Курсовая работа: Расчет и проектирование фундаментов в городе Косомольск-на-Амуре

4 Выбор вида основания

Судя по геологическому разрезу, площадка имеет спокойный рельеф с абсолютными отметками 129,40 м, 130,40 м, 130,70 м.

Грунт имеет выдержанное залегание грунтов. Грунты, находясь в естественном состоянии, могут служить основанием для фундаментов мелкого заложения. Для такого типа фундамента основанием будет служить слой №2 – песок пылеватый средней пластичности с R = 150 кПа.

Для свайного фундамента в качестве рабочего слоя лучше использовать слой №4 – песок мелкий средней плотности с R=260,7 кПа.

5 Выбор рационального вида фундамента

Выбор вида фундаментов производят на основе технико-экономического сравнения вариантов наиболее часто используемых в практике индустриального строительства фундаментов:

1 мелкого заложения;

2 свайных фундаментов.

Расчет производится для сечения с максимальной нагрузкой – по сечению 1-1.

Расчетная нагрузка: = 195,22 КН.

5.1 Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании

Устанавливаем глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от глубины промерзания, свойств основания грунтов и конструктивных особенностей сооружения.

Для города Комсомольск-на-Амуре нормативная глубина промерзания определяется по формуле

                                                                    (5.10)

,                                                                  (5.11)

где Lv - теплота таяния (замерзания) грунта, находится по формуле

,                                                                          (5.12)

где z0- удельная теплота фазового превращения вода – лед,

;

суммарная природная влажность грунта, доли единицы, ;

относительное (по массе) содержание незамерзшей воды, доли единицы, находится по формуле

                                                                                (5.13)

kw -коэффициент, принимаемый по таблице 1[16] в зависимости от числа пластичности Ip и температуры грунта Т, °С;

wp -влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), доли единицы.

 температура начала замерзания грунта, °С.

Tf,m tf,m -соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С и продолжительность этого периода, ч,;

Cf -объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м3×°С)

lf -теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°С)

Расчетную глубину промерзания определяем по формуле

,                                                                                       (5.14)

где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, [2, табл.5.1],

 0,4 . 2,6 = 1,04 м

Так как глубина заложения не зависит от расчетной глубины промерзания [2], то глубину заложения принимаем по конструктивным соображениям. В нашем случае глубину заложения откладываем от конструкции пола подвала (см.рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Глубина заложения фундамента

 2,72 – 1,2 = 1,52 м

Все последующие расчеты выполняем методом последовательных приближений в следующем порядке:

Предварительно определяют площадь подошвы фундамента по формуле

,                                                                                 (5.15)

где No – расчетная нагрузка в сечении, No=195,22 кН/м;

Ro – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, R0 = 150кПа;

h – глубина заложения подошвы, 1,52 м;

kзап – коэффициент заполнения (принимают равным 0,85);

g - удельный вес материалов фундамента (принимают равным 25 кН/м3).

По таблице 6.5 [2] подбираем плиту марки ФЛ 20.12, имеющую размеры:  1,18м,  2 м, 0,5 м и стеновые блоки марки ФБС 12.4.6, имеющие размеры:  1,18м,  0,4 м, 0,58 м, стеновые блоки марки ФБС 12.4.3, имеющие размеры:  1,18 м,  0,4 м, 0,28 м.

По таблице 2 приложения 2 [1] для песка пылеватого средней пластичности с e = 0,67 находим 29,2о и 3,6 КПа

По таблице 5.4 [2], интерполируя по углу внутреннего трения φн, находим значения коэффициентов: 1,08, 5,33, 7,73.

Определяем значение расчетного сопротивления R по формуле

 ,                             (5.16)

где gс1 и gс2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.5.3

gс1 = 1,25 и gс2 = 1,2;

k – коэффициент, принимаемый равным 1,1, если прочностные характеристики

грунта (с и j) приняты по табл. 1.1;

Мg, Мq, Mc – безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 1.3;

kZ – коэффициент, принимаемый при b < 10 м равным 1;

b – ширина подошвы фундамента, b=2 м;

gII – расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы

фундаментов (при наличие подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

g1II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м3;

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

d1 – глубина заложения внутренних и наружных фундаментов от пола подвала м, определяют по формуле

,                                                                                  (5.17)

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

hS=0,5мм;

hcf – толщина конструкции пола подвала, hcf =0,12м;

gcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3,

для бетона gcf =25 кН/м3.

Глубину до пола подвала определяют по формуле

db=d-d1, (5.18)

db=1,52-0,67=0,85м

Расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов определяют по формуле

 gII ,                                                            (5.19)

где γn – удельный вес грунтов соответствующих слоев, кН/м3;

hn – толщина соответствующих слоев, м.

При наличие подземных вод расчетное значение удельного веса грунтов определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле

 gsb                                                                                    (5.20)

где γs – удельный вес твердых частиц грунта, кН/м3;

γw – удельный вес воды, кН/м3;

γ1=1,83×9,8=17,93 кН/м3

γ2=1,9×9,8=18,62 кН/м3

γ3=2×9,8=19,6 кН/м3

Рисунок 5.2 – Геологический разрез по скважине №2

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10