Расчет фундаментов стаканного типа. ОиФ часть1. Пояснительная записка по дисциплине Основания и фундаменты кп 08. 03. 01. 19. 000 Пз

• Название: Пояснительная записка по дисциплине Основания и фундаменты кп 08. 03. 01. 19. 000 Пз
• Анкор: Расчет фундаментов стаканного типа
• Дата: 13.04.2022
• Размер: 2.91 Mb.
• Имя файла: ОиФ часть1.docx
• Тип: Курсовой проект; #469972
• страница: 1 из 4

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»
Строительно-технологический факультет

Кафедра «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия»


Курсовой проект

защищен с оценкой__________________
Вяткина Е.И.

(подпись руководителя работы) (инициалы, фамилия)

“____” ___________ 2021 г.
курсовой проект
«Проектирование фундаментов мелкого заложения»
Пояснительная записка
по дисциплине: «Основания и фундаменты»
КП 08.03.01.19.000 ПЗ


Курсовой проект выполнил:

студент группы С-81 ________ ________________ Худякова М.Р.

(подпись) (дата)
Руководитель курсового проекта:

к. г.-м. н., доцент _________________________ Вяткина Е.И.

(подпись)

БАРНАУЛ 2021
Содержание:

1.	Расчет фундаментов мелкого заложения……………………………………….	3
	1.1 Анализ инженерно-геологических условий………………………………….	3
	1.2 Определение глубины заложения фундамента………………………………	6
	1.3 Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения……...	8
	1.4 Конструирование фундамента………………………………………………….	11
	1.5 Проверка фундамента на прочность и устойчивость (проверка по несущей способности………………………………………………………………….	14
	1.6 Расчет оснований по деформациям……………………………………………	19
	1.6.1 Расчет осадок фундамента под колонну методом послойного суммирования……………………………………………………………………………	19
	1.6.2 Расчет просадок грунтов основания………………………………………...	26
	1.6.3 Определение совместной деформации основания………………………...	30

1. 
   Расчет фундаментов мелкого заложения
   

1.1 Анализ инженерно-геологических условий
Географическое положение площадки строительства:

Место строительства: г. Пермь

Таблица 1 – Выписка из СП 131.13330.2021 «Строительная климатология»

Место строительства	Температура наружного воздуха, средняя по месяцам, 0С
	ноябрь	декабрь	январь	февраль	март	апрель
Пермь	-6,6	-12,9	-15,1	-13,4	-7,2	-

Определение средней мощности слоев грунта:

Средняя мощность слоя грунта определяется по трем скважинам, с использованием вертикальной линейки масштаба (Рисунок 1):

I слой:

II слой:

III слой: 15 м (по заданию).



Рис. 1 - Инженерно-геологический разрез
Уточнение видов грунта:

Вычислим следующие величины:

• 
  плотность скелета грунта
  
• 
  число пластичности
  
• 
  показатель текучести
  
• 
  степень водонасыщения
  

I Слой – суглинок просадочный:







,

где - это плотность воды 1000 кг/м³

II Слой – суглинок:









III Слой – песок средней крупности:







Таблица 2 - Физико-механические характеристики грунтов

№№ слоя грунта	Наименование грунта	Средняя мощность слоя, м	Плотность, кг/м3			Влажность, д. ед.
			природная, ρ	скелета грунта, ρd	минеральной части, ρs	естественная, w	на границе раскатывания, wp	на границе текучести, wL
I (11)	Суглинок просадочный	2,6	1700	1517,86	2710	0,12	0,19	0,30
II (6)	Суглинок	5,9	1880	1566,67	2720	0,20	0,18	0,26
III (23)	Песок средней крупности	15	1800	1747,57	2640	0,03	-	-

продолжение таблицы 2.

Число пластичности, Ip= wL-wp	Показатель текучести, IL=(w-wp)/ Ip	Коэфф. пористости, е	Угол внутреннего трения, φ, град.	Удельное сцепление, С, МПа	Степень водонасыщения, Sr	Модуль общей деформации, Е, МПа	Относительная просадочность, εsl
0,11	-0,64	0,81	19	0,021	0,41	20	0,03
0,08	0,25	0,74	20	0,020	0,74	15	-
-	-	0,51	38	0,002	0,16	25	-

Классификация грунтов по ГОСТ 25100-2011:

I слой – супесь просадочная, твердая, маловлажная, средней плотности

II слой – суглинок полутвердый, влажный, средней плотности

III слой – песок крупный, влажный, средней плотности

Определение несущего слоя грунта:

Необходимо выбрать несущий слой грунта, т.е. слой, на который опирается подошва фундамента. В соответствии с СП 22.13330.2016 несущим слоем для фундаментов мелкого заложения не может быть насыпной (техногенный) грунт и почвенно-растительный слой.

На основании анализа инженерно-геологический условий в качестве несущего слоя принимаем I слой – суглинок просадочный.
1.2 Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения подошвы фундамента (d) определяется в соответствии с СП 22.13330.2016 , п. 5.5., d принимается максимальной из трех величин:

- d₁ – глубина, зависящая от расчетной глубины промерзания грунта (d_f);

- d₂ – глубина, зависящая от уровня грунтовых вод (d_w);

- d₃ – глубина, зависящая от конструктивных особенностей здания (d_коз).

1. 
   Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунта по формуле 5.4 СП 22.13330.2016:
   

м

где коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (по таблице 5.2 СП 22.13330.2016 для промышленного здания без подвала с полами, устраиваемыми по грунту с среднесуточной температрурой воздуха в помещении, примыкающим к наружным фундаментам равной 15 )

нормативная глубина промерзания грунта, определяемая по формуле 5.3 СП 22.13330.2016:

м

где - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СП 131.13330.2012 (таблица 2.1).



величина, зависящая от типа грунта; для суглинка

2. 
   Определяем глубину заложения фундамента с учетом гидрогеологических условий строительной площадки .
   

Средняя глубина расположения уровня грунтовых вод:



Так как выполняется условие и несущий слой – суглинок просадочный с показателем текучести , по таблице 5.3 СП 22.13330.2016 глубина заложения фундаментов не зависит от величины .

3. 
   Определение глубины заложения фундаменты с учетом конструктивных особенностей здания
   

Рис. 2 - Фундамент под колонну



где 0,15 м – минимальная величина обратной засыпки фундамента;

0,2 м – минимальное расстояние от дна стакана до арматуры;

0,05 – толщина защитного слоя бетона;

– глубина стакана фундамента, определяемый по формуле:



где большая сторона сечения колонны

Ряд «А»:



Ряд «В»:



Приминаем .

Окончательно принимаем глубину заложения фундамента .

3. 
   Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения.
   

Фундамент под внецентренно-нагруженную колонну

Предварительную площадь подошвы фундамента вычисляем, пользуясь значением R₀ – условного расчетного сопротивления грунта основания (таблицы Б.1-Б.10 СП 22.13330.2016). Несущим слоем для фундамента является супесь просадочная, следовательно, R₀ определяем по таблице Б.4., используя интерполяцию, получаем .

В первом приближении определяем площадь подошвы фундамента по формуле:

, м²

где N^N – нормативная вертикальная нагрузка, кН;

=20 кН/м³ – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

R₀ – условное расчетное сопротивление грунта основания, равное R₀=350 кПа;

d =1,85 м – глубина заложения фундамента.

Для ряда «А»: ;

Для ряда «Б»: .

Находим A:

Для ряда «А»:

Для ряда «Б»:

Для внецентренно-нагруженных фундаментов соотношение сторон подошвы фундамента рекомендуется принимать:

Принимаем соотношение сторон равным 1,2, тогда:



Длина подошвы вычисляется по формуле:



Находим ширину b:

Для ряда «А»:

Для ряда «Б»:

Находим длину l:

Для ряда «А»:

Для ряда «Б»:

Принимаем:

b_А = 2,22 м, l_А = 2,67 м;

b_Б = 3,21 м, l_Б = 3,84 м.

Методом последовательных приближений уточняем размеры подошвы фундамента. Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле 5.7 СП 22.13330.2016:

;

, т.к. здание без подвала.

Следовательно, в нашем случае формула принимает вид:

, где

– коэффициенты условий работы; ( );

– коэффициент, принимаемый равным 1, т.к. прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями;

– коэффициенты, принимаемые по табл. 5.5 [2] в зависимости от угла внутреннего трения несущего слоя грунта ( ;



– коэффициент, принимаемый равным 1 при м;

– ширина подошвы фундамента, м

– осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;



– расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;



– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала; .

Ряд «А»:



Ряд «Б»:



Выполняем проверку. Разница между значениями R:

Для ряда «А»: ;

Для ряда «Б»: ;

Условие не выполняется. Уточняем размеры фундамента:

Для ряда «А»: ; ;

Для ряда «Б»: ; ;

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по уточненным размерам подошвы фундамента:

Ряд «А»:



Ряд «Б»:



Выполняем проверку. Разница между значениями R:

Для ряда «А»: ;

Для ряда «Б»: ;

Условие выполняется, проверка прошла. Фундаменты запроектированы верно.

Принимаем:

b_А = 2,7 м, l_А = 3,2 м, А_А=8,64 м², R_А=281,79 кПа;

b_Б = 3,8 м, l_Б=4,6 м, А_Б=17,48 м², R_Б=292,76 кПа.