Механика грунтов основания и фундаменты

1 Выбор задания на курсовой проект.
2 Определение характеристик грунтов
3 Фундамент мелкого заложения (I тип)
3.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента мелкого заложения
3.2 Определение размеров подошвы фундамента
3.3 Проверка слабого подстилающего слоя супесей
3.4 Конструирование фундамента
3.5 Определение конечной осадки основания фундамента
4 Свайный фундамент
4.1 Определение требуемого числа свай и конструирование ростверка
4.2 Определение осадки основания свайного фундамента
5 Определение стоимости вариантов фундамента №1
6 Фундамент мелкого заложения под крайнюю колонну №2
7 Фундамент мелкого заложения под крайнюю колонну №3
Список использованной литературы

Принимаем высоту фундамента 900 мм. Тогда глубина заложения фундамента: = 0,9+0,7 = 1,6 м.Предварительно ширину фундамента определяем по условному расчетному сопротивлению: = (1600/2/(400-20*1,6))^0,5 = 1,5 м,где – осреднённый удельный вес фундамента и грунта, принимаемый равным 20 кН/м3; = 1600 кН – нагрузка на фундамент; = 400 кПа (песок средней крупности, неплотный); = 1800/900 = – отношение сторон подошвы фундамента; = 1,6 м – глубина заложения фундамента от уровня планировки.Расчетное сопротивление грунта:где = 1,4; = 1,0; = 1,0; = 1,0; = 1,44; = 6,76; = 8,88; = = кН/м3; = 0 (песок рыхлый); = 1,6 м; = 1,5 м; = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,5*18,93+6,76*1,6*18,93) = 343,89 кПа.Уточняем : = (1600/2/(-20*1,6))^0,5 = м > 1,5 м,при этом разница составляет 0,1 м, что допустимо. Принимаем = 1,5 м.Тогда = 2*1,5 = 3,0 м.Окончательно, размеры подошвы 1,5х3,0 м ( = кПа).Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:; = 1600/(1,5*3,0)+1,6*20 = 387,56 кПа > = 343,89 кПа.Повышаем размеры фундамента на один шаг с сохранением соотношения сторон, принимаем = 1,8 м, = 3,3 м. Тогда: = 355,34 кПа; = 1600/(1,8*3,3)+1,6*20 = 301,36 кПа< = 355,34 кПа,оставляем принятые размеры.Краевые давления под подошвой фундамента:;,где = 1,8*3,3^2/6 = 3,27 м3 – момент сопротивления подошвы фундамента; = 301,36+380/3,27 = 417,57кПа < = 1,2*355,34 = 426,41кПа; = 301,36-380/3,27 = 185,15 кПа > 0.Условие выполняется, окончательно принимаем фундамент с размерами плитной части 1,8х3,3 м.Проверим выполнение условия:.Для супеси: = 22о, =9 кПа. = 18,93*2,9 = 54,9 кПа.Дополнительное давление на глубине от подошвы фундамента:,по табл.1 приложения 2 [1] при = 2*1,3/1,8 = 1,4 м и =2,0, имеем = 0,657: = 0,657*(301,36-54,9) = 161,92 кПа.Площадь условного фундамента: = (1600+1,6*20*1,8*3,3)/161,92 = 11,06 м2.Ширина условного фундамента: = (11,06+0,75^2)^0,5-0,75 = 2,7 м,где = (3,3-1,8)/2 = 0,75м.Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента при = 2,7 м: = 1,2*1,0/1,0*(0,61*1,0*2,7*19,91+3,44*2,9*18,93+6,04*9) = 331,2 кПа. = +54,9 = кПа < = кПа.Условие выполняется, поэтому оставляем принятые размеры фундамента.Принимаем класс бетона В15.Наибольший допустимый вынос нижней ступени:,где = 2,58 – при классе В15 и = 0,43 МПа.Принимаем высоту нижней ступени = 300 мм. Тогда рабочая высота бетона: = 300-80 = 220 мм; = 2,58*220 = 567,6 568 мм.Фактический вынос плиты: = 0,5*(1800-500-2*200) = 450 мм <.Следовательно, одной ступени будет достаточно.Рис. 57 Фундамент мелкого заложения под крайнюю колонну №3Принимаем в качестве несущего слоя слой №1 – пески средней крупности. Колонны – железобетонные.Нагрузка на обрез фундамента: N=380 кН, М=40 кНм.Обрез фундамента на отм. (-0,150 м).Расчетная глубина сезонного промерзания: = 0,66*1,65 = 1,09 м.Высоту фундамента назначаем из конструктивных соображений. Принимаем высоту фундамента 1200 мм.Тогда глубина заложения фундамента: = 1,2 +0,15 = 1,35 м.Предварительно ширину фундамента определяем по условному расчетному сопротивлению: = (380/1/(400-20*1,35))^0,5 = 1,0 м,где – осреднённый удельный вес фундамента и грунта, принимаемый равным 20 кН/м3; = 380 кН – нагрузка на фундамент; = 400 кПа (песок средней крупности, неплотный);– отношение сторон подошвы фундамента, принимаем квадратный в плане фундамент, т.е. = 1; = 1,35 м – глубина заложения фундамента от уровня планировки.Расчетное сопротивление грунта:где = 1,4; = 1,0; = 1,0; = 1,0; = 1,44; = 6,76; = 8,88; = = кН/м3; = 0 (песок рыхлый); = 1,35 м; = 1,0 м; = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,0*18,93+6,76*1,35*18,93) = 280,02 кПа.Уточняем : = (380/1/(280,02-20*1,35))^0,5 = м > 1,0 м,при этом разница превышает 0,1 м, принимаем = 1,2 м и повторяем расчет: = 1,4*1,0/1,0*(1,44*1,0*1,2*18,93+6,76*1,35*18,93) = 287,65 кПа. = (380/1/(287,65-20*1,35))^0,5 = 1,21 > 1,2 м,при этом разница составила 0,01 м, что в допуске. Принимаем = 1,2 м. Тогда = *1,2 = 1,2 м.Окончательно, размеры подошвы 1,2х1,2 м ( = 287,65 кПа).Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:; = 380/(1,2*1,2)+1,35*20 = 290,89 кПа > = 287,65 кПа.Повышаем размеры фундамента на один шаг с сохранением соотношения сторон, принимаем = 1,5 м, = 1,5 м. Тогда: = 299,1 кПа; = 380/(1,5*1,5)+1,35*20 = 195,89 кПа< = 299,1 кПа,оставляем принятые размеры.Краевые давления под подошвой фундамента:;,где = 1,5^3/6 = 0,56 м3 – момент сопротивления подошвы фундамента; = 195,89+40/0,56 = 267,32кПа < = 1,2*299,1 = 358,9кПа; = 195,89-40/0,56 = 124,46 кПа > 0.Условие выполняется, окончательно принимаем фундамент с размерами плитной части 1,5х1,5 м.Проверим выполнение условия:.Для супеси: = 22о, =9 кПа. = 18,93*2,9 = 54,9 кПа.Дополнительное давление на глубине от подошвы фундамента:,по табл.1 приложения 2 [1] при = 2*1,3/1,5 = 1,7 м и = 1,0, имеем = 0,419: = 0,419*(195,89-54,9) = 59,07 кПа.Площадь условного фундамента: = (380+1,35*20*1,5*1,5)/59,07 = 7,46 м2.Ширина условного фундамента: = 7,46^0,5 = 2,73 м,где = (1,5-1,5)/2 = 0.Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента при = 2,73 м: = 1,2*1,0/1,0*(0,61*1,0*2,73*19,91+3,44*2,9*18,93+6,04*9) = 331,63 кПа. = 59,07+54,9 = кПа < = кПа.Условие выполняется, поэтому оставляем принятые размеры фундамента.Принимаем класс бетонаВ15. Толщина стенок бетонного армированного стакана при = 40/380 = 0,11<2ак=2·0,3=0,6 м должна составить=0,2*300=60 мм. Конструктивно принимаем δст=175 мм в направлении размера .Глубина заделки колонны в стакан = 300 мм. Глубина стакана = 300+50=350 мм.Тогда толщина днища стакана:=1200-350= 850мм, что больше минимальной допустимой толщины 200 мм.Коэффициент = 3 при классе бетона В15 и = кПа.Примем высоту нижней ступени =300 мм. Тогда рабочая высота бетона составит =220 мм.Наибольший допустимый вынос нижней ступени: = 3*220 = 660 мм.Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера b составит: = (1,5-0,3-2*0,075-2*0,175)/2 = 0,35 м < = 0,66 м.Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера составит так же 0,35 м (при квадратных колонне и фундаменте).Принимаем фундамент из одной ступени высотой 300 мм, при высоте фундамента 1200 мм и размерах плитной части 1500х1500 мм.Рис. 6Список использованной литературыСНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1986. 40 с.СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 48 с.СП 50-101-2004 Проектирование и устройство фундаментов зданий и сооружений. Москва, 2005. – 158 с.СНиП 2.02.03-85* (2005) Свайные фундаменты /Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 – 48с.Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1986. 173 с., ил.Далматов Б.И. механика грунтов, основания и фундаменты. – 2-е изд. перераб. п доп. – Л.: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1988. – 415 с. ил.