Расчет фундамента здания
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
Наименование грунта. Характеристики |
Суглинок лессовидный |
Супесь лессовая |
Суглинок лессовидный |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Мощность слоя, h(м) |
3,2 |
4,2 |
4,3 |
|
γs, кН/м3 |
26,9 |
26,9 |
26,7 |
|
γ, кН/м3 |
17,9 |
17,1 |
17,9 |
|
W |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
|
E/Esat, МПа |
8/3,5 |
7,7/3,5 |
8/2,4 |
|
Psl, кПа |
120 |
80 |
70 |
|
εsl при σzg, кПа |
50 |
0,006 |
0,005 |
0,007 |
150 |
0,022 |
0,024 |
0,023 |
|
250 |
0,031 |
0,032 |
0,030 |
|
φ, град |
20 |
20 |
18 |
|
с, кПа |
20 |
20 |
19 |
Определение типа грунтовых условий по просадочности:
γdi = γdi / 1+wi , кН/м3
γd1=17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м3;
γd2 = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м3;
γd3 = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м3;
n = 1-γd / γs
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:
γsat i = γdi + Sr × n × γw , кН/м3
где γw =10 кН/м3;
Sr = 0,8 – для суглинок;
Sr = 0,85 – для супеси;
γsat 1 =15,04+0,8×0,44×10=18,56 кН/м3;
γsat 2 =14,49+0,85×0,46×10=18,4 кН/м3;
γsat 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:
σzg i = ∑ γsat i× h i , кПа
σzg i =18,56×3,2=59,392 кПа;
σzg i =59,392+18,4×4,2=136,672 кПа;
σzg i =136,672+18,716×4,3=217,151 кПа;
3. Строим эпюру напряжений σzg
4. На схеме строим эпюры начального просадочного давления Psl
Грунт считается просадочным от собственного веса в пределах участка толщиной hsl i, где выполняется условие: Psl < σzg
5. В пределах каждого просадочного слоя hsl i определяется среднее напряжение σz sl i :
σz sl 2=(80+136.672)/2=98.03 кПа;
σz sl 3=(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;
6. Строим графики зависимости εsl = f (σzg)
По графику определяем значение εsl i, соответствующее σz sl i
7. Определяем просадку грунта от собственного веса:
S sl i g =∑ εsl i× hsl 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:
σzg 0 = γ × d, кПа
σzg 0=17,9×1,8=32,22 кПа
2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:
Р = (N/b×l) + d× γ , кПа
Р =(780/1,8×2,7)+1,8×20=196,5 кПа
3. Определение допустимых напряжений от внешнего давления на отметке подошвы фундамента:
σzр 0 = Р - σzg 0, кПа
σzр 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:
σzр= α×σzр 0 , где α (η,ξ) по табл.
6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:
S= β ∑ (σzр i × hi) / Е i ,
где β=0,8
ξ |
z i, см |
α |
σzр, кПа |
σzр i, кПа |
h i, см |
Е i, кПа |
S i, см |
|
0 |
0 |
1.000 |
164.28 |
152.21 |
3500 |
2.5 |
|
|
0.8 |
0.72 |
0.853 |
140.13 |
|||||
114.75 |
72 |
1.89 |
||||||
1.6 |
1.44 |
0.544 |
89.37 |
|||||
72.37 |
72 |
1.19 |
||||||
2.4 |
2.16 |
0.337 |
55.36 |
|||||
45.75 |
72 |
0.75 |
||||||
3.2 |
2.88 |
0.22 |
36.14 |
|||||
30.64 |
72 |
0.5 |
||||||
4.0 |
3.6 |
0.153 |
25.13 |
|||||
20.54 |
72 |
0.34 |
||||||
4.8 |
4.32 |
0.097 |
15.94 |
|||||
15.37 |
72 |
0.25 |
||||||
5.6 |
5.04 |
0.09 |
14.79 |
|||||
12.82 |
72 |
0.21 |
||||||
6.4 |
5.76 |
0.066 |
10.84 |
|||||
9.69 |
- |
- |
- |
|||||
7.2 |
6.48 |
0.052 |
8.54 |
|||||
7.8 |
- |
- |
- |
|||||
8.0 |
7.2 |
0.043 |
7.06 |
|||||
6.41 |
- |
- |
- |
|||||
8.8 |
7.92 |
0.035 |
5.75 |
|||||
5.34 |
- |
- |
- |
|||||
9.6 |
8.64 |
0.03 |
4.93 |
|||||
4.77 |
- |
- |
- |
|||||
10.4 |
9.36 |
0.026 |
4.6 |
|||||
4.19 |
- |
- |
- |
|||||
11.2 |
10.08 |
0.023 |
3.78 |
|||||
3.45 |
- |
- |
- |
|||||
12.0 |
10.8 |
0.019 |
3.12 |
7.Определяем осадку фундамента: Sф=∑Si=7.63см
7.1 На схеме строим суммарную эпюру напряжений: σz= σzр+ σzg
7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления Psl i
7.3 Определяем среднее напряжение σz sl i в каждом проседающем слое:
σz sl 1=(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;
σz sl 2=(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;
σz sl 3=(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;
8. Определяем просадку фундамента:
9. Ssl i р=∑ hsl i×εsl i×к sl i ,
где εsl i f (σz sl i);
εsl 1=0.02358; εsl 2=0.02313; εsl 3=0.02529;
к sl i =0,5+1,5(P- Psl 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;
Ssl 1 р=1.4×0.02358×1.648=0.054 м;
Ssl 2 р=4.2×0.02313×2.248=0.218 м; Ssl р=0.533 м;
Ssl 3 р=4.3×0.02529×2.398=0.261 м;
10. Определяем суммарную деформацию основания:
S= Sф +Ssl р ;
S= 7.63+53.3=60.93см > Smax, 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:
IL=/WL- WP; 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;
IL 1=/0.26-0.18=0.925;
IL 2=/0.24- 0.18=1.766;
IL 3=/0.28- 0.19=0.9;
В качестве несущего слоя принимаем глину с IL=0;
2.Определяем длину свай:
Lсв=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.
№№ услов. слоя |
Zi, м |
IL |
u, м |
Сопротивление трению по боковой поверхности |
Отрицательные силы трения по боковой поверхности, Рn, кН |
|||||||
крупность песка |
hi, м |
fi, кН/м2 |
u·γcf· fi · hi |
φI, град |
СI, кПа |
tg φI |
σzg,i кН/м2 |
τi, кН/м2 |
Рn= τi· hi · u, кН |
|||
1 |
2,5 |
0,925 |
1,4 |
1,4 |
- |
- |
17,4 |
13,3 |
0,3134 |
39,35 |
21,93 |
42,98 |
2 |
4,2 |
1.766 |
1,4 |
2,0 |
- |
- |
17,4 |
13,3 |
70,95 |
28,87 |
80,84 |
|
3 |
6,2 |
1,4 |
2,0 |
- |
- |
112,05 |
37,88 |
106,06 |
||||
4 |
7,3 |
1,4 |
0,2 |
- |
- |
135,45 |
43,02 |
12,05 |
||||
5 |
8,4 |
0,9 |
1,4 |
2,0 |
- |
- |
15,7 |
12,7 |
0,2811 |
154,8 |
43,02 |
120,46 |
6 |
9,545 |
1,4 |
0,291 |
- |
- |
176,7 |
43,02 |
17,53 |
||||
7 |
10,691 |
1,4 |
2,0 |
7 |
19,6 |
∑ 379,92 |
||||||
8 |
11,695 |
1,4 |
0,009 |
7 |
0,09 |
|||||||
9 |
12,5 |
0 |
1,4 |
1,6 |
7 |
15,68 |
- |
- |
|
∑ 35,37
4.Определяем расчетную нагрузку на сваю в грунтовых условиях II типа по просадочности с учетом отрицательного трения по формуле:
Nсв=(Fd / γк) - γс ·Рn , кН
где
γс- коэффициент условия работы, зависящий от просадки грунта от собственного веса ; γс=0, если Ssl ≤ 5см;
свайный фундамент грунт просадка
γс=0,8 , если Ssl ≥ 2· Su=16см;
hsl
Рn = u∑τi·hi – отрицательная сила трения;
i=1
τi = 0,7 σzg,i · tg φI + СI – расчетное сопротивление грунта сдвигу, определяемое до глубины hsl=6м; при глубине hsl > 6м τi принимается постоянным и равным значению на глубине 6м.
φI, СI – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, соответственно.
φI = φ/1,15 [град.] ; СI = С/1,5 [кПа] ;
σzg,i– вертикальная нагрузка от собственного веса грунта в середине i-го условного слоя;
Fd = γс(γсr•R•A+ u∑ γсf •fi • hi) , кН
Fd = 1• (1•11400 • 0,123+35,37) = 1437,57 кН
Nсв = (1437,57/1) – 0,72·379,92 = 1164,03 кН
Больше работ по теме:
Предмет: Строительство
Тип работы: Контрольная работа
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ