Расчет фундамента здания

https://

Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра оснований и фундаментов

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Выполнил:

ст. гр. ПГС-52с

Горбан А.С.

Проверил:

Ересько Е.Г.

Одесса 2010

Вариант №4

Определение типа грунтовых условий по просадочности:

г_di = г_di / 1+w_i , кН/м³

г_d1=17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м³;

г_d2 = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м³;

г_d3 = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м³;

n = 1-г_d / г_s

n₁ = 1- 15,04/26,9 = 0,44;

n₂ = 1- 14,49/26,9 = 0,46;

n₃ = 1- 15,3/26,7 = 0,427;

1. Определение удельного веса грунтов в водонасыщенном состоянии:

г_{sat i} = г_di + S_r ? n ? г_w , кН/м³

где г_w =10 кН/м³;

S_r = 0,8 - для суглинок;

S_r = 0,85 - для супеси;

г_{sat 1} =15,04+0,8?0,44?10=18,56 кН/м³;

г_{sat 2} =14,49+0,85?0,46?10=18,4 кН/м³;

г_{sat 3} =15,3+0,8?0,427?10=18,716 кН/м³;

2. Определяем ординаты эпюры напряжений от собственного веса грунта на отметке подошвы каждого слоя:

у_{zg i} = ? г_{sat i}? h _i , кПа

у_{zg i} =18,56?3,2=59,392 кПа;

у_{zg i} =59,392+18,4?4,2=136,672 кПа;

у_{zg i} =136,672+18,716?4,3=217,151 кПа;

3. Строим эпюру напряжений у_zg

4. На схеме строим эпюры начального просадочного давления P_sl

Грунт считается просадочным от собственного веса в пределах участка толщиной h_{sl i,} где выполняется условие: P_sl < у_zg

5. В пределах каждого просадочного слоя h_{sl i} определяется среднее напряжение у_{z sl i} :

у_{z sl 2}=(80+136.672)/2=98.03 кПа;

у_{z sl 3}=(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;

6. Строим графики зависимости е_sl = f (у_zg)

По графику определяем значение е_{sl i}, соответствующее у_{z sl i}

7. Определяем просадку грунта от собственного веса:

S _{sl i g} =? е_{sl i}? h_{sl i};

S _{sl 2 g} = 0.0136? 3.08=0.042м;

S _{sl 3 g} = 0.0249? 4.3=0.107м; S _{sl g} = 0.149м

Вывод: так как S _{sl g} = 14.9см > 5см, следовательно заданные грунты относятся к II типу по просадочности.

№2

Расчет фундаментов на просадочных грунтах.

b?l=1,8?2,7м; d=1,8м; N=780kN;

1.Определение напряжения от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента:

у_{zg 0} = г ? d, кПа

у_{zg 0}=17,9?1,8=32,22 кПа

2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:

Р = (N/b?l) + d? г , кПа

Р =(780/1,8?2,7)+1,8?20=196,5 кПа

3. Определение допустимых напряжений от внешнего давления на отметке подошвы фундамента:

у_{zр 0} = Р - у_{zg 0}, кПа

у_{zр 0} =196,5-32,22=164,28 кПа

4.Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной h _i = 0,4? b

h _i=0,4?1,8=0,72м

5. Допустимые напряжения на границе элементарных слоев определяются по формуле:

у_zр= б?у_{zр 0} , где б (з,о) по табл.

6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:

S= в ? (у_{zр i} ? h_i) / Е _i ,

где в=0,8

7.Определяем осадку фундамента: S_ф=?S_i=7.63см

7.1 На схеме строим суммарную эпюру напряжений: у_z= у_zр+ у_zg

7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления P_{sl i}

7.3 Определяем среднее напряжение у_{z sl i} в каждом проседающем слое:

у_{z sl 1}=(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;

у_{z sl 2}=(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;

у_{z sl 3}=(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;

8. Определяем просадку фундамента:

9. S_{sl i р}=? h_{sl i}?е_{sl i}?к _{sl i} ,

где е_{sl i} f (у_{z sl i});

е_{sl 1}=0.02358; е_{sl 2}=0.02313; е_{sl 3}=0.02529;

к _{sl i} =0,5+1,5(P- P_{sl i}) / P₀; P₀=100 кПа;

к _{sl 1} =0,5+1,5(196.5- 120) / 100=1.648;

к _{sl 2} =0,5+1,5(196.5- 80) / 100=2.248;

к _{sl 3} =0,5+1,5(196.5-70) / 100=2.398;

S_{sl 1 р}=1.4?0.02358?1.648=0.054 м;

S_{sl 2 р}=4.2?0.02313?2.248=0.218 м; S_{sl р}=0.533 м;

S_{sl 3 р}=4.3?0.02529?2.398=0.261 м;

10. Определяем суммарную деформацию основания:

S= S_ф +S_{sl р} ;

S= 7.63+53.3=60.93см > S_{max, u} =8см;

Вывод: устройство данного вида фундамента при заданных геологических условиях невозможно.

№3

Расчет свайных фундаментов из забивных призматических свай на грунтах II типа по просадочности

1.Определение показателя текучести просадочных грунтов при полном водонасыщении:

I_L=/W_L- W_P; где е = (1+W)-1;

е₁ = (1+0.19)-1=0.788;

е₂ = (1+0.18)-1=0.856;

е₃ = (1+0.17)-1=0.745;

I_{L 1}=/0.26-0.18=0.925;

I_{L 2}=/0.24- 0.18=1.766;

I_{L 3}=/0.28- 0.19=0.9;

В качестве несущего слоя принимаем глину с I_L=0;

2.Определяем длину свай:

L_св=0.5+1.4+4.2+4.3+1.6=12 м;

где 0.5м -длина оголовка сваи;

1.6м -величина заглубления сваи в несущий слой;

Принимаем сваи С12-35

3.Строим график изменения просадки от собственного веса грунта по глубине.

? 35,37

4.Определяем расчетную нагрузку на сваю в грунтовых условиях II типа по просадочности с учетом отрицательного трения по формуле:

N_св=(F_d / г_к) - г_с ·Р_n , кН

где

г_с- коэффициент условия работы, зависящий от просадки грунта от собственного веса ; г_с=0, если S_sl ? 5см;

свайный фундамент грунт просадка

г_с=0,8 , если S_sl ? 2· S_u=16см;

h_sl

Р_n = u?ф_i·h_i - отрицательная сила трения;

i=1

ф_i = 0,7 у_zg,i · tg ц_I + С_I - расчетное сопротивление грунта сдвигу, определяемое до глубины h_sl=6м; при глубине h_sl > 6м ф_i принимается постоянным и равным значению на глубине 6м.

ц_I, С_I - расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, соответственно.

ц_I = ц/1,15 [град.] ; С_I = С/1,5 [кПа] ;

у_zg,i- вертикальная нагрузка от собственного веса грунта в середине i-го условного слоя;

F_d = г_с(г_сr*R*A+ u? г_сf *f_i * h_i) , кН

F_d = 1* (1*11400 * 0,123+35,37) = 1437,57 кН

N_св = (1437,57/1) - 0,72·379,92 = 1164,03 кН