Расчет и проектирование фундаментов жилого 10-этажного кирпичного здания с продольными несущими стенами

фундамент состоит из бетонных блоков типа ФБС и фундаментных плит (подушек) типа ФЛ.

в) все элементы фундаментов укладываются на цементном растворе с толщиной швов не более    20 мм.

г) переход от подвальной части осуществляется уступами (отношение высоты уступа к его длине составляет 1:2)

д) вдоль наружных стен здания устраивается отмостка (состав: асфальтобетон 30 мм, щебень     120 мм, глина 100 мм).

е) отметка глубины заложения: по оси А -2,7 м (наружная стена с подвалом); по оси Б -3,65 м (внутренняя стена с подвалом); по оси 2 -1,8 м (наружная стена без подвала); по оси 5 -2,1 м (внутренняя стена без подвала).

ж) конструкция пола первого этажа (состав: линолеум 5 мм; мастика 5 мм, пенобетон 70 мм, сборная ж/б плита перекрытия 300 мм).

конструкция пола подвала (состав: цементно-песчанная стяжка 20 мм, бетон 80 мм).

гидроизоляция: вертикальная – обмазка битумом всех поверхностей ж/б элементов, соприкасающихся с грунтом (за 2 раза); горизонтальная – два слоя рубероида на 300 мм выше спланированной отметки земли.

2.7 Расчет конечной осадки фундамента.

Расчет осадки ведется по второй группе предельных состояний:

Сравниваются 2 состояния: расчетное значение деформаций, предельное значение S ≤ S_u,

Расчет осадки проводится от действия вертикальных напряжений, равнодействующая проходит через центр тяжести подошвы фундамента.

 - безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

 - среднее значение дополнительных вертикальных напряжений от веса фундамента в рассматриваемом i-том слое (кПа);

 - высота (мощность) i-того слоя (м);

 - модуль общей деформации этого же i-того слоя (кПа).

2.7.2 Определение сжимаемой толщи.

1.Наружная стена без подвала.

а) эпюра напряжений, от собственного веса грунта (эпюра )

 

б) построение вспомогательной эпюры

0,2=12,3 кПа;

0,2=13,056 кПа;

0,2=21,52 кПа;

0,2=37,21 кПа.

в) эпюра напряжений от собственного веса фундамента и внешней нагрузки (эпюра )

, где  - коэффициент рассеивания, определяется по СНиП (стр. 30, таблица 1)

;

Для построения эпюры  необходимо всю толщу под подошвой грунта разбить на отдельные слои, мощностью h_i=0,4b=0,4·1,4=0,56 м. Н_с- сжимаемая толща. Н_с- 7,26 м.

№
1	0,56	0	0	1	151
2	0,56	0,56	0,8	0,881	133,031
3	0,28	1,12	1,6	0,642	96,942
4	0,2	1,4	2,0	0,55	83,05
5	0,56	1,6	2,3	0,4953	74,7903
6	0,56	2,16	3,1	0,3855	58,2105
7	0,56	2,72	3,9	0,3138	47,3838
8	0,56	3,28	4,7	0,308	46,508
9	0,25	3,84	5,5	0,227	34,277
10	0,56	4,09	5,8	0,216	32,616
11	0,56	4,65	6,6	0,19	28,69
12	0,56	5,21	7,4	0,17	25,67
13	0,12	5,77	8,2	0,154	23,254
14	0,56	5,89	8,4	0,15	22,65
15	0,56	6,45	9,2	0,137	20,687
16	0,56	7,01	10,0	0,126	19,026

z_i – расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли i-го слоя

Суммирование осадок слоев.

Таблица 3

№
1	0,56	28000	151	133,031	142,0155	0,00284031
2	0,56	28000	133,031	96,942	114,9865	0,00229973
3	0,28	28000	96,942	83,05	89,996	0,00089996
4	0,2	25000	83,05	74,7903	78,92015	0,000631361
5	0,56	25000	74,7903	58,2105	66,5004	0,001489609
6	0,56	25000	58,2105	47,3838	52,79715	0,001182656
7	0,56	25000	47,3838	46,508	46,9459	0,001051588
8	0,56	25000	46,508	34,277	40,3925	0,000904792
9	0,25	25000	34,277	32,616	33,4465	0,000334465
10	0,56	25000	32,616	28,69	30,653	0,000686627
11	0,56	25000	28,69	25,67	27,18	0,000608832
12	0,56	25000	25,67	23,254	24,462	0,000547949
13	0,12	25000	23,254	22,65	22,952	0,00011017
14	0,56	27000	22,65	20,687	21,6685	0,000449421
15	0,56	27000	20,687	19,026	19,8565	0,000411839
16	0,56	27000	19,026	15	17,013	0,000352862
17						0,014802171	0,011841736

 Сравнение расчетной и предельной осадки

2. Внутренняя стена с подвалом.

а) эпюра напряжений, от собственного веса грунта (эпюра )

 

б) построение вспомогательной эпюры

0,2=12,3 кПа;

0,2=13,056 кПа;

0,2=21,52 кПа;

0,2=37,21 кПа.

в) эпюра напряжений от собственного веса фундамента и внешней нагрузки (эпюра )

, где  - коэффициент рассеивания, определяется по СНиП  (стр. 30, таблица 1)

;

Для построения эпюры  необходимо всю толщу под подошвой грунта разбить на отдельные слои, мощностью h_i=0,4b=0,4·1,5=0,6 м. Н_с- 10,4 м.

Таблица 4

№
1	0,2	0	0	1	737
2	0,6	0,2	0,3	0,9828	724,3236
3	0,6	0,8	1,1	0,7865	579,6505
4	0,6	1,4	1,9	0,573	422,301
5	0,6	2	2,7	0,4343	320,0791
6	0,6	2,6	3,5	0,3463	255,2231
7	0,6	3,2	4,3	0,2865	211,1505
8	0,25	3,8	5,1	0,244	179,828
9	0,6	4,05	5,4	0,231	170,247
10	0,6	4,65	6,2	0,19	140,03
11	0,6	5,25	7,0	0,18	132,66
12	0,6	5,85	7,8	0,162	119,394
13	0,6	6,45	8,6	0,146	107,602
14	0,6	7,05	9,4	0,134	98,758
15	0,6	7,65	10,2	0,124	91,388
16	0,6	8,25	11,0	0,115	84,755

z_i – расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли i-го слоя

Суммирование осадок слоев.

Таблица 3.12

№
1	0,2	40000	737	724,3236	730,6618	0,003653309
2	0,6	25000	724,3236	579,6505	651,98705	0,015647689
3	0,6	25000	579,6505	422,301	500,97575	0,012023418
4	0,6	25000	422,301	320,0791	371,19005	0,008908561
5	0,6	25000	320,0791	255,2231	287,6511	0,006903626
6	0,6	25000	255,2231	211,1505	233,1868	0,005596483
7	0,6	25000	211,1505	179,828	195,48925	0,004691742
8	0,25	25000	179,828	170,247	175,0375	0,001750375
9	0,6	27000	170,247	140,03	155,1385	0,003447522
10	0,6	27000	140,03	132,66	136,345	0,003029889
11	0,6	27000	132,66	119,394	126,027	0,0028006
12	0,6	27000	119,394	107,602	113,498	0,002522178
13	0,6	27000	107,602	98,758	103,18	0,002292889
14	0,6	27000	98,758	91,388	95,073	0,002112733
15	0,6	27000	91,388	84,755	88,0715	0,001957144
16	0,6	27000	84,755	15	49,8775	0,001108389
						0,078446548	0,062757239

Сравнение расчетной и предельной осадки

3 Расчет и проектирование свайных фундаментов

3.1 Определение сочетаний усилий.

а) по І группе предельных состояний

N=Nⁿ·γ^І_f

Nⁿ=(N_пост+N_вр)+N_доб

γ^І_f=1,2

N=336·1,2=403,2 кН/м – наружная с подвалом;

N=1195·1,2=1434 кН/м – внутренняя без подвала;

N=326·1,2=391,2 кН/м – наружная без подвала;

N=1235·1,2=1482 кН/м – внутренняя с подвалом.

б) по ІІ группе предельных состояний

N=Nⁿ·γ^ІІ_f

γ^ІІ_f=1

N=336 кН/ м – наружная с подвалом;

N=1195 кН/ м – внутренняя без подвала;

N=326 кН/ м – наружная без подвала;

N=1235 кН/ м – внутренняя с подвалом.

3.2 Тип способ погружения и выбор предварительных размеров сваи.

Тип сваи – висячая, способ погружения – забивка.

3.3 Определение расчетной нагрузки на сваи.

Определение расчетной нагрузки на сваи под наружную стену с подвалом.

, где

-коэффициент условия работы сваи в грунте (зависит от типа грунта);

-расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

-площадь поперечного сечения сваи;

-периметр сваи;

-коэффициенты работы под острием и по боковой поверхности;

-расчетное сопротивление i слоя грунта по боковой поверхности сваи;

-толщина расчетного слоя;

A=0,3·0,3=0,09 м²;

R=9000 кПа;

U=0,3·4=1,2 м

Nсл	, м	Zi, м	, кПа
1	0,8	2,5	7, 5	6
2	1,5	3,65	51,2	76,8
3	0,7	4,75	55,1	38,57
				121,37

F_d=0,09·9000+1,2·121,37=955,64кН

Расчетная нагрузка на сваю

,где

=682,6 кН = 68,3 т.

Определение числа центрально нагруженных свай и схема их размещения

Количество свай в свайном фундаменте определяется по формуле:

, где

нагрузка по обрезу фундамента по I-ой группе предельных состояний;

- зависит от типа фундамента:

7,5 для ленточного фундамента

- сторона сваи, м;

- высота ростверка;

кН/м;

t_p≥3d

Расположение свай – однорядное.

C_о=0,2d+0,05

C_о=0,11 м

Определение расчетной нагрузки на сваю под внутреннюю стену без подвала.

, где

A=0,3·0,3=0,09 м²;

R= 8670 кПа;

U=0,3·4=1,2 м

Nсл	, м	Zi, м	, кПа
1	1,4	2,2	7,2	10,08
2	1,5	3,65	51,25	76,88
3	0,6	4,7	55	33
				119,9

F_d=0,09·8670+1,2·119,9=924,25 кН

Расчетная нагрузка на сваю

,где

=660,2 кН = 66 т.

Определение числа центрально нагруженных свай и схема их размещения