Расчет фундамента для двенадцатиэтажного гражданского здания. Определение наименования грунтов строительной площадки согласно ГОСТ

Владивосток, заданы отметки природного рельефа –35,8м и уровня грунтовых вод –32,3м.

При наличии подвала постоянные и временные нагрузки соответственно увеличиваются:

на стену «1» - на 18 кН/м  и на 2 кН/м на стену «2» - на 12 кН/м и на 4 кН/м на стену «3» - на 12 кН/м и на 3 кН/м    

За плоскость отреза принята спланированная поверхность земли, в подвале – пол подвала.

Расчетные сечения:

1-1 и 2-2 – для фундаментов мелкого заложения;

3-3 и 4-4 – для свайных фундаментов.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайных.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся следующие расчеты:

- определение физико-механических характеристик грунтов;

- оценка грунтовых условий строительной площадки;

- расчет размеров и выбор вариантов фундаментов;

- расчет оснований по деформациям;

- расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов:

- расчет размеров ростверков;

I.  Определение наименования слоев грунта, физико-механических характеристик грунта. Оценка грунтовых условий  строительной площадки.

1.1 Определение наименование грунтов строительной площадки согласно ГОСТ 25100 – 95* «Грунты. Классификация»

1 слой – растительный слой. Растительный слой, как основание не используется, в данном случае удаляется.

2 слой – глинистый:

Класс – дисперсные;

Группа – связные;

Подгруппа – осадочные;

Тип – минеральные;

Вид – глинистые грунты.

Разновидность:

1)  по числу пластичности:  (7%)  => супесь (≤7)

2)  по показателю текучести:  => пластичная  (<0.5)

Вывод: грунт 2-ого слоя – супесь пластичная с коэффициентом пористости e = 0.5476

3 слой – глинистый:

Класс – дисперсные;

Группа – связные;

Подгруппа – осадочные;

Тип – минеральные;

Вид – глинистые грунты.

Разновидность:

3)  по числу пластичности:  (20%)  => глина

4)  по показателю текучести:  => мягкопластичная  (0.5<<0.75)

Вывод: грунт 2-ого слоя – глина мягкопластичная с коэффициентом пористости e = 0.75

4 слой – песчаный:

Класс – дисперсные;

Группа – несвязные;

Подгруппа – осадочные;

Тип – минеральные;

Вид – пески.

Разновидность:

1)  по г/м составу:

Песок крупный – содержание зерен крупнее 0.5 составляет более 45%.

2) по коэффициенту водонасыщенности

 => насыщенный водой (0.8<≤1.0)

3)  по коэффициенту пористости :

=> средней плотности (0.5<≤0.75)

Вывод: грунт 3-его слоя песок крупный, насыщенный водой, средней плотности, с коэффициентом пористости е = 0.596

1.2 Определение физико-механических характеристик грунтов строительной площадки по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»

1) угол внутреннего трения φ

2) удельное сцепление с

2 слой – супесь пластичная,

кПа

МПа

3 слой – глина мягкопластичная,

кПа

МПа

3 слой – песок крупный, насыщенный водой, средней плотности

кПа

МПа

  Оценка грунтовых условий строительной площадки. Заключение по строительной площадке. Выбор варианта фундамента.

Строительная площадка представлена слоистым на пластованием грунтов с согласным залеганием пластов.

Оценка грунтов площадки по качеству:

1)  прочные слои – крупнообломочные грунты, плотные и средней плотности пески, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести .

2)  Среднего качества – пылевато-глинистые грунты, суглинки и глины с показателем текучести  и супеси с .

3)  Слабые грунты – рыхлые пески, суглинки и глины , супеси , илы и торфы.

Оценка грунтов по сжимаемости:

1)  Сильносжимаемые Е < 5МПа

2)  Среднесжимаемые 5 < Е ≤ 20 МПа

3)  Слабосжимаемые Е > 20 МПа

2 слой – супесь пластичная , Е = 24.8 МПа => прочные, слабосжимаемая.

3 слой – глина мягкопластичная, насыщенная водой, средней плотности, , Е = 15 МПа => среднего качества, среднесжимаемая.

4 слой – песок крупный, Е = 36 МПа => прочный, слабосжимаемый.

В качестве основания для фундаментов мелкого заложения может служить 2-й слой.

В качестве оснований для свайных фундаментов – 4-й слой.

2. Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

Расчет ведется в два этапа:

1)  Проектировочный расчет (определение глубины заложения фундамента, размеров и формы подошвы фундамента, предварительный выбор конструкции.)

2)  Поверочный расчет (расчет фундамента как строительной конструкции из соответствующих материалов.)

2.1 Отметка планировки

За отметку планировки принимается отметки низа растительного слоя в абсолютной величине 35.5, что соответствует относительной отметке –0.7.

2.2 Глубина заложения фундамента

При назначении глубины заложения, учитывается глубина промерзания (для наружных стен), а так же конструкции подземной части здания (подвал).

Глубина промерзания

 – нормативная глубина промерзания, среднее значение максимальной глубины промерзания грунтов на открытой площадке очищенной зимой от снега, а летом от растительного покрова.

 – теплотехнический коэффициент для разных типов грунта.

Глина, суглинки – 0.23

Супеси, пески мелкие, пылеватые – 0.28

Пески гравелистые, крупные, средние – 0.3

Крупнообломочные грунты – 0.34

Если в пределах 3.5 – 4м от поверхности грунта расположен не один грунт (не считая растительного слоя и насыпи), то  принимается как среднее, взвешенное в пределах этой глубины:

 – коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячной отрицательной температуре за зиму в данном районе.

 – коэффициент влияния температурного режима здания

 – бесподвальная часть

 – с подвалом

Расчет:

=-12.9-9.3-3.6-2.4-10.1=-38.3

=0.64

=0.54

 м, без подвала

 м, с подвалом.

2.3 Учет влияния грунтовых вод. Влияние морозного пучения.

Условия не допущения морозного пучения

м

Супесь с показателем текучести  ³ 0.21 глубина заложение фундаментов не менее =1.109 м.

2.4 Определение габаритов расчетных сечений

Состав эскизов:

1) наружная стена без подвала

2) наружная стена с подвалом

1. Наружная стена без подвала

М 1:50

2. Наружная стена с подвалом

М 1:50

 

2.5 Определение размеров подошвы фундамента графическим методом

     

Размеры подошвы фундамента при неизвестном расчетном сопротивлении можно определить графически.

Среднее давление Р по подошве есть функция от ширины подошвы, расчетное сопротивление грунта, так же является функцией от ширины подошвы.

1)Уравнение среднего давления по подошве фундамента:

- нагрузка на обрез фундамента

= постоянная + временная + нагрузка от подвала (если есть