КАЛИБЕКОВА КУРСОВОЙ ОИФ. Проектирование фундаментов мелкого заложения

Название	Проектирование фундаментов мелкого заложения
Дата	23.12.2021
Размер	1.57 Mb.
Формат файла
Имя файла	КАЛИБЕКОВА КУРСОВОЙ ОИФ.docx
Тип	Пояснительная записка #315393
страница	5 из 5

1 2 3 4 5

3.3 Определение расчетного сопротивления грунта

Определяем уточненное значение расчетного сопротивление грунта.

(16)

где,

- коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3.2 , в зависимости от вида грунта, конструктивной схемы, жесткости здания;

- коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимаемые по таблице 3.3 [1];

– коэффициент принимаемый равным 1;

– ширина подошвы фундамента, м;

– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,

;

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента,

;

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента,

;

– глубина заложения фундаментов без подвальных помещений, м;

– высота подвального помещения, м.

-по оси А

-по оси В

-по оси Г

-по оси Б

-торцевой стены в осях А-В

-торцевой стены в осях В-Г

-поперечной стены в осях А-Б

-поперечной стены в осях В-Г

3.4 Проверка давления под подошвой фундамента

Для проверки фундамента по несущей способности необходимо найти все значение нагрузок от собственного веса подземных конструкций и так же нагрузки грунта на уступах фундамента.

Требуется проверить фундамент по первой группе предельных состояний, для этого нужно определить значение давлений под подошвой фундамента и проверить условия расчетного сопротивления грунта.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола по оси А

Рисунок 3.5 – К определению нагрузок от фундамента по оси А

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси А.

(17)

где,

– ширина подушки ФЛ, м;

– высота подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– удельный вес конструкций фундамента,

;

– ширина стен ФБС, м;

– высота стен ФБС, м.

(18)

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси А.

(19)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– высота подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– глубина до подошвы фундамента от рельефа грунта, м;

– удельный вес грунта на уступах фундамента,

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента для оси А.

(20)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– равно распределенная нагрузка от рельефа, кН.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси А.

(21)

где,

– длина на погонный метр, м;

– ширина подушки ФЛ, м;

– нагрузка от конструкций выше отметки пола,

;

– нагрузки от стен ФБС и подушки ФЛ, кН;

– нагрузка от грунта действующие на фундамент, кН;

– нагрузка от конструкций пола подвала, кН;

– нагрузка от рельефа грунта прилегающий к зданию, кН.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 2м.

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси А.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси А.

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента для оси А.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси А.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола по оси В

Рисунок 3.6 – К определению нагрузок от фундамента по оси В

Определяем нагрузки от стен подвала ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси В.

(22)

где,

– ширина подушки ФЛ, м;

– высота подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– удельный вес конструкций фундамента,

;

– ширина стен ФБС, м;

– высота стен ФБС, м.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси В.

(23)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;Ф

– высота подушки ФЛ, м;

– высота от подошвы фундамента до пола подвала, м;

– длина на погонный метр, м;

– глубина до подошвы фундамента от рельефа грунта, м;

– удельный вес грунта на уступах фундамента,

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения для оси В.

(24)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– высота пола подвала, м;

– длина на погонный метр, м;

– удельный вес конструкции пола подвала,

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси В.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 1,4м

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси В.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси В.

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения для оси В.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси В.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола по оси Г

Рисунок 3.7 – К определению нагрузок от фундамента по оси Г

Определяем нагрузки от стен подвала ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси Г.

(25)

где,

– ширина подушки ФЛ, м;

– высота подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– удельный вес конструкций фундамента,

;

– ширина стен ФБС, м;

– высота стен ФБС, м.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси Г.

(26)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– высота подушки ФЛ, м;

– высота от подошвы фундамента до пола подвала, м;

– длина на погонный метр, м;

– глубина до подошвы фундамента от рельефа грунта, м;

– удельный вес грунта на уступах фундамента,

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения для оси Г.

(27)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– высота пола подвала, м;

– длина на погонный метр, м;

– удельный вес конструкции пола подвала,

Определяем нагрузку от рельефа справа от конструкций фундамента для оси Г.

(28)

где,

– ширина на уступах подушки ФЛ, м;

– длина на погонный метр, м;

– равно распределенная нагрузка от рельефа, кН.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси Г.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 1,2м

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ для оси Г.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ для оси Г.

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения для оси Г.

Определяем нагрузку от рельефа справа от конструкций фундамента для оси Г.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента по оси Г.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола торцевой стены по оси А-В

Рисунок 3.5 – К определению нагрузок от фундамента по оси торцевой стены А-В

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ торцевой стены для оси А-В.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ торцевой стены для оси А-В.

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента торцевой стены для оси А-В.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента торцевой стены по оси А-В.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 1,4м.

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ торцевой стены для оси А-В.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ торцевой стены для оси А-В.

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента торцевой стены для оси А-В.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента торцевой стены по оси А-В.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола торцевой стены по оси В-Г

Рисунок 3.7 – К определению нагрузок от фундамента торцевой стены по оси В-Г

Определяем нагрузки от стен подвала ФБС и от подушки фундамента ФЛ торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от рельефа справа от конструкций фундамента торцевой стены для оси В-Г.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента торцевой стены по оси В-Г.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 0,8м

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от конструкций пола подвального помещения торцевой стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от рельефа справа от конструкций фундамента торцевой стены для оси В-Г.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента торцевой стены по оси В-Г.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола поперечной стены по оси В-Г

Рисунок 3.5 – К определению нагрузок от фундамента по оси поперечной стены В-Г

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ поперечной стены для оси В-Г.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ поперечной стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента поперечной стены для оси В-Г.

Определяем давление под подошвой центрально нагруженного ленточного фундамента поперечной стены по оси В-Г.

Условие не удовлетворено – требуется ширину подушки принять как

b = 0,6м.

Определяем нагрузки от цокольных стен ФБС и от подушки фундамента ФЛ поперечной стены для оси В-Г.

Определяем нагрузка от грунта которые действуют на уступах подушки ФЛ поперечной стены для оси В-Г.

Определяем нагрузку от рельефа слева от конструкций фундамента поперечной стены для оси В-Г.

Условие для центрально нагруженного фундамента выполняется.

Нагрузка от конструкций выше отметки пола по оси Б

Крутящий момент по оси колонны

.

Рисунок 3.8 – К определению нагрузок от фундамента по оси Б

Определим максимально и минимальное давления под подошвой фундамента под колонну.

(29)

где,

– длина подошвы фундамента, м;

– ширина подошвы фундамента, м;

– глубина до подошвы фундамента от рельефа грунта, м;

– нагрузка от конструкций выше отметки пола,

;

– крутящий момент по оси колонны,

;

– удельный вес конструкций фундамента,

Определим среднее значение давление под подошвой фундамента под колонну.

(30)

где,

– максимально значение давления под подошвой фундамента,

;

– минимальное значение давления под подошвой фундамента,

Проверим условия для внецентренного нагруженного фундамента.

(31)

(32)

(33)

Все условия первых предельных состояний выполняется.

3.5 Расчет осадки основания фундамента под колонну

Следует призвести расчет по деформации основания фундамента, после выполнения условий первых предельных состояний. Расчет осадков надо проводить в фундаменте с самой наибольшей наргузкой так как вероятность осадков там намного больше чем в других фундаментах. Выполняем расчет осадков для фундамента под колонну по оси Б.

Определяем коэффициент учитывающий по глубине дополнительного напряжения.

ζ_i=2

z_i/b

(34)

где, z_i – глубина подошвы слоя от подошвы фундамента, м;

b – ширина фундамента, м;

ζ₁=

Коэффициент учитывающий по глубине дополнительного напряжения α_i находим с таблицы 3.4.

ζ₁ = 0,4 из этого α₁= 0,960

Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта.

σ_z_р_,0_, = γ'd_n

(35)

где,

- удельный вес грунта выше подошвы фундамента,

;

– глубина от подошвы фундамента до рельефа грунта, м;

σ_z_р_,0 =

Определяем дополнительное вертикальное давление на основание.

p_o = p - σ_zp,₀

(36)

где, p – среднее давление под подошвой фундамента;

σ_zp,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

p_o₁ =

Определяем напряжение σ_zp,iна глубине z_i.

σ_zp,i = α_ip_o

(37)

где, α_i – коэффициент учитывающий по глубине дополнительного напряжения;

p_o – дополнительное вертикальное давление на основание, определяемое по формуле:

σ_zp,1 =

Определяем среднее значение дополнительного нормального напряжения в i-м элементарном слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i_-1 и нижней z_i границах слоя.

σ_zp,icp = (σ_zp,i-₁ +σ_zp,i)/ 2

(38)

где, σ_zp_,_i – напряжение на глубине z_i;

σ_zp_,_i_-₁ – напряжение на глубине z_i_-1;

σ_zp_,_icp =

Определяемосадку основания методом послойного суммирования по формуле

(39)

где, β - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zp,icp - среднее значение дополнительного нормального напряжения в i-м элементарном слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i_-1 и нижней z_i границах слоя.

h_i - толщина элементарного i-го слоя грунта (h_i  0,4b);

E_i - модуль деформации элементарного i-го слоя грунта;

n - число элементарных слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

S₁ =

Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта.

(40)

где,

- удельный вес грунта выше подошвы фундамента,

;

– глубина от подошвы фундамента до рельефа грунта, м;

– толщина рассматриваемого слоя, м;

– удельный вес грунта рассматриваемого слоя,

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания.

(41)

где,

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта, кПа.

Условие выполняется соответственно осадки будут до глубины 6,65 м от рельефа грунта.

Таблица 3.1 – Результаты расчета осадка фундамента оси Б

№	Глубина подошвы слоя от подошвы фундамента z_i,м	Толщина слоя h_i, м	Коэффициент ζ_i=2z_i/b	Коэффициент учитывающий по глубине дополнительного напряжения, α_i	Напряжение σ_zp,iна глубине z_i, кПа	Среднее напряжение кПа	Модуль деформации Е_i, кПа	Осадка слоя s_i, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0	0	0	1	183,74	-	24000	0
1	0,6	0,6	0,4	0,960	176,398	180,069	24000	0,0036
2	1,2	0,6	0,8	0,800	146,99	161,694	24000	0,0032
3	1,8	0,6	1,2	0,606	111,351	129,17	24000	0,0025
4	2,4	0,6	1,7	0,42	77,174	94,26	24000	0,0018
5	3,15	0,75	2,25	0,28	51,449	64,3115	24000	0,0016
6	3,75	0,6	2,67	0,219	40,24	45,84	28000	0,00078
7	4,25	0,5	3	0,18	33,07	36,65	28000	0,00052
8	4,85	0,6	3,46	0,141	25,9	29,48	28000	0,00050
9	5,45	0,6	3,9	0,113	20,76	23,3	28000	0,00039
10	6,05	0,6	4,3	0,095	17,4	19,08	28000	0,00032
11	6,65	0,6	4,7	0,08	14,6	16	28000	0,00027
								ΣSi = 0,015 см

3.6 Проверка подстилающих слоев фундамента

Определяем расчетное сопротивление слабого грунта на глубине 6,65м.

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев прочности (R₀ меньше чем у несущего слоя грунта), размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы обеспечивалось условие

σ_zp + σ_zg  R_z

где, σ_zp - дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента (на уровне кровли слабого подстилающего слоя), кПа;

σ_zg - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на той же глубине z, кПа;

R_z - расчетное сопротивление слабого грунта на глубине z, кПа, определяемое по формуле для условного фундамента шириной b_z , м, определяемого по формуле:

где,

A_z = N'_II/ σ_zp; а = (l - b)/ 2,

здесь, N'_II - суммарная вертикальная нагрузка на основание от фундамента, кН, N'_II = N_0II + b l dγ_mt;

l и b - соответственно длина и ширина фундамента, м.

N'_II =

b_z= =6,18

Проверяем подстилающий слой фундамента по следующему условию.

Условие выполняется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнив курсовой проект я научилась рассчитывать фундаменты мелкого заложения. Курсовой проект был выполнен в соответствии с государственными стандартами и нормами проектирования.

Я закрепила теоретические знания по данной дисциплине, выработаны практические навыки по проектированию оснований и фундаментов, произведено знакомство с нормативной и различной литературой связанной с дисциплиной, получен навык выработки навыков по проектированию оснований и фундаментов, получения навыка сравнительного анализа и новых видов расчёта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СП РК 5.01-102-2013 «Основания зданий и сооружений», Астана 2015
ГОСТ СТ РК 956-93 «Плиты ленточных фундаментов железобетонные», Алматы 1993
ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов», Москва 1978
ГОСТ 24476-80* «Фундаменты железобетонные сборные под колонны каркаса межвидового применения для многоэтажных зданий», Москва 1980

1 2 3 4 5