Расчет фундамента здания

СОДЕРЖАНИЕ: Расчет свайных фундаментов из забивных призматических свай на грунтах II типа по просадочности. Определение типа грунтовых условий и их удельного веса в водонасыщенном состоянии. Расчет просадки фундамента, выбор длины свай и вычисление нагрузки на них.

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
s , кН/м3		26,9	26,9	26,7
, кН/м3		17,9	17,1	17,9
W		0,19	0,18	0,17
E/Esat , МПа		8/3,5	7,7/3,5	8/2,4
Psl , кПа		120	80	70
sl при zg , кПа	50	0,006	0,005	0,007
	150	0,022	0,024	0,023
	250	0,031	0,032	0,030
, град		20	20	18
с, кПа		20	20	19

Определение типа грунтовых условий по просадочности:

_di = _di / 1+w_i , кН/м³

_{d 1} =17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м³ ;

_{d 2} = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м³ ;

_{d 3} = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м³ ;

n = 1-_d / _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:

_{sat i} = _di + S_r n _w , кН/м³

где _w =10 кН/м³ ;

S_r = 0,8 – для суглинок;

S_r = 0,85 – для супеси;

_{sat 1} =15,04+0,80,4410=18,56 кН/м³ ;

_{sat 2} =14,49+0,850,4610=18,4 кН/м³ ;

_{sat 3} =15,3+0,80,42710=18,716 кН/м³ ;

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

_{zg i} = _{sat i} h _i , кПа

_{zg i} =18,563,2=59,392 кПа;

_{zg i} =59,392+18,44,2=136,672 кПа;

_{zg i} =136,672+18,7164,3=217,151 кПа;

3. Строим эпюру напряжений _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 zg}

5. В пределах каждого просадочного слоя h_{sl i} определяется среднее напряжение _{z sl i} :

_{z sl 2} =(80+136.672)/2=98.03 кПа;

_{z sl 3} =(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;

6. Строим графики зависимости _sl = f (_zg )

По графику определяем значение _{sl i} ,соответствующее _{z sl i}

7. Определяем просадку грунта от собственного веса:

S _{sl i g} = _{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.

bl=1,82,7м; d=1,8м; N=780kN;

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

_{zg 0} = d, кПа

_{zg 0} =17,91,8=32,22 кПа

2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:

Р = (N/bl) + d , кПа

Р =(780/1,82,7)+1,820=196,5 кПа

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

_{z р 0} = Р - _{zg 0} , кПа

_{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 =0,41,8=0,72м

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

_{z р} = _{z р 0} , где (,) по табл.

6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:

S= (_{z р i} h_i ) / Е _i ,

где=0,8

	z i , см		z р , кПа	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: _z = _{z р} + _zg

7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления P_{sl i}

7.3 Определяем среднее напряжение _{z sl i} в каждом проседающем слое:

_{z sl 1} =(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;

_{z sl 2} =(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;

_{z sl 3} =(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;

8. Определяем просадку фундамента:

9. S_{sl i р} = h_{sl i sl i} к _{sl i} ,

где_{sl i} f (_{z sl i} );

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

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

к_{sl 1} =0,5+1,5(196.5- 120) / 100=1.648;

к_{sl 2} =0,5+1,5(196.5- 80) / 100=2.248;

к_{sl 3} =0,5+1,5(196.5-70) / 100=2.398;

S_{sl 1 р} =1.40.023581.648=0.054 м;

S_{sl 2 р} =4.20.023132.248=0.218 м; S_{sl р} =0.533 м;

S_{sl 3 р} =4.30.025292.398=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_{L 1} =/0.26-0.18=0.925;

I_{L 2} =/0.24- 0.18=1.766;

I_{L 3} =/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	Zi , м	IL	u, м	Сопротивление трению по боковой поверхности			Отрицательные силы трения по боковой поверхности, Рn , кН
		крупность песка		hi , м	fi , кН/м2	u·cf · fi · hi	I , град	СI , кПа	tg I	zg , i кН/м2	i , кН/м2	Рn = i · hi · 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

4.Определяем расчетную нагрузку на сваю в грунтовых условиях II типа по просадочности с учетом отрицательного трения по формуле:

N_св =(F_d / _к )- _с ·Р_n , кН

где

_с - коэффициент условия работы, зависящий от просадки грунта от собственного веса ; _с =0, если S_sl 5см;

свайный фундамент грунт просадка

_с =0,8 , если S_sl 2· S_u =16см;

h_sl

Р_n = u_i ·h_i – отрицательная сила трения;

i=1

_i = 0,7 _{zg , i} · tg _I + С_I – расчетное сопротивление грунта сдвигу, определяемое до глубины h_sl =6м; при глубине h_sl 6м _i принимается постоянным и равным значению на глубине 6м.

_I , С_I – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, соответственно.

_I = /1,15 [град.] ; С_I = С/1,5 [кПа] ;

_{zg , i} – вертикальная нагрузка от собственного веса грунта в середине i -го условного слоя;

F_d = _с (_{с r} •R•A+ u _{с f} •f_i • h_i ) , кН

F_d = 1• (1•11400 • 0,123+35,37) = 1437,57 кН

N_св = (1437,57/1) – 0,72·379,92 = 1164,03 кН

Скачать архив с текстом документа