Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Первый слой, суглинок тугопластичный, его мощность равна 2,01 , фундамент распологаем во втором грунте, суглиноке мягко-пластичном его мощность 3,14м. Данный грунт не просадочный и может служить надежным основанием. Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим методом последовательного приближения. Определим площадь подошвы фундамента под кирпичную стену в плане по формуле(10): м2. Так как расчет будем проводить на 1п.м. то По формуле (12):Проектирование ленточного фундамента в Санкт-Петербурге. Проектирование фундамента ленточного
3.3 Проектирование ленточного фундамента
3.3.1 Определение размеров подошвы ленточного фундамента
Рисунок 4 – Расчетная схема ленточного фундамента 
м
L/H=54/12,6=4,3 найдем значения коэффициентов:gс1=1,1; gс2=1; Mg=0,49; Мq=2,98;Мс=5,58. А также gII=27,1; gII’=16,25; CII=19,5.
Для фундамента с подвалом db=2
Расчетное сопротивление грунта определим по формуле (11):
кПа
Определим расчетные нагрузки на фундамент с учетом напряжений возникающих от перекрытия и от веса грунта:
Определим вес фундамента:
кН
Вес грунта обратной засыпки:
кН
кН
С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:
кН
Среднее давление под подошвой фундамента равно:
кН
Нагрузка от перекрытия P0II=30кН, мм=0,18м
Принимаем интенсивность временно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м2. Заменим ее фиктивным слоем грунта hпр:
м
Для грунта обратной засыпки 
=16,25кН/м, 
Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле
=38,96кН
Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента:
Вес грунта Gгр=31,2кН, а плечо м
Вычислим момент относительно центра подошвы:
С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:
MII=1,15·71,61=82,35кНм
Определим эксцентриситет:
Так как е=0,24м>2/30=0,07м, то фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный,
Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента определим по формуле (16):
кПа < 1.2x237,01=284,41кПа
кПа < 0
Pср=190,5кПа < R=237,01кПа;
Условия (15) выполняются, значит размеры подошвы фундамента подобраны верно.
Недонапряжение составляет: %
Исходя из этого, выбираем фундаментную подушку ФЛ20.8 и фундаментные блоки ФБС5-8
3.4 Расчет оснований по деформациям
Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:
SSu (17)
где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле
, (18)
где =0,8 – безразмерный коэффициент;
zp, i – среднее напряжение в i-ом слое;
hi – толщина i-го слоя;
Ei – модуль деформации i-го слоя грунта.
zp=0,2zq (19)
Вертикальные природные напряжения zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле
, (20)
где i – удельный вес грунта i-го слоя;
hi– толщина i-го грунта;
n – число слоев грунта в пределах глубины Z.Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.
(21)
где si, ei– соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;
=10 кН/м3 – удельный вес воды.
Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле
zp=P0 (22)
где Р0=Рср-zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;
Рср – среднее давление под подошвой фундамента;
zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;
- коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения приведены в таблице 20[1].
studfiles.net
3.3 Проектирование ленточного фундамента
Первый слой, суглинок твердый. В месте расположения ленточного фундамента его мощность 7,9м. Данный грунт является просадочным и не может служить надежным основанием. Второй слой, суглинок твердый, мощностью 4,2м является просадочным грунтом . В итоге имеем два слоя плохого грунта мощностью 12,2м.При глубине заложения фундамента 3,0м под подошвой остается 9,1м. Тогда с учетом того что трамбование выполняют до 8м, выполняем трамбовку на эту глубину, песчаную подушку выполняем на глубину 1,1м .
3.3.1 Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками
Согласно пункту 3.2.2 d=5,2м
Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после трамбования: ρds=1,7 г/см3— требуемая плотность;
Woпт=Wp-(0,01…0,03) — оптимальная влажность для глинистого грунта.
Woпт=Wp-(0,01…0,03)=18 – 0,3=17,77 – для суглинка 1-го слоя;
Woпт=Wp-(0,01…0,03)=17 – 0,3=16,7 – для суглинка 2-го слоя;
Определим физические характеристики грунта.
Рисунок 5 – Расчетная схема уплотнения грунта для ленточного фундамента
минимальное значение коэффициента пористости грунта у поверхности уплотненного слоя определим по формуле (10):
коэффициент пористости грунта на нижней границе уплотненного слоя определим по формуле (11):
Среднее значение коэффициента пористости определим по формуле (9):
Степень влажности уплотненного грунта определим по формуле (12):
Для суглинка твердого:
;
; ;
Для второго слоя:
;
;
Таким образом считая, что грунт после уплотнения достиг проектной плотности, по классификационной оценке определяем нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненного слоя. Определим механические характеристики грунта по таблицам 4, 5 [1]:
R0=295 кПа; сn=37 кПа; φn=25,00; Еn=27 МПа – для суглинка 1-го слоя;
R0=295 кПа; сn=40 кПа; φn=25,30; Еn=29,1 МПа – для суглинка 2-го слоя.
3.3.2 Определение размеров подошвы ленточного фундамента.
Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим методом последовательного приближения.
Рисунок 6 – Расчетная схема ленточного фундамента
Расчетные значения нагрузок Fv=240кН, Мон=0, Fh=Еа,
Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м2. Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта hпр:
Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле (20):
Характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:
;
tg2(450-140)=tg2310, tg310=0,6009, tg2310=0,3611.
Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента по формуле (21):
Краевые давления под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:
площадь подошвы . 
Рmax1,2R.
.
,
d1=hS+hcfсf/
=0,4+0,2*22/14,3=0,71м,
Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Рmax и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 4.
.
Таблица 4- Сводная таблица определения b
| b,м | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| Рmax,кПа | 60 | 1487,04 | 773,52 | 535,68 | 416,76 | 345,41 |
| R,кПа | 261,36 | 266,72 | 272,09 | 277,45 | 282,81 | 288,17 |
| 1,2R,кПа | 313,63 | 320,07 | 326,50 | 332,94 | | 355,81 |
По рисунку 7 определяем необходимую ширину подошвы фундамента b в точке пересечения графиков Рmax=f(b) и 1,2R=f(b) 
b=2,35м.
Рисунок 7 График для определения ширины b фундамента
Принимаем 2,4м.
Выбираем фундаментную плиту ФЛ 24.12 и Gф=24,4кН и стеновые блоки шириной 0,5м-ФБС 25.5.6-Т(ГОСТ 13579-78) с Gбл=16,3 кН
Нагрузка от перекрытия Р1=30кН е1=180см.
Собственный вес фундамента составит
Найдем вес грунта на уступе фундамента:
.
Определим плечо силы Gгр
Среднее давление подошвы фундамента
Вычисляем момент относительно центра тяжести подошвы фундамента:
М= Eaea+P1e1Gгрe2=
С учетом коэффициента перегрузки, который равен n=1,15 получаем:
М=52,81*1,15=60,73кН*м
Момент сопротивления подошвы фундамента
Краевые давления будут равны:
;
Pmax= ;
Pmin=.
Определим расчетное сопротивление R при b=2,4 м:
R=10.725*2.4+261,36=287,1
Pmax= 1,2R=;
Pmin=0.
Следовательно, размеры подошвы фундамента подобраны правильно.
Исходя из этого, выбираем фундаментную подушку ФЛ12.24-1 и фундаментные блоки ФБС24.5.6-Т.
studfiles.net
Проектирование ленточного фундамента СПБ цены, фото
На сегодняшний день, многие заинтересованы в правильном сооружении фундамента будущей постройки. Так как подобные подземные части зданий воспринимают нагрузки и передают ее на основания, то есть на каждый пласт плотных грунтов. Особого внимания в данном случае заслуживает проектирование ленточного фундамента. Ленты следует залаживать под каждую наружную и внутреннюю стены постройки, и при этом сохранять одинаковые формы поперечных сечений всего периметра фундаментов.
Рассчитать цену строительства фундамента
Особенность технологий строительства различных видов фундамента
Строительство ленточных фундаментов является простым делом в сравнении с плитными фундаментами, но, тем не менее, им присуще повышенные трудоемкости и огромные расходы материалов по сравнению с иными разновидностями фундамента. Заложения ленточных баз под сооружение следует начинать с копаний котлованов, которые представляют собой ямы, располагающиеся по периметрам будущего обьекта. В процессах конструирований котлованов следует провести оформление инженерных изысканий. Так же не стоит забывать о винтовых сваи, которые используются на пучинистом грунте, и почве, где рельефы участка проявляются с огромными перепадами высот.
Следует заметить, что зачастую используют надежные основания под сооружение, которые возведены из блока газобетона, что представляет монолитный фундамент. Плиточный фундамент позволяет сооружению равномерным образом давить на фундамент. Порой такой фундамент называют плавающим, конструирование которого может занять намного меньше времени, в отличии от монолитных плит, изготовленных с арматуры.
Применение на практике технологии ленточного фундамента
Самый важный из этапов строительства ленточного фундамента - это этап непосредственного проектирования такового, а потому многие обращаются за составлением такого плана к профессионалам своего дела в указанном профиле.
Именно поэтому следует запомнить, что совершение выбора строительства определенного фундамента является ответственным и трудозатратным процессом. Получение положительных результатов приводит к прочности и надежности каждой конструкции. Значит в таких случаях, нужно доверить это дело квалифицированным специалистам, которые имеют определенные навыки и опыт работы в данной сфере, а также высококвалифицированным оборудованием.
Цены на строительство фундамента
Стоимость и сроки строительства
Фундамент - один из важнейших этапов строительства, от качества выполнения которого на прямую зависит срок эксплуатации объекта. Наше оборудование позволяет квалифицированно провести геологоразведочные работы и дать точный результат.
Доверяя эту работу нам, Вы получаете официальную гарантию по договору и профессионально выполненную работу в соответствии с нормами ГОСТы и СниПы.
Для расчета стоимости Вашего фундамента оставьте свой номер в форме, с Вами свяжется инженер. При необходимости сметчик выезжает на объест, услуга предоставляется бесплатно.
Остались вопросы? Задайте их инженеру, оставив свой номер в форме.
stroitelstvo-domov-pod-klyuch.ru
Ленточный фундамент расчет правила, полезные советы, видео советы, особенности
Ленточный фундамент является одним из самых надежных среди всех возможных вариантов. Он имеет несколько вариантов устройства, но все они являются достаточно дорогими, так как ленточный вариант фундамента требует большое количество материалов.
Но зато он долговечен, обладает высокой несущей способностью и может прослужить не одно десятилетие, поэтому, если дом строится основательный, что называется «на века», фундамент под него должен быть именно ленточный. Массивные заборы из кирпича или камня также рекомендуется возводить на фундаменте такого типа, как и любые другие капитальные хозяйственные постройки.
Расчеты под ленточный фундамент
Так как фундамент является одной из самых важных частей дома, которую очень сложно подправить или отремонтировать, рассчитывать его нужно особенно тщательно. Особенно это касается ленточного фундамента из-за его стоимости и чтобы не понести лишних расходов, лучше высчитать необходимую глубину и ширину максимально точно.
Помимо этих параметров важным является подсчет армирования, а также выбор типа ленточного фундамента: монолитный или блочный.
Монолитный заливается бетоном в опалубку прямо на месте строительства, а блочный выкладывается из готовых железобетонных «кирпичей», которые соединяются друг с другом сваркой и цементным раствором. Первый вариант является более надежным, второй – более быстрым. Но в первую очередь определяется глубина, которая зависит от типа грунта и создаваемой постройкой нагрузки.
Глубина фундамента
Главный параметр для определения глубины – тип грунта. На твердых породах, например, скальной или смешанной, с обломками скал, в некоторых случаях можно обойтись вообще без фундамента, либо возводить не глубокий, менее одного метра. Вызвано это тем, что скальная и близкая к ней породы не деформируются и не «плывут» даже при очень большой нагрузке, а также обладают низким показателем «пучинистости».
Так называется изменение объема грунта в зимнее время из-за того, что содержащаяся в нем влага превращается в лед. У скальных и похожих на ее пород грунта этот показатель минимальный, а значит, давление на фундамент не изменится с наступлением холодов.
Для других пород существует уже измеренные показатели пучинистости, которые можно найти в соответствующих СНиПах, где также указаны коэффициенты мягкости и сыпучести грунтов.
Но в любом случае для «тяжелых» кирпичных домов из кирпича или камня фундамент должен опускаться ниже горизонта промерзания, иначе через несколько циклов оттаивания и замерзания фундамент начнет растрескиваться и приходить в негодность, а за ним и все здания.
Поэтому он должен упираться в неподвижный слой грунта, а значит быть глубоким. Если кирпичный дом не очень большой, ниже горизонта промерзания можно опустить лишь бетонные ноги, а сам же фундамент сделать средней глубины.
Также нельзя забывать и о грунтовых водах. Подошва фундамента должна находиться выше максимальной точки сезонного подъема грунтовых вод, иначе дом будет подмываться и под фундаментом образуется подземная полость.
Ширина фундамента
Этот параметр также зависит от типа грунта и от массы здания.
Для твердых пород допускается, чтобы края фундамента совпадали со стенами, то есть были равными с ними по ширине.
В остальных случаях лучше делать фундамент чуть шире, а для очень мягких пород грунта с внешней стороны периметра требуется оставлять пустое место, выкапывая траншею чуть шире. Это пространство засыпается песком для создания подушки, которая компенсирует сезонные движения грунта и защитит фундамент от деформации.
С внутренней стороны такую подушку создавать не требуется, а высота фундамента над землей определяется индивидуальными потребностями и необходимостью наличия или отсутствия цоколя.
Если в доме планируется подвал, то фундамент будет играть роль стен для него, поэтому его толщина должна быть достаточной, чтобы защитить внутреннее помещение от промерзания зимой.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Значение армирующего пояса сложно переоценить, ведь он, по сути, является «скелетом» фундамента, предохраняя его от раскалывания на несколько частей даже в случае появления сквозных трещин.
Поэтому при его создании недопустима экономия путем использования арматуры меньшего диаметра или замены ее на менее качественные аналоги вроде стальной проволоки.
Продольные прутья обязательно должны быть ребристыми, тогда как поперечины можно делать из гладких.
Независимо от глубины и ширины фундамента, армирование должно состоять из двух поясов, на расстоянии 8-10 см от дна опалубки и верхней границы заливки бетоном. Каждый продольный пояс вяжется из двух прутьев, связанных вместе.
Вертикальные и поперечные прутья, опять же в зависимости от массы дома и самого фундамента, устанавливаются на расстоянии 25-40 см, и также вяжется из двух прутьев каждый. Все концы должны нахлестываться друг на друга и обвязываться стальной проволокой. Более точные расчеты можно провести, взяв конкретные формулы в соответствующих СНиПах, и подставив в них данные проектируемого фундамента.
На дом 10х12 м длинной и шириной уходит около 200 метров арматуры на весь армирующий пояс. Но эта величина может меняться, так как зависит от множества факторов, и не всегда обязательно следовать точной формуле, особенно если дом стоит на твердой породе, где не требуется возводить сверхнадежный фундамент.
Другие материалы
Помимо параметров бетонного массива, не стоит забывать учитывать и такие материалы как доски для опалубки, песок для создания подушки на дне траншеи и по наружным сторонам фундамента. Понадобятся и материалы на гидроизоляцию, утеплитель, если дом с подвалом, гравий на создание подушки внутри фундамента для домов без подвалов и многое другое.
Поэтому проектирование ленточного фундамента должно проходить в полном соответствии с точными правилами СНиП, так как при допущении ошибок в расчетах, исправить их после заливки бетоном будет уже практически невозможно.
foundation-stroy.ru
Устройство ленточного фундамента
Оглавление:
- Проектирование фундамента
- Разметка фундамента на местности
- Устройство опалубки
- Устройство арматурного каркаса
- Заливка бетона
Одной из самых трудоёмких работ при строительстве дома своими руками является устройство фундамента.
В частном строительстве самым распространённым типом фундамента является ленточный фундамент.
Устройство ленточного фундамента не представляет никаких трудностей. Весь процесс можно разделить на условные этапы:
- Проектирование фундамента, расчёты и подготовка основания;
- Разметка фундамента на местности;
- Земельные работы;
- Устройство опалубки для ленточного фундамента;
- Устройство арматурного каркаса для армирования фундамента:
- Заливка бетона;
- Распалубка, теплоизоляция, гидроизоляция и производство обратной засыпки ленточного фундамента.
Проектирование фундамента
Монолитный ленточный фундамент
На этапе проектирования окончательно определяются с тем, какую форму будет иметь будущее строение, то есть определяют окончательную форму самого ленточного фундамента.
Как правило, ленточный фундамент устраивают только под несущие стены, поэтому при проектировании отмечают и подобные моменты.
На этом этапе, который так же включает в себя различные расчёты, принято рассчитывать не только сам фундамент на прочность, но и рассчитывать фундамент на необходимое количество строительного материала, то есть происходит утверждение сметы, чтобы сразу закупить необходимое количество строительного материала.
После всех расчётов приступают к подготовке местности к строительству. Подготовка заключается в уборке со строительной площадки посторонних предметов. В этот этап также можно включить закупку и подвоз необходимых строительных материалов и инструментов.
Разметка фундамента на местности
На этом этапе необходимо произвести разметку будущего фундамента на местности. То есть при помощи верёвок и колышков отчертить макет фундамента. Это необходимо сделать, чтобы вырыть ровную траншею, которая будет полностью соответствовать нужной форме фундамента.
Разметка, как уже отмечалось, производится при помощи колышков и обычной верёвки. Колышки ставить обязательно надо на углах. Также колышками рекомендуется отмечать места пересечения стен.
После разметки она проверяется на ровность. Сделать это просто. При проверке сверяется длина отмеченных стен с расчётной длиной стены, то есть происходит сверка размеров разметки и проекта фундамента. Если все размеры совпадают, то и разметка произведена верно. Если же этого не произошло, то можно говорить о том, что какую-то стену повело в сторону, а, следовательно, изменились и её геометрические размеры.
Земельные работы
Устройство фундамента
Земельные работы предполагают рытьё траншеи под фундамент. Траншея должна иметь такие размеры, которые будут соответствовать размерам фундамента, плюс с десяток сантиметров больше по ширине. Эти десять сантиметров нужны для устройства опалубки.
Если устройство ленточного фундамента предполагает установку железобетонных блоков, то и опалубка не нужна, если же фундамент будет монолитным, то под его заливку обязательно устраивается опалубка.
Глубина траншеи должна полностью соответствовать расчётной глубине заложения ленточного фундамента. В свою очередь эта глубина полностью зависит от характеристик данной почвы и погодных условий.
При производстве земельных работ весь извлечённый грунт следует отсыпать равномерно по обе стороны от траншеи, чтобы потом удобнее было выполнять обратную засыпку. Если грунт является сильно пучинистым, то лучше при обратной засыпке воспользоваться завезённым специально с этой целью грунтом, а извлечённый вывезти в другое место.
Устройство опалубки
Как уже отмечалось, в том случае, когда фундамент будет заливаться бетоном, необходимо устраивать опалубку. Она может быть выполнена из различного материала:
- Прямой шифер;
- Металлические листы:
- Пластмасс;
- Дерево и так далее.
Кроме того опалубка может быть промышленно изготовленной и сделанной самостоятельно. При самостоятельном изготовлении опалубки используется чаще всего дерево, то есть обычные доски.
Промышленность предлагает сборную опалубку, которая состоит из множества пластиковых деталей.
Для того чтобы изготовить деревянную опалубку своими руками потребуются следующие материалы:
- Доски толщиной не более 30 миллиметров, но и не менее 25 миллиметров;
- Гвозди.
Опалубка для ленточного заглубленного фундамента представляет собой скреплённые стенки, то есть фактически обычный деревянный ящик, который не имеет дна.
Вместо него, как правило, настилают на грунт слой щебня или строительного песка, а наверх, для того, чтобы влага из бетона не уходила в грунт, кладут любой влагонепроницаемый материал, в роли которого может выступать толь или обычный рубероид.
Доски для опалубки нужно использовать ровные. Для того чтобы фундамент не имел никаких шероховатостей и неровностей, доски с внутренней стороны обрабатывают рубанком.
Для того чтобы залить ленточный фундамент на одном уровне по всей его длине делают следующее. Сначала отмечают нужную высоту ленты фундамента и с внутренней стороны опалубки на этом уровне вбивают гвоздь. Дальше через 50-60 сантиметров замеряют точно такую же высоту и вбивают второй гвоздь, предварительно приложив уровень к обоим гвоздям, чтобы убедиться, что они находятся в одной горизонтальной плоскости. Если же это не так, то второй гвоздь вбивается именно по уровню. Точно так поступают с последующими гвоздями на всей длине ленты фундамента.
Для того, чтобы опалубка не развалилась под тяжестью бетона в разные стороны, сверху на обе стенки одевают П-образные перемычки, которые крепятся с наружной стороны обеих стен. Такие перемычки следует устанавливать через каждые 50-60 сантиметров.
Устройство арматурного каркаса
Если было принято решение армировать ленту фундамента, то применяется с этой целью арматурный каркас. Для его изготовления используется арматура толщиной в 10-12 миллиметров.
Из арматуры изготавливается каркас, который, как правило, имеет два и больше поясов. Пояс представляет собой несколько арматурных прутьев, которые скреплены между собой в одной горизонтальной плоскости. Все прутья сначала скрепляются горизонтальными перемычками, которые также изготовлены из этой же арматуры, в пояса, а потом вертикальными перемычками скрепляются и пояса, образуя каркас.
Сам каркас изготавливается двумя путями:
- Методом сварки;
- Методом вязки;
Чаще всего каркас варят, однако этот способ не является менее экономичным и трудозатратным, просто он более распространён.
Если арматура вяжется, то используется специальная вязальная проволока, которая связывает между собой два арматурных прута с помощью вязального крючка.
Арматурный каркас изготавливать лучше в траншее, но можно и на поверхности, просто потом его будет проблематично опустить в ров.
Заливка бетона
Опалубка под фундамент
После изготовления опалубки и установки внутри неё арматурного каркаса приступают к заливке непосредственно самого фундамента. Этот этап начинается с приготовления бетона.
Бетон может содержать щебень, а может и не содержать. Стоит только отметить, что если использовался каркас, то добавление щебня в раствор не желательно.
После приготовления бетона его заливают в опалубку небольшими слоями, при этом каждый отдельный слой утрамбовывается, чтобы исключить образование воздушных подушек, которые влияют на прочность будущего фундамента не с лучшей стороны.
Если за один день не получается залить сразу весь фундамент, то перед началом таких работ лучше разделить его на части, поставив внутри вертикальные перегородки. А вот заливать фундамент горизонтальными слоями не рекомендуется – позже это может привести к расслоению под действием бокового давления, вызванного массой грунта.
После заливки бетона приступают к устройству верхнего слоя гидроизоляции, чтобы осадки не попадали на ещё не схватившийся бетон.
В роли гидроизоляционного материала может выступать слой рубероида.
Распалубка, гидроизоляция и обратная засыпка
После полного застывания бетона, что достигается при нормальной солнечной погоде только на пятые сутки минимум, можно убирать опалубку. Деревянная опалубка достаточно легко отстаёт от бетона, поэтому проблем с этим возникнуть не должно.
После распалубки процесс устройства ленточного фундамента предполагает устройство гидроизоляции по всему периметру фундамента. Особенно эта работа важна, когда речь идёт о фундаментах, устройство которых проходило в сильно пучинистых грунтах, или в грунтах с высоким залеганием грунтовых вод.
Гидроизоляция может быть представлена в данном случае, не только рубероидом, но и различными смесями, которыми покрывается вся поверхность фундамента. Такая гидроизоляция носит название обмазочной гидроизоляции.
После устройства гидроизоляции приступают к производству обратной засыпки. Её можно осуществлять только грунтом, который по своим пучинистым характеристикам лучше того, что извлекли или тем же грунтом.
Обратная засыпка должна выполняться с обеих сторон равномерным слоем, чтобы не вызвать смещение слоёв фундамента, вызванное разностью боковых давлений.
Засыпаемый грунт должен послойно утрамбовываться. Каждый слой в идеальном варианте не должен превышать тридцати сантиметров.
На этом устройство ленточного фундамента завершено. Дальше остаётся сделать отмостку, дренаж и другие вещи, которые помогут сохранить фундамент в сухости.
yegorka.com
Реферат - 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:
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 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.
2
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:
e=
Для второго сочетания нагрузок:
e=
; ;
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
