Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов (стр. 6 из 7)

В нашем случае 60.305 кПа > 49,977 кПа, условие выполняется.

8.7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:

8.8. Проверяем выполнение условия S < Su . В нашем случае 3,37 см < 12 см, где Su = 12 см – предельное значение осадки

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 6.

Таблица 6

№ эл.	Z, м	о	б	у zg0, кПа	0.2 у zg0, кПа	у zpi, кПа	у zpiср, кПа	Е, кПа	S, м
0	0	0	1,000	259,58	51,92	154,41	22,5х103
1	0,80	0,4	0,972	275,42	55,08	150,08	152,25	22,5х103	0,00433
2	1,60	0,8	0,848	291,26	58,25	130,94	140,51	22,5х103	0,00399
3	2,40	1,2	0,682	307,10	61,42	105,31	118,13	22,5х103	0,00336
4	3,20	1,6	0,532	322,94	64,59	82,15	93,73	22,5х103	0,00266
5	4,00	2,0	0,414	338,78	67,75	63,93	73,04	22,5х103	0,0020
6	4,80	2,4	0,325	354,62	70,92	50,18	57,05	22,5х103	0,00162
0,0153

Эпюра распределения напряжений szp , szg

Фундамент на естественном основании	Фундамент на искусственном основании	Свайный фундамент
Объем земли м3	2747,52	14808,81	3432,36
Объем бетона м3	165,63	295,66	662,48
Объем обратной засыпки	2581,89	113,63	2770,88
Количество арматуры, кг	792,12	1502,256	284,6
Доп. работы	устройство гидроизоляции и дренажа	уплотнение грунтовой подушки	забивка и доставка свай
Осадка, мм	66	49	15

IV. Технико-экономическое сравнение вариантов

Таблица 7

Считаю, что самый рациональный фундамент будет фундамент мелкого заложения на естественном основании т.к. объем земляных работ и объем бетона меньше чем у других вариантов. Для дальнейшего расчета принимаем фундаменты мелкого заложения на естественном основании.

V. Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании по ряду Г

1. Выбор глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от:

- климатического района строительства (глубины промерзания грунта);

- технологических особенностей проектируемого здания (наличия подвалов, технологических каналов, расположенных в подземной части здания, технологических отстойников, водящих боровов, подводящих трубопроводов и др.);

- конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения;

- фактора инженерно-геологических условий.

1.1. С учетом глубины промерзания глубина заложения фундамента назначается по расчетной схеме глубины сезонного промерзания грунта df, которая устанавливается следующим образом:

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

м,

где Mt - безразмерный коэф., численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика" (для Днепропетровска Mt = -13,3).

d0 - величина в метрах, принимаемая равной:

· для суглинков и глин - 0,23

· для супесей, песков мелких и пылеватых - 0,25

· для песков средней крупности, крупных и гравелистых - 0,30

· для крупнообломочных грунтов - 0,34

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется: (м)

где kh - коэф., учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый 0,8.

Глубина заложения фундаментов по первому фактору (глубине промерзания):

1.2. С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,5 м ниже отметки технологических подвалов, т.е:

где dn - отметка пола подвала или пола технологического пространства проектируемого объекта.

Подвал в данном здании нет.

1.3. С учетом конструктивных особенностей здания глубину заложения фундамента рекомендуется назначать в зависимости от действующих нагрузок и принимать при

1000 < g < 2000 кH d = 1,5 м

2000 < g < 3000 кН d = 2,0 м

3000 < g < 5000 кН d = 2,5 м

g > 5000 кН d = 3,0 м

1.4. При анализе инженерно-геологических условий учитывают следующие факторы:

· фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

· фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

· под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента

При этом несущим слоем является песок мелкозернистый с характеристиками: C = 2 кПа, E = 28 МПа, ц = 32˚,

=19,3 кН/м3.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R кр. при ширине фундамента b = 1м:

(1)

где

- коэффициенты условий работы оснований (

) и сооружений (

) принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта (j и С) определены непосредственными испытаниями, К = 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

- коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

kz – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b < 10м, кz = 1

b > 10м, кz = Z0/ b+0,2 (Z0 = 8,0 м)

b - ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

- расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

- расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м3

- удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

CII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d1 = d):

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

hcf - толщина пола подвала, м.

- удельный вес конструкции пола подвала.

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

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где б- соотношение сторон фундамента (б = l/b) или сторон сечения колонны или сооружения. По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается сопротивление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 273,14 кПа

2) A =

м2

II. 1) При b = 4,05 м, R = 352,14 кПа

2) A =

м2

III. 1) При b = 3,46 м, R = 336,85 кПа

2) A =

м2