144352 (Проектирование основания и фундамента 13-этажного жилого дома в городе Великий Устюг)

Курсовой проект

«Проектирование основания и фундамента 13 этажного жилого дома в городе Великий Устюг»

2. Краткая характеристика проектируемого здания

Назначение здания – здание жилое с подвальным помещением. Вариант конструкций №3. Размер здания в плане 12х95,2 м^2.

Количество этажей – 13 эт.

Несущие конструкции:

1. Наружные кирпичные стены. Толщина стен; верхних этажей – 51 см, пяти нижних этажей – 64 см.

2. Внутренний каркас из сборных железобетонных колонн продольных ригелей. Сечение колонн 40х40 см.

3. Перекрытия сборный ж/б многопустотный настил.

4. Крыша – чердачная, полупроходная из сборного железобетонного настила с внутренним водостоком.

5. Здание во всех осях имеет подвал. Отметка пола подвала – 2,20 м. Отметка пола первого этажа 0,00 на 0,6 м выше отметки спланированной поверхности земли.

6. Ввод коммуникаций (водопровод и канализация) расположен около поперечных стен (оси 3–4) со стороны, противоположной лестничным клеткам.

7. Высота здания от спланированной отметки поверхности земли DL до карниза составляет 42,6 м.

8. Конструктивная схема здания – здание со смешанным каркасом. Наружные продольные стены и внутренний ряд колонн являются несущими.

9. Город строительства Великий Устюг.

При наличие в здании подвала постоянные и временные нагрузки соответственно увеличиваются: На стену А – постоянные – на 14 и временные – 2 кН/м; на колонну Б – постоянные – на 65 и временные – 3 кН/м

Нагрузки на фундаменты

К оличество этажей Нагрузки			Без учета подвала 13
Стена А	Постоянная кН/м	477
	Временная кН/м	29
Колонна Б	Постоянная кН/м	1278
	Временная кН/м	206

Определение физико-механических характеристик грунтов

Классификация глинистых грунтов

1. О пределение типа пылевато-глинистого грунта по числу пластичности (Iр)

Ip = WL – Wp;

1 слой – насупь неслежавшаяся

2 слой:

Ip = WL – Wp = 30 – 23 = 7%

Вывод: тип грунта – супесь.

3 слой:

Ip = WL – Wp = 29 – 16 = 13%

В ывод: тип грунта – суглинок.

1. Определение состояния пылевато-глинистого грунта по показателю консистенции (IL)

2 слой:

=

Вывод: супесь пластичная.

3 слой:

=

Вывод: суглинок текучепластичный.

1. Определение коэффициента пористости (е)

2 слой (супесь):

3 слой:

1. Определение условно-расчетного сопротивления грунта (Ro) Ro = f (Ip; IL; е)

Ro для 2-го слоя (супеси) не нормируется, так как коэффициент пористости (е) больше 0,7.

Вывод: вторым слоем является супесь пластичная с коэффициентом пористости (е) равным 0,77 и с ненормируемым расчетным сопротивлением грунта (Ro). А третьим слоем является суглинок текучепластичный, с коэффициентом пористости (е) равным 0,80 и с расчетным сопротивлением грунта (Ro) равным 155 кПа.

Классификация песчаного слоя

1. Определение вида песчаного грунта по гранулометрическому составу.

Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50%, а именно 62,0%, следовательно, песчаный грунт средней крупности.

1. Определение плотности песчаного грунта по коэффициенту пористости.

4 слой:

Вывод: плотность песчаного грунта – средняя.

1. Определение влажности песчаного грунта по степени влажности Sr.

4 слой:

Вывод: песчаный грунт насыщенный водой.

1. Определение условно-расчетного сопротивления грунта (Ro).

Ro = 400 кПа, по табл. так как средняя плотность и пески средней крупности, независимо от влажности.

Вывод: четвертым слоем является песчаный грунт средней плотности средней крупности насыщенный водой с коэффициентом пористости (е) равным 0,60 и с расчетным сопротивлением грунта (Ro) равным 400 кПа.

Послойная оценка грунтов:

1-й слой – насыпь неслежавшаяся – слабый грунт супесь пластичная не имеющая расчетное сопротивление, толщиной 0,5 м.

2-й слой – супесь, пластичная. Толщина слоя 3.5 м с коэффициентом пористости (е) равным 0,77 и с ненормируемым расчетным сопротивлением грунта (Ro), и может служить хорошим естественным основанием. (С глубины 119.00–120.00 м)

3-й слой – суглинок текучепластичный, с коэффициентом пористости (е) равным 0,80 и с расчетным сопротивлением грунта (Ro) равным 155 кПа.

4-й слой – песчаный грунт средней плотности средней крупности насыщенный водой с коэффициентом пористости (е) равным 0,60 и с расчетным сопротивлением грунта (Ro) равным 400 кПа. (С глубины 115.00–116.50)

Рекомендуем прорезать слабый грунт сваями до песка средней крупности, средней плотности насыщенный водой с высоким расчетным сопротивление R₀=0.4МПа и посадить сваи на нормальный грунт.

2. Определение нагрузок на фундаменты

2.1 Определение расчетных нагрузок по второй группе предельных состояний

(коэффициент перегрузки для II группы предельных состояний)

(коэффициент перегрузки для II группы предельных состояний)

(коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок)

Нагрузка на стену А:

Нагрузка на колонну Б:

2.2 Определение расчетной нагрузки по первой группе предельных состояний

(коэффициент перегрузки для I группы предельных состояний)

(коэффициент перегрузки для I группы предельных состояний)

(коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок)

	Расчетная нагрузка по II группе предельных состояний (кН)	Расчетная нагрузка по I группе предельных состояний (кН)
Стена А	518,9	579,16
Колонна Б	1531,1	1740,64

3. Определение глубины заложения фундаментов 13-ти этажного жилого дома

А. Под наружную стену кирпичного дома

Б. Под внутренний ряд колонн

3.1 Определяем глубину заложения исходя из конструктивных особенностей сооружений.

При отметки пола подвала равной – 2,2 м. и толщине конструкции пола подвала 0,2 м. глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения равна:

d = d_в+ h_s + h_cf – h_ц = 2,2 + 0,3 + 0,2 – 0,6 = 2,1 м

где

d_в= 2,2 м – размер от чистого пола подвала до пола 1-го этажа

h_s =0,3 м – величина заглубления подошвы фундамента от низа пола подвала

h_cf = 0,2 – высота пола подвала

h_ц = 0,6 – высота цокольной части здания

3.2 Определяем расчетную глубину сезонного промерзания в гор. Великий Устюг

нормативная глубина сезонного промерзания

d_o= 0,3 м (для песка)

K_n = 0,6 (жилое здание)

Вывод:

Глубина залегания фундамента равна 2,1 м, т. к. расчетная глубина сезонного промерзания состовляет 0,87 м., _{т.е. по наибольшей величине, исходя из конструктивных особенностей здания.}

4. Определение размеров фундамента мелкого заложения на естественном основании для жилого здания с подвалом

1. Определение ширины ленточного сборного фундамента под наружную стену 13 этажного здания

Определяем ориентировочную ширину ленточного фундамента.

Основные характеристики песчаной подушки, которая является рабочим слоем.

Удельный вес грунта

Для песчаной подушки примем песок средней крупности средней плотности (СНиП 2.01–83)

Угол внутреннего	Коэффициенты			Угол внутреннего	Коэффициенты
трения j II град.	Mg	Mq	Mc	трения j II град.	Мg	Mq	Mc
0	0	1	3,14	23	0,69	3,65	6,24
1	0,01	1,06	3,23	24	0,72	3,87	6,45
2	0,03	1,12	3,32	25	0,78	4,11	6,67
3	0,04	1,18	3,41	26	0,84	4,37	6,9
4	0,06	1,25	3,51	27	0,91	4,64	7,14
5	0,08	1,32	3,61	28	0,98	4,93	7,4
6	0,1	1,39	3,71	29	1,06	5,25	7,67
7	0,12	1,47	3,82	30	1,15	5,59	7,95
8	0,14	1,55	3,93	31	1,24	5,95	8,24
9	0,16	1,64	4,05	32	1,34	6,34	8,55
10	0,18	1,73	4,17	33	1,44	6,76	8,88
11	0,21	1,83	4,29	34	1,55	7,22	9,22
12	0,23	1,94	4,42	35	1,68	7,71	9,58
13	0,26	2,05	4,55	36	1,81	8,24	9,97
14	0,29	2,17	4,69	37	1,95	8,81	10,37
15	0,32	2,3	4,84	38	2,11	9,44	10,8
16	0,36	2,43	4,99	39	2,28	10,11	11,25
17	0,39	2,57	5,15	40	2,46	10,85	11,73
18	0,43	2,73	5,31	41	2,66	11,64	12,24
19	0,47	2,89	5,48	42	2,38	12,51	12,79
20	0,51	3,06	5,66	43	3,12	13,46	13,37
21	0,56	3,24	5,84	44	3,38	14,5	13,98
22	0,61	3,44	6,04	45	3,66	15,64	14,64

Угол внутреннего трения