Методическое руководство по расчету фундаментов

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

slide 1:

1 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова» В.А. Березнев П.Ю. Иванов ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ Методическое пособие по выполнению курсового проекта Пермь ИПЦ «ПрокростЪ» 2015

slide 2:

2 УДК 624.15 ББК 38.58 Б484 Рецензенты: В.Н. Зекин – заведующий кафедрой строительного производства и материаловедения Пермской ГСХА канд. техн. наук профессор А.Н. Шихов – заведующий кафедрой архитектурного проектиро- вания канд. техн. наук профессор. Б484 Березнев В.А. Основания и фундаменты: методическое пособие по выполнению курсо- вого проекта / В.А. Березнев П.Ю. Иванов М-во с.-х. РФ федеральное гос. бюджетное образов. учреждение высшего проф. образов. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова». – Пермь: ИПЦ «Прокростъ» 2015. – 54 с. ISBN 978-5-94279-233-6 Методическое пособие разработано в соответствии с типовой про- граммой дисциплины «Основания и фундаменты» для направления подго- товки «Строительство» ФГОС 270800 и ФГОС 08.03.01 профилей подго- товки «Промышленное и гражданское строительство» и «Проектирование зданий и сооружений». В руководстве излагаются методы расчета ленточных и свайных фундаментов с учетом нормативных требований СП 22.13330.2011 «Осно- вания зданий и сооружений» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». Руководство разработано по расчету ленточных и свайных фунда- ментов зданий и сооружений для самостоятельной работы студентов очной и заочной форм обучения. УДК 624.15 ББК 38.58 Печатается по решению методической комиссии архитектурно- строительного факультета. Протокол № 5 от 13.01.2015 г. Учебное издание Березнев Виктор Акимович Иванов Павел Юрьевич Основания и фундаменты Методическое пособие по выполнению курсового проектирования Подписано в печать 21.01.2015 г. Формат 60х84 1/16. Усл. печ. л.338. Тираж 100 экз. Заказ №8 ИПЦ «Прокростъ» Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова 614990 г. Пермь ул. Петропавловская 23 тел. 342 210-35-34 ISBN 978-5-94279-233-6 © ИПЦ «Прокростъ» 2015 © В.А. Березнев 2015 ©П.Ю. Иванов 2015

slide 3:

3 СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………..…………………………… 4 1. Исходные данные для проектирования………………………………………… 5 2. Состав и объем курсового проекта…………………………………………...... 6 3. Литература рекомендуемая для курсового проектирования…………………. 7 4. Примерная последовательность и трудоемкость выполнения курсового про- екта….......................................................................................................................... 8 5. Инженерно-геологическая характеристика участка застройки……………….. 9 6. Сбор нагрузок на фундамент……………………………………………………. 12 7. Определение глубины заложения фундаментов………………………………. 15 8. Определение основных размеров фундамента на естественном основании… 20 9. Расчет и проектирование свайных фундаментов……………………………... 28 10. Расчет деформаций основания………………………………………………… 37 Приложение А. Бланки индивидуального задания на проектирова- ние…………………………………………………………………………………… 45 Приложение Б. Физико-механические характеристики инженерно- геологических элементов………………………………………………..………… 46 Приложение В. Составы покрытий………………………………………………. 49 Приложение Г. Составы перекрытий…………………………………………….. 50 Приложение Д. Составы стеновых ограждений………………………………... 51 Приложение Е. Типовые размеры конструкций…………………………………. 52

slide 4:

4 ВВЕДЕНИЕ Курсовое проектирование – наиболее важное звено учебного процесса. Оно способствует углублению теоретиче- ских и практических знаний студентов учит их работать с учебниками справочной и нормативной литературой. Задачи по дисциплине «Основания и фундаменты» имеют много качественно различных решений. Одни реше- ния проще другие – сложнее одни – дешевле другие – до- роже. Поэтому задачи выбора системы основания и кон- струкции фундаментов всегда решаются в нескольких вари- антах. Задание на курсовой проект учитывает это. Студентам предлагается рассчитать и показать на листе два варианта наиболее часто применяемых фундаментов под проектируе- мое здание и рассчитать фундамент на скальных грунтах: 1 фундамент на естественном основании 2 свайный фундамент 3 свайный фундамент на скальных грунтах. В конце проектирования необходимо сравнить два этих варианта по технико-экономическим показателям и доказать возможность применения того или иного фундамента.

slide 5:

5 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Исходные данные состоят из задания на курсовое про- ектирование инженерно - геологической характеристики участка застройки конструктивной схемы здания или соору- жения согласно таблице 1.1. Задание на курсовой проект подписанное руководите- лем проекта является единственным документом удостове- ряющим причастность студента к представленному им про- екту. Поэтому оно должно быть подшито к пояснительной записке. Таблица 1.1. Задание на курсовое проектирование № п/п Обозначение Ед. изм. Номер зачетной книжки по порядку 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Инженерно-геологический элемент №1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 2 Инженерно-геологический элемент №2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 3 Инженерно-геологический элемент №3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 4 Шаг осей вдоль здания м 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 5 Шаг осей поперек здания м 6 7 5 4 6 7 5 4 6 7 6 Состав покрытия 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 7 Состав перекрытия 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 8 Состав стенового огражде- ния 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 9 Несущие конструкции: С – стены К - колонны С К С К С К С К С К 10 Снеговой район Примечания: 1. Индивидуальное задание сводится в таблицу по приложению А. 2. Инженерно-геологические элементы подбираются в зависимости от номера по приложению Б. 3. Составы покрытия подбираются в зависимости от номера по приложению В. 4. Составы перекрытия подбираются в зависимости от номера по приложению Г. 5. Составы стенового ограждения подбираются в зависимости от номера по приложению Д. 6. Для расчета принимается минимальное количество строительных осей 4 вдоль и 3 поперек здания минимальное количество этажей 3 минимальная высота этажа 25 м. 7. Мощности слоев толщина слоя ИГЭ принимается по желанию студента в пределах от 10 до 40 м мощность последнего слоя неограниченна.

slide 6:

6 1. СОСТАВ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Курсовой проект должен содержать подробную расчет- но-пояснительную записку и чертежи размещенные на од- ном листе. В расчетно-пояснительной записке необходимо: 1 Дать инженерно-геологическую характеристику участка застройки. 2 Выбрать на основе принципов вариантного проекти- рования два различных типа фундаментов на естественном основании и свайный под заданное сооружение и опреде- лить их основные размеры в двух наиболее характерных се- чениях. 3 Произвести расчет по второму предельному состоя- нию в наиболее нагруженной части здания для двух типов фундаментов. 4 В случае необходимости произвести расчет по пер- вому предельному состоянию. 5 Описать производство работ для принятого варианта фундамента и особенности устройства гидроизоля- циитеплоизоляции меры по предотвращению морозного пу- чения при необходимости Чертежи выполняются на листе стандартного размера 314 х 570 мм. На лист выносятся: 1 План фундаментов М 1:100. В учебных целях показы- ваются планы двух типов фундаментов. Рядом показать раз- вертку стен по одной двум осям. 2 Геологический разрез М В 1:100 М Г 1:200. 3 Схемы расчета осадок эпюры напряжений в грунто- вой толще. 4 Конструкции фундаментов М 1:20 2 – 3 сечения включая оба типа фундаментов. 5 Спецификации. 6 Примечания указать привязку отн. нуля к абс. отмет- кам.

slide 7:

7 2. ЛИТЕРАТУРА РЕКОМЕНДУЕМАЯ ДЛЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1 Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учебное пособие / В.Н. Бронин и др. ред. Б.И. Долматов. М.: Интеграл 2013. 437с. 2 Основания и фундаменты: учебник / В.Н. Бронин В.Д. Карлов Р.А. Мангушев и др. ред. Б.И. Далматов. М. СПб.: Изд-во АСВ СПб ГАСУ 2002. 387с. 3 Симагин В.Г. Основания и фундаменты. Проекти- рование и устройство: учебное пособие / В. Г. Симагин. М. Петрозаводск: АСВ Изд-во Петрозаводского гос. ун-та 2008. 492с. 4 СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооруже- ний». 5 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». 6 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». 7 СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». 8 ГОСТ 13580-85 «Железобетонные плиты из тяже- лого бетона для ленточных фундаментов». 9 ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подва- лов». 10 ГОСТ 19804.1-79 «Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой». 11 ГОСТ 21.302-96 «Условные графические обозна- чения в документации по инженерно-геологическим изыска- ниям». 12 ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация». 3. ПРИМЕРНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ И ТРУДОЕМКОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

slide 8:

8 КУРСОВОГО ПРОЕКТА Таблица 4.1. Последовательность и трудоемкость работ № п/п Этапы проектирования Трудоемкость 1 Изучение задания 2 2 Определение физико-механических свойств и наименований грунта 10 3 Определение расчетного сопротивления на грунт 3 4 Построение геологического разреза на листе 3 5 Выбор глубины заложения фундаментов двух типов 5 6 Определение размеров фундаментов мелкого заложения 12 7 Расчет свайных фундаментов 15 8 Расчет основания по деформациям 20 9 Расчет по первому предельному состоянию 10 10 Выбор типа гидроизоляции и описание произ- водства работ 1 11 Оформление пояснительной записки к курсо- вому проекту 4 12 Графическое оформление курсового проекта 12 13 Расчет свайных фундаментов на скальном ос- новании 3 4. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ

slide 9:

9 ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА ЗАСТРОЙКИ 5.1.Определение физико-механических свойств грунтов Для глинистых грунтов необходимо найти: Число пластичности: 5.1 W L – влажность на границе текучести W P – влажность на границе пластичности. Объемный вес сухого грунта: 5.2 - удельный вес грунта кН/м 3 W – влажность в долях единицы. Пористость грунта: 5.3 удельный вес твердых частиц кН/м 3 грунта. Коэффициент пористости: 5.4 Не рекомендуется использовать в качестве естествен- ных оснований следующие грунты: 1. Скальные сильно выветрившиеся рухлях или водо- растворимые неводостойкие 2. Песчаные рыхлые. 3. Глинистые текучей консистенции или с коэффициен- том пористости превышающем для супесей е 0.7 суглинков е1.0 глин е1.1. 4. Илы и е1 для супесей и е1.5 для глин. 5. Песчаные и глинистые заторфленые грунты и торфы. 6. Насыпные и искусственно-намытые грунты. Степень влажности:

slide 10:

10 5.5 W – влажность в долях единицы. е – коэффициент пористости – удельный вес воды равный 10 кН/м 3 Показатель консистенции: 5.6. Слой глинистого грунта будет считаться водоупорным если для глин и суглинков . Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды в случае залегания уровня подземных вод в данном слое или выше. 5.7 5.2. Определение модулей деформации грунтов основания Модули деформации определяются для всех слоев сла- гающих основание. Модули деформации могут быть определены: 1 по результатам компрессионных испытаний 2 по результатам испытаний грунтов пробной нагрузкой в шурфах и скважинах 3 по таблицам СП 22.13330.2011. 5.3. Определение расчетных сопротивлений грунтов основания Расчетные сопротивления грунтов R 0 определяются для каждого слоя грунта по СП 22.13330.2011 и используют- ся при назначении глубины заложения фундаментов оценке строительных свойств основания и предварительного назна- чения фундаментов.

slide 11:

11 5.4 Оценка строительных свойств грунтов основания Предварительно необходимо построить геологический разрез строительной площадки соответствующий разрезу здания по наиболее протяженной оси. Масштабы разрезов: вертикальный 1: 100 горизонтальный 1:200 1:400. Разрез строится на основании геологических разрезов по скважинам. На разрезе должна быть дана нумерация сква- жин и абсолютные отметки их устья. На разрезе показывает- ся уровень грунтовых вод условными обозначениями пока- зываются места отбора проб грунта. После того как опреде- лена глубина заложения фундаментов на разрез выносится контур подземной части здания. Рис. 5.1. Схема расположения разведочных скважин

slide 12:

12 Рис.5.2. Инженерно-геологический разрез Для оценки строительных свойств грунта полученные выше физические и механические характеристики грунтов основания сводятся в таблицу. По величине этих характери- стик устанавливается какие из имеющихся на разрезе слоев грунта могут быть использованы в качестве основания. При этом можно придерживаться следующих критериев: расчет- ное давление на грунт основания не должно быть меньше 01 – 02 МПа а Е – меньше 20 МПа. 6. СБОР НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТЫ Сбор нагрузок на фундаменты производится согласно СП 20.13330.2011. Расчет основания по деформациям произ- водится на основное сочетание нагрузок. При этом учитыва- ется собственный вес конструкций фундаментов. Расчет ос- нований по деформациям ведется с использованием расчет-

slide 13:

13 ных нагрузок полученных из нормативных путем умножения на коэффициент нагрузки. Расчет основания на устойчивость а так же определение количества свай в свайном фундаменте ведется с использова- нием расчетных нагрузок. Пример сбора нагрузок см. ниже. Таблица 6.1. Сбор нагрузок № п/п Нагрузки Норматив- ная нагрузка на ед. площ. кН/м 2 γ f Расчетная нагрузка кН/м Постоянные нагрузки От покрытия 1 Гидроизоляция – 2 слоя «Унифлекс» 0.05 1.1 0.55 2 Цементно-песчаная стяжка 30 мм 0.54 1.3 0.7 3 Крошка из ячеистого бетона по уклону 20- 130 мм 0.9 1.3 1.17 4 Утеплитель – минеральная вата «Техноруф» 100 мм 0.05 1.3 0.065 5 Пароизоляция - Бикрост 0.02 1.3 0.026 6 Железобетонная плита покрытия 160 мм 4 1.1 4.4 От чердачного перекрытия 7 Цементно-песчаная стяжка 30 мм 0.54 1.3 0.7 8 Утеплитель – минеральная вата «Техноруф» 50 мм 0.025 1.3 0.033 9 Пароизоляция – пленка полиэтиленовая 0.02 1.3 0.026 10 Железобетонная плита перекрытия 160 мм 4 1.1 4.4 От междуэтажного перекрытия 11 Междуэтажные плиты перекрытия на 16 эта- жах 160 мм 64 1.1 70.4 12 Вес конструкции пола на 16 этажах 8 1.3 10.4 13 От перегородок 4 1.1 4.4 14 От наружных стен 48 кН/м.п. 1.1 52.8 кН/м.п. Итого: 86.15 97.27 Временные нагрузки 15 От снега 2.24 Кратковременная 1.49 1.4 2.1 Длительного действия 0.75 1.4 1.05 16 На перекрытие 1.5 Кратковременная с учетом коэффициента ψ1 1 1.2 1.2 Длительного действия с учетом коэффициен- та ψ1 0.5 1.2 0.6 Итого кратковременная: 2.49 3.3 Итого длительная: 1.25 1.65

slide 14:

14 Нормативные нагрузки с учетом грузовой площади для фундамента в осях 1-А для расчета по II группе предельных состояний: Грузовая площадь 3.69∙311.07 м 2 1275 3 69 . 3 48 07 . 11 15 . 86       n N кН 14 07 . 11 25 . 1    д в N кН 28 07 . 11 49 . 2    к в N кН. Коэффициент надежности по назначению сооружения: 95 0  n  Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок: 9 0 1   Коэффициент сочетания для нагрузок длительного дей- ствия: 95 0 2       1248 14 95 0 28 9 0 1275 95 0 2 1              д в к в n n N N N N    кН. Расчетные нагрузки с учетом грузовой площади для фундамента в осях 1-А для расчета по I группе предельных состояний: Грузовая площадь 3.69∙311.07 м 2. 1430 3 69 . 3 8 . 52 07 . 11 27 . 97       n N кН 19 07 . 11 65 . 1    д в N кН 37 07 . 11 3 . 3    к в N кН. Коэффициент надежности по назначению сооружения: 95 0  n  Коэффициент сочетания для кратковременных нагрузок: 9 0 1   Коэффициент сочетания для нагрузок длительного дей- ствия: 95 0 2       1407 19 95 0 37 9 0 1430 95 0 2 1              д в к в n n N N N N    кН. Нормативные нагрузки с учетом грузовой площади для фундамента в осях 3-А для расчета по II группе предельных состояний: Грузовая площадь 6∙318 м 2 1839 6 48 18 15 . 86      n N кН 23 18 25 . 1    д в N кН 45 18 49 . 2    к в N кН.

slide 15:

15 Коэффициент надежности по назначению сооружения: 95 0  n  Коэффициент сочетания для кратковременных нагру- зок: 9 0 1   Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия: 95 0 2       1807 23 95 0 45 9 0 1839 95 0 2 1              д в к в n n N N N N    кН. Расчетные нагрузки с учетом грузовой площади для фундамента в осях 3-А для расчета по I группе предельных состояний: Грузовая площадь 6∙318 м 2 2068 6 8 . 52 18 27 . 97      n N кН 30 18 65 . 1    д в N кН 60 18 3 . 3    к в N кН. Коэффициент надежности по назначению сооружения: 95 0  n  Коэффициент сочетания для кратковременных нагру- зок: 9 0 1   Коэффициент сочетания для нагрузок длительного действия: 95 0 2       2043 30 95 0 60 9 0 2068 95 0 2 1              д в к в n n N N N N    кН.

slide 16:

16 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ Глубина заложения фундаментов является одним из ос- новных факторов обеспечивающих необходимую несущую способность основания и величину деформации не превы- шающую предельно допустимую. При проектировании фун- даментов практически в любых грунтовых условиях можно предложить несколько технически правильных вариантов которые будут различаться между собой по глубине заложе- ния типу фундамента материалу из которого устраивается фундамент. Задачей проектировщика является выбор из этого ряда технически осуществимых вариантов наиболее эконо- мичный. Глубина заложения фундаментов вычисляется от по- верхности планировки или подвала до подошвы фундамента т.е. нижней его поверхности опирающейся на несущий слой грунта и передающей на него нагрузку. Минимальную глубину d заложения фундаментов во всех грунтах кроме скальных рекомендуется принимать не менее 05 м считая от поверхности наружной планировки. Глубина заложения фундаментов определяется следую- щими факторами: а . Назначением и конструкцией сооружения б . Величиной и характером нагрузок действующих на основание в . Глубиной заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений а также оборудования г . Геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки д . Глубиной сезонного промерзания и оттаивания грун- та. е . Рельефом строительной площадки. При курсовом проектировании глубина заложения по каждому из перечисленных факторов определяется в отдель- ности затем устанавливается наибольшая которая и прини- мается для дальнейшего расчета.

slide 17:

17 Рассмотрим как производится учет каждого из пере- численных факторов: 1. Назначение и конструкция сооружения требует определенного заглубления в том случае когда предусматри- вается наличие подвалов подземных коммуникаций а также применение статически неопределимых конструкций кото- рые чувствительны к неравномерным осадкам опор. Кроме этого следует учитывать возможность дальнейшей их рекон- струкции с устройством новых коммуникаций подвальных помещений и пр. При наличии подвалов глубина заложения фундамента будет зависеть от высоты подвала рис.7.1. Минимальное заглубление фундамента ниже пола под- вала обычно принимается равным 02 – 05 м. 2. Величина и характер нагрузок влияют на глубину за- ложения при большом значении нагрузок по абсолютной ве- личине а также при наличии горизонтальных и выдергива- ющих нагрузок. Следует учитывать что такие фундаменты в целях уменьшения их размеров рационально основывать на малосжимаемых грунтах. При однородных грунтах увеличение глубины заложе- ния фундамента для уменьшения площади их подошвы должно быть технико-экономически обосновано. 3. Фундаменты существующих зданий и фундаменты под оборудование расположенные в непосредственной бли- зости от проектируемого фундамента. Разность отметок заложения рядом расположенных фундаментов не должна превышать величину Δh определяе- мую по формуле: где а – расстояние между фундаментами в свету – расчетное значение угла внутреннего трения - расчетное значение удельного сцепления грунта

slide 18:

18 – среднее давление на грунты под подошвой вышераспо- ложенного фундамента от нагрузок для расчета по несу- щей способности. Фундаменты проектируемого здания непосредственно примыкающего к фундаментам существующего рекоменду- ется принимать на одной отметке. Переход на большую глу- бину заложения следует выполнять лишь на расстоянии определяемом по формуле 7.1. Если условие 7.1 не выпол- няется следует предусматривать устройство шпунтовой стенки см. рис. 7.2 Рис. 7.2. Схема фундамента с устройством шпунтовой стенки 1 – фундамент существующего здания 2 – фундамент нового здания 3 – фундамент с большей глубиной заложения 4 – шпунтовая стенка. Рис. 7.1.Схема фундамента для гражданских зданий: 9 м для промышленных зданий: м

slide 19:

19 4. Геологические и гидрогеологические условия строи- тельной площадки в значительной степени определяют глу- бину заложения. При этом рекомендуется:  Выбирать несущий слой грунта в зависимости от напластований грунтов их физико-механических свойств способа производства работ  Предусматривать заглубление фундамента в несущий слой грунта на 10 + 50 см.  Не оставлять под подошвой фундамента слой грунта малой толщины если строительные свойства грунта этого слоя значительно ниже свойств подстилающего слоя  Закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения необходимости применения водоотлива и сохранения естественной структуры грунта при производстве работ  При заложении фундаментов ниже уровня грунтовых вод предусматривать методы производства работ сохраняю- щие структуру грунта  Если же глубина заложения по условиям несущей способности и деформируемости грунтов основания оказыва- ется чрезмерно большой а также если имеют место про- слойки торфа ила или просадочного грунта – необходимо предусматривать специальные мероприятия по подготовке оснований или переходить на свайные фундаменты. 5. Одним из основных факторов определяющих глуби- ну заложения фундаментов является глубина сезонного про- мерзания пучинистых грунтов. К пучинистым грунтам отно- сятся пески мелкие и пылеватые а также глинистые и круп- нообломочные с глинистым дополнителем расположенные вблизи уровня грунтовых вод. Деформации грунта основания при морозном пучении и последующем оттаивании как при- вило неравномерные.

slide 20:

20 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ФУНДАМЕНТА НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ 8.1. Предварительное определение размеров фундамента в плане Предварительно площадь фундамента любой формы в плане можно определить из выражения: м – определяется по СП 22.13330.2011 - определенное значение удельного веса кладки и грун- та на уступах фундамента м  - глубина заложения фундамента от уровня планировки. Ширина b для квадратного в плане фундамента: √ для прямоугольного √ где – отношение ши- рины к длине фундамента 11 ÷ 14 Для ленточного фундамента: При внецентренно-нагруженном фундаменте кроме формул 8.1 и 8.2 можно пользоваться так же следующими: При трапециевидной эпюре напряжений под подошвой фундамента большая сторона подошвы рис. 8.1 √ м здесь:

slide 21:

21 Рис. 8.1. Схема фундамента при внецентренном загружении: С – величина смещения фундамента Смещение С е При треугольной эпюре напряжений под подошвой фундамента: м м 8.2. Назначение высоты фундамента Если проектируется сборный фундамент то высота его определяется размерами блоков из которых он составляется. Если проектируется монолитный ж/б фундамент то предва- рительно можно назначить его экономичную высоту по фор- мулам: 9 где 8.10  - размеры сечения колонны.  К – коэффициент экономичности определяемый из таблицы:

slide 22:

22 Таблица 8.1 Коэффициент экономичности 1 125 15 175 20 225 25 275 30 K 028 031 032 033 034 035 036 037 038 При этом если высота м фундамент односту- пенчатый при 9 м – двухступенчатый при 9 – трехступенчатый. Высота ступеней принимается равной 30 ÷ 40 см. Если фундамент проектируется под сборную колонну то высота ступени может быть назначена из конструктивных соображе- ний: мм – при центренном нагружении мм – при внецентренном нагружении. Для сборных ленточных фундаментов высоту принима- ют исходя из размеров плиты на которую устанавливают не- сколько рядов в зависимости от глубины заложения стено- вых блоков. Причем ширина стеновых блоков должна быть соразмерна с толщиной стены. Расчетная схема №1 Расчетная схема №2 Рис.8.2. Расчетные схемы фундаментов DL – отметки планировки NL – отметки поверхности природного рельефа PL – отметка подошвы фундамента N 0 – нагрузка от наземной части здания G – вес фундамента G ГР – вес грунта на уступах фундамента h ф – высота уступов фундамента.

slide 23:

23 8.3. Определение расчетного сопротивления грунта основания 8.11 где  с1 и  с2 – коэффициенты условий работы принимаемые по таблице 8.2. K – коэффициент принимаемый равным: k 1 1 если прочностные характеристики грунта  II и с II определены непосредственными испытаниями и k 1 11 если они приня- ты по СП 22.13330.2011 М  М q M c - коэффициенты принимаемые по табли- це 8.3 k z - коэффициент принимаемый равным:  при b  10 м – k z 1  при b  10 м – k z z 0 /b + 02 здесь z 0 8 м b – ширина подошвы фундамента м  II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента при нали- чии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды кН/м 3  / II – то же залегающих выше подошвы с II - расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента кПа d 1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала определяемая по формуле: 8.12 h s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала м     1 1 2 1 II c II b q II q II z c c c M d M d M b k M k R              / 1 II cf cf s h h d     

slide 24:

24 h cf – толщина конструкции пола подвала м  cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала кН/м 3 d b - глубина подвала – расстояние от уровня планиров- ки до пола подвала м для сооружений с подвалом шири- ной B  20 м и глубиной свыше 2 м принимается d b 2 м при ширине подвала B  20 м – d b 0. Таблица 8.2 Коэффициенты условий работы Грунты Коэффициент  с1 Коэффициент  с2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооруже- ния или его отсека к высоте L/H равном 4 и более 15 и менее - Крупнообломочные с песчаным за- полнителем и песчаные кроме мелких и пылеватых 14 12 14 - Пески мелкие 13 11 13 - Пески пылеватые:  маловлажные и влажные 125 10 12  насыщенные водой 11 10 12 - Пылевато-глинистые а также круп- нообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя I L  025 125 10 12 - Пылевато-глинистые а также круп- нообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя 025  I L  05 12 10 11 - Пылевато-глинистые а также круп- нообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя I L  05 10 10 10

slide 25:

25 Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента  с2 принимается равным единице  с2 1. Таблица 8.3 Коэффициенты М  М q M c Угол внутрен- него трения  II градусы Коэффициенты Угол внут- реннего тре- ния  II гра- дусы Коэффициенты М γ M q М c М γ M q М c 0 0 100 314 23 069 365 624 1 001 106 323 24 072 387 645 2 003 112 332 25 078 411 667 3 004 118 341 26 084 437 690 4 006 125 351 27 091 464 714 5 008 132 361 28 098 493 740 6 010 139 371 29 106 525 767 7 012 147 382 30 115 559 795 8 014 155 393 31 124 595 824 9 016 164 405 32 134 634 855 10 018 173 417 33 144 676 888 11 021 183 429 34 155 722 922 12 023 194 442 35 168 771 958 13 026 205 455 36 181 824 997 14 029 217 469 37 195 881 1037 15 032 230 484 38 211 944 1080 16 036 243 499 39 228 1011 1125 17 039 257 515 40 246 1085 1173 18 043 273 531 41 266 1164 1224 19 047 289 548 42 288 1251 1279 20 051 306 566 43 312 1346 1337 21 056 324 584 44 338 1450 1398 22 061 344 604 45 366 1564 1464

slide 26:

26 8.4. Определение среднего давления под подошвой фундамента Среднее давление под подошвой фундамента определя- ется по формуле: ∑ м N – суммарная нагрузка от надземной части здания G – собственный вес фундамента определяемый по кон- структивным чертежам фундамента исходя из удельного ве- са или же из веса отдельных блоков сборного фундамента кН G гр – вес грунта на уступах фундамента определяется исходя из из объема и удельного веса грунта кН А – площадь фундамента для ленточных фундаментов: м При этом должно выполняться условие: Р – среднее давление под подошвой фундамента кПа. R – расчетное сопротивление грунта основания кПа опре- деляемое по формуле 8.11. При расчете внецентренно-нагруженного фундамента добиваются выполнения условия: ∑ Или аналогично ему: ∑ При этом должно быть: 9 здесь:

slide 27:

27 M 0 – суммарный момент относительно центра подошвы фундамента е 0 – эксцентриситет внешних сил ∑ ∑ - длина фундамента в направлении момента  -момент сопротивления фундамента в плоскости действия момента м 3 . 8.5. Смещение оси фундамента Внецентренно-нагруженный фундамент можно запроек- тировать более экономичным увеличивая длину в плоско- сти действия момента и одновременно уменьшая ширину b оставляя неизменной площадь А а затем смещая центр тяже- сти площади фундамента относительно оси колонны в направлении эксцентриситета как показано на рисунке 8.1. При этом можно добиться центрального нагружения фунда- мента или уменьшения краевых давлений над его подошвой.

slide 28:

28 9. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ 9.1. Определение глубины заложения подошвы свайного ростверка Глубина заложения подошвы свайного ростверка назна- чается в зависимости от конструкции здания условий плани- ровки и высоты ростверка а также от расчетной глубины промерзания грунта для пучинистых грунтов. При отсутствии подвала и технического подполья ми- нимальная глубина заложения подошвы ростверка принима- ется равной 05 м при непучинистых грунтах. При наличии подвала подошва ростверка располагается на 02 ÷ 05 м ниже пола подвала. 9.2 Назначение длины сваи Назначение длины сваи производится в зависимости от грунтовых условий строительной площадки вида и величины нагрузки для висячих свай. Нижние концы сваи необходимо заглублять в малосжимаемые грунты прорезая более слабые. При этом заглубление сваи в грунты принятые за основание должно быть не менее:  В крупнообломочных грунтах гравелистых круп- ных и средней крупности песчаных грунтах а также глини- стых грунтах с консистенцией - 05 м  В прочих видах нескальных грунтов – 1 м. В результате длина свай будет складываться из заделки ее в ростверк 005 ÷ 03 м участков проходящих через пла- сты слабых грунтов и участка заделки в рабочий слой. При- чем в подвальной части здания рекомендуется принимать сваи различной длины с учетом заделки их в один рабочий слой на одну и ту же глубину. 9.3. Определение расчетной нагрузки допустимой на сваю Расчетная нагрузка допустимая на сваю определяется сопротивлением сваи по материалу для свай-стоек или не-

slide 29:

29 сущей способностью сваи по грунту. Сопротивление ж.б. сваи по материалу определяют по нормативным документам. Расчетное сопротивление по грунту допустимое на сваю определяется по формуле: где 9.1 - несущая способность свай по грунту. Для свай стоек опирающихся нижним концом на скаль- ные крупнообломочные грунты в плотном сложении и гли- нистые твердой консистенции за исключением лессов лес- совидных набухающих и засоленных грунтов: F d  c RA где 9.2  c - коэффициент условий работы сваи в грунте прини- маемый  c 1 A - площадь опирания на грунт сваи м 2 принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного се- чения Расчетное сопротивление грунта R под нижним концом сваи-стойки кПа тс/м 2 следует принимать равным 20000 КПа 2000 тс/м 2 . Для висячей забивной сваи передающей нагрузку ниж- ним концом и боковой поверхностью: где 9.3  c - коэффициент условий работы сваи в грунте прини- маемый  c 1 R - расчетное сопротивление грунта под нижним кон- цом сваи кПа тс/м 2 принимаемое по таблице 9.1 A - площадь опирания на грунт сваи м 2 принимаемая по площади поперечного сечения сваи u - наружный периметр поперечного сечения сваи м f i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основа- ния на боковой поверхности сваи кПа тс/м 2 принимаемое по табл. 9.2 h i - толщина i-го слоя грунта соприкасающегося с бо- ковой поверхностью сваи м F RA f h d c cR cf i i       

slide 30:

30  cR  cf - коэффициенты условий работы грунта соот- ветственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по СП 20.13330.2011. Таблица 9.1 Расчетные сопротивления под нижним концом свай Глубина погруже- ния нижнего конца сваи м Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек погружаемых без выемки грунта R кПа тс/м 2 песчаных грунтов средней плотности гравелистых крупных - средней крупности мелких пылева- тых - пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести l L равном 0 01 02 03 04 05 06 3 7500 750 6600 660 4000 400 3000300 3100 310 2000 200 2000200 1200120 1100 110 60060 4 8300 830 6800 680 5100 510 3800380 3200 320 2500 250 2100210 1600160 1250 125 70070 5 8800 880 7000 700 6200 620 4000400 3400 340 2800 280 2200220 2000200 1300130 80080 7 9700 970 7300 730 6900 690 4300430 3700 370 3300 330 2400240 2200220 1400 140 85085 10 105001050 7700 770 7300 730 5000500 4000 400 3500 350 2600260 2400240 1500 150 900900 15 117001170 8200 820 7500 750 5600560 4400 440 4000 400 2900290 1650165 1000100 20 126001260 8500 850 6200620 4800 480 4500 450 3200320 1800 180 1100110 25 134001340 9000 900 6800680 5200 520 3500350 1950 195 1200120 30 142001420 9500 950 7400740 5600 560 3800380 2100 210 1300130 35 150001500 10000 1000 8000800 6000 600 4100410 2250 225 1400140 Примечание: в числителе даны R для песков в знаменателе для глинистых грунтов.

slide 31:

31 Таблица 9.2 Расчетные сопротивления на боковой поверхности свай Средняя глубина располо- жения слоя грунта м Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай- оболочек f i кПа тс/м 2 песчаных грунтов средней плотности крупных и средней крупности мелких пылева- тых - - - - - - пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести I L равном 02 03 04 05 06 07 08 09 10 1 3535 23 23 1515 1212 808 404 404 303 202 2 4242 30 30 2121 1717 1212 707 505 404 404 3 48 48 3535 25 25 2020 1414 808 707 606 505 4 5353 3838 27 27 2222 1616 909 808 707 505 5 56 56 4040 29 29 2424 1717 1010 808 707 606 6 5858 4242 31 31 2525 1818 1010 808 707 606 8 6262 4444 33 33 2626 1919 1010 808 707 606 10 65 65 46 46 3434 2727 1919 1010 808 7 07 606 15 7272 51 51 3838 2828 20 20 1111 808 707 606 20 7979 56 56 41 41 3030 20 20 1212 808 7 07 606 25 8686 61 61 44 44 3232 20 20 1212 808 707 606 30 93 93 6666 47 47 3434 21 21 1212 909 808 707 35 100 100 70 70 5050 3636 22 22 1313 909 8 08 707 Примечания: 1 Слой большой мощности следует разделять на одноро дные слои тол- щиной не более 2 м 2 Для песчаных плотных грунтов f следует увеличить на 30 3 Сопротивление по боковой поверхности сваи насыпей моложе 5 лет в расчетах не учитывается 4 Средняя глубина расположения слоя берется от уровня природного рельефа до середины слоя если произведена срезка или подсыпка до 3 метров. 9.4 Определение количества свай в расчетном сечении Исходя из величины и условия конструктивного размещения свай в ростверке находят условное давление под подошвой ростверка Р р кПа площадь ростверка А р м 2 при- ближенный вес ростверка G Ip кН согласно зависимостям:

slide 32:

32 9 9 9 где N 0I – расчетная нагрузка по обрезу фундамента кН. d – размер поперечного сечения сваи м. n 11 – коэффициент перегрузки - средняя объемная масса материала ростверка и грун- та кН/м 3 - глубина заложения ростверка м. Количество свай в ростверке с учетом его веса опреде- ляется из выражения: 9 где η – коэффициент учитывающий действие момента и принимаемый равным 11÷16 при М 0 η 1. Для ленточных фундаментов необходимо определить требуемый шаг свай: м 9 А затем: м 9 9 где N 0I – нагрузка на 1 м.пог. ростверка кН/м.пог. 9.5 Расположение свай в фундаменте и конструирование ростверка Здесь руководствуются тем что минимальное расстоя- ние между сваями 3d а максимальное 6d где d – сторона квадратной или большая сторона прямоугольной сваи или диаметр сваи круглого сечения. Кроме того минимальный свес ростверка над внешней гранью – 10 см а толщина рост- верка кратна 30 см. Для ростверка под колонну высота назна-

slide 33:

33 чается конструктивно с минимальной толщиной а затем про- веряется по условию продавливания. Размещение свай показано на рисунке 9.1 где: А Расположение свай в кусте Б Расположение свай в ряд или два ряда В Расположение свай в шахматном порядке. 9.6 Определение фактической нагрузки на сваю Расчетная фактическая нагрузка передаваемая на сваю для фундаментов промышленных и гражданских сооружений с вертикальными сваями определяется по формуле: ∑ ∑ ∑ 9 где ∑ - расчетная сжимающая сила кН. - расчетные моменты тсм относительно главных осей X и Y плана свай в плоскости подошвы ростверка – число свай в фундаменте - расстояние от главных осей до оси каждой сваи м - расстояние от главных осей до оси сваи для которой вычисляется расчетная нагрузка м.

slide 34:

34 Рис. 9.1. Схема расположения свай в плане Рис.9.2. Расчетная схема условного грунтосвайного массива Свайный фундамент рассматривается как условный грунтосвайный массив см. рис.9.2. 9.7. Определение напряжений в грунте и плоскости острия свай Расчет ведут по условию 8.14 или 8.15. Контур условного грунтосвайного массива определяется: сверху – поверхностью планировки грунта снизу – плоскостью проходящей через концы свай с боков – вертикальными плоскостями отстоящими от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии: 9.11 где - расчетная длина свай

slide 35:

35 - средневзвешанный угол внутреннего трения слоев грунта в пределах длины свай: 9.12 Сторона подошвы массива: м 9.13 Площадь подошвы массива: м м м 9.14 м для ленточного фундамента равна 1 м.пог а для куста свай определяется так же как b. Объем грунтосвайного массива: м м м м 3 9.15 Вес грунтосвайного массива: м м 9.16 где - вес ростверка - вес свай. Сжимающая сила на основание к подошве массива: ∑ м 9.17 Давление под подошвой массива: ∑ м ∑ м 9.18 Расчетное давление на грунт: м м 9.19 где b м – ширина массива d м – глубина заложения массива. Для ленточного свайного фундамента вертикальные плоскости массива проходят по наружным граням крайних рядов свай. Напряжения в активной зоне определяют по формуле: 9 где Р – погонная нагрузка на ленточный ростверк кН/м.пог.

slide 36:

36 – глубин погружения сваи м – коэффициент принимаемый по СП 22.13330.2011. Напряжения не должны превышать расчетных давле- ний: 9

slide 37:

37 10. РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЯ 10.1. Основные положения расчета Расчет деформации основания требует чтобы фактиче- ская осадка не превосходила предельной обеспечивающей эксплуатационную пригодность надфундаментной части со- оружения т.е.: Расчет оснований должен производиться с учетом:  Размеров фундамента в плане его формы и глубины заложения причем осадка сооружения в большей степени за- висит от глубины заложения фундамента чем от его площа- ди.  Физико-механических характеристик слоев грунта в пределах сжимаемой толщи основания.  Нагрузок на рассматриваемый фундамент причем со- гласно указаниям СП при расчетах оснований учитываются расчетные нагрузки получаемые из нормативных путем их умножения на коэффициент перегрузки равный 1. При определении осадки фундамента могут быть ис- пользованы различные методы. В настоящих указаниях рас- сматривается метод послойного суммирования. В результате расчета получается конечная осадка соот- ветствующая полному завершению консолидации основания. Методика расчета осадок для фундамента на естествен- ном основании и для свайного фундамента одинакова т.к. свайный фундамент рассматривается как условный фунда- мент на естественном основании.

slide 38:

38 10.2. Расчет осадок фундамента методом послойного суммирования а .Вычерчивается геологическая колонка и рядом с нею наносятся контуры фундамента. При расчете осадки свайно- го фундамента наносятся контуры условного фундамента. Если в свайном фундаменте присутствуют наклонные сваи то вертикальная грань массива будет проходить через ниж- ние концы наклонных свай. б .Строится эпюра вертикальных напряжений от соб- ственного веса грунта . Так как эта величина является ли- нейной функцией удельного веса и толщины слоя грунта то до- статочно определить значение напряжений в характерных точ- ках т.е. на границах слоев под подошвой фундамента на уровне грунтовых вод. За нулевую точку принимают отметку поверхности природного рельефа или планировки срезкой. Насыпной слой возрастом менее 5 лет в расчетах не учитывают. Формула для определения напряжений от собственного веса грунта в i – характерной точке выглядит так: где - напряжение в интересующей точке кПа - напряжение в предыдущей точке кПа - удельный вес i-го слоя грунта кН/м 3 . Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня грун- товых вод WL должен вычисляться с учетом взвешиваю- щего влияния воды на грунтовый скелет: 10.3 Если ниже уровня грунтовых вод в основании залегает водоупор глина с суглинок скальный нетрищиноватый то необходимо учесть гидростатическое давление воды на этот водоупорный слой:

slide 39:

39 10.4 где - удельный вес воды - высота столба воды м. В соответствии с полученными значениями строится эпюра напряжений от собственного веса грунта путем откла- дывания в масштабе ее ординаты влево от оси фундамента. В пределах одного пласта величина напряжений изменяется по линейному закону и промежуточные значения могут быть найдены интерполяцией. в . Построение эпюры дополнительных вертикальных нормальных напряжений . Дополнительное напряжение в грунте по оси фундамента в горизонтальном сечении распо- ложенном на глубине Z от подошвы фундамента находится по формуле: где Р – среднее давление под подошвой фундамента кПа – дополнительное напряжение в грунте на уровне по- дошвы фундамента кПа  - коэффициет учитывающий изменение дополнительного напряжения по глубине принимаемой по таблице 10.1 в за- висимости от относительной глубины отношение расстояния от подошвы фундамента до точки в которой ищем дополни- тельное давление к половине ширины фундамента. А так же в зависимости от формы подошвы а для пря- моугольного фундамента и от отношения его сторон длины к ширине b: 10.6

slide 40:

40 Таблица 10.1 Коэффициент  для фундаментов  2z/b Коэффициент  для фундаментов круглых прямоугольных с соотношением сторон  l/b равным ленточных   10 10 14 18 24 32 5 0 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 04 0949 0960 0972 0975 0976 0977 0977 0977 08 0756 0800 0848 0866 0876 0879 0881 0881 12 0547 0606 0682 0717 0739 0749 0754 0755 16 0390 0449 0532 0578 0612 0629 0639 0642 20 0285 0336 0414 0463 0505 0530 0545 0550 24 0214 0257 0325 0374 0419 0449 0470 0477 28 0165 0201 0260 0304 0349 0383 0410 0420 32 0130 0160 0210 0251 0294 0329 0360 0374 36 0106 0131 0173 0209 0250 0285 0319 0337 40 0087 0108 0145 0176 0214 0248 0285 0306 44 0073 0091 0123 0150 0185 0218 0255 0280 48 0062 0077 0105 0130 0161 0192 0230 0258 52 0053 0067 0091 0113 0141 0170 0208 0239 56 0046 0058 0079 0099 0124 0152 0189 0223 60 0040 0051 0070 0087 0110 0136 0173 0208 64 0036 0045 0062 0077 0099 0122 0158 0196 68 0031 0040 0055 0064 0088 0110 0145 0185 72 0028 0036 0049 0062 0080 0100 0133 0175 76 0024 0032 0044 0056 0072 0091 0123 0166 80 0022 0029 0040 0051 0066 0084 0113 0158 84 0021 0026 0037 0046 0060 0077 0105 0150 88 0019 0024 0033 0042 0055 0071 0098 0143 92 0017 0022 0031 0039 0051 0065 0091 0137 96 0016 0020 0028 0036 0047 0060 0085 0132 100 0015 0019 0026 0033 0043 0056 0079 0126 104 0014 0017 0024 0031 0040 0052 0074 0122 108 0013 0016 0022 0029 0037 0049 0069 0117 112 0012 0015 0021 0027 0035 0045 0065 0113 116 0011 0014 0020 0025 0033 0042 0061 0109 120 0010 0013 0018 0023 0031 0040 0058 Для фундаментов имеющих подошву в форме пра- вильного многоугольника с площадью А значения  принимаются как для круглых фундаментов радиусом √ 10.7

slide 41:

41 Для промежуточных значений  и  коэффициент  определяется по интерполяции. Шаг по глубине с которым определяют дополнительные напряжения не должен превышать 04b. Для того чтобы избе- жать интерполирования по  рекомендуется задавшись таб- личным значением  определять в зависимости от него Z при этом полученное значение не должно превышать 04b т.е.   10.8 Полученные значения ординат эпюры дополнительных напряжений откладывают в соответствующих точках вправо от оси фундамента в том же масштабе что и значения эпюры напряжений от собственного веса грунта см. рисунок 14. г . Нижняя граница сжимаемой толщи находится на та- кой глубине где напряжение от собственного веса грунта в 5 раз превышает дополнительное: 10.9 10.10 Графически этот уровень находят по точке пересечения эпюры с увеличенной в 5 раз и отложенной влево от оси фундамента эпюрой дополнительных напряжений . При этом нет необходимости строить всю увеличенную в 5 раз эпюру . Достаточно взять одну точку выше опре- деленной на глаз приближенно границы и одну точку ниже ее. Соединив эти две точки найдем на пересечении прове- денной линии с эпюрой бытовых давлений искомую границу. Графическое определение В.С. подкрепляется аналитически. Если же граница сжимаемой толщи попадает в слабый грунт или он расположен ниже границы сжима- емой толщи во избежание непредвиденных осадок необхо- димо произвольно увеличить мощность сжимаемой толщи переместив нижнюю границу ее до подошвы этого слабого грунта пользуясь условием 10.11. 10.11

slide 42:

42 Построение эпюр бытового и дополнительного давле- ния совместно с нахождением границы сжимаемой толщи позволяет решить вопрос о надежности подстилающих слоев. д . Проверка подстилающего слоя. Слой грунта непо- средственно воспринимающий нагрузку от фундамента – ра- бочий слой а остальные слои грунта – подстилающие. При наличии в пределах сжимаемой толщи основания или не- сколько ниже ее слоя грунта меньшей прочности чем проч- ность вышележащих слоев грунта размеры фундамента должны назначаться такими чтобы обеспечивать условие: где Р – дополнительное напряже- ние на кровле подстилающего слоя - напряжение от собственного веса грунта на кровле подстилающего слоя - расчетное давление на подстилающий слой грунта вычисленное для условного фундамента шириной b y : 10.13 где - глубина заложения подстилающего слоя  -для прямоугольного фундамента: √А здесь: А у - площадь условного фундамента: Р 10.15 – площадь фундамента м 2 – длина фундамента - ширина фундамента. -для ленточного фундамента: ∑

slide 43:

43 Рис.10.1. Расчетная схема фундамента на естественном основании Рис.10.2. Расчетная схема свайного фундамента под колонну е . Определение осадок. Осадка основания фундамента по методу послойного суммирования определяется с учетом и без учета влияния соседних фундаментов по формуле: 10.17    n i i i zp E h s 1  

slide 44:

44 где  - безразмерный коэффициент равный 08  zpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта равное полусум- ме указанных напряжений на верхней z i-1 и нижней z i грани- цах слоя по вертикали проходящей через центр подошвы фундамента h i и Е i - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта n - число слоев на которые разбита сжимаемая толща основания. Осадка основания в пределах сжимаемой толщи будет складываться из осадок элементарных слоев грунта входя- щих в нее и должно быть меньше предельно допустимой осадки для данного сооружения: Пример оформления расчета осадков см. таблицу 10.2 Таблица 10.2 Расчет осадок № слоя h i z i σ zgi 02σ zg 2 z / b α σ zpi E oi S i м м кПа кПа кПа кПа м 0 0 3204 641 000 1000 30296 18000 1 032 04 3924 785 050 0953 28872 18000 000421 2 04 08 4644 929 100 0828 25085 11000 000785 3 04 12 5364 1073 150 0675 20457 11000 000662 4 04 16 6084 1217 200 0550 16663 11000 000540 5 03 19 6624 1325 238 0481 14562 11000 000341 6 04 23 7344 1469 288 0411 12446 40000 000108 7 04 27 8064 1613 338 0357 10826 40000 000093 8 04 31 8784 1757 388 0315 9552 40000 000082 9 04 35 9504 1901 438 0281 8522 40000 000072 10 04 39 10224 2045 488 0254 7701 40000 000065 11 04 43 10944 2189 538 0232 7023 40000 000059 12 04 47 11664 2333 588 0213 6438 40000 000054 13 04 51 12384 2477 638 0197 5956 40000 000050 14 04 55 13104 2621 688 0183 5544 40000 000046 15 04 59 13824 2765 738 0171 5179 40000 000043 16 04 63 14544 2909 788 0160 4859 40000 000040 17 04 67 15264 3053 838 0150 4557 40000 000038 18 04 71 15984 3197 888 0142 4296 40000 000035 19 04 75 16704 3341 938 0135 4082 40000 000034 20 04 79 17424 3485 988 0128 3872 40000 000032 21 04 83 18144 3629 1038 0122 3702 40000 000030

slide 45:

45 Приложение А Бланки индивидуального задания на проектирование А.1. Индивидуальное задание оформляется студентом само- стоятельно и сводится в таблицу А.1. В случае сквозного проекти- рования заполняется таблица А.2 или прикладываются планы и разрезы предполагаемого здания или сооружения. Таблица А.1 Лист индивидуального задания № п/п Обозначение Ед. изм. Значение 1 Инженерно-геологический элемент №1 2 Инженерно-геологический элемент №2 3 Инженерно-геологический элемент №3 4 Шаг осей вдоль здания м 5 Шаг осей поперек здания м 6 Состав покрытия 7 Состав перекрытия 8 Состав стенового ограждения 9 Несущие конструкции: С – стены К - колонны 10 Снеговой район Студент ____________ ______________ /_______________/ дата подпись расшифровка Преподаватель ____________ ______________ /_______________/ дата подпись расшифровка Таблица А.2 Лист индивидуального задания в случае сквозного проектирования № п/п Исходные данные Наименование Студент ____________ ______________ /_______________/ дата подпись расшифровка Преподаватель ____________ ______________ /_______________/ дата подпись расшифровка

slide 46:

46 Приложение Б Физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов Таблица Б.1 Номер ИГЭ Глубина отбора проб м Природная влажность д.е. Влажность на границе текучести д.е. Влажность на границе раскатывания д.е. Число пластичности д.е. Показатель текучести д.е. Плотность грунта г/см 3 Плотность частиц грун- та г/см 3 Плотность сухого грунта г/см 3 Пористость Коэффициент пористости Коэффициент водонасыщения д.е. Угол внутреннего трения градусы Удельное сцепление кПа Модуль деформации МПа Расчетное сопротивле- ние кПа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 0126 178 265 2 0180 0181 0113 0068 0985 17 268 3 0163 0294 0155 0131 0061 190 269 4 0251 0372 0195 0177 0316 189 272 5 0130 177 266 6 0277 0315 0178 0137 0723 1924 268 1507 4300 0779 0953 7 0208 0350 0154 0196 0326 188 272 8 0249 0321 0145 0176 0591 190 271

slide 47:

47 Продолжение таблицы Б.1 Номер ИГЭ Гранулометрический состав Номенклатура грунта гравий песок пыль гли на 60 20-10 10-5 5-2 2-1 1.0-0.5 0.5-0.25 0.25-0.10 0.10-0.05 0.05-0.005 001-0002 0.002 1 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 0840 3301 5192 492 461 375 095 Песок мелкий 2 2284 5000 1383 736 318 279 Супесь песчанистая 3 2080 2650 2079 1556 476 1159 Суглинок тяжелый песчанистый полутвердый 4 435 234 1032 3811 1032 135 Глина легкая пылеватая туго- пластичная 5 259 2021 5157 1385 725 315 138 Песок пылеватый 6 485 1195 1492 3255 635 2938 Суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный 7 765 3630 1397 2064 556 1588 Глина легкая песчанистая туго- пластичная 8 79 177 1167 3494 794 1985 Глина легкая песчанистая мяг- копластичная

slide 48:

48 Таблица Б.2 Условные обозначения грунтов на инженерно-геологическом разрезе № п/п Наименование грунта Условные обозначения на инженерно- геологическом разрезе 1 2 3 1 Песок гравелистый 2 Песок крупный 3 Песок средней крупности 4 Песок мелкий 5 Песок пылеватый 6 Суглинок 7 Супесь 8 Глина

slide 49:

49 Приложение В Таблица В.1 Составы покрытий № п/п Эскиз Поз. Состав Толщи- на мм Плот- ность кН/м 3 Приме- чание 1 1 Верхний слой гидроизоляции 4 005 кН/м 2 2 Нижний слой гидроизоляции 4 006 кН/м 2 3 Стяжка 30 18 4 Утеплитель 100 06 5 Пароизоляция 1 0003 кН/м 2 6 Железобетонная многопу- стотная плита покрытия размерами в зависимости от сетки колонн 220 25 + 7 Железобетонный ригель в случаи когда сбор нагрузок ведется на колонну 9 кН/м 2 2 1 Верхний слой гидроизоляции 5 007 кН/м 2 2 Нижний слой гидроизоляции 5 008 кН/м 2 3 Стяжка сборная 10 21 4 Утеплитель 150 08 5 Стяжка 12 кН/м 2 6 Профилированный металли- ческий лист 009 кН/м 2 7 Прогон из двутавра №18 с шагом 1000 мм 018 4 кН/м + 8 Главная балка из двутавра №36 в случаи когда сбор нагрузок ведется на колонну 049 кН/м 3 1 Металлическая черепица 2 008 кН/м 2 2 Обрешетка из досок сечением 25х100 мм с шагом 300 мм 25 6 3 Утеплитель 80 07 4 Пароизоляция 1 0003 кН/м 2 5 Контробрешетка из досок сечением 25х100 мм с шагом 500 мм 25 6 6 Стропила из бруса сечением 100х250 мм с шагом 1000 мм 7 + 7 Подстропильная балка сече- нием 300х400 в случаи ко- гда сбор нагрузок ведется на колонну 7

slide 50:

50 Приложение Г Составы перекрытий Таблица Г.1 № п/п Эскиз Поз. Состав Толщина мм Плотность кН/м 3 Примечание 1 1 Керамогранит 20 30 2 Клеящий раствор 20 18 3 Железобетонная много- пустотная плита покры- тия размерами в зави- симости от сетки ко- лонн 220 25 +4 Железобетонный ригель в случаи когда сбор нагрузок ведется на ко- лонну 9 кН/м 2 1 Напольное покрытие 10 20 2 Стяжка 50 18 3 Металлический лист 10 785 4 Прогон из двутавра №18 с шагом 1000 мм 018 кН/м +5 Главная балка из дву- тавра №36 в случаи когда сбор нагрузок ведется на ко- лонну 048 кН/м 3 1 Доска половая сечением 40х120 мм 40 6 2 Деревянные лаги сече- нием 50х50 мм с шагом 600 мм 50 6 3 Звукоизоляционный ма- териал сечением 25х120 мм под лагами 25 08 4 Железобетонная много- пустотная плита покры- тия размерами в зави- симости от сетки ко- лонн 22 0 25 +5 Железобетонный ригель в случаи когда сбор нагрузок ведется на ко- лонну 9 кН/м

slide 51:

51 Приложение Д. Таблица Д.1 Составы стеновых ограждений № п/п Эскиз По з. Состав Толщина мм Плотность кН/м 3 Примечание 1 1 Кирпич облицовочный 120 20 2 Воздушная прослойка 10 3 Утеплитель 100 05 4 Кирпич стеновой 250 18 2 1 Бетон 100 22 2 Утеплитель 120 075 3 Бетон 200 23 3 1 Кирпич облицовочный 120 215 2 Газобетонные блоки 300 75

slide 52:

52 Приложение Е Типовые размеры конструкций Таблица Е.1 Железобетонные плиты из тяжелого бетона для ленточных фундаментов ГОСТ 13580-85

slide 53:

53 Блоки бетонные для стен подваловГОСТ 13579-78 Таблица Е.2

slide 54:

54 Таблица Е.3 Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой ГОСТ 19804.1-79

slide 55:

55

authorStream Live Help