Материал: Основания и фундаменты КР 041

где м³; = 23 кН/м³ – удельный вес бетона.

кН

Определяем вес грунта на уступах G_g:

= 23 кН/м³ – удельный вес бетона.

м³

м³

м³

кН

Определяем вес грунта на уступах G_g:

кН

Проверка давления на грунт:

кН

кНм

м³

м²

Среднее давление по подошве:

кПа < R = 991,76 кПа – условие выполняется

< 1,2R = 1190,11 кПа – условие выполняется.

2. Расчет песчаной подушки:

1. Назначаем толщину песчаной подушки h_п = 2 м

2. Определяем размеры подушки в плане при β = 30°:

Задаем размеры котлована при α = 30°:

3. Определяем напряжение от внешней нагрузки:

Давление P (по подошве) принимаем равным P = P_сред = 273,24 кПа.

т. 0:

z₀ = 0 – расстояние от подошвы;

= 0 – относительное заглубление; α₀ = 1

σ_zp0 = α₀ · P = 1·273,24 = 273,24 кПа

т. 1: z₁ = 2 м; ; α₁ = 0,789;

σ_zp1 = 0,789·273,24 = 215,57 кПа

4. Определяем напряжения от собственного веса грунта в сечении 0-1:

т. 0: σ_zg0 = γ_I·1 +γ_sb1·d₁+ γ_sb2·d₂= 14,19+8,86·2,5+11,72·0,4 = 41,02 кПа

т. 1: σ_zg1 = σ_zg0 + γ_sb·2 = 41,02 + 9·2 = 59,02 кПа

5) Определяем напряжение от веса грунта в уровне подошвы фундамента.

т. 0: z₀ = 0 = 0 α₀ = 1

σ_zγ0 = α₀ · σ_zg0 = 1· 41,02 = 41,02 кПа

т. 1: z₁ = 2 = = 0,425 α₀ = 0,572

σ_zγ1 = 0,925·41,02 = 37,94 кПа

6) Определяем расчетное сопротивление под подошвой.

- Определяем вертикальную силу на отметке подошвы фундамента.

= · 273.24 = 4942 кН

- Площадь условного фундамента

м²

- Находим ширину условного фундамента.

7) Определяем расчетное сопротивление грунта R_z на отметке подошвы условного фундамента:

, так как > 0,5

= 1,0, так как L/H составляет 1,5 и менее

k = 1,0, так как прочностные характеристики грунта (φ_II и c_II) определены экспериментально.

M_y = 0,51 М_g =3,06 М_с = 5,66 С₂ = 40 при φ_II = 24 град. для суглинка.

b_z = 5,5 м;

d_z = d + h_п = 3,9 + 2 = 5,9м

= 1,0, так как b < 10 м

кН/м³

кН/м³

= 6 кПа

кПа

(215,57 - 37,94) + 59,02 = 236,65 кПа < 317,30кПа. Условие выполняется.

3. Расчет крена дымовой трубы.

Для круглых фундаментов крен:

Где где Е₀ и ν - соответственно модуль деформации = 30000, кПа, и коэффициент Пуассона грунта основания (песок - 0,25);

k_e=0,75 - коэффициент, принимаемый по табл. (круглый);

N_II = 3600 кН - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы;

e = 0,89 - эксцентриситет;

k_m = 1

R = 5,5 - радиус фундамента, м;

= 0,0025< i_пред =0,005 условие выполняется.

6. Проектирование свайного фундамента.

1.Исходные данные

Нагрузка на обрез ростверка кН, кН·м,

кН.

Сваи забивные.

Подошву ростверка располагаем ниже расчётной глубины промерзания, определённой не менее 1,5 м, принимаем d_r=2м.

2.Выбор типа, длины и марки сваи.

Длина сваи L = 0,05+1,5+10+1,5=13м. (ГОСТ 19804-2012)

Свая С13-35 В25 4 Ø18 А400

Свая висячая, т.к. нет скользкого грунта у которого Е ≥ 50 Мпа.

3.Определение несущей способности сваи по грунту

Напряжение по нижним концом сваи по т.7.2. СП 24.13330.2016

z=15,0 м, следовательно R=4000кПа.

Расчетное сопротивление сваи по боковой поверхности определяем по т.7.3 СП 24.13330.2016.

Супесь I_L=0,67, при z=1,75 м f=6,25 кПа

Суглинок I_L=0,31, при z=5,75 f=41,5 кПа

Несущая способность сваи по грунту

т.к. погружение сваи осуществляется дизель-молотом.

=1 коэффициент условий работы сваи в грунте.

= 0,1225 м² – площадь опирания на грунт сваи, принимается по площади сечения сваи.

=0,35=1,4 м – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи.

Сила расчетного сопротивления сваи по грунту (расчетная нагрузка)

=1,15 – коэффициент условия работы, который учитывает повышение однородности грунта - кустовое расположение свай.

=1,15 – нормальный уровень ответственности здания.

=1,4 –коэффициент надежности по грунту.

кН

условие прочности выполняется.

4.Определение приблизительного веса ростверка и числа свай.

- определяем среднее давление под подошвой ростверка

- площадь подошвы ростверка

=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке, т.к.1 гр. предельных состояний.

=20 – среднее значение материала ростверка и грунта на уступах для зданий без подвалов.

м²

Принимаем площадь равную м² исходя из конструктивных особенностей здания.

- приблизительный вес ростверка с грунтом G

- определяем число свай

=1,21,5 – задается исходя из соотношения нормальной силы и момента.

7. Литература

1. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

2. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».

3. Мангушев Р.А. Ершов А.В. «Основания и фундаменты».: м/у по выпол-нению курсового проекта, СПб. 2014.

4. Далматов Б.И. Карлов В.Д. Мангушев Р.А. «Основания и фундаменты», М-СПб. 2002.

5. Далматов Б.И. Карлов В.Д. Мангушев Р.А. «Проектирование фундамен-тов зданий и подземных сооружений»: учебное пособие, М. 2006.

6. Карлов В.Д. «Основания и фундаменты»: м/у по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта, СПб., 2003.