Расчет фундамента здания (стр. 1 из 2)

Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра оснований и фундаментов

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Выполнил:

ст. гр. ПГС-52с

Горбан А.С.

Проверил:

Ересько Е.Г.

Одесса 2010

Вариант №4

Наименование грунта.Характеристики		Суглинок лессовидный	Супесь лессовая	Суглинок лессовидный
1		2	3	4
Мощность слоя, h(м)		3,2	4,2	4,3
γ_s, кН/м³		26,9	26,9	26,7
γ, кН/м³		17,9	17,1	17,9
W		0,19	0,18	0,17
E/E_sat, МПа		8/3,5	7,7/3,5	8/2,4
P_sl_, кПа		120	80	70
ε_sl_приσ_zg, кПа	50	0,006	0,005	0,007
	150	0,022	0,024	0,023
	250	0,031	0,032	0,030
φ, град		20	20	18
с, кПа		20	20	19

Определение типа грунтовых условий по просадочности:

γ_di= γ_di/ 1+w_i , кН/м³

γ_d₁=17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м³;

γ_d₂ = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м³;

γ_d₃ = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м³;

n = 1-γ_d/ γ_s

n₁= 1- 15,04/26,9 = 0,44;

n₂= 1- 14,49/26,9 = 0,46;

n₃ = 1- 15,3/26,7 = 0,427;

1. Определение удельного веса грунтов в водонасыщенном состоянии:

γ_{sat i} = γ_di + S_r× n × γ_w , кН/м³

где γ_w=10 кН/м³;

S_r = 0,8 – для суглинок;

S_r= 0,85 – для супеси;

γ_sat₁ =15,04+0,8×0,44×10=18,56 кН/м³;

γ_sat₂ =14,49+0,85×0,46×10=18,4 кН/м³;

γ_sat₃ =15,3+0,8×0,427×10=18,716 кН/м³;

2. Определяем ординаты эпюры напряжений от собственного веса грунта на отметке подошвы каждого слоя:

σ_{zg i} = ∑ γ_{sat i}× h_i, кПа

σ_{zg i} =18,56×3,2=59,392 кПа;

σ_{zg i} =59,392+18,4×4,2=136,672 кПа;

σ_{zg i} =136,672+18,716×4,3=217,151 кПа;

3. Строим эпюру напряжений σ_zg

4. На схеме строим эпюры начального просадочного давления P_sl

Грунт считается просадочным от собственного веса в пределах участка толщиной h_sl_i_,гдевыполняется условие: P_sl< σ_zg

5. В пределах каждого просадочного слоя h_sl_iопределяется среднее напряжение σ_z_sl_i:

σ_z_sl₂=(80+136.672)/2=98.03 кПа;

σ_z_sl₃=(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;

6. Строим графики зависимости ε_sl= f (σ_zg)

По графику определяем значение ε_sl_i,соответствующее σ_z_sl_i

7. Определяем просадку грунта от собственного веса:

S_{sl i g}=∑ ε_{sl i}× h_{sl i};

S_{sl 2 g}= 0.0136× 3.08=0.042м;

S_{sl 3 g}= 0.0249× 4.3=0.107м; S_{sl g}= 0.149м

Вывод: так как S_sl_g= 14.9см > 5см, следовательно заданные грунты относятся к II типу по просадочности.

№2

Расчет фундаментов на просадочных грунтах.

b×l=1,8×2,7м; d=1,8м; N=780kN;

1.Определение напряжения от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента:

σ_zg₀ = γ × d, кПа

σ_zg₀=17,9×1,8=32,22 кПа

2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:

Р = (N/b×l) + d× γ , кПа

Р =(780/1,8×2,7)+1,8×20=196,5 кПа

3. Определение допустимых напряжений от внешнего давления на отметке подошвы фундамента:

σ_z_{р 0}= Р - σ_zg₀, кПа

σ_z_{р 0}=196,5-32,22=164,28 кПа

4.Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной h_i = 0,4× b

h_i=0,4×1,8=0,72м

5. Допустимые напряжения на границе элементарных слоев определяются по формуле:

σ_z_р= α×σ_z_{р 0}, где α (η,ξ) по табл.

6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:

S= β ∑ (σ_z_р_i× h_i) / Е_i,

гдеβ=0,8

ξ	z_i, см	α	σ_z_р, кПа	σ_z_р_i_,кПа	h_i, см	Е_i, кПа	S_i, см
0	0	1.000	164.28	152.21	72	3500	2.5
0.8	0.72	0.853	140.13
				114.75	72		1.89
1.6	1.44	0.544	89.37
				72.37	72		1.19
2.4	2.16	0.337	55.36
				45.75	72		0.75
3.2	2.88	0.22	36.14
				30.64	72		0.5
4.0	3.6	0.153	25.13
				20.54	72		0.34
4.8	4.32	0.097	15.94
				15.37	72		0.25
5.6	5.04	0.09	14.79
				12.82	72		0.21
6.4	5.76	0.066	10.84
				9.69	-	-	-
7.2	6.48	0.052	8.54
				7.8	-	-	-
8.0	7.2	0.043	7.06
				6.41	-	-	-
8.8	7.92	0.035	5.75
				5.34	-	-	-
9.6	8.64	0.03	4.93
				4.77	-	-	-
10.4	9.36	0.026	4.6
				4.19	-	-	-
11.2	10.08	0.023	3.78
				3.45	-	-	-
12.0	10.8	0.019	3.12

7.Определяем осадку фундамента: S_ф=∑S_i=7.63см

7.1 На схеме строим суммарную эпюру напряжений: σ_z= σ_z_р+ σ_zg

7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления P_sl_i

7.3 Определяем среднее напряжение σ_z_sl_i в каждом проседающем слое:

σ_z_sl₁=(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;

σ_z_sl₂=(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;

σ_z_sl₃=(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;

8. Определяем просадку фундамента:

9. S_{sl i}_р=∑ h_{sl i}×ε_{sl i}×к_{sl i} ,

гдеε_{sl i}f (σ_{z sl i});

ε_{sl 1}=0.02358; ε_{sl 2}=0.02313; ε_{sl 3}=0.02529;

к_{sl i} =0,5+1,5(P- P_{sl i}) / P₀; P₀=100 кПа;

к_sl₁ =0,5+1,5(196.5- 120) / 100=1.648;

к_sl₂ =0,5+1,5(196.5- 80) / 100=2.248;

к_sl₃ =0,5+1,5(196.5-70) / 100=2.398;

S_sl_{1 р}=1.4×0.02358×1.648=0.054 м;

S_sl_{2 р}=4.2×0.02313×2.248=0.218 м; S_sl_р=0.533 м;

S_{sl 3}_р=4.3×0.02529×2.398=0.261 м;

10. Определяем суммарную деформацию основания:

S= S_ф +S_sl_р;

S= 7.63+53.3=60.93см> S_{max, u} =8см;

Вывод: устройство данного вида фундамента при заданных геологических условиях невозможно.

№3

Расчет свайных фундаментов из забивных призматических свай на грунтах II типа по просадочности

1.Определение показателя текучести просадочных грунтов при полном водонасыщении:

I_L=

/W_L- W_P; где е =

(1+W)-1;

е₁ =

(1+0.19)-1=0.788;

е₂ =

(1+0.18)-1=0.856;

е₃ =

(1+0.17)-1=0.745;

I_L₁=

/0.26-0.18=0.925;

I_L₂=

/0.24- 0.18=1.766;

I_L₃=

/0.28- 0.19=0.9;

В качестве несущего слоя принимаем глину с I_L=0;

2.Определяем длину свай:

L_св=0.5+1.4+4.2+4.3+1.6=12 м;

где 0.5м –длина оголовка сваи;

1.6м –величина заглубления сваи в несущий слой;

Принимаем сваи С12-35

3.Строим график изменения просадки от собственного веса грунта по глубине.

№№ услов. слоя	Z_i, м	I_L	u, м	Сопротивление трению по боковой поверхности			Отрицательные силы трения по боковой поверхности, Р_n_,кН
№№ услов. слоя	Z_i, м	крупность песка	u, м	h_i_,м	f_i,кН/м²	u·γ_cf· f_i · h_i	φ_I, град	С_I, кПа	tg φ_I	σ_zg_,_i кН/м²	τ_i, кН/м²	Р_n= τ_i· h_i · u, кН
1	2,5	0,925	1,4	1,4	-	-	17,4	13,3	0,3134	39,35	21,93	42,98
2	4,2	1.766	1,4	2,0	-	-	17,4	13,3		70,95	28,87	80,84
3	6,2		1,4	2,0	-	-				112,05	37,88	106,06
4	7,3		1,4	0,2	-	-				135,45	43,02	12,05
5	8,4	0,9	1,4	2,0	-	-	15,7	12,7	0,2811	154,8	43,02	120,46
6	9,545		1,4	0,291	-	-				176,7	43,02	17,53
7	10,691		1,4	2,0	7	19,6				∑ 379,92
8	11,695		1,4	0,009	7	0,09
9	12,5	0	1,4	1,6	7	15,68	-	-

∑ 35,37