d – размер стороны сечения сваи = 0.3 м

h_p – высота ростверка от уровня планировки до подошвы

g_mt(20 кН/м³)– осредненный удельный вес материала ростверка и грунта на уступах.

1.1– коэффициент надежности

Принимаем число свай равное шести.

3.3.2 Уточнение размеров ростверка в плане

Принимаем прямолинейное расположение свай в фундаменте, расстояние между ними – необходимый минимум 3d (0.9м), расстояние от грани ростверка до грани сваи: с₀=0,3d+0.05=0.14м

Расстояние от центра сваи до края ростверка:

0.5d + c₀ = 0.15 + 0.14 =0.29 м.

Общий габарит ростверка: b_p= 3d + 2c₀ = 0.9 + 2×0.28 = 1.46м.

l_р=2·3d+2c₀=1,8+2·0,28=2,36м.

Принимаем размеры ростверка в плане 1,5х2,5м.

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по 2 группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента)

φ₁=25 град h₁=0.4м

φ₂=35 град h₂=4.8м

φ₃=18,5 град h₃=2,05м

φ_ср/4=29,78/4=7,44^о

Ширина условного фундамента:

где:

b - расстояние между осями крайних свай

d – размер поперечного сечения сваи

l – расстояние от острия сваи до уровня, с которого происходит передача давления боковой поверхностью сваи на грунт.

b_y=2·tg(29,78/4)·7,25+0.9+0.3=3,1

A_y=b_y²=3.1²=9.61

Условие прочности :

P_y < R_y

R_y – расчетное сопротивление грунта условного фундамента

P_y - расчетная нагрузка

P_y = ( N_o^II + N_f^II + N_g^II +N_c^II ) / A_y

N_f^I¹=V_рос*·γ_бет·1,1=(1,5·1.2·1.2-0.9·0.8·0.5+0,3·2,5·1,5)·25·1,1=90,34кН

N_g^I¹=V_гр·γ_гр·1,2=(2.9·0.275·1.2+0.813·6.2·2+2·1.5·0.95·6.2)·1.2·19,9=713 кН

N_c^II=97,88кН

N_o^II=2700кН

Р_у=(2700+97,88+713+90,34)/9,61=374,7kH/м²

Р_у<R; 374,7<734

Условие прочности выполнено

3.5 Расчет осадок условного свайного фундамента

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м³	s_zgi, кН/м²	s_общ, кН/м²
1	0	0	0
2	1,8	19,9	35,82	35,82
3	1,4	10,75	15,05	50,87
4	4,8	10,08	48,38	147,64
5	σ_zw-6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg₀ – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

s_zg₀=248,24 кН/м²

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

s_zp=P₀×a , где:

P₀= P_ср - s_zg₀ - дополнительное вертикальное давление на основание

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента.

P₀=617,7–248,24 =369,46 кПа

a - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

h_i= 0.4b = 0.4×2,5 = 1м

N слоя	H_i	z_i		_i	_zp=P₀·
0	0	0	0,00	1	369,460
1	1	1	0,80	0,86	317,736
2	1	2	1,60	0,5628	207,932
3	1	3	2,40	0,3578	132,193
4	1	4	3,20	0,2375	87,747
5	1	5	4,00	0,1658	61,256

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

f(0.2×s_zg₀) и f(s_zp) - Сжимаемая толщина Н_с=4,6 м s_zp = 70кПа

s_zg= 324 кПа

0.2×s_zg = 64.8 кПа – условие выполнено

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg± 5 кПа =64,8±5 условие выполнено

Расчет осадки:

hi	Еi	σzp кров.	σzp под.	σzp сред.	S
1	19500	369,46	317,74	343,60	0,018
1	19500	317,74	207,93	262,84	0,013
1	19500	207,93	132,93	170,43	0,009
1	19500	132,19	87,74	109,97	0,006
1	19500	87,75	61,26	74,51	0,004
0,049

S = 0.049×0.8 = 0.039 м =3,9 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа

Глубина погружения сваи S_aот одного удара молота или от работы вибропогружателя в течение 1 минуты называется отказом.

Определяется по формуле:

где: h = 1500 кПа – для ж/б свай

g_g= 1

x²= 0.2 – коэффициент восстановления

М =0,8 - коэффициент зависящий от грунта под концом сваи.

Е_d=1,75·a·N – расчетная энергия удара молота

Е_d = 1.75×25×575,76 = 25189,5 Дж=25,2 кДж

N = 575,76 кН – расчетная нагрузка на сваю.

Выбираем паро-воздушный молот одиночного действия СССМ-570:

расчетная энергия удара 27 кДж

масса молота 2,7 т

масса ударной части 1,8т

Высота подъема цилиндра 1,5м

условие применимости:

m₁ = 27 кН – масса молота

m₂= 15,9 кН - вес сваи

m₃= 0.3 кН – масса подбабка

k_m = 5

<k_m=5- условие выполнено

Заключение по варианту свайных фундаментов

Назначаем свайные фундаменты из забивных свай по ГОСТ 19804.1-79^*

квадратного сечения 0,3х0,3м, длиной 7м. Марка сваи С 7-30, несущая способность F_d=806кН. Ростверки монолитные железобетонные высотой 1,5м. Несущий слой-глина полутвердая с I_L=0.27. Оборудование для погружения - паро-воздушный молот одиночного действия ССС-570 с Е_d=25.2 кДж. Расчетный отказ-0,004м.

3.7 Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции

Земляные работы должны выполнятся комплексно-механизированным способом в соответствии со СНиП 3.02.07-87. Ширина по дну траншеи с учетом ширины конструкции фундаментов и необходимостью спуска людей с добавлением 0,6м.

Наружную поверхность фундаментов, стен подвала покрывают двумя слоями горячего битума.

Заключение

Выполнив курсовой проект я научился рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные фундаменты.

После проведенных расчетов как основной вариант принимаем фундаменты мелкого заложения:

После проведенных расчетов принимаем фундаменты:

-по оси «А»( в бесподвальной части здания) – сборный под колонны ФВ8-1 2,7х2,4м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -1800 мм.

-по оси «Б» (в бесподвальнй части здания) – сборный под колонны ФВ10-1 3,3х3м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки –1800 мм.

-по оси «В» (в подвальной части здания) – сборный под колонны ФВ4-2,1х1,8м. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

-по оси «Г» (в подвальной части здания) – ленточный, сборный. Плиты железобетонные Ф16; блоки фундаментные марки – ФС 6. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

Как второй вариант строительства можно принят свайный фундамент, со сваями длиной 7м марки С7-30.

Список использованной литературы

1. Механика грунтов, основания и фундаменты( методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1202) ДВГТУ 1984. г.Владивосток

2. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990

3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат 1988

Основания и фундаменты (стр. 4 из 4)