Реконструкция оснований фундаментов

dв– глубина заложения подошвы фундамента от планировочной отметки, мОпределение веса фундаментной части Определение веса грунта на уступах фундамента Среднее давление под подошвой фундамента определяется по формуле:Определение осадки фундаментаОсновным условием проектирования является расчет осадки грунта под подошвой фундамента. , Где - фактическая осадка под фундаментом; - допустимая осадка, Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:S=β·Σ·σzp,ср·hi/Ei, где β=0,8,σzp,ср=αPо-дополнительный вектор направления на глубине zi по вертикальной, проходящей через центр подошвы,hi=0,4·b-толщина слоя, который разбиваетсяEi-модуль деформации i-го слоя,α-коэффициент, принимаемый по табл1 [1] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины ξ=2z/b, α=(ξ,h)ξ=2z/b, где z-глубина слоя от подошвыВсе слои грунта разбиваются на участки z=hiПостроение эпюры природного давления. ИГЭ-1: ИГЭ-2: ИГЭ-3: ро=р-σzqoро=266-27,45=238,55 кПаZ=0,8, zξασzph, мE0,2∙σzqoСлои основания01,122,243,364,485,05,66,727,848,9610,0800,81,62,43,23,574,04,85,66,47,210,8810,6420,4770,3740,340,3060,2580,2230,1960,175238,55210,2153,1113,889,281,173,061,553,246,841,70,80,80,80,80,520,60,80,80,80,81700075005,49ПесокСуммарная осадка ΣS=5,04 см < [s]=10 см. (условие выполняется). Осадка основания допустимая.Рис. 7. Для расчёта осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования6. Проектирование новых фундаментов на свайном основанииВыбор сваи. Согласно грунтовым условиям – свая висячая, т.к. отсутствуют скальные породы. По способу производства – свая забивная. Принимаем сваю С4-30 (l=4м, 30х30см). Определение несущей способности одной сваиОпределяем несущую способность принятой одиночной сваи по грунту:F = γс∙(γсR∙R∙A+u ∑γсf∙fi∙li )где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным1;- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай, =1,0; =1,0, R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, табл. 20R = f(H=5,5 м; песок) = 2250 кПа;A - площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру или по площади сваи-оболочки нетто, A = 0,32= 0,09;u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м, u =4·0,3=1,2;- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, табл. 21;- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м.F =1· (2250·0,09+1,2· [2,0·32,5+2,0∙41]) = 378,9 кНЧтобы определить расчетное сопротивление трению по боковой поверхности сваи fi, каждый пласт грунта делим на слои высотой h не более 2.0м. Рис. 8. К определению расчетного сопротивления грунта основания по боковой поверхности сваиz1 = 2,5 м , h1 = 2,0 м, f1 = 32,5 кПа;z2 = 4,5м, h2 = 2,0 м, f2 = 41,0 кПа;Расчетная нагрузка на сваю по грунту составит Nа =F/γк = 378,9/1,4 = 270,6кН.где – коэффициента надежности по грунту, зависит от способа определения несущей способности, если несущая способность сваи по грунту определяется аналитически, γk=1,4.Конструирование ростверкаДля определения размеров ростверка рассчитывают условное сопротивление свайного основания:где а – расстояние между сваями, м (принимается равным 3d). Далее вычисляют требуемую площадь ростверка:где N0.I – расчетное значение вертикальной силы, передаваемой сооружением на обрез ростверка, кН; γm – среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его ступенях;γf – коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,15.Определяем требуемое количество свай на 1 пог.м фундамента: Для учета изгибающего момента количество свай следует увеличить на 20 %.3,1+0,62=3,7При проектировании отдельно стоящего свайного фундамента количество свай округляется до целого числа в большую сторону. Таким образом, принимаем свайный фундамент из 4 свай. Высоту ростверка принимаем равной hp= 0,6м.Расчет осадок свайного фундаментаПесок мелкий φ = 33,h = 5,5 мОпределяем условную ширину фундамента:bус.ф=bсв+2 lсвtg=2,5+23,9tg=3,6 мДавление на грунт по подошве условного фундамента в уровне острия свайРср=N/bус.ф=754,7/3,6=209,6 кПаПостроение эпюры природного давления. ИГЭ-1: ИГЭ-2: ИГЭ-3: ро=р-σzqoро=209,6-100,65=108,95 кПаZ=1,44, zξασzph, мE0,2∙σzqoСлои основания01,01,442,884,325,7600,560,81,62,43,210,9390,8810,6420,4770,374108,95102,395,9869,951,940,71,00,441,441,441,4417000750020,13ПесокСуглинокСуммарная осадка ΣS=3,86 см < [s]=10 см. (условие выполняется). Осадка основания допустимая.Рис. 8. Для расчёта осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммированияЗаключениеВ курсовой работы мы приобрели практические навыки проектирования фундаментов реконструируемых зданий:- произвели анализ грунтов;- выполнили сбор нагрузок на фундаменты;- проверили существующие фундаменты;- запроектировали новые фундаменты мелкого заложения и свайные.Список литературы1. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс) / Н. А. Цытович. Москва: Высшая школа, 1983. – 288 с.2. ГОСТ Р 21.101-2020. Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации. – М. :Стандартинформ, 2014. 3. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. № 190-ФЗ. 4. Алексеев С. И. Осадки фундаментов при реконструкции зданий : учебное пособие. – СПб. : ПГУПС, 2009. – http://www.buildcalc.ru/Books/ 2009062801/Default.aspx. 5. Далматов Б.И и др. Основания и фундаменты. Ч. 2. Основы геотехники. – М., 2002. 6. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. – М. :Стандартинформ, 2016.7. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 (с Опечаткой, с Изменениями N 1, 2, 3) утв. приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 27 декабря 2010 г. N 786.