*0,176)/(1*0,53)=0,88.
Наименование грунта: песок крупный, плотный, насыщенный водой.
Определение физико-механических свойств грунтов происходит по СП 22.13330.2011 с помощью метода интерполяции. Полученные характеристики приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Физико-механические свойства грунта
№ Название грунта
по ГОСТ 25100-2011 Физические характеристики Механические характеристики
ρ_s,
г/〖см〗^3 ρ,
г/〖см〗^3 ω e S_r ω_L ω_ρ I_ρ,
% I_L ϕ_n° c_n, кПа E, МПа
1 Растительный слой — 1,6 — — — — — — — — — —
2 Глина тугопластичная 2,75 2,00 0,27 0,75 0,99 0,40 0,20 20 0,35 17 50 18
3 Суглинок мягкопластичный 2,65 1,96 0,249 0,69 0,23 0,28 0,18 10 0,69 18,6 23 15
4 Песок крупный, плотный, насыщенный водой 2,65 2,04 0,176 0,53 0,88 — — — — 40,6 1,02 42
3.1 Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. Определение несущей способности одиночной сваи.
Несущую способность Fd, кН, висячей забивной и вдавливаемой свай и сваи- оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле:
F_d=γ_c*(γ_cR*R*А+γ_cf*u∑_(i=1)^n▒(f_i*h_i ) ),(кПа) (3.1)
где γ_c – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.2 СП 24.13330.2011;
A – площадь опирания на грунт сваи, м2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;
u – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3 СП 24.13330.2011;
h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
γ_cR, γ_cf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по таблице 7.4 СП 24.13330.2011
Расчетная нагрузка на сваю
N_c=F_d/γ_k , (кПа), (3.2)
где, γ_k=1,4
Первое расчетное сечение: внешняя стена без подвала
Примем сваю сечением С50.30 с глубиной заложения 6,800 (м) относительно отметки спланированной поверхности земли.
В формуле (3.1) суммировать сопротивления грунта следует по всем слоям грунта, пройденным сваей, при условии, что мощность отдельно взятых слоев не превышает 2 м.
l – глубина от уровня природного грунта до середины слоя, м
Таблица – Подсчет сопротивления грунта для первого расчетного сечения.
№ Слоя
п/п h, м l, м f, кПа f*h Примечание
1 1 2,6 8,16 8,16 Суглинок мягкопластичный, Il=0,69
2 1,1 3,65 9,315 10,246
3 0,4 4,4 10,1 4,04 Суглинок мягкопластичный + ГВ, Il=0,69
4 2 5,6 74,36 148,72 Песок крупный
5 0,5 6,85 80,21 40,105 Песок крупный
Сумма 211,272
F_d^1=1*(1*7313*〖0,3〗^2+1*4*0,3*211,272)=911,696 (кПа),
N_c^1=911,696/1,4=651,211 (кПа).
Расчетная нагрузка на сваю удовлетворительная.
Второе расчетное сечение: внешняя стена с подвалом
Примем сваю сечением С35.30 с глубиной заложения 8,200 (м) относительно отметки спланированной поверхности земли.
Таблица – Подсчет сопротивления грунта для второго расчетного сечения.
№ Слоя
п/п h, м l, м f, кПа f*h Примечание
1 0,3 4,45 10,15 3,045 Суглинок мягкопластичный + ГВ, Il=0,69
2 2 5,6 74,36 148,72 Песок крупный
3 1,2 7,2 78,52 94,224 Песок крупный
Сумма 211,272
F_d^2=1*(1*7407*〖0.3〗^2+1*4*0.3*245,989)=961,817 (кПа),
N_c^1=961,817/1.4=687,012 (кПа).
Расчетная нагрузка на сваю удовлетворительная.
Третье расчетное сечение: внутренняя стена без подвала
Примем сваю сечением С55.30 с глубиной заложения 7,350 (м) относительно отметки спланированной поверхности земли.
Таблица – Подсчет сопротивления грунта для третьего расчетного сечения.
№ Слоя
п/п h, м l, м f, кПа f*h Примечание
1 0,65 1,775 24,037 15,624 Глина туглпластичная, Il=0,35
2 1 2,6 8,16 8,16 Суглинок мягкопластичный, Il=0,69
3 1,1 3,65 9,315 10,246
4 0,4 4,4 10,1 4,04 Суглинок мягкопластичный + ГВ, Il=0,69
5 1 5,1 73,06 73,06 Песок крупный
6 1 6,1 75,66 75,66
7 0,35 6,775 77,415 27,095
Сумма 213,886
F_d^3=1*(1*7293*〖0,3〗^2+1*4*0,3*213,886)=912,988 (кПа),
N_c^1=911,696/1,4=352,135 (кПа).
Расчетная нагрузка на сваю удовлетворительная.
Четвертое расчетное сечение: внутренняя стена с подвалом
Примем сваю сечением С35.30 с глубиной заложения 8,200 (м) относительно отметки спланированной поверхности земли.
Таблица – Подсчет сопротивления грунта для третьего расчетного сечения.
№ Слоя
п/п h, м l, м f, кПа f*h Примечание
1 0,3 4,45 10,15 3,045 Суглинок мягкопластичный + ГВ, Il=0,69
2 2 5,6 74,36 148,72 Песок крупный
3 1,2 7,2 78,52 94,224 Песок крупный
Сумма 245,989
F_d^4=1*(1*7407*〖0.3〗^2+1*4*0.3*245,989)=961,817 (кПа),
N_c^1=961,817/1.4=687,012 (кПа).
Расчетная нагрузка на сваю удовлетворительная.
3.2 Определение количества свай и их размещение в свайном фундаменте. Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте (I предельное состояние)
Количества свай в одном свайном кусте определяется по формуле:
n_св=N/(N_c-α*d^2*h_p*γ_mt*1,1) (3.3)
где, N – это расчетная нагрузка по обрезу фундамента,(кН/м);
N_c – это допустимая нагрузка на сваю, (кН);
α – это коэффициент зависящий от вида свайного фундамента, для свайного куста α=9;
d – это сторона сваи, (м);
h_p – высота ростверка, (м);
γ_mt – средний удельный вес материала ростверка и грунта на его уступах = 20 (кН/м).
n_св^1=((964+98)*1,1)/(651,211-9*〖0,4〗^2*1,8*20*1,1)=1,89,
n_св^2=((1024+101)*1,1)/(687,012-9*〖0,4〗^2*1,8*20*1,1)=1,89,
n_св^3=((950+134)*1,1)/(652,135-9*〖0,4〗^2*1,15*20*1,1)=1,89,
n_св^4=((1084+84)*1,1)/(687,012-9*〖0,4〗^2*1,8*20*1,1)=1,96.
Вывод: Для каждого расчетного сечения необходимо установить две сваи. В данном случае сваи устанавливаются в один ряд.
Проверка несущей способности свай в свайном фундаменте определяется по формуле:
N=(N_o+N_f+N_g)/n_c ≤N_c, (кПа), (2.5)
Где N_o –
N_f –
N_g –
N^1=(1062+21,996+14,456)/2=549.226≤651.211 (кПа),
N^2=(1125+21,996+14,167)/2=580,582≤687,012 (кПа),
N^3=(1084+19,500+4,248)/2=553,874≤652,135 (кПа),
N^4=(1168+21,996+14,167)/2=602,082≤687.012 (кПа).
Вывод: все расчетные сечения проходят проверку несущей способности свай в свайном фундаменте по I предельному состоянию.
3.3 Расчет условного свайного фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания (I предельное состояние).
