Введение
строительный фундамент свайной подвал
Цель работы является изучение вопросов проектирования устройства фундаментов и их оснований для жилого 16-этажного дома.
В проекте разработаны вопросы расчета и конструирования ленточного фундамента сборного типа и свайного фундамента с монолитным ростверком.
В ходе выполнения проекта вырабатываются навыки анализа инженерно-геологических условий строительной площадки, определение нагрузок на фундамент и конструирования элементов фундамента.
Полученные в результате работы знания и умения несут необходимый для инженера характер, поскольку от правильно выбранного основания и конструкции фундамента зависит нормальная эксплуатация здания.
Сложность проектирования заключается в том, что основные размеры фундаментов определяются расчетом, исходя из прочности и устойчивости грунтов оснований.
В процессе проектирования были выполнены следующий виды работ:
· Установлены для каждого фундаменты давления на грунт основания.
· Подобраны основные размеры фундаментов.
· Разработаны конструкции.
· Рассчитан свайный фундамент.
1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки .1 Характеристики песчаных грунтов
Определение вида песчаных грунтов по размерам минеральных частиц.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
3-й слой — песок, глубина взятия образца 10,0 м.
Определение плотности сложения слоев грунта
(1)
где: ρ — плотность грунта, т/м3
γ — удельный вес грунта, кН/м3
(2)
где: ρS — плотность твердых частиц, т/м3
γS — удельный вес твердых частиц, кН/м3
(3)
где: ρ — плотность сухого грунта, т/м3
W — влажность, %
Определение коэффициента пористости слоев грунта:
(4)
где: e — коэффициент пористости грунта
— песок средней крупности плотный.
Определение степени влажности грунта:
(5)
где: Sr — коэффициент водонасыщения,
ρW — плотность воды, т/м3
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
По влажности песчаный грунт (песок средней крупности) можно отнести к насыщенному водой.
1.2 Характеристики глинистых грунтов
Определение числа пластичности
(6)
где: JP — число пластичности;
WL — влажность на границе текучести, %;
WP — влажность на границе раскатывания, %.
слой 1.
В соответствии с индексом пластичности JP грунт слоя 1 можно отнести к супесям пылеватым.
слой 2.
В соответствии с индексом пластичности JP грунт слоя 2 можно отнести к суглинкам легким пылеватым.
Определение показателя консистенции (индекса текучести)
(7)
где: JL — индекс текучести;
слой 1.
В соответствии с индексом текучести JL грунт слоя 1 можно отнести к супесям пылеватым пластичным.
слой 2.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
В соответствии с индексом текучести JL грунт слоя 2 можно отнести к суглинкам пылеватым полутвердым.
Определение плотности сложения слоев грунта
слой 1.
слой 2.
Определение коэффициента пористости слоев грунта:
слой 1.
слой 2.
Определение степени влажности грунтов:
слой 1.
— супесь, насыщенная водой.
слой 2.
— суглинок, насыщенный водой.
Все физические характеристики грунтов сведем в таблицу 1.
Таблица 1. Физические характеристики слоев грунта строительной площадки
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
2. Определение нагрузок на фундамент
2.1 Определение размеров грузовых площадей
· для стены с оконными проемами 
· для глухой стены 
· для колонны 
.2 Сбор нагрузок Для стены с проемами
(8)
, (9)
где А1 — грузовая площадь стены с проемами, м2;
gпод — вес подвального перекрытия, кН/м2;
gэт — вес этажного перекрытия, кН/м2;
gкр — вес крыши, кН/м2;
n — количество этажей здания;
В-расстояние между центрами оконных блоков, м;
t — толщина стены, м;
h — высота этажа, м;
l1, l2 — ширина и высота оконного блока, м;
γст — удельный вес материала стены, кН/м3.
(10)
, (11)
где gснег — нормативное значение снеговой нагрузки, кПа.
Для города Ижевск нормативное давление снежного покрова составляет 2,5 кПа (согласноТСН 20-01-05)
, где (12)
где gполезн — нормативная нагрузка от людей, кН/м2;
ψAn — понижающий коэффициент нагрузки.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
(13)
, (14)
где A — нормативная грузовая площадь, А = 9 м2.
Для глухой стены
,
где С — нормативная грузовая длина участка стены, С = 1 м.
Для колонны
,
где f — ширина колонны, f = 0,3 м;
γкол — удельный вес материала колонны (бетон), кН/м3.
Таким образом, полные нагрузки составили:
· на стену с проемами 
· на глухую стену 
· на колонну 
3. Глубина заложения фундамента
Глубина заложения фундамента определяется в зависимости от конструктивных особенностей здания, от его назначения, глубины промерзания.
Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:
,
где kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, 
,
dfn — нормативная глубина промерзания. Для г. Ижевск она определяется следующим образом:
Принимаем 
.
4. Определение параметров ленточного фундамента в части здания без подвала
4.1 Определение размеров фундаментов
Под стену с проемами
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.28.12-1 ГОСТ 13580-85.
, 
, 
, вес плиты 
.
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, 
, 
, бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока 
.
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр — вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
где γС1, γС2 — коэффициенты условий работы, для супеси пылеватой пластичной 
, 
;
— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
— то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
Mγ, Mq, MC — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 СП50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
, 
, 
d1 — глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. При плитных фундаментах за d1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки, м;
b — ширина подошвы фундамента, м;
db — глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
kz — коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента (при b<10 м kz =1);
k — коэффициент, принимаемый равным 1,1 если прочностные характеристики грунта (φ и С) приняты по таблицам;
CII — удельная сила сцепления грунта, кПа.
Сравнивая с фактической нагрузкой, получаем, что грунт перегружен на 175%. В связи с этим принимаем решение о полной замене несущего слоя грунта с супеси пылеватой на песок средней крупности (слой 3 данной строительной площадки).
Физические характеристики этого грунта:
Удельный вес 
Удельный вес частиц 
Влажность 
Угол внутреннего трения 
,
Удельная сила сцепления 
.
Построим новый геологический разрез.
Определим размеры фундамента с учетом нового грунта.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85.
, , 
, вес плиты 
.
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр — вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
где γС1, γС2 — коэффициенты условий работы, для песка средней крупности 
, 
;
— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
— то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
Mγ, Mq, MC — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 СП50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
, 
, 
d1 — глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. При плитных фундаментах за d1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки, м;
b — ширина подошвы фундамента, м;
db — глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
kz — коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента (при b<10 м kz =1);
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
k — коэффициент, принимаемый равным 1,1 если прочностные характеристики грунта (φ и С) приняты по таблицам;
CII — удельная сила сцепления грунта, кПа.
Определим для глубины 
ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
Осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента:
, недонапряжение составляет 16,1%.
Принимаем под стену с проемами фундаментную подушку ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85. Под глухую стену
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.20.12-4 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты 
.
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 1 блок.
Определяем фактическое напряжение под подошвой фундамента:
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр — вес грунта на обрезах фундамента
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определим для глубины 
ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
Осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента:
, недонапряжение составляет 30%.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.20.12-4 ГОСТ 13580-85. Под колонну
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф13: 
, 
, 
и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту: 
, 
,
.
Вес фундамента
Полная высота фундамента:
.
Вес грунта на обрезах фундамента:
Полный вес фундамента с грунтом:
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
Определим для глубины 
ниже подошвы фундамента.
Найдем удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды:
.
, недонапряжение составляет 27,2%.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф13 и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту 2,4 х 2,4 м.
5. Определение параметров ленточного фундамента в части здания с подвалом .1 Определение размеров фундаментов Под стену с проемами
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.16.12-1 ГОСТ 13580-85.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Принимаем 3 блока.
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр — вес грунта на обрезах фундамента
Осредненное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента:
Суммарное усилие, действующее в плоскости подошвы фундамента:
Расчетный угол внутреннего трения (средневзвешенное значение):
Приведенная высота
,
где q — величина пригрузки, q=10 кПа.
.
Боковое давление на уровне подошвы фундамента определим по формуле:
,
где 
.
Равнодействующую активного давления грунта определим по формуле:
Высоту точки приложения равнодействующей активного давления, считая от подошвы фундамента, определим по формуле:
.
Момент равнодействующей активного давления грунта относительно подошвы фундамента:
Эксцентриситет нагрузки от перекрытия подвала относительно оси стены фундамента определим с учетом глубины заделки подвального перекрытия 10 см.
.
Момент от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия подвала найдем по формуле:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Момент от веса грунта на уступах фундамента
,
где е3 — величина эксцентриситета, 
,
b — ширина подошвы фундамента, м;
bc — ширина стены фундамента, м.
Суммарный момент всех сил относительно подошвы фундамента:
.
Эксцентриситет приложения равнодействующей активного давления
.
,
Поэтому проверим условие
.
Условие соблюдается.
Проверим выбранный фундамент с учетом слабого подстилающего слоя. Для определения влияния слабого подстилающего слоя определим давление на его кровлю.
Для ленточного фундамента при 
найдем 
. Тогда
,
где 
— глубина кровли слабого подстилающего слоя.
Следовательно давление на кровлю слабого грунта будет:
.
Площадь условного фундамента:
.
Определим расчетное сопротивление грунта с учетом 
, 
, 
, 
.
.
Таким образом, фундамент подходит.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.16.12-4 ГОСТ 13580-85. Под глухую стену
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем плиту железобетонную для ленточных фундаментов (фундаментную подушку) марки ФЛ.20.12-1 ГОСТ 13580-85.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
, , , вес плиты .
Принимаем стеновой блок подвала марки ФБС 12.5.6-Т ГОСТ 13579-78
, , , бетон 0,33 м3, сталь 1,46 кг, масса блока .
Определяем количество блоков:
Принимаем 3 блока.
Вес одного погонного метра фундамента:
,
где Gгр — вес грунта на обрезах фундамента
Суммарное усилие, действующее в плоскости подошвы фундамента:
Расчетный угол внутреннего трения (средневзвешенное значение):
Приведенная высота
,
где q — величина пригрузки, q=10 кПа.
.
Боковое давление на уровне подошвы фундамента определим по формуле:
,
где .
Равнодействующую активного давления грунта определим по формуле:
Высоту точка приложения равнодействующей активного давления, считая от подошвы фундамента, определим по формуле:
.
Момент равнодействующей активного давления грунта относительно подошвы фундамента:
Эксцентриситет нагрузки от перекрытия подвала относительно оси стены фундамента определим с учетом глубины заделки подвального перекрытия 10 см.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
Момент от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия подвала найдем по формуле:
Момент от веса грунта на уступах фундамента
,
где е3 — величина эксцентриситета, ,
b — ширина подошвы фундамента, м;
bc — ширина стены фундамента, м.
Суммарный момент всех сил относительно подошвы фундамента:
.
Эксцентриситет приложения равнодействующей активного давления
.
,
Поэтому проверим условие
.
.
Проверим выбранный фундамент с учетом слабого подстилающего слоя. Для определения влияния слабого подстилающего слоя определим давление на его кровлю.
Для ленточного фундамента при 
найдем 
. Тогда
,
где — глубина кровли слабого подстилающего слоя.
Следовательно давление на кровлю слабого грунта будет:
.
Площадь условного фундамента:
.
Определим расчетное сопротивление грунта с учетом , , , .
.
Таким образом, фундамент подходит.
Принимаем фундаментную подушку марки ФЛ.20.12-1 ГОСТ 13580-85. Под колонну
Определяем предварительные размеры фундамента в плане.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф21: 
, , 
и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту: 
, ,
.
Вес фундамента
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Полная высота фундамента:
.
Вес грунта на обрезах фундамента:
Полный вес фундамента с грунтом:
Определяем расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента.
, недонапряжение составляет 14,7%.
Принимаем фундамент стаканного типа 1Ф21 и под него квадратную железобетонную двухступенчатую монолитную плиту 3,9 х 3,9 м.
6. Определение параметров свайного фундамента в части здания без подвала .1 Определение несущей способности сваи
Предварительно принимаем сплошную сваю с поперечным армированием ствола и с не напрягаемой арматурой длиной 8 м и сечением 40х40 см. Марка С80.40 ГОСТ 19804-91.
Расчетное сечение сваи по грунту:
,
где γс — коэффициент условий работы сваи в грунте, 
;
γg — коэффициент надежности по грунту, 
;
γсR и γсf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.
А — площадь опирания сваи на грунт;
R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
U — наружный периметр поперечного сечения сваи;
fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;
hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
,
,
,
,
Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности сваи каждый пласт грунта делим на слои не более 2 м.
Результаты определения:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
Определяем количество свай под стены по формуле:
.
Для стены с проемами:
Полученное расстояние удовлетворяет условию 
.
Для глухой стены:
Полученное расстояние удовлетворяет условию .
Для стены с проемами:
Полученное расстояние удовлетворяет условию .
Определяем количество свай под колонну:
Принимаем сваи С80.40 и расстояние между ними 
. 6.2 Определение параметров ростверка под стены
Расстояние от края ростверка внешней стороны сваи при свободной заделке её в ростверк в вертикально нагруженных сваях принимается при однорядном их расположении:
Ширина 
.
Высота ростверка 
, где 
— заделка сваи в ростверк.
Определяем высоту h1 из условия прочности на продавливание ростверка сваей по формуле:
,
где 
— расчетное сопротивление бетона В25 на растяжение.
.
Тогда высота ростверка 
.
Принимаем высоту ростверка 
. 6.3 Определение параметров ростверка под колонну
Для определения параметров ростверка под колонну используем следующие формулы:
. Принимаем значение 
.
Ширина 
.
Глубина заделки колонны — 60 см.
Расчет на продавливание колонной квадратного сечения центрально нагруженного ростверка проведем следующим образом:
,
где 
— расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания, определяемая из условия 
, где n — число свай в ростверке, n1 — число свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;
— расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций с учетом коэффициента условий работы бетона, 
для бетона В25;
— рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке, равная расстоянию от рабочей арматуры плиты до низа колонны, условно расположенного на 5 см выше дна стакана;
— ширина сечения колонны;
c — расстояние от грани колонны до боковой грани сваи, расположенной за пределами фигуры продавливания;
α — коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть через стенки стакана, определяемый по формуле
здесь Af — площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента, определяемая по формуле
здесь bcol, hcol — размеры сечения колонны;
hапс — глубина заделки колонны в стакан фундамента.
Примем значение 
, при этом полная высота плиты ростверка будет равна 
.
Расчетная продавливающая сила
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
Таким образом, 
. Прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.
Полная высота ростверка 
.
Определяем величины расчетных нагрузок на сваи с учетом нагрузок от веса ростверка и грунта на его уступах.
Вес ростверка 
.
Вес грунта на полках ростверка 
.
Полная нагрузка на сваи
.
Нагрузка на одну сваю 
.
, следовательно, несущая способность свай обеспечена.
Расчет ростверка на продавливание угловой сваей выполним по следующим формулам:
,
где Fai — расчетная нагрузка на угловую сваю с учетом моментов в двух направлениях, включая влияние местной нагрузки (например, от стенового заполнения), 
;
h01 — рабочая высота сечения на проверяемом участке, равная расстоянию от верха свай до верхней горизонтальной грани плиты ростверка или его нижней ступени;
01; b02 — расстояния от внутренних граней угловых свай до наружных граней плиты ростверка;
c01; c02 — расстояния от внутренних граней угловых свай до ближайших граней подколенника ростверка или до ближайших граней ступени при ступенчатом ростверке;
и 
— значения коэффициентов принимаются по таблице Пособия по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84).
.
.
Определяем предельную нагрузку на сваю, которую может воспринять плита ростверка из условия ее продавливания угловой сваей
,
, следовательно, прочность плиты ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.
7. Расчет осадок фундамента 7.1 В части здания без подвала Под стену с проемами
Исходные данные: 
, , 
Определяем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 
.
, 
,
.
— удельный вес грунта слоя 1 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
— удельный вес грунта слоя 2 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
,
— удельный вес грунта слоя 3 с учетом взвешивающего действия воды.
,
,
Скачок эпюры вертикального напряжения на границе водоупорного слоя характеризуется следующей ординатой:
.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где 
— вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где 
— среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Рассчитаем модули деформации каждого слоя. Воспользуемся формулами:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
где: mv — коэффициент относительной сжимаемости;
m0 — коэффициент сжимаемости.
.
По заданию 
, 
В случае если слой высотой h попадает на границу слоев грунта, рассчитываем средневзвешенное значение модуля деформации.
Все результаты сведем в таблицу:
, м
α
, кПаE, кПаS, м
Полная осадка равна 4,4 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Исходные данные: 
, 
, 
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где — вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 5,1 см < 10 см, условие выполняется.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Под колонну
Исходные данные: 
, 
, 
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 5,6 см < 10 см, условие выполняется.
7.2 В части здания с подвалом Под стену с проемами
Исходные данные: , 
, 
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где — вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Полная осадка равна 4,5 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Исходные данные: , 
, 
Дополнительное давление под подошвой фундамента:
,
где — вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 5,0 см < 10 см, условие выполняется.
Под колонну
Исходные данные: 
, 
, 
Ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры возьмем из предыдущего расчета.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления
,
где α — коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительного напряжение по глубине.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Полная осадка равна 2,6 см < 10 см, условие выполняется.
7.3 Свайный фундамент Под стену с проемами
Определим параметры условного фундамента.
Подошва условного фундамента располагается на глубине 8,3 м от уровня планировки. Определим ширину условного фундамента из расчета того, что подошва ростверка располагается на отметке 0,3 м ниже уровня планировки.
Для свайного фундамента с однорядным расположением свай ширина условного фундамента равна:
,
где d — ширина сечения сваи;
— длина сваи;
,
где 
— осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезаемых сваей.
,
где 
— расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваей слоев грунта толщиной 
.
Вес погонного метра ростверка:
Вес одной сваи:
,
Вес сваи с учетом шага:
,
Вес грунта в объеме условного фундамента:
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Условный фундамент опирается на песок средней крупности. Определим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:
Определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 2,1 см < 10 см, условие выполняется.
Под глухую стену
Определение параметров условного фундамента для данного участка совпадает с предыдущими расчетами.
Вес сваи с учетом шага:
,
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 2,6 см < 10 см, условие выполняется.
Под колонну
Определим параметры условного фундамента.
Подошва условного фундамента располагается на глубине 9,3 м от уровня планировки. Определим ширину условного фундамента из расчета того, что подошва ростверка располагается на отметке 1,35 м ниже уровня планировки.
Ширина условного фундамента равна:
,
где 
— шаг свай под колонной;
,
где — осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезаемых сваей.
,
где — расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваей слоев грунта толщиной .
Вес ростверка: 
Вес свай: 
,
Вес грунта в объеме условного фундамента:
Давление под подошвой условного фундамента определим по формуле:
Условный фундамент опирается на песок средней крупности. Определим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:
Определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:
. Основное условие при расчете свайных фундаментов по второй группе предельных состояний удовлетворяется.
Для определения осадки найдем природное напряжение на уровне подошвы условного фундамента.
.
Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента:
.
Разобьем сжимаемую толщу на элементарные слои толщиной
.
Полную осадку определим по формуле:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
,
где — среднее дополнительное напряжение в i-м элементарном слое, принимаемое равным полусумме напряжений на подошве i-го и (i-1) — го слоев;
— модуль деформации для i-го элементарного слоя.
Все результаты сведем в таблицу:
Полная осадка равна 2,3 см < 10 см, условие выполняется.
Библиографический список
1. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты — Л.: Стройиздат, Ленингрю отд., 1988.
2. Кнаупе В. Устройство котлованов и водопонижение. под ред. Бурлакова В.Н., Сорокина В.В. — М.: Стройиздат, 1988.
. Петрухин В.П., Колыбин И.В., Разводовский Д.Е. (НИИОСП) Ограждающие конструкции котлованов, методы строительства подземных и заглубленных сооружений
4. Лабораторный практикум. ТулГУ. 2008 г.
5. Прохоров Н.И. Проектирование оснований и фундаментов горнотехнических зданий и сооружении. — Тула. ТулГУ. 2010
. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. — М.; 2005
. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. — М.; 2004.
. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*, Москва, 2011
. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* Москва, 2011
. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 Москва, 2011
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
. Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84). Москва. Центральный институт типового проектирования, 1985.