Курсовая работа (т): Проектирование фундаментов пятиэтажного жилого дома

Осадка каждого слоя определяется по формуле:

,                                                    (3.14)

где β - коэффициент для всех видов грунтов - 0,8

среднее дополнительное вертикальное напряжение в том слое грунта.

(3.15)

где = 10см. (табл.Б1[5].)

Вычисления сводим в таблицу 3.1:

Таблица 3.1-Таблица по расчёту осадок

см см

Как видно из таблицы 3.1 нижняя граница сжимаемости толщи (ВС) располагается на отметке - 132,99м.

Рисунок 3.2. Схема к определению осадок методом послойного суммирования

.1.3 Определение сечения арматуры подошвы фундамента

Изгибающий момент в плите  центрально-нагруженного фундамента определяется по формуле:

(3.16)

где -среднее давление по подошве фундамента , по формуле:

(3.17)

где -вылет консоли фундамента, м

-вертикальная нагрузка по верху фундамента, кН

=

-площадь подошвы фундамента, м

Площадь сечения продольной рабочей арматуры подошвы фундамента определяется по формуле:

(3.18)

где =365МПа-расчётное сопротивление ненапрягаемой арматуры.

-рабочая высота сечения принимается равной от верха сечения до центра тяжести арматуры,

Конструктивно принимаем рабочую арматуру 11Ø22мм класса S400 с шагом 200мм, и поперечную арматуру 11Ø12мм класса S400 (см. рис. 3.3).

Рисунок 3.3. Конструкция фундамента и его армирования

.1.4 Определение глубины заложения фундамента в сечении 3-3

Глубина заложения фундамента рассчитывается с учётом инженерно-геологических условий строительной площадки и необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого сооружения.

По инженерно-геологическим условиям первый слой (текучепластичный суглинок) не может служить основанием фундаментов. Необходимо также учитывать и тот факт, что заглубление подошвы фундамента ниже WL нежелательно, потому что возрастает трудоемкость и стоимость работ по устройству фундамента. В качестве основания фундаментов можно использовать второй слой (суглинок мягкопластичный).

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания:

где сумма отрицательных среднемесячных температур за зимний период.

Так же  можно определить по карте глубин промерзания грунтов. Для города Курск

Так как в зоне промерзания находится супесь, то значение,  найденное по карте, следует умножить на отношение /0,23, где  - глубина промерзания при , м., принимаемая равной для суглинков - 0,23.

Получим:

Определяем расчётную глубину сезонного промерзания:

где  - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаем по таб.5.3, [5] т.к. проектируемое здание жилого дома имеет расчётную среднесуточную температуру в помещениях примыкающих к наружным фундаментам  с полами устраиваемыми по грунту.

По инженерно-геологическим условиям первый слой (суглинок текучепластичный) не может служить основанием для проектируемого фундамента. В качестве основания для фундамента нужно использовать второй слой (суглинок мягкопластичный), фундамент заглубляется в несущий слой как минимум на 0,2м. Учитывая, что высота стенового блока равна 0,6 м, а толщина фундаментной плиты 0,3 м, глубина заложения фундамента будет равна:

что больше

Окончательно принимаем глубину заложения фундаментов d=3,25 м

.1.5 Определение размеров фундамента

Глубина заложения ленточного фундаментаРассматриваем фундамент в сечении 3-3, расчет ведем по скважине №1. Нагрузка, действующая на фундамент, равна: .

Рисунок 3.4. Схема к определению глубины заложения фундамента

Определяем площадь подошвы фундамента в плане:

где среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах (принимаем =22кН/м3);

сжимающее усилие по II категории предельных состояний (по заданию);- глубина заложения фундамента ();

расчётное сопротивление слоя, находящегося под подошвой фундамента

( по табл. 2.1)

Размеры фундамента в плане:

Ширина ленточного фундамента погонной длинны 1м:

.

Уточняем ширину b=2.0м

Для центрально нагруженного фундамента далее определяют среднее давление по подошве по формуле:

кПа.

где сжимающее усилие по II категории предельных состояний (по заданию );

глубина заложения фундамента ();- площадь подошвы фундамента в плане:

кПа.

Уточняем расчётное сопротивление грунта:

,

где - коэффициенты условий работы, принимаем по табл. 15,[3]

, для суглинка с ;  при;

т.к. прочностные характеристики приняты на основе статических данных;

- безразмерные коэффициенты, определяемые в зависимости от угла внутреннего трения. В данном случае по табл. 16 [3], методом интерполяции при

т.к. .

, - осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента соответственно.

где - мощность слоя залегающего выше или ниже подошвы фундамента,

- удельный вес грунта залегающего выше или ниже подошвы фундамента.

Удельный вес грунта находящихся выше водоупора, но ниже уровня грунтовых вод.

где - удельный вес частиц грунта определяемый по табл. 2.1.

- удельный вес воды

е - коэффициент пористости грунта определяемый по табл. 2.1.

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или привёденная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

где - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала,;

- расчётное значение удельного веса материала пола подвала, ;

- толщина конструкции пола подвала, ;

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

- глубина подвала, м (b<20м и глубиной более 2м);

Подставляя найденные значения в формулу (3.6) имеем:

Площадь подошвы фундамента по формуле (3.3) при

принимаем b=1.2 м.

Фактическое давление под подошвой фундамента по формуле (3.5):

кПа.

Площадь подошвы фундамента по формуле (3.3) при

принимаем b=1.3 м.

Фактическое давление под подошвой фундамента по формуле (3.5):

кПа.

Принимаем унифицированные фундаментные плиты ФЛ 14.24-2 шириной 1.4 м и высотой 0.3м.

3.1.6 Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .

,

где γi - удельный вес грунта; hi - толщина слоя.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле (3.8)

Суглинок текучепластичный:

Суглинок мягкопластичный:

Глина тугопластичная (выше УГВ):

Глина тугопластичная (ниже УГВ):

Глина полутвёрдая, насыщенная водой:

Песок средней крупности, влажный:

Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:

На кровле 1 слоя (суглинок текучепластичный):кПа;

На подошве 1 слоя (суглинок текучепластичный):

На подошве фундамента:

На подошве 2 слоя (суглинок мягкопластичный):