Проектирование оснований и фундаментов 8-и этажного жилого дома

МИНИСТЕРСТВО ОБРОЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

 

МОСКОВСКИЙ ГОССУДАРСТВЕННЫЙ      СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Факультет  «ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЭКТ

«ПРОЭКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ 8-и ЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ДОМА»

 

 

 

 

 

                                                                      Выполнил: Студент 3-го курса З/O ИСА ПГС

                                                                                  Целикин Игорь Михайлович

 

                                                                     Проверил: Преподаватель кафедры МГр ОиФ 

                                                                               Юдина Ирина Михайловна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2015 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Краткая характеристика проектируемого здания…………………………………………….3

1. Определение физико-механических характеристик грунтов строительной площадки……4
2. Определение расчетных нагрузок на фундаменты……………………………………………7
3. Определение глубины заложения ленточного фундамента под наружную стену 8-этажного         жилого дома……………………………………………………………………………………..8
4. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения………………………….10
5. Расчет свайного фундамента под наружную стену 8-этажного жилого дома………………14
6. Расчет осадок фундаментов…………………………………………………………………….21

Список литературы……………………………………………………………………………...27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ

 Назначение здания: жилое.      Вариант геологии: 7          Вариант конструкции: 3

1. Размеры в плане (в осях): 95,2х12,0м.
2. Количество этажей: 8.
3. Высота здания от спланированной отметки поверхности земли до карниза: 27,4м..
4. Условная отметка пола первого этажа выше спланированной отметки земли: 0,6м.
5. Здание имеет подвал во всех осях.
6. Отметка пола подвала: -2,20м.

       Конструктивная схема здания:

11  Наружные стены здания - кирпичные толщиной: для верхних этажей - 640мм, стены внутренние –сборные панели толщиной – 220мм.

12   Внутренний каркас здания - из сборных ж/б колонн с продольным   расположением ригелей. Сечение колонн - 400х400мм.

13   Перекрытия – сборный железобетонный многопустотный настил с внутренним     водотоком.

14    На первом этаже здания имеются бытовые предприятия

15   Город строительства: Вологда.

     Нагрузки даны: на ось А (стена) в кН/м, на ось Б (колонна) в кН.

     При наличии подвала постоянные и временные нагрузки увеличиваются:

     на ось А (стена) – пост. на 14 кН/м, врем. на 2 кН/м

     на ось Б (колонна) – пост. на 65 кН, врем. на 3 кН.

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузки на уровне пола 1– го этажа.

 

Количество этажей
		8
Ось А (стена)	Пост.	307
	Врем.	21
Ось Б (колонна)	Пост.	798
	Врем.	139

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ  ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ  ПЛОЩАДКИ

Для каждого из слоев грунта, вскрытых тремя скважинам, определяем расчетные характеристики.

 

Слой 1: Насыпь не слежавшаяся.

Природная влажность грунта: нет

Плотность частиц грунта кН/м3

Средняя мощность слоя:

 

 

Слой 2: Пылевато-глинистый грунт.

Природная влажность грунта: W = 27,5%.

Влажность грунта на границе текучести: WL=30%

Влажность грунта на границе раскатывания:WP=23%

Плотность частиц грунта кН/м3

Плотность частиц грунта ρкН/м3

Глубина отбора монолита: h=3,0м

Угол внутреннего трения α: 160

Удельное сцепление С=8кПа

Коэффициент фильтрации Кф=5х10-8см/с

Средняя мощность слоя:

 

 

1) Определяем тип пылевато-глинистого  грунта по показателю (числу) пластичности         %.

Т.к. 1 ≤ (IP = 7%)  ≤ 7, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – супесь.

2) Определяем разновидность  пылевато-глинистого грунта по  консистенции IL:

%

Т.к. (IL = 0,64) < 1, то разновидность рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – пластичные супеси.

3) Определяем коэффициент  пористости e для второго слоя:

.

4) Определяем условно-расчетное  сопротивление Ro рассматриваемого грунта:

.

Т.к. (е=0,78)≥0,7, то для рассматриваемого пылевато-глинистого грунта (супеси текучей ) условно-расчётное сопротивление не нормируется. Таким образом, исследуемый слой грунта – супесь пластичная.

 

Слой 3: Пылевато-глинистый грунт.

Природная влажность грунта: W = 28,5 %.

Влажность грунта на границе текучести:WL=29%

Влажность грунта на границе раскатывания:WP=16%

Плотность частиц грунта кН/м3

Плотность частиц грунта кН/м3

Глубина отбора монолита: h=6,0м

Угол внутреннего трения α: 140

Удельное сцепление С=14кПа

Коэффициент фильтрации Кф=5х10-5см/с

Средняя мощность слоя:

 

1) Определяем тип пылевато-глинистого  грунта по показателю (числу) пластичности        

%.

Т.к. 7 ≤ (IP =13%)  ≤ 17, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – суглинок.

2) Определяем разновидность  пылевато-глинистого грунта по  консистенции IL:

%

Т.к. 0,75<(IL = 0,96)≤1, то разновидность рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – текучепластичный суглинок.

3) Определяем условно-расчетное сопротивление Ro рассматриваемого грунта:

.

Для е=0,796 = 157 кПа

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой суглинок текучепластичный с условно-расчетным сопротивлением R0= 157 кПа.

 

Слой 4: Песок.

Природная влажность грунта:W=22,2%

Плотность частиц грунта кН/м3

Плотность частиц грунта кН/м3

Глубина отбора монолита: h=9,0м

Угол внутреннего трения α: 310

Удельное сцепление С: нет

Коэффициент фильтрации Кф=6х10-3см/с

Средняя мощность слоя:

 

 

1. Вес частиц 0,5-0,25мм составляет: 62%

Вес частиц 0,25-0,1мм составляет: 33,7%

Вес частиц 0,1-0,05мм составляет: 2,5%

Вес частиц 0,05-0,01мм составляет: 1,4%

Вес частиц 0,01-0,005мм составляет: 0,4%

Так как вес частиц крупнее 0,25мм составляет 62%, то рассматриваемый вид песчаного грунта – песок средней крупности.

2. Определяем плотность сложения песчаного грунта по коэффициенту пористости e:

.

Т.к. 0,6 ≤ (e = 0,608)  ≤ 0,75, то рассматриваемый грунт – песок средней крупности средней плотности.

3)  Определяем разновидность песчаного грунта по степени влажности Sr:

.

Т.к. 0,8 < (Sr = 0,970)  ≤ 1,0,– рассматриваемый вид песчаного грунта – песок средней крупности средней плотности насыщенный водой.

4)  Определяем условно-расчетное сопротивление Ro рассматриваемого грунта:

.

Для песка средней крупности средней плотности насыщенного водой условно-расчетное сопротивление составит Ro = 400кПа.

Определение глубины сезонного промерзания:

Глубина промерзания  в данном районе не превышает 2,5 метров;

Глубину промерзания определяем по формуле dfn=d0·√Mt

Где d0=0,28;  Mt=42,5

dfn=0,28·√42,5=1,82 м

 

ВЫВОДЫ

 

1. Геологический разрез представляет собой слоистое регулярное напластование грунтов. Слои расположены под углом к горизонту на всем протяжении исследуемой территории.

2. В верхнем напластовании грунты не обладают расчетным сопротивлением Ro.

Фундаменты мелкого заложения можно применить с искусственным основанием в виде песчаной подушки.

3. Физико-механические свойства грунтов приведены в сводной таблице.

 

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ГРУНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

№ п/п	Наименование слоев	p	ps	W	IP	IL	Sr	φ	c	Ro
				%	%			град	кПа	кПа
1	Насыпь не слежавшаяся	15,69	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Супесь пластичная	19,12	26,58	27,5	7	0,64	-	160	8	-
3	Суглинок текучепластичный	19,02	26,58	28,5	13	0,96	-	140	14	157
4	Песок средней крупности, средней плотности	20,2	26,58	22,2	-	-	0,970	310	-	400

Таблица 1.

Таблица 1.

 

 

II.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТЫ

 

Расчет оснований и фундаментов производится по расчетным нагрузкам, которые определяются как произведение нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты.

При проектировании ленточных фундаментов расчет ведется для одного метра его длины и определяется ширина подошвы фундамента. Проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения ведется по II группе предельных состояний по деформациям.

При проектировании и расчете свайных фундаментов, определяется число свай, исходя из несущей способности одиночной сваи. Расчет свайных фундаментов ведется по I группе предельных состояний по несущей способности.

Определяем нагрузки, действующие по обрезу фундамента, для расчета фундаментов мелкого заложения по II группе предельных состояний по деформациям.

Расчетная нагрузка на ленточный фундамент:

= 1,0∙(307+14)+1,0∙0,9∙(21+2) = 341,7 кН/м.

Расчетная нагрузка на столбчатый фундамент:

= 1,0∙(798+65)+1,0∙0,9∙(139+3) =990,8 кН.

Определяем нагрузки, действующие по обрезу фундамента, для расчета свайных фундаментов по I группе предельных состояний по несущей способности.

Расчетная нагрузка на ленточный фундамент:

= 1,1∙(307+14)+1,4∙0,9∙(21+2) = 382,08 кН/м.

Расчетная нагрузка на столбчатый фундамент:

= 1,1∙(921+65)+1,4∙0,9∙(145+6) = 1 128,22 кН

 

Расчетные нагрузки, действующие по обрезу фундамента

= 341,7 кН/м.

= 990,8 кН.

= 382,08 кН/м.

= 1 128,22 кН.

 

 

 

III. Определение глубинызаложения ленточного  фундамента 

под наружную стену кирпичного 9-этажного жилого дома

 

Глубина заложения подошвы фундамента FL должна определяться с учетом назначения, конструктивных особенностей сооружения, нагрузок и воздействий на основание, глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений, а также оборудования, геологических условий площадки строительства, гидрогеологических условий, глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов.

Конструктивные особенности здания, влияющие на глубину заложения фундаментов:

• наличие подвала под всей площадью здания;

• относительная отметка пола подвала -2,40м;

• высота цокольной части здания (превышение отметки пола первого этажа над планировочной отметкой) 0,80м;