Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Апреля 2011 в 02:45, курсовая работа

Описание работы

Место строительства – Ростов-на-Дону относится к II снеговому району, к III району по давлению ветра, при средней скорости ветра в зимний период V = 5-7 м/с. В соответствии с нормами сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму для Ростова Mt = 13,9.

Содержание

1. Анализ местных условий строительства……………………………………3
2. Анализ технологического решения здания. Сбор нагрузок на колонну….5
3. Проектирование малозаглублённых железобетонных фундаментов стаканного типа под колонны крайнего ряда………………………………………………7
3.1. Выбор глубины заложения………………………………………………....7
3.2. Определение размеров подошвы фундамента…………………………….9
3.3. Расчет осадки основания фундамента…………………………………… 12
3.4. Расчет элементов фундамента по прочности……………………………. 15
3.4.1. Конструирование фундамента…………………………………………...15
3.4.2. Определение сечений арматуры плитной части фундамента…………17
4. Проектирование свайных фундаментов…………………………………….19
4.1. Выбор вида сваи и определение её размеров……………………………. 19
4.2. Определение несущей способности сваи………………………………... 20
4.3. Размещение сваи под ростверком и проверка нагрузок……………….....21
5. Сравнение вариантов…………………………………………………………24
6. Проектирование ленточных фундаментов…………………………………..25
6.1. Сбор нагрузок………………………………………………………………..25
6.2. Проектирование ленточных фундаментов в стадии незавершенного строительства…………………………………………………………………………27
7.Список литературы……………………………………………………………31

Работа содержит 1 файл

архипов.doc

— 758.50 Кб (Скачать)

    где lc = 1м – высота сечения колонны;

           b= 0,51м –толщина стены.

     

    При p=390 кН для четвертого случая и В15 значение К1=2.2, тогда:

    Cl max=h01·K = 0,255*2.2 = 0,561 м.      

    Фактический вынос нижней ступени вдоль стороны  l составляет:

    =(3,6-1,8)/2=0,9 м > 0.561 м

    Так как Cl maxl fact    принимаем  две ступени:  принимаем ширину первой ступени 450 мм, второй- 450 мм.

     

      

      

      

      Cb max=h01·K  = 0,255*2.6 = 0,663 м 

     Cb maxb fact , целесообразно принять  две ступени, первая шириной 450  мм и вторая 300 мм .

     Армирование подошвы фундамента:

     Определяем  количество рабочей арматуры вдоль  длины подошвы в плоскости действия момента сразу на всю ширину подошвы. Вычисляем эксцентриситет:

eI3=

      Расчётные сечения принимаем по граням подколонника и колонны (см. рис. ниже).

    Сечение 1-1

    Вылет консоли С1=450м

    Рабочая высота h01=255 мм

    Момент  от реактивного давления грунта:

    

    Площадь арматуры А-III при Rs=365000 кПа:

    

    Назначаем шаг рабочих стержней 200 мм. На ширину подошвы b=2,7м укладывается 2,7/0,2=13 стержней.

    Расчетный диаметр одного стержня

 

    Минимальный диаметр рабочей арматуры сеток  подошв принимается равным 12 мм.

    

    Марка сетки подошвы фундамента 2С

 
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

4.1. Выбор вида сваи и определение  её размеров.

 

     В качестве исходных данных для проектирования свайных фундаментов примем исходные данные, использованные для расчета фундамента стаканного типа на естественном основании (см. раздел 3).

     В рассматриваемых местных условиях для проектируемого здания можно  использовать практически все виды свай. В качестве варианта запроектируем фундаменты из забивных железобетонных цельных свай квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой и поперечным армированием по ГОСТ 19804.1-79*. Размеры поперечного сечения сваи принимаем 30 х 30 см.

     Высоту  ростверка назначаем 1,5 м. Тогда при  отметке планировки -0,150 отметка подошвы будет -1,650, а толщина дна стакана 0,5м, что больше минимальной, равной 0,25.   Так как на ростверк действуют горизонтальные силы, и моменты предусматриваем жесткое сопряжение ростверка со сваями путем заделки свай в ростверк на 500мм. Из них 400мм составляют на выпуски арматуры, а 100мм непосредственная заделка. Тогда условная отметка головы сваи будет -1,150.

      Отметку острия сваи назначаем в зависимости  от грунтовых условий строительной площадки. В качестве несущего пласта выбираем суглинок красновато-бурый, кровля которого находится на глубине 8,0 м. Сваи заглубляем в этот слой на 1,0 м, тогда отметка нижнего конца сваи будет -9,150.

     Длину сваи определяем как разность между  отметками головы и нижнего конца:

     L=9,150-1,150 = 8м.

     По  ГОСТ 19804.1-79* марка сваи С 8-30. Так как свая опирается на сжимаемые грунты, то она относится к висячим.

 

     4.2. Определение несущей  способности сваи. 

    Несущей способностью сваи Fd называется расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи. Это максимальное усилие, которое может воспринять свая без разрушения грунта, контактирующего с ее поверхностью.

    В расчетном методе несущая способность  висячей сваи является суммой сил  расчетных сопротивлений грунтов  основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности:

    

    где  γс- коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γс =1;

      R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,      

      R = 10100 кПа;

      А - площадь опирания сваи на грунт, 0,3 х 0,3 = 0,09 м2;

      U- наружный периметр поперечного сечения сваи, U= 4 х 0,3 = 1,2м;

       fi - расчетное сопротивление i -го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;

       hi толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

         γcR  γcf- коэффициенты условий работы грунта соответственно под

нижним  концом и на боковой поверхности  сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта.

    Для определения fi грунт на боковой поверхности сваи разделяем на однородные слои толщиной не более 2м. Находим среднюю глубину расположения слоя грунта (расстояние от середины слоя до уровня природного рельефа zi). В зависимости от показателя текучести и наименования определяем значения расчетных сопротивлений грунта на боковой поверхности: 
 
 

      h1=2,0м  z1=2.5м                   f1=45кПа

      h2=2,0м  z2=4,5м                   f2=54,5кПа

      h3=1.5м  z3=6.25м                  f3=58,5 кПа

    h4=1.5м  z4=7,0м                     f4=60 кПа

    h5=1.0м  z5=7.5м                     f5=61,5 кПа

4.3. Размещение  сваи под ростверком и проверка  нагрузок.

      Определяем  нагрузку, допускаемую на сваю.

    где γК-коэффициент надежности, учитывающий точность метода определения несущей  способности одиночной сваи; при определении Fd расчетом значение принимается равным 1,4.

      Количество  свай вычисляем по формуле

    

    где -максимальная для всех сочетаний сумма расчетных вертикальных нагрузок в обрезе фундамента, кН;

    Gr- расчетный вес ростверка; на начальном этапе проектирования может быть приближенно принят .

    Принимаем  4 сваи и располагаем их в два ряда.

    Расстояние  между осями свай назначаем минимальными 3bp=3 0,3=0,9 

    Определим нагрузку в подошве ростверка в обоих сочетаниях для расчета по первой группе предельных состояний. Вертикальная нагрузка N4 1 складывается из веса стены, ростверка и вертикальной силы от колонны, а момент MYI – из момента то веса стены, момента от колонны и момента от горизонтальной силы Q, приложенной в обрезе ростверка.

    Уточненный  вес ростверка:

           

  где - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 (постоянные нагрузки)

      - коэффициент надежности по назначению, 0,95 для зданий II класса ответственности.

      - соответственно длина, ширина  подошвы и высота ростверка,  м.

      - среднее значение удельного  веса материала фундамента и  грунта на его уступах, принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м3.

     Нагрузки  для 3,4 сочетания:

                  

     где Ndi, MYI – соответственно расчетная сжимающая сила, кН, и расчетный изгибающий момент по абсолютному значению, кН, относительно оси ОY плана свай в плоскости подошвы ростверка.

     NdI3 = 1404+697+71 = 2172 кН.

     

     Наибольшая  из максимальных фактических нагрузок на сваю в обоих сочетаниях составляет 1106 кН. Рассчитываем перегруз сваи:

      , что меньше допустимого при  учете кратковременных нагрузок. Условие выполняется.

     Строим  условный фундамент.

     Осредненное значение угла внутреннего трения

                        

     где - расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта, толщиной Hi;

     H – глубина погружения свай в грунт.

             

     Размеры подошвы условного фундамента складываются из расстояния между осями крайних свай, стороны сечения сваи и 2 , где - расстояние от внешней грани сваи до границы условного фундамента  

     Ширина  подошвы условного фундамента:

     Длина подошвы условного фундамента:

     Глубина заложения условного фундамента: d = 9 м.

     Вес условного фундамента:

     Суммарная вертикальная нагрузка в подошве  условного фундамента:

          

     Среднее давление в подошве фундамента:

          

       Расчетное сопротивление грунта в подошве условного фундамента определяем по формуле:

        

     Условие PIIY=306<R=605 кПа выполняется.  

5. Сравнение  вариантов 

Сравнение вариантов  фундаментов производим по расходу  бетона в м3.

  1. Фундаменты мелкого заложения стаканного типа:

  1. Свайные фундаменты:

   

    Из  расчетов видно, что расход бетона в  свайных фундаментах больше чем в фундаментах мелкого заложения. Устройство свайных фундаментов требует привлечение специальной техники (копров) и требует больших затрат машин-смен и человеко-дней по сравнению с фундаментами мелкого заложения.  Поэтому вариант с фундаментом мелкого заложения стаканного типа наиболее экономичен  

 

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

6.1. Сбор нагрузок.

 

    Требуется запроектировать сборный сплошной ленточный фундамент под наружную продольную стену административно-бытового корпуса. Здание десятиэтажное, стены кирпичные толщиной bi = 0,51 м, удельный вес кладки 18 кН/м2. Расстояние между продольными стенами в осях I = 6,0 м, от стены до стены £0 =5,6 м. Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит с полами из линолеума, вес 1 м перекрытия 2,8 кН (qi = 2,8 кПа). Покрытие - сборные ребристые железобетонные плиты, пароизоляция, утеплитель, трехслойный гидроизоляционный ковер, гравий, втопленный в битумную мастику (q2 = 3,5 кПа). Кровля - малоуклонная. Высота стены от уровня планировки до карниза Н = 30,450 м, коэффициент проемности m = 0,85.

Информация о работе Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента