Презентация: Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента. Столбчатые фундаменты презентация

Презентация - Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента

Содержание:

1. Анализ местных условий строительства……………………………………3

2. Анализ технологического решения здания. Сбор нагрузок на колонну….5

3. Проектирование малозаглублённых железобетонных фундаментов стаканного типа под колонны крайнего ряда………………………………………………7

3.1. Выбор глубины заложения………………………………………………....7

3.2. Определение размеров подошвы фундамента…………………………….9

3.3. Расчет осадки основания фундамента…………………………………… 12

3.4. Расчет элементов фундамента по прочности……………………………. 15

3.4.1. Конструирование фундамента…………………………………………...15

3.4.2. Определение сечений арматуры плитной части фундамента…………17

4. Проектирование свайных фундаментов…………………………………….19

4.1. Выбор вида сваи и определение её размеров……………………………. 19

4.2. Определение несущей способности сваи………………………………… 20

4.3. Размещение сваи под ростверком и проверка нагрузок……………….....21

5. Сравнение вариантов…………………………………………………………24

6. Проектирование ленточных фундаментов…………………………………..25

6.1. Сбор нагрузок………………………………………………………………..25

6.2. Проектирование ленточных фундаментов в стадии незавершенного строительства…………………………………………………………………………27

7.Список литературы……………………………………………………………31

Место строительства – Ростов-на-Дону относится к II снеговому району, к III району по давлению ветра, при средней скорости ветра в зимний период V = 5-7 м/с. В соответствии с нормами сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму для Ростова Mt = 13,9.

В результате проведенных инженерно-геологических изысканий установлен геолого-литологический разрез грунтовой толщи:

слой №1 (от 0 до 0,9 — 1м) — почвенно-растительный;

слой №2 (от 0,9-1м до 7.5-8 м) – суглинок светло-коричневый

слой №3 (от 7,5-8 м до разведанной глубины 15 м) – суглинок красновато-бурый

Подземные воды не встречены. Их подъем не прогнозируется.

Статистический анализ физических показателей грунтов позволил выделить в толще инженерно-геологические элементы (ИГЭ). Поскольку слой №1, который заведомо должен быть прорезан фундаментами, находится выше глубины промерзания и не оказывает существенного влияния на результаты расчетов, то его объединяют со слоем №2 в один инженерно-геологический элемент ИГЭ-1, распространяющийся от поверхности до глубины 7,5-8м. Ниже находится ИГЭ-2, глубину распространения которого принимаем от 8 м до разведанной глубины. Обобщенные физико-механические характеристики грунтов представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Физико-механические характеристики грунтов.

Номер Слоя	ρII	ρS	W	Wp	WL	e	CI	φI	CII	φII
т/м3	т/м3	в долях единиц	кПа	град	кПа	град
ИГЭ-1	1,77	2,68	0,18	0,21	0,37	0,80	13	19	19	22
ИГЭ-2	1,85	2,69	0,22	0,25	0,41	0,78	14	21	20	23

Производим классификацию грунтов по ГОСТ 25100-82*.

ИГЭ-1

Число пластичности :

IP = (WL — WP )*100% =(0,37-0,21)*100%=16%.

Т.к. 7<IL=16<17 грунт является суглинком

Показатель текучести:

где Wp и WL — влажность грунта на границах текучести и раскатывания (верхней и нижние границах пластичности), выраженные в процентах.

При Il ≤0 суглинок имеет твердую консистенцию.

Для суглинка имеющего Il =0 и е=0,80 получаем:

Расчетное сопротивление R0=225 кПа.

Модуль деформации Е = 14 мПа(в запас надежности принято для е=0.85 ).

ИГЭ-2

Число пластичности :

IP = (WL — WP )*100% =(0,41-0,25)*100%=16%.

Т.к. IL=16<17 грунт является суглинком

Показатель текучести:

При Il ≤0 суглинок имеет твердую консистенцию.

Для глины имеющей Il =0 и е=0,78 получаем:

Расчетное сопротивление R0=235 кПа.

Модуль деформации Е = 14 мПа(в запас надежности принято для е=0.85 ).

Поскольку грунты не обладают специфическими свойствами, в районе строительства не ожидается проявления опасных инженерно-геологических процессов, грунты обоих ИГЭ имеют значение R0> 150 кПа и Е>5000кПа, то на данном этапе проектирования можно сделать вывод о том, что оба слоя могут служить в качестве естественного основания.

Верхний почвенно-растительный слой в пределах застройки срезается на глубину 0,5 м и используется в дальнейшем для озеленения территории проектируемого промышленного предприятия.

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ И КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ. СБОР НАГРУЗОК НА КОЛОННУ.

Необходимо запроектировать фундаменты для одноэтажного двухпролетного цеха, относящегося ко II классу ответственности. Коэффициент надежности по назначению, согласно СНиП 2.01.07-85 для II класса γn = 0,95. В цехе в каждом пролете расположены по два мостовых крана грузоподъёмностью по 50т при круглосуточной работе. Режим работы кранов 7К. Предельный относительный эксцентриситет приложения равнодействующей в подошве фундамента εu = 1/6. Технологическое оборудование и заглубление помещения не оказывают влияния на фундаменты.

Среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам цеха, в зимней период равна 15° С. Нагрузки на полы цеха вблизи колонн крайнего ряда отсутствуют.

Проектируемое одноэтажное производственное здание имеет полный железобетонный каркас. Предельная осадка для такого здания Su = 8 см, предельный крен не нормируется. В надземной части здания не предусмотрены специальные конструктивные мероприятия по приспособлению к восприятию усилий от деформации основания, поэтому конструктивная схема здания — гибкая. Полы в цехе — бетонные по грунту.

Проектируется фундамент под типовую сборную двухветвевую колонну крайнего ряда с размерами bс х lс = 500 х 1000 мм, отметка пяты колонны -1,050, шаг колонны 6 м.

Нагрузки на фундамент определяем в уровне его обреза в невыгодных сочетаниях для расчета по первой и второй группам предельных состояний.

Сочетание с наибольшим моментом по часовой стрелке:

Сочетание с наибольшим моментом против часовой стрелки:

Сочетания для расчета по первой группе предельных состояний.

Сочетание с наибольшим моментом по часовой стрелке:

Сочетание с наибольшим моментом против часовой стрелки:

Таблица 2

Нагрузка на обрез фундамента.

Группа предельного состояния, в которой используются нагрузки	Номер сочетания	Значение нагрузок
М, кНм	N, кН	Q, кН
I (первая)	3	-1318	1404	-148
4	191	704	58
II (вторая)	1	-1095	1080	-117
2	87	580	41

где n = 6 м — шаг колонн;

γ = 18 кН/м3 — удельный вес кирпичной кладки;

Кn = 0.85 — коэффициент проёмности;

γn = 0,95 — коэффициент надежности по назначению.

Глубина заложения фундамента d из условия прорезки почвенно-растительного слоя должна быть больше 0,5 м (d > 0,5 м). Нормальная глубина сезонного промерзания грунтов определяется по формуле:

где Мt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимают по СНиПу 2.01.01-82*;

d0 — величина, принимаемая для суглинков и глин- 0,23;

Расчетная глубина сезонного промерзания при температуре в помещении 15°С с полами по грунту:

где Кn — коэффициент, учитывающий температуру воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, наличие подвала или техподполья, а также состав полов.

Из конструктивных требований к заделке колонны в стакан высота фундамента определяется по формуле:

hf >dc +hg +0.05 = 0.9+0.2 + 0.05 = 1.15 м.

dc >lc [1-0.8(lc -0.9)] = 1(l-0.8(l-0.9)] = 0.92м.

где dc — глубина заделки колонны в фундамент;

hg — расстояние от дна стакана до подошвы фундамента, принимаемое не менее 0,2 м.

lc – длинна сечения колонны.

0,05 – расстояние между торцом колонны и дном стакана, назначаемое для возможности рихтовки колонны при монтаже, м.

Принимаем для промздания hf > 1,5м. При этом высота фундамента кратна 300 мм.

Рис. 1. Схема проектируемого фундамента под крайнюю колонну цеха.

Рис. 2. Схемы к формированию габаритов фундаментов

В первом приближении площадь подошвы фундамента:

где NII — сумма всех вертикальных нагрузок в обрезе фундамента для расчетов по II группе предельных состояний, кН;

Ro — табличное значение расчетного сопротивления грунта, кПа;

γmt ~ среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах; принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м3 ;

d — принятая глубина заложения фундамента.

Задаваясь соотношением сторон b/l = 0.75

А=0,75·l2 ;

Отсюда l =3,36 и b= 2,52 м.

В соответствии с модулем 300 мм полагаем l=3,6 м, b=2,7 м.

Находим нагрузки в подошве фундамента:

Gf = b·l(d + 0.15)ymt γn =2,7*3,6(1.5 +0.15)20·0.95 =305 кН.

Для первого сочетания нагрузок:

Для второго сочетания нагрузок:

; ;

Расчётное сопротивление грунта основания:

где γcI, γсII — коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.01-83*;

Кz — коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента (Кz =1)

Mγ, Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83' в зависимости от угла внутреннего трения (для ; Mγ = 0,61, Mq = 3,4, Mc = 6,04).

усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d1 –глубина заложения фундамента, d1 =d;

db –высота подвала;

cII –значение коэффициента удельного сцепления.

Давление в подошве фундамента: ;

;

G1 – вес стены, приходящийся на фундамент, кН.

Gf – ориентировочный вес фундамента, грунта не его уступах и подготовки под полы, (нагрузка в подошве фундамента).

;

P1max =156*(1+6·0,11)=259кПа;

P2max =208·(1+6·0.11)=345кПа

Проверка условия:

РII1.2 ≤R: 156<299 PIImax1.2 ≤1.2R: 259<359

208<299 345<359

Условие выполняется, недонапряжение составляет не более 20%.

Окончательно принимаем b=2.7 м; l=3,6 м.

Подобранные ранее размеры подошвы фундамента должны быть достаточными, чтобы удовлетворялось условие расчета основания по деформациям

S≤Su ,

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

Su — предельное значение совместной деформации основания и сооружения, которое принимается согласно СНиП 2.02.01-83* .

Сначала разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементарные слои hi =0,4b=0,4·2,7=1,08 м. Принимаем hi =1,08 м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (z = 0) определяют по формуле:

где γII/ — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м;

d — глубина заложения фундамента от уровня планировки при срезке грунта, м.

кН/м2

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта σ zg на границе

слоев, расположенных на глубине z от подошвы фундамента, находят по следующей формуле:

где γIIi, hi — соответственно удельный вес, kH/м3 и толщина i-го слоя грунта, м.

Осадку основания с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства определяют от действия вертикальных дополнительных напряжений в грунте:

где α- коэффициент, принимаемый по СНиПу в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон η=l/b=3,6/2.7=1,333 м, и относительной глубины расположения слоя ζ=2z/b=2*108/270=0,8;

Р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Промежуточные вычисления производим в табличной форме (табл.3.).

Таблица 3

К расчету осадки основания фундамента.

z, см	ζ	η	α	σzp, кПа	σzp, кПа	σzpi, кПа	hi, см	E, кПа
1,333	1	27	182	167,44	108	14·103
108	0,8	1,333	0,84	46,548	152,88	124,67	108	14·103
216	1,6	1,333	0,53	66,096	96,46	76,804	108	14·103
324	2,4	1,333	0,314	85,644	57,148	46,956	108	14·103
432	3,2	1,333	0,202	105,19	36,764	31,031	108	14·103
540	4	1,333	0,139	124,74	25,298	Нижняя граница сжимаемой толщи
648	4,8	1,333	0,1	144,29	18,2

Находим нижнюю границу сжимаемой толщи и вычисляем осадку:

где σzpi — среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя, кПа;

hi, Ei -соответственно толщина, м, и модуль деформации, кПа, i-го слоя грунта;

n- число слоев, на которое разбито основание в пределах сжимаемой толщи.

Граница сжимаемой толщи находится на глубине z=5,40 м, так как здесь

σzp ≤0.2σzg.

Получим величину осадки :

Расчетное значение осадки основания свайного фундамента меньше предельного

S=2.76 см <Su =8 см.

Условие расчета основания по деформациям выполняется.

3.4.Производим расчет элементов фундамента по прочности

3.4.1. Конструирование фундамента .

Толщина стенки стакана в плоскости действия момента (вдоль оси ОХ) dq > 0,2·1,0 = 0,2 м; из плоскости момента, не менее 150 мм. Тогда размеры подколенника с учетом размеров колонны, толщины стенок, стакана и принятых зазоров в плане luc и buc должны составлять:

luc > 1.0+ 2dg + 0,15 = 1,0+2*0,12+0,15 = 1,55 м;

buc > 0.5 + 2dg + 0,15 = 0,5+2*0,15+0,15=0,95 м.

С учетом модуля 300 мм 1uс = 1,8 м, buc = 1,2 м.

Предположим, что плитная часть фундамента состоит из одной ступени высотой hi = 0,3 м. Рабочая высота нижней ступени при защитном слое бетона 35 мм и диаметре арматуры 20 мм:

h01 =300-35-20/2 =255 мм.

где h01 –рабочая высота бетона.

Определяем допускаемый вынос нижней ступени Сlmax =ho1 ·K

где К — определяется по таблице, принимая бетон класса В15.

где lc = 1м – высота сечения колонны;

b0 = 0,51м –толщина стены.

При p=390 кН для четвертого случая и В15 значение К1=2.2, тогда:

Clmax =h01 ·K = 0,255*2.2 = 0,561 м.

Фактический вынос нижней ступени вдоль стороны l составляет:

=(3,6-1,8)/2=0,9 м > 0.561 м

Так как Clmax <Сlfact принимаем две ступени: принимаем ширину первой ступени 450 мм, второй- 450 мм.

Cbmax =h01 ·K = 0,255*2.6 = 0,663 м

Cbmax <Сbfact, целесообразно принять две ступени, первая шириной 450 мм и вторая 300 мм .

Армирование подошвы фундамента :

Определяем количество рабочей арматуры вдоль длины подошвы в плоскости действия момента сразу на всю ширину подошвы. Вычисляем эксцентриситет:

eI3 =

Расчётные сечения принимаем по граням подколонника и колонны (см. рис. ниже).

Сечение 1-1

Вылет консоли С1 =450м

Рабочая высота h01 =255 мм

Момент от реактивного давления грунта:

Площадь арматуры А-III при Rs =365000 кПа:

Назначаем шаг рабочих стержней 200 мм. На ширину подошвы b=2,7м укладывается 2,7/0,2=13 стержней.

Расчетный диаметр одного стержня

Минимальный диаметр рабочей арматуры сеток подошв принимается равным 12 мм.

Марка сетки подошвы фундамента 2С 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

В качестве исходных данных для проектирования свайных фундаментов примем исходные данные, использованные для расчета фундамента стаканного типа на естественном основании (см. раздел 3).

В рассматриваемых местных условиях для проектируемого здания можно использовать практически все виды свай. В качестве варианта запроектируем фундаменты из забивных железобетонных цельных свай квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой и поперечным армированием по ГОСТ 19804.1-79*. Размеры поперечного сечения сваи принимаем 30 х 30 см.

Высоту ростверка назначаем 1,5 м. Тогда при отметке планировки -0,150 отметка подошвы будет -1,650, а толщина дна стакана 0,5м, что больше минимальной, равной 0,25. Так как на ростверк действуют горизонтальные силы, и моменты предусматриваем жесткое сопряжение ростверка со сваями путем заделки свай в ростверк на 500мм. Из них 400мм составляют на выпуски арматуры, а 100мм непосредственная заделка. Тогда условная отметка головы сваи будет -1,150.

Отметку острия сваи назначаем в зависимости от грунтовых условий строительной площадки. В качестве несущего пласта выбираем суглинок красновато-бурый, кровля которого находится на глубине 8,0 м. Сваи заглубляем в этот слой на 1,0 м, тогда отметка нижнего конца сваи будет -9,150.

Длину сваи определяем как разность между отметками головы и нижнего конца:

L=9,150-1,150 = 8м.

По ГОСТ 19804.1-79* марка сваи С 8-30. Так как свая опирается на сжимаемые грунты, то она относится к висячим.

4.2. Определение несущей способности сваи.

Несущей способностью сваи Fd называется расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи. Это максимальное усилие, которое может воспринять свая без разрушения грунта, контактирующего с ее поверхностью.

В расчетном методе несущая способность висячей сваи является суммой сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности:

где γс- коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γс =1;

R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,

R = 10100 кПа;

А — площадь опирания сваи на грунт, 0,3 х 0,3 = 0,09 м2;

U- наружный периметр поперечного сечения сваи, U= 4 х 0,3 = 1,2м;

fi — расчетное сопротивление i -го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;

hi толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

γcR γcf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под

нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта.

Для определения fi грунт на боковой поверхности сваи разделяем на однородные слои толщиной не более 2м. Находим среднюю глубину расположения слоя грунта (расстояние от середины слоя до уровня природного рельефа zi ). В зависимости от показателя текучести и наименования определяем значения расчетных сопротивлений грунта на боковой поверхности:

h2 =2,0м z1 =2.5м f1 =45кПа

h3 =2,0м z2 =4,5м f2 =54,5кПа

h4 =1.5м z3 =6.25м f3 =58,5 кПа

h5 =1.5м z4 =7,0м f4 =60 кПа

h5 =1.0м z5 =7.5м f5 =61,5 кПа

4.3. Размещение сваи под ростверком и проверка нагрузок.

Определяем нагрузку, допускаемую на сваю .

где γК -коэффициент надежности, учитывающий точность метода определения несущей способности одиночной сваи; при определении Fd расчетом значение принимается равным 1,4.

Количество свай вычисляем по формуле

где -максимальная для всех сочетаний сумма расчетных вертикальных нагрузок в обрезе фундамента, кН;

Gr — расчетный вес ростверка; на начальном этапе проектирования может быть приближенно принят .

Принимаем 4 сваи и располагаем их в два ряда.

Расстояние между осями свай назначаем минимальными 3bp =30,3=0,9

Определим нагрузку в подошве ростверка в обоих сочетаниях для расчета по первой группе предельных состояний. Вертикальная нагрузка N4 1 складывается из веса стены, ростверка и вертикальной силы от колонны, а момент MYI – из момента то веса стены, момента от колонны и момента от горизонтальной силы Q, приложенной в обрезе ростверка.

Уточненный вес ростверка:

где — коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 (постоянные нагрузки)

— коэффициент надежности по назначению, 0,95 для зданий II класса ответственности.

— соответственно длина, ширина подошвы и высота ростверка, м.

— среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м3 .

Нагрузки для 3,4 сочетания:

где Ndi, MYI – соответственно расчетная сжимающая сила, кН, и расчетный изгибающий момент по абсолютному значению, кН, относительно оси ОY плана свай в плоскости подошвы ростверка.

NdI3 = 1404+697+71 = 2172 кН.

Наибольшая из максимальных фактических нагрузок на сваю в обоих сочетаниях составляет 1106 кН. Рассчитываем перегруз сваи:

, что меньше допустимого при учете кратковременных нагрузок. Условие выполняется.

Строим условный фундамент.

Осредненное значение угла внутреннего трения

где — расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта, толщиной Hi ;

H – глубина погружения свай в грунт.

Размеры подошвы условного фундамента складываются из расстояния между осями крайних свай, стороны сечения сваи и 2, где — расстояние от внешней грани сваи до границы условного фундамента

Ширина подошвы условного фундамента:

Длина подошвы условного фундамента:

Глубина заложения условного фундамента: d = 9 м.

Вес условного фундамента:

Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:

Среднее давление в подошве фундамента:

Расчетное сопротивление грунта в подошве условного фундамента определяем по формуле:

Условие PIIY =306<R=605 кПа выполняется.

5. Сравнение вариантов

Сравнение вариантов фундаментов производим по расходу бетона в м3 .

1. Фундаменты мелкого заложения стаканного типа:

2. Свайные фундаменты:

Из расчетов видно, что расход бетона в свайных фундаментах больше чем в фундаментах мелкого заложения. Устройство свайных фундаментов требует привлечение специальной техники (копров) и требует больших затрат машин-смен и человеко-дней по сравнению с фундаментами мелкого заложения. Поэтому вариант с фундаментом мелкого заложения стаканного типа наиболее экономичен

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

Требуется запроектировать сборный сплошной ленточный фундамент под наружную продольную стену административно-бытового корпуса. Здание десятиэтажное, стены кирпичные толщиной bi = 0,51 м, удельный вес кладки 18 кН/м2. Расстояние между продольными стенами в осях I = 6,0 м, от стены до стены £0=5,6 м. Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит с полами из линолеума, вес 1 м перекрытия 2,8 кН (qi = 2,8 кПа). Покрытие — сборные ребристые железобетонные плиты, пароизоляция, утеплитель, трехслойный гидроизоляционный ковер, гравий, втопленный в битумную мастику (q2 = 3,5 кПа). Кровля — малоуклонная. Высота стены от уровня планировки до карниза Н = 30,450 м, коэффициент проемности m = 0,85.

Грунтовые условия строительной площадки, определенные инженерно-геологическими изысканиями.

Определяем нагрузки для расчетов по деформациям в уровне планировки.

Вес стены: N1 =1·0.51·30,45·0.85·18·0,95=206 кН/м

Грузовая площадь:

А=1*5,6/2=2,8м2

Вес 10 междуэтажных перекрытий: N2 =2.8·3·10=84 кН/м

Вес покрытия: N3 =3,5*2,8=9,8 кН/м

Врем. длит. нагрузка: N4 =2,8·0,5∙10=14 кН/м

Нагрузка на перекрытия при ее пониженном значении: N5 =0,7·10·2,8=19,6 кН/м

где 0,7 кПа — понижение значения

Интенсивность снеговой нагрузки: S0=0,86 кПа

q5 =1,0*0,86*0,7*0,5=0,301кПа.

Расчетная нагруагрузка на перекрытия от веса снега: N6 =3,0*0,301=0,9 кН/м

Cумма нагрузок: NII =N1 +N2 +N3 +φ·(N4 +N5 +N6 ),

где — коэффициент сочетания =0,95

NII =206+84+9,8+0.95*(14+19,6+0.9)=333 кН/м

Отдельно определяем вертикальную нагрузку от перекрытия над подвалом:

N 1 = А*3 + *(А*0,5 + А*0,7)

N 1 = 2,8*3 + 0,95*(2,8*0,5 + 2,8*0,7) = 12 кН/м.

Момент в уровне планировки на пог. м:

MII = N 1* e 1 = 12*0,21 = 2,4 кНм/м.

где N1 — вертикальная нагрузка от перекрытия над подвалом, включая собственный вес перекрытия, нагрузку от перегородок и нагрузку на перекрытие, кН;

e1 — эксцентриситет приложения нагрузки N1, м.

Эксцентриситет приложения этой нагрузки составляет

где с — длина заделки плиты в стену, принимаемая не менее 0,12 м .

Учитывая, что рассматриваемое здание относится ко II классу ответственности, полученные значения умножаем на коэффициент надежности по назначению

γ n =0,95. Тогда значения нагрузок для расчета по деформациям

NII =333*0,95=316 кН/м.

MII =2.4*0.95=2.3 кНм/м.

Из конструктивных соображений (обеспечение проектной высоты подвала) отметку подошвы фундамента назначаем — 3.60 м .

Тогда:

— при высоте фундаментной плиты 0,3 м и высоте каждого из пяти рядов стеновых блоков по 0,6 м перекрытие над подвалом укладывается на верхний блок;

— условие недопущения выпора грунта из-под подошвы фундамента соблюдается, так как

hs + hsf = 0,6м > 0,5м;

— глубина заложения фундамента d, равная 3,15м, значительно превышает расчетную глубину сезонного промерзания грунта, следовательно, условие недопущения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундамента соблюдается;

— основанием фундамента будет суглинок светло-коричневый (ИГЭ-1), с расчетным сопротивлением грунта R = 225кПа

Определим предварительное значение ширины подошвы ленточного

фундамента b0:

Подбираем марку железобетонной фундаментной плиты ФЛ 20.30

шириной b = 2 м, l = 2,98 м.

вычислим уточненное расчетное сопротивление грунта:

где — коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.01-83*;

К — коэффициент, К= 1, если прочностные характеристики грунта (C и f ) приняты по таблицам СНиП или региональных нормативов;

Mg, Mq, Mc — коэффициенты, в зависимости от угла внутреннего трения fll ;

Кz — коэффициент; при b < 10 м Кz =1 ;

b — ширина подошвы фундамента, м;

— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3

— то же, залегающих выше подошвы;

Сll — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

В этой формуле приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала :

где hs =0.4 м – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны пола подвала,

hcf = 0,2 м – толщина конструкций пола подвала

γ cf = 24 кН/м³ – расчетное значение удельного веса конструкций пола подвала

уточним ширину подошвы фундамента с учетом вычисленного значения R:

принимаем фундаментную плиту ФЛ 12.24.

шириной b = 1,2м ,

высотой hp = 0,3 м ,

длиной = 2.38 м ,

Расход материалов:

Бетон — 0,65 м3

Сталь – 6,3 м3

Масса плиты: 1.63 т.

Определяем вертикальные нагрузки в уровне подошвы фундамента. Стену подвала назначаем из фундаментных стеновых блоков сплошных из тяжелого бетона шириной b ’ = 0,5 м марки ФБС 24.5.6 – Т .

Вес стены подвала:

Вес фундаментной плиты:

где Gp , lp – соответственно вес и длина фундаментной плиты.

Вес грунта на левом уступе фундаментной плиты:

где

Усилия от временной нагрузки на внешней стороне фундамента:

Сумма вертикальных нагрузок в уровне подошвы фундамента:

Выбираем расчетную схему. Для этого проверяем соотношение b ’/ b :

Т.о. на грунт передается только вертикальная нагрузка.

Интенсивность активного бокового давления грунта в уровне поверхности планировки: σа1 =17,1·0,58·tg2 (450-17,10/2)=5,41кПа

hЭ =10/17,1=0,58м

φ/II =190*0.9=17,10

Интенсивность активного бокового давления в уровне подошвы фундамента:

σа2 =17,1*(0,58+5,41)*tg2 (450-17,10/2)=55,88 кПа

Момент в заделке от действия равномерно распределённой нагрузки

q= σа1 =5,41 кПа. =5,41/4,2=1,29

М1 =-5,41*5,412 /8*(2-1,29)2 =-9,98 кНм

Момент в заделке от действия треугольной нагрузки q= σа2 — σа1 =55,88-5,41=50,47 кПа.

М2 =-50,47*5,412 /120*(3 * 1,292 -15*1,29+20) =-69,45кНм

Момент в заделке от веса грунта на уступе фундаментной плиты

М3 = G3 · е3 = G3 ·( b+ b1 )/4=21,93*(1,2+0,5)/4=10,42кНм

Момент в заделке от веса грунта на уступе фундаментной плиты

М4 = G4 ·( b+ b1 )/4=4,5*(1,2+0,5)/4=2,14 кНм

Момент в заделке от действия момента М11, приложенного в уровне перекрытия над подвалом

М5 = 2,3/2=1,15 кНм

Суммарный момент в подошве фундамента

ΣМ=-9,98-69,45+10,42+2,14+1,15==-65,72 кНм

Определяем эксцентриситет и его относительное значение.

Рmax =316(1+6*0.12)/1,2=388кПа

388<1.2*332=399 кПа

Недогруз составляет менее 20%.

7.Список литературы:

1. Гильман Я. Д., Логутин В. В. Проектирование оснований и фундаментов (для студентов и проектировщиков) — Ростов н/Д: РГАС, 1996.

2. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. — М.Минстрой России.

3. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М.: — ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

www.ronl.ru

Столбчатые фундаменты - Интэгросс

СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании.

Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2–2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).

Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон – 400 мм; бутобетон – 400 мм; кладка из естественного камня – 600 мм, из бута-плитняка – 400 мм, из кирпича выше уровня земли – 380 мм, а при перевязке с забиркой – 250 мм).

Рис.1 Столбчатый фундамент

а) — план фундамента, б) — сечение по цоколю.

1 — Бутовый столб; 2 — зазор 50 мм; 3 — отмостка;4 — гидроизоляция;5 — рядовая перемычка; 6 — горбыль;

ДОСТОИНСТВА

— экономичны;

— не трудоемки.

НЕДОСТАТКИ

— недостаточная устойчивость в горизонтально подвижных грунтах;

— ограниченное применение на слабонесущих грунтах при строительстве зданий с тыжелыми стенами;

— сложность с устройством цоколя.

Автор публикации

не в сети 5 месяцев

Денис Зюганов

Комментарии: 0Публикации: 6Регистрация: 09-09-2017

integross.net

К лекции фундаменты — презентация

Фундаменты Фундамент является основным конструктивным элементом несущего остова здания, принимающим на себя все нагрузки строения и передающим их на грунт. Виды фундаментов дома Виды фундаментов, применяемые при строительстве малоэтажных жилых кирпичных и деревянных домов по типу конструкции и технологии изготовления делятся на ленточные, плитные, столбчатые и свайные. Конструкции этих видов делают монолитными или сборными из бетонных блоков. Отличаются друг от друга виды фундаментных оснований под деревянный или кирпичный дом не только формой и технологией изготовления, но и какие задачи строительства они решают, ценой технологии монтажа конкретного вида конструкции. Виды ленточных фундаментов: монолитные, сборные конструкции дома Строительство ленточного вида фундамента производят непосредственно под стены кирпичного, деревянного дома или под конструкции отдельных столбчатых опор или колонн. В первом случае изготовления, конструкции ленточных оснований имеют вид непрерывных подземных монолитных или сборных стен кирпичного дома, во втором — изготовление ленточной конструкции под кирпичный или деревянный дом по технологии выполняют из железобетонных перекрестных балок или бетонных блоков. Строительство ленточного вида оснований дома, монолитных или сборных из бетонных блоков, целесообразно для зданий с тяжелыми (каменными, бетонными, кирпичными) стенами, при устройстве теплых подвалов и цокольных этажей под деревянным домом, а также при неглубоком заложении ленточных оснований каменного, бетонного, кирпичного или деревянного дома, при монтаже на сухих видах грунта. Цена технологии изготовления такого вида оснований под дом и монолитного и сборного из блоков достаточно высока. Конструкции ленточных оснований под кирпичный, бетонный, деревянный дом, опоры или колонны, делают монолитными и сборными из бетонных блоков. Для строительства ленточных монолитных оснований кирпичного дома на дне котлована делают монтаж опалубки, изготовление конструкции арматурного каркаса. Затем между стенками опалубки монолитного ленточного основания дома заливается бетон. При этом чем лучше выполнено изготовление опалубки, тем более гладкими получаются стенки конструкции ленточного монолитного основания кирпичного дома, тем слабее на них воздействуют силы морозного пучения. Не стоит экономить на цене опалубки при ее изготовлении. Стенки монолитного ленточного фундамента под бетонный, кирпичный дом, после изготовления, иногда смазывают различными видами отработанных машинных масел или делают их покрытыми пленкой. Это делает ленточные монолитные конструции после изготовления еще более гладкими, невосприимчивыми к силам морозного пучения. Ленточный фундамент примеры:Столбчатые фундаменты Столбчатый фундамент — это система сборных столбчатых опор, монтаж конструкции которых делают под стены деревянных зданий, столбы или колонны. Цена изготовления и монтажа столбчатых опор сравнительно невысока. Столбчатые основания изготавливают в виде расставленных через определенные промежутки столбов, колонн или блоков. Сверху столбчатые опоры соединяют железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другим видом перемычек, на которых выполняют монтаж основных конструкций деревянного здания. Изготовление колонн столбчатых фундаментов целесообразно для вида грунтов глубокого промерзания. Монтаж столбчатых колонн делают в тех случаях, когда основная нагрузка от деревянного дома на столбчатый фундамент не очень высока, а давление на грунт не превышает нормативного. Столбчатые фундаменты изготавливают под деревянные дома с легкими стенами и без подвалов — рубленые, каркасные, щитовые. Монтаж столбчатых конструкций, колонн делают во всех углах и в точках пересечения деревянных стен. Столбы или колонны столбчатых оснований изготавливают из различных материалов, доступных по цене. Столбчатые основания, колонны делают из бетона, природного камня, кирпичные или из сборных блоков. Расстояние между столбами, колоннами при монтаже столбчатых конструкций обычно не превышает 2,5-3,0 метров. Для создания жесткой устойчивой столбчатой конструкции, по верху столбов выполняют монтаж обвязочных балок (металлических или деревянных). Невозможно применение столбчатых фундаментов и колонн под деревянный дом на площадках с перепадом высот. При таких условиях возникает опасность опрокидывания столбчатой колонны после монтажа из-за бокового давления грунта. Примеры столбчатых фундаментов:

freedocs.xyz

4. Фундаменты — презентация

КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ Тема 3 3.1. Классификация фундаментов и требования к ним Фундаменты – это подземные конструкции зданий, воспринимающие нагрузку от массы здания и распределяющие ее на грунт. По конструктивному типу и форме : Ленточные - непрерывные ленты под несущими стенами или каркасом наземной части здания. Столбчатые – в виде отдельных столбов. Для каркасных и бескаркасных зданий. Свайные – применяют на слабых грунтах, при глубоком залегании прочных пород, больших нагрузках. Сплошные - из монолитной фундаментной плиты, устраиваемойпод всю площадь здания. Классификация фундаментов По методу возведения Сборные Монолитные 3.2. Ленточные фундаменты Технологическая простота выполнения Возможность использовать фундамент как стену подвала Высокая несущая способность Преимущества:Виды ленточных фундаментов по способу возведения Монолитные Сборные Виды ленточных фундаментов по материалу Бутовые – из камней, уложенных с перевязкой швов Бутобетонные – из камня, втопленного в бетонную смесь Бетонные Железобетонные Ленточный бутовый фундамент 1. бутовая кладка;2. обратная засыпка грунтом;3. подушка из песка;5. замок из глины 3.3. Столбчатые фундаменты Преимущества:снижение расхода материалов и трудозатрат Недостатки:невысокие прочностные характеристики проблемы с возведением цоколя или подвала Под стены Под отдельные опоры Применяются под стены малоэтажных зданий в случае отсутствия подвалов, а также при большой глубине заложения фундаментов Каркасные здания возводят на столбчатых фундаментах «стаканного» типа с углублением для установки колонн 1 – столбчатый фундамент;2 – гидроизоляция;3 – фундаментная балка;4 – гравий, керамзит 3.3. Столбчатые фундаменты 3.4. Свайные фундаменты Выполняют из свай, объединенных сверху ростверком. Устраивают при слабых грунтах и больших нагрузках. По материалу Железобетонные Деревянные Классификация свайных фундаментов Металлические По способу погружения:Набивные Забивные Классификация свайных фундаментов Внедряют в грунт вдавливанием Бурят отверстия и заполняют их бетонной смесью Винтовые По способу погружения Классификация свайных фундаментов Сваи со стальными наконечниками внедряют в грунт завинчиванием По характеру работы Сваи-стойки передают нагрузку от здания на плотные массивы грунта. Висячие сваи уплотняют основание за счет сил трения, возникающих на боковой поверхности свай от воздействия грунта. а — висячие сваи; б — сваи-стойки:1 — плотный известняк;2 — суглинок илистый;3 — ял;4 — илистый весок;5 — торф;6 — растительный слой Классификация свайных фундаментов 3.5. Сплошные фундаменты Фундамент в виде монолитной железобетонной плиты устраивают под всей площадью здания. Возводят при значительных нагрузках или при неоднородных и слабых грунтах основания. Преимущества:здание стоит на единой и жесткой плите, что исключает возможность появления трещин и деформаций. Недостатки:является наиболее дорогим видом, так как значительно повышены расход материалов, затраты на монтаж и расходы на земляные работы. 3.5. Сплошные фундаменты 1 - Плита из арматурного бетона 2 - Арматурная сетка 1 Конструкция незаглубленной фундаментной плиты способна выравнивать перемещения грунта (плавающий фундамент) 1 3.5. Сплошные фундаменты от грунтовой сырости Горизонтальная гидроизоляция:укладывается по верху фундамента. Вертикальная гидроизоляция: окраска наружной поверхности стен фундамента мастикой. Слой гидроизоляции в толще пола подвала и на наружной поверхности фундамента. от грунтовых вод 3.6. Защита подземной части здания 1 – цементный раствор;2 – окраска битумом;3 – рулонная гидроизоляция;4 – бетонный пол

freedocs.xyz

Усиление столбчатых фундаментов установкой дополнительных элементов

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: [email protected]

Мы в социальных сетях

Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам

ВКонтакте >

Что такое Myslide.ru?

Myslide.ru - это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей >