Реферат: Проектирование фундамента 4-хэтажного администратиного здания маслоперерабатывающего завода в пос. Ахтырский Абинского района

Кубанский государственный аграрный университет

Кафедра оснований и фундаментов

Курсовой проект

На тему:

“Проектирование фундамента 4-хэтажного административного здания масло перерабатывающего завода в пос. Ахтырский Абинского района”

Выполнила : Озерная В.Е

СТ-41

Проверил : Горелик М. З.

Краснодар 2000г.

Содержание

Введение................................................................................................................................................ 3

1. Инженерно–геологические условия для строительства................................................ 4

2. Сбор нагрузок, действующих на основание в расчетных сечениях........................... 6

3. Выбор рациональной конструкции фундамента........................................................... 10

3.1. Проектирование ф-та на естественном основании............................................................. 10

3.1.1 Выбор глубины заложения фундамента........................................................................... 10

3.1.2 Подбор размеров подошвы фундамента.......................................................................... 10

3.1.3 Проверка прочности подстилающего слабого слоя........................................................ 13

3.1.4 Определение конечных осадок основания....................................................................... 15

3.1.5 Проектирование котлована............................................................................................... 18

3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов.............................................................. 18

3.2.1 Выбор типа и размеров свай............................................................................................. 18

3.2.2 Расчет несущей способности одиночной сваи................................................................. 19

3.2.3 Определение к-ва свай, размещение их в плане и конструирование ростверка............. 20

3.2.4 Размещение свай в кусте и конструирование ростверка................................................. 21

3.2.5 Определение конечных осадок основания свайного фундамента. Окончательный выбор свайного фундамента...................................................................................................................... 22

3.2.6 Проектирование котлована............................................................................................... 26

3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов.................................................................... 26

4. Расчет стены подвала.............................................................................................................. 29

4.1. Расчет ленточного фундамента под стену подвала............................................................. 29

4.2. Проверка выбранного фундамента....................................................................................... 30

4.2.1 Проверка условий по подошве фундамента по оси А-А..................................................... 30

4.2.2 Проверка условий по подошве фундамента по оси 3-3................................................... 32

4.2.3 Проверка условий по подошве фундамента от совместного действия моментов........ 33

4.3. Определение конечных деформаций основания................................................................. 33

5. Расчет подпорной стены......................................................................................................... 35

5.1. Исходные данные.................................................................................................................... 35

5.2. Расчет вспомогательных данных........................................................................................... 35

5.3. Расчет устойчивости стенки.................................................................................................. 37

6. Список испльзованной литературы................................................................................... 38

Введение

1. На основании технического задания на проведение инженерно-строительных изысканий предприятием «Кубанькомплекссистема» были выполнены топографические и инженерно-геологические работы на объекте: «Завод по производству масел в пос. Ахтырский-2».

2. Топографическая съемка была выполнена в октябре 1997 года

3. Исследованная территория находится в Абинском районе Краснодарского края, на западной окраине поселка Ахтырский-2 по ул. Шоссейной. Площадка частично свободная от застройки, частично занята старыми, находящимися в эксплуатации, и строящимися зданиями производственного назначения. По южной границе площадки растут деревья.

4. Геоморфологическое положение: вторая левая надпойменная терраса реки Кубань.

1. И нженерно–геологические условия строительства

1.1. В геологическом строении исследуемой территории принимают участие аллювиальные и делювиальные отложения, перекрытые с поверхности почвами и насыпными грунтами.

1.2. На основании полевых и лабораторных исследований по типам, видам и разновидностям, согласно ГОСТ 25100-95, выделено 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ).

ИГЭ-1. Насыпные грунты не слежавшиеся, представлены почвами со строительным и бытовым мусором, насыпями щебенисто-насыпных дорог, навалами грунта (на площадке идут строительные работы, отрыта траншея). Мощность насыпных грунтов не велика, их физико-механические свойства не изучались.

ИГЭ-2. Почва темно-бурая суглинистая, твердая и полутвердая, высокопористая, влажная, кислая, с корне- и червеходами, сохранилась на незатронутой строительством части территории и под насыпными грунтами. Содержание гумуса в почвах изменяется от 0,7-0,8% (под насыпными грунтами) до 5,4% (на не затронутых строительством участках).

ИГЭ-3. Глина желтовато-коричневая, коричневато-серая, полутвердая, влажная.

ИГЭ-4. Суглинок коричневато-желтый, твердый, влажный и водонасыщенный, легкий, пылеватый с включением карбонатов. В подошве слоя карбонатные включения составляют 10-20% по массе крена.

ИГЭ-5. Суглинок коричневато серый, полутвердый, водонасыщенный, легкий.

ИГЭ-6. Песок желтовато-серый, гравелистый, водонасыщенный, плотного сложения, с тонкими прослоями суглинка легкого, мягкопластичного.

1.3. Грунты, на изученной территории, набухающими свойствами не обладают.

1.4. Грунты ИГЭ-2,3 обладают сильной степенью агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции на портландцементе по ГОСТ 10178-76 по содержанию сульфатов в перерасчете на SO₄ ^2- .

Грунты ИГЭ-4,5 обладают слабой степенью агрессивного воздействия для бетонов на портландцементе, шлакопортландцементе по ГОСТ 10178-76 и сульфатостойких цементах по ГОСТ 22266-76 по содержанию хлоридов в перерасчете на CI^- .

1.5. Литологические особенности грунтов обуславливают формирование в периоды интенсивных осадков временного горизонта грунтовых вод типа «верховодка» на глубине0,5-1,2м. Таким образом, сооружение и эксплуатация подвалов без надежной гидроизоляции не рекомендуется. Во избежании режима подземных вод и подтопления участка грунтовыми водами типа «верховодка» или техногенными водами следует предусмотреть организацию поверхностного стока, а также мероприятия по снижению утечек из водонесущих коммуникаций.

1.6. Подземные воды обладают слабой степенью агрессивного воздействия на арматуру ж/б конструкций при периодическом смачивании по содержанию хлоридов в перерасчете на CI^- . Подземные воды обладают средней степенью агрессивного воздействия на металлические конструкции по суммарному содержанию сульфатов и хлоридов и водородному показателю рН.

Инженерно–геологические условия

Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов

Табл. 2.1.

2. Сбор нагрузок, действующих на основание в расчетных сечениях

Здание запроектировано с продольными несущими стенами из кирпича. Наружные стены толщиной 51 см, внутренняя несущая стена толщиной 38 см, перегородки между квартирами (соседними помещениями) – 250мм, Внутренние перегородки толщиной 12 см из кирпича. Окна двойного остекленения размером 150 см по длине и 180см по высоте. Кровля – металлочерепица по обрешетке по стропилам с утеплителем – минераловатные плиты. Перекрытия – сборные ж/б панели, в том числе и пола 1-го этажа. Цоколь высотой 70 см с отделкой темным цветом из кирпича. Между осями А; Б и 1;2 предусмотрен технический подвал ( для расчета стены подвала это приняли условно) высотой (глубиной) 2м. Лестничный марш ж/б шириной 1,35м, ступени размером 15х30 см. Высота этажа – 3м, высота мансардной части стены (до крыши) – 2м.

Сбор нормативных постоянных нагрузок на покрытие (кровля).

Табл. 2.2.

Сбор нормативных нагрузок на перекрытие

Табл.2.3.

Кладка наружных стен из кирпича g=18кН/м³ , внутренних - g=14кН/м³ ; перегородок – тот же кирпич. Вес 1м² горизонтальной проекции лестничного марша – 3,6 кПа, лестничной площадки – 3кПа. Временные нагрузки на перекрытия – 1,5 кПа, на лестничный марш – 3кПа. Коэф-т снижения временной нагрузки для здания из 4-х этажей на перекрытия y=0,8. Намечаем для сбора нагрузок три сечения:

Сечение 1-1 под наружную стену под лестничный ф-т (без подвала) на длине между оконными проемами – 2,34м;

Сечение 2-2 также под наружную стену (для здания с подвальным помещением) на длине 2,34м. Между серединами оконных проемов и сечения 2-2 на 1м длины внутренней стены. (Все эти сечения показаны на плане 1-го этажа).

Сечение 3-3 под наружную стену под лестничный ф-т (без подвала) на длине между оконными проемами – 2,34м;

А₁ =А₃ =2,24х2,34=5,24м² ;

А₂ =2,24х2=4,48м.

Сбор нагрузок для сечения 1-1 А₁ =5,24м²

Табл. 2.4.

При учете двух и более временных нагрузок они принимаются с коэф-м сочетаний и расчете на основное сочетание: j₁ =0,95 – для длительных нагрузок и j₂ =0,9 – для кратковременных. При расчете на основное сочетание нормативная нагрузка (по II группе) на 1мдлины стены для сеч. 1-1 составит:

N_II = кН/м

Сбор нагрузок для сечения 2-2 А₂ =4,48м²

Табл. 2.5.

Нормативная нагрузка на основное сочетание по сеч.2-2

N_II = 103.03+2,24х0,9+21,5х0,95=125,46кН/м

Сбор нагрузок по сечению 3-3 А₃ =5,24м² (с подвалом)

Табл. 2.6.

Нормативная нагрузка на 1м длины стены по сеч. 3-3

N_II =кН/м

3. Выбор рациональной конструкции фундамента

3.1. Проектирование фундамента на естественном основании

3.1.1. Выбор глубины заложения фундамента

Глубину с учетом толщины почвы 0,8м примем равной d₁ =1,2м.

3.1.2. Подбор размеров подошвы фундамента

Рис.3.1. К определению глубины заложения фундаментов

В соответствии со СНиП 2.02.01–83 условием проведения расчетов по деформациям (второму предельному состоянию) является ограничение среднего по подошве фундамента давления p величиной расчетного сопротивления R :

,

где p – среднее давление под подошвой фундамента, кПа ;

R – расчетное сопротивление грунта основания, кПа .

Предварительная площадь фундамента:

,

где N_II – сумма нагрузок для расчетов по второй группе предельных состояний, кПа

R₀ – табличное значение расчетного сопротивления грунта, в котором располагается подошва фундамента, кПа;

g ’_{с р} – осредненное значение удельного веса тела фундамента и грунтов, залегающих на обрезах его подошвы, g ’_{с р} = 20 кН /м ³ ;

d₁ – глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

,

где h_S – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м ;

h_cf – толщина конструкции пола подвала, м ;

g _cf – расчетное сопротивление удельного веса конструкции пола подвала, кН /м ³ .

.

Для ленточного ф-та b=А^/ =0,55м; принимаем b=0,6м с укладкой стеновых блоков на бетонную подготовку толщиной 10см.

Рис.3.2. Ленточный фундамент

Определяем расчетное сопротивление грунта основания R для здания без подвала:

,

где g_с1 и g_с2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов, g_с1 = 1,1и g_с2 = 1,2;

k – коэффициент, принимаемый k = 1,1, т. к. прочностные характеристики грунта приняты по таблицам СНиП.

k_z – коэффициент, принимаемый k = 1 (b <10м);

b – ширина подошвы фундамента, м ;

g _II и g ’_II – усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента;

с _II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_b – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала;

M_r , M_q , M_c – безразмерные коэффициенты;

M_r = 0,32; M_q = 2,29; M_c = 4,85

d₁ – глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

g_II =g^/ _II =18,8 кН/м³ – ниже и выше подошвы один и тот же грунт;

b=0,6м;

d₁ =1,2м

Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):

,

где N_II – нормативная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента, кН ;

G_fII и G_gII – вес фундамента и грунта на его уступах;

A – площадь подошвы фундамента, м ² .

G_fII = 24х0,6х1,2=17,3кН/м – 1м длины;

G_gII = 0 – вес грунта на обрезах;

<R=283.2кПа

Условие выполняется, недогруз фундамента составляет 3,1%, следовательно, размер b=0,6м принимаем окончательным.

3.1.3. Проверка прочности подстилающего слабого слоя

Рис. 3.3. К проверке прочности подстилающего слоя

Подстилающий слой – суглинок твердый, имеет R_о =200кПа<R_о =300кПа предыдущего слоя, следовательно, требуется проверка его прочности. Проверка проводится из условия , чтобы полное давление на кровлю слабого слоя не превышало расчетной на этой глубине:

s_g(z+d) +s_zp £ R_z+d , где

s_g(z+d) – природное давление на кровлю слабого слоя;

s_zp - дополнительное давление на кровлю слабого слоя от нагрузки на фундамент;

s_g(z+d) =18,8х2=37,6 кПа

s_zpо =18,8х1,2=22,6 кПа – природное давление под подошвой ф-та;

s_zp =aр_о

р_о =р-s_zpо =274,5-22,6=251,9 кПа – дополнительное вертикальное давление на основание;

a - коэф-т рассеивания определяется в зависимости от относительной глубины.

x==

a=;

s_zp =0,439х251,9=110,6 кПа

Находим ширину условного ф-та b_усл из условия:

А_усл = b_усл =, где

N_II +G_II – нормативная нагрузка на подшву фундамента;

s_zp – дополнительное напряжение на кровлю слабого слоя;

N_II +G_II =147,4+17,3=164,7 кН/м

b_усл =м;

Расчетное сопротивление на глубине z+d=2м.

, где

g_с1 =1,25

g_с2 =1

k=1,1

k_z =1

g_II =19.3 кН/м – ниже подошвы (для суглинка) условного ф-та;

g_II ^/ =18,8 кН/м – выше подошвы;

с_II =30 кПа – для суглинков;

b_y =1.49 м;

d+z=2м;

при j=20^о ;

кПа,

т.к условие:

s_g(z+d) +s_zp =37,6+110,6=148,2 кПа£ R_z+d =340,4 кПа,

то прочность этого слоя обеспечена.

3.1.4. Определение конечных осадок основания

Расчет основания по деформациям производим исходя из условия:

,

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения,

Для определения осадок используем метод послойного суммирования осадок. Для этого, построим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру s _zg ) и дополнительных вертикальных напряжений (эпюра s _zp ).

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта:

,

где g ‘– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d_n – глубина заложения фундамента;

g _i , h_i – соответственно удельный вес и толщина i –го слоя;

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора:

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента:

,

где a – коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения его сторон и относительной глубины, равной x = 2z /b ;

p₀ = p – s _zg0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

p – среднее давление под подошвой фундамента;

s_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Разбиваем грунт на слои толщиной h_i =0.46=0.4х0,6=0,24м,

Р_о =251,9 кПа – найдено в предыдущем пункте расчета,

s_zg0 = 22,6 кПа,

Расчет осадок проводим по формуле:

,

где b – безразмерный коэффициент, b = 0,8;

s _zp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – том слое;

h_i ,E_i – соответственно толщина и модуль деформации i –того слоя грунта.

Расчет ведем до тех пор пока s_zp £0.2s_zg

Расчет осадки ленточного фундамента

Табл. 3.1.

Из табл. Следует, что граница нижней сжимающей толщи не достигается, но даже в этом случае S=båS_i =0,8х1,75=1,4см<S_п =10см – для зданий с кирпичными несущими стенами.

Рис 3.4. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве

3.1.5. Проектирование котлована

Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м ). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.

3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.2.1 Выбор типа и размеров свай

В курсовом проекте необходимо запроектировать свайный фундамент из забивных висячих, квадратного сечения железобетонных свай. Размеры свай и глубину их забивки назначаем исходя из следующих факторов:

– геологических условий;

– действующих нагрузок;

– типа ростверка.

Глубину заложения ростверка назначаем, исходя из конструктивной схемы здания. А также принимая во внимание те же условия, которые мы учитывали, назначая глубину заложения фундамента на естественном основании:

– для безподвальной части здания – d_f = 0,2 м ;

Сопряжение сваи с ростверком назначаем свободным. Длину сваи назначаем исходя из геологических условий (Рис. 6) – l = 3,0 м .

Рис. 3.5. Расчетная схема к определению несущей способности одиночной сваи

3.2.2. Расчет несущей способности одиночной сваи

Несущую способность F_d (кН ) висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяем по формуле:

,

где g_с = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое из табл. 6.21 [1];

А – площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;

u – периметр поперечного сечения сваи, м ;

f_i – расчетное сопротивление i –того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл. 6.20[1];

h_i – толщина i –того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м ;

g_сК и g_{с f} – коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способы погружения на расчетные сопротивления грунта, принимаемые независимо друг от друга (табл. 6.22 [1]).

R=8300 кПа;

А=d² -0.2² =0,04 м² ;

u=4d=4х0,2=0,8м;

Разбиваем толщу на слои h_i =2м и находим:

;

Допустимая нагрузка на сваю N= кН

3.2.3. Определение количества свай, размещение их в плане
и конструирование ростверка

Рис. 3.6. Расположение свай в плане под стенами

Число свай в кусте определяем по формуле:

,

где g_k – коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи;

N_I – расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента, кН ;

G_fI – ориентировочный вес ростверка и грунта на его обрезах, кН ;

F_d – несущая способность одиночной сваи, кН ;

Шаг свай :

а=

Шаг свай должен находится в пределах:

d=3х0,2=0,6м<а<6d=1,2м,

Т.к. шаг свай большой, т.е. а>6d, то необходимо либо уменьшить длину сваи, либо выбрать сваи меньшего сечения, т.к. сваи очень мощные, но этого сделать нельзя, т.к. нет свай меньшей длины и меньшего сечения, поэтому примем шаг свай а=6d=1,2м.

3.2.4. Размещение свай в кусте и конструирование ростверка

Шаг свай по расчету - а=1,2м (принят) . Сваи располагаются в один ряд, расстояние от оси сваи до края ростверка ³0,2м , а т.к. ширина стены равна 51см, то ширину ростверка примем b_p =3d=0.6м . Ростверк проектируем жесткий, монолитный высота ростверка h_p =h_o +0.25м , где величина заделки головы сваи в ростверк, принимается при жесткой заделке h_o =0,3м . Тогда h_p =0,3+0.25=0,55 м , примем h_p =0,6м.

3.2.5. Определение конечных деформаций основания свайного фундамента. Окончательный выбор параметров свайного фундамента .

Расчет осадок выполняется по II группе предельных состояний. Расчет по деформациям выполняем как для условного массивного ф-та на естественном основании. Границы условного ф-та:

- сверху – уровнем планировки «а-б»;

- снизу – поверхностью «г-в» в уровне нижних концов свай условного ф-та;

- сбоку – вертакальными полосками «а-б» и «б-в».

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов:

,

где h_i – глубина i -того слоя;

j _i – угол внутреннего трения i -того слоя;

a=;

Ширина подошвы условного ф-та:

B_y =d+2ltga=0,2+2х3хtg4.6^o =0.68м.

Среднее давление по подошве условного фундамента:

,

где N_II – нормативная нагрузка по обрезу фундамента, кН ;

G_уф – вес ростверка, свай и грунта в пределах объема условного фундамента, за вычетом объема свай, кН ;

l_уф , b_уф – ширина и длина подошвы условного фундамента, м .

А_усл =b_усл =0,68 – для ленточного ф-та – площадь подошвы;

G_уф =G_p +G_св +G_гр =24х0,36=8,64 кН/м – 1м длины

Объем ростверка:

V_р =1х0,6² =0,36 м³

Вес 1 м сваи 0,22т=2,2кН/м, сваи длиной l =3м,

G_св =2,2х3=6,6 кН,

Учитывая, что на 1 м длины находится 1/а=1/1,2 сваи, находим вес сваи, приходящейся на 1м длины

G_св =кН/м.

Вес грунта в объеме условного ф-та за вычетом объема ростверка:

G_гр =0,68(18,8х2+19,3х2)-18,8х0,36=45,1 кН/м

G_уф =8,64+5,5+45,1=59,24 кН/м

Рис 3.7. Схема условного фундамента для расчета по второй группе предельных состояний

- ниже подошвы;

- выше подошвы, при

j=20^о ;

М_g =0,51;

М_g =3.06;

М_c =5.66;

кПа

<R=465,5 кПа – условие выполняется.

Выполняем расчет осадок свайного ф-та. Разбиваем на слои h_i =0,4b_усл =0,4х68=0,27м;

Природное давление под подошвой:

s_zgo =18.8х2+18,3х2=76,2 кПа;

р_о =р_II -s_zgo =303.5-76.2=227.3 rGf$

s_zp =a р_о;

Расчет ведем в таблице 3.2.:

Расчет осадки свайного фундамента

Табл. 3.2.

Из табл.8 видно, что при z=3.78м от подошвы ф-та

s_zp =25,8 кПа<0,2s_zg =25.8 кПа;

Осадка свайного ф-та:

S=båS_i =0.81х1,5=1,2 см <S_u =10см.

При расчете природного давления для третьего слоя – суглинка полутвердого, лежащего ниже уровня УГВ и ниже водоупорного слоя – суглинка твердого, определяется удельный вес грунта этого слоя с учетом действия воды:

g_sbз = кН/м³ ;

Окончательно принимаем сваи С3-20

Рис 3.8. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве

3.2.6. Проектирование котлована

Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м ). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.

3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов

При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений приходится учитывать много факторов, влияющих на выбор проектного решения и разрабатывать несколько вариантов. Выполнение оценок целесообразности того или иного типа фундамента следует производить для здания (сооружения) в целом. Однако, только в рамках курсового проекта, для предварительной оценки технико-экономических показателей запроектированных фундаментов (рис 10, 11) выполняем расчеты, приведенные в табл.

Рис. 3.9. Схема фундамента на естественном основании.

Рис. 3.10. Схема свайного фундамента.

Определение технико-экономических показателей фундамента на естественном основании

Табл. 3.3.

Определение технико-экономических показателей свайного фундамента

Табл. 3.4.

Вывод : Устройство фундамента на естественном основании для данного здания и при данных инженерно-геологических условиях представляется более рациональным, чем устройство свайного фундамента. В связи с этим предлагаем в данном здании использовать фундамент на естественном основании из сборных железобетонных фундаментов.

4. Расчет стены подвала

4.1. Расчет ленточного ф-та под стену подвала

Рис.3.11. Схема ленточного фундамента с подвалом

Приведенная глубина заложения ф-та для зданий с подвалом:

d₁ =h_s +h_cf

;

Определяем площадь подошвы ф-та:

А ^/ = , где

N_II – нормативная нагрузка на сечении 3-3;

R_о – расчетное сопротивление грунта основания;

,

b=А^/ =0,45м,

Т.к. стена толщиной 0,51м, то примем b=0,6м с опиранием блоков на бетонную подготовку толщиной 10см.

Вес фундамента:

G_ф =24х0,6х2,4=34,56 кН/м;

Вес грунта на обрезах:

G_гр =0;

Расчетное сопротивление грунта основания R :

,

M_r = 0,51; M_q =3,06; M_c = 5,66;

- ниже подошвы;

- выше подошвы;

Фактические напряжения под подошвой фундамента (фундамент центрально нагружен):

,

=290,7кПа

Условие выполняется, недогруз фундамента составляет 0,3%. Следовательнопринимаем b=0.6м.

4.2. Проверка выбранного фундамента

4.2.1 Проверка условий по подошве фундамента по оси А-А

а) давление от собственного веса грунта:

,

где g - расчетное значение удельного веса грунта;

l _a – коэффициент активного давления грунта;

,

где j - угол внутреннего трения 2^го слоя.

б) давление от полезной нагрузки на прилегающей к подвалу территории:

,

где q - полезная нагрузка на прилегающей к подвалу территории, q = 10 кПа ;

,

где

- Проверка условия по контакту “подошва-грунт”:

4.2.2 Проверка условий по подошве фундамента по оси 3-3

,

где

- Проверка условия по контакту “подошва-грунт”:

4.2.3 Проверка условий по подошве фундамента
от совместного действия моментов

4.3. Определение конечных деформаций основания

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта см. Табл. 8.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента:

,

p₀ = p – s _zg0 = 116,54 – 70,80 = 45,74

Расчет дополнительных вертикальных напряжений

Табл. 4.1.

Рис 13. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве

,

Следовательно, фундамент запроектирован верно.

5. Расчет подпорной стены

5.1. Исходные данные

H = 2,3 м ;

h = 0,5 м ;

j = 22°;

e ₁ = 0°;

e ₂ = 3°;

q = 15 кПа ;

b = 5°;

g_ст = 21

g = 19,3

с = 0,5 кПа .

5.2. Расчет вспомогательных данных

Эквивалентная высота грунтового слоя:

Вес призмы грунта BAa₁ (BAa₂ … BAa₁₀ ):

Величины сил, действующих на стенку:

5.3. Расчет устойчивости стенки

Коэффициент устойчивости k₁ :

Коэффициент устойчивости k₂ :

Следовательно, подпорная стена неустойчива и будет сдвигаться.

6. Список использованной литературы

1. “Основания и фундаменты. Методические указания”, Шадунц К. Ш., Краснодар, 1998

2. “Механика грунтов, основания и фундаменты”, Б. И. Долматов, С.-П., Стройиздат, 1988

3. “Механика грунтов, основания и фундаменты”, C. Б. Ухов, М., АСВ, 1994

4. “Справочник. Основания и фундаменты”, под. ред. Г. И. Швецова, М, ВШ, 1991

5. “Технология строительного производства”, Б. Ф. Драченко, М, “Агропромиздат”, 1990