Проектирование фундамента 4-хэтажного администратиного здания маслоперерабатывающего завода в пос. Ахтырский Абинского района (стр. 3 из 6)

b=0,6м;

d₁=1,2м

Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):

,

где N_II – нормативная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента, кН;

G_fIIи G_gII – вес фундамента и грунта на его уступах;

A – площадь подошвы фундамента, м².

G_fII=24х0,6х1,2=17,3кН/м – 1м длины;

G_gII=0 – вес грунта на обрезах;

<R=283.2кПа

Условие

выполняется, недогруз фундамента составляет 3,1%, следовательно, размер b=0,6м принимаем окончательным.

3.1.3. Проверка прочности подстилающего слабого слоя

Рис. 3.3. К проверке прочности подстилающего слоя

Подстилающий слой – суглинок твердый, имеет R_о=200кПа<R_о=300кПа предыдущего слоя, следовательно, требуется проверка его прочности. Проверка проводится из условия , чтобы полное давление на кровлю слабого слоя не превышало расчетной на этой глубине:

s_g(z+d)+s_zp £ R_z+d, где

s_g(z+d) – природное давление на кровлю слабого слоя;

s_zp - дополнительное давление на кровлю слабого слоя от нагрузки на фундамент;

s_g(z+d)=18,8х2=37,6 кПа

s_zpо=18,8х1,2=22,6 кПа – природное давление под подошвой ф-та;

s_zp=aр_о

р_о=р-s_zpо=274,5-22,6=251,9 кПа – дополнительное вертикальное давление на основание;

a - коэф-т рассеивания определяется в зависимости от относительной глубины.

x=

=

a=

;

s_zp=0,439х251,9=110,6 кПа

Находим ширину условного ф-та b_усл из условия:

А_усл= b_усл=

, где

N_II+G_II – нормативная нагрузка на подшву фундамента;

s_zp – дополнительное напряжение на кровлю слабого слоя;

N_II+G_II=147,4+17,3=164,7 кН/м

b_усл=

м;

Расчетное сопротивление на глубине z+d=2м.

, где

g_с1=1,25

g_с2=1

k=1,1

k_z=1

g_II=19.3 кН/м – ниже подошвы (для суглинка) условного ф-та;

g_II^/=18,8 кН/м – выше подошвы;

с_II=30 кПа – для суглинков;

b_y=1.49 м;

d+z=2м;

при j=20^о;

кПа,

т.к условие:

s_g(z+d)+s_zp =37,6+110,6=148,2 кПа£ R_z+d=340,4 кПа,

то прочность этого слоя обеспечена.

3.1.4. Определение конечных осадок основания

Расчет основания по деформациям производим исходя из условия:

,

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения,

Для определения осадок используем метод послойного суммирования осадок. Для этого, построим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру s_zg) и дополнительных вертикальных напряжений (эпюра s_zp).

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта:

,

где g‘– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d_n – глубина заложения фундамента;

g_i, h_i– соответственно удельный вес и толщина i–го слоя;

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора:

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента:

,

где a – коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения его сторон и относительной глубины, равной x = 2z/b;

p₀ = p – s_zg0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

p – среднее давление под подошвой фундамента;

s_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Разбиваем грунт на слои толщиной h_i=0.46=0.4х0,6=0,24м,

Р_о=251,9 кПа – найдено в предыдущем пункте расчета,

s_zg0=22,6 кПа,

Расчет осадок проводим по формуле:

,

где b – безразмерный коэффициент, b = 0,8;

s_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – том слое;

h_i,E_i – соответственно толщина и модуль деформации i–того слоя грунта.

Расчет ведем до тех пор пока s_zp£0.2s_zg

Расчет осадки ленточного фундамента

Табл. 3.1.

Z.м	x= 2Z/b	a	szp, кПа	szg, кПа	0,26zg, кПа	Е, МПа	Si(см)
0	0	1	251,9	22,6	4,5	15	-
0,24	0,8	0,881	222	27,0	5,4	15	0,38
0,48	1,6	0,642	161,7	31,6	6,3	15	0,31
0,72	2,4	0,477	120,2	36,1	7,2	15	0,225
0,96	3,2	0,374	94,2	10,6	8,1	18	0,143
1,2	4,0	0,306	77,1	45,3	9,0	18	0,114
1,44	4,8	0,258	65	50,10	10,0	18	0,095
1,68	5,6	0,233	58,7	54,6	10,9	18	0,082
1,92	6,4	0,196	49,4	59,2	11,8	18	0,072
2,16	7,2	0,175	44,1	63,9	12,8	18	0,062
2,4	8,0	0,158	39,8	68,5	13,7	18	0,056
2,64	8,8	0,143	36	73,1	14,6	18	0,05
2,88	9,6	0,132	33,2	77,7	15,5	18	0,046
3,12	10,4	0,122	30,7	82,4	16,5	18	0,043
3,36	11,2	0,113	28,4	87,0	17,4	18	0,04
3,6	12,0	0,106	26,7	91,6	18,3	18	0,036
åSi=	1.75см

Из табл. Следует, что граница нижней сжимающей толщи не достигается, но даже в этом случае S=båS_i=0,8х1,75=1,4см<S_п=10см – для зданий с кирпичными несущими стенами.

Рис 3.4. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве

3.1.5. Проектирование котлована

Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.

3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.2.1 Выбор типа и размеров свай

В курсовом проекте необходимо запроектировать свайный фундамент из забивных висячих, квадратного сечения железобетонных свай. Размеры свай и глубину их забивки назначаем исходя из следующих факторов:

– геологических условий;

– действующих нагрузок;

– типа ростверка.

Глубину заложения ростверка назначаем, исходя из конструктивной схемы здания. А также принимая во внимание те же условия, которые мы учитывали, назначая глубину заложения фундамента на естественном основании:

– для безподвальной части здания – d_f = 0,2 м;

Сопряжение сваи с ростверком назначаем свободным. Длину сваи назначаем исходя из геологических условий (Рис. 6) – l = 3,0 м.

Рис. 3.5. Расчетная схема к определению несущей способности одиночной сваи

3.2.2. Расчет несущей способности одиночной сваи

Несущую способность F_d (кН) висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяем по формуле:

,

где g_с = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое из табл. 6.21 [1];

А – площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;

u– периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i–того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл. 6.20[1];

h_i – толщина i–того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

g_сК и g_сf – коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способы погружения на расчетные сопротивления грунта, принимаемые независимо друг от друга (табл. 6.22 [1]).