Проектирование монтажного цеха

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Исходные данные проектирования.

Оценка инженерно-геологических условий.

Расчет фундамента мелкого заложения (1-й вариант).

3.1 Нагрузки действующие на фундамент.

3.2 Конструирование фундамента

3.3 Расчёт осадки фундамента

4. Расчет свайного фундамента (2-й вариант).

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

4.2 Определение несущей способности

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

4.4 Конструирование ростверка

4.5 Расчёт осадки фундамента

5. Расчет свайного (буронабивного) фундамента (3-й вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

5.2 Определение несущей способности

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

5.4 Конструирование ростверка

5.5 Расчёт осадки фундамента

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

7. Разработка конструкции гидроизоляции

Литература

1. Исходные данные

Проектируемое сооружение — монтажный цех.

Место строительства — г. Новороссийск.

Время производства работ нулевого цикла — апрель.

Наружные стены выполнены из железобетонных блоков толщиной =510мм, =20 кН/м3.

Перегородки выполнены из шлакоблоков толщиной =120 мм, =18 кН/м3. Перекрытия из железобетонных панелей весом =2,6 кН/м3.

Полы деревянные по лагам.

2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Рассчитываем характеристики физического состояния:

1) Торф.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 1,0 м.

Плотность: р=?/g=8,0/9,81=0,82 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=0,82/1,31=0,626 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=0,626?9,81=6,14 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−6,14/15,4=0,60.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,60/(1−0,6)=1,51.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+1,51)=0,40.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/(e???)=0,31?15,4/(1,51?10)=0,32.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт маловлажный.

2) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 3,0 м.

Плотность: р=?/g=18,7/9,81=1,91 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,91/(1+0,35)=1,41 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,41?9,81=13,85 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−13,85/26,9=0,49.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,49/(1−0,49)=0,96.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,96)=0,51.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,35?26,9)/(0,96?10)=0,98.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр):

Jр=WL-WP=39−21=18, Jр> 17 — глина.

Определяем показатель текучести грунта (JL):

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(35−21)/(39−21)=0,74

0,50< IL?0,75 — мягкопластичная.

Модуль деформации грунта Е=8800 кПа (1, табл. 1, прил. 1).

Грунт средней несущей способности.

3) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 6,0 м.

Плотность: р=?/g=17,9/9,81=1,83 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,83/(1+33)=1,37 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,37?9,81=13,46 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−13,46/25,8=0,048.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,48/(1−0,48)=0,92.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,92)=0,52.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,33?25,8)/(0,92?10)=0,93.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Число пластичности: Ip=?L-?P=42−22=20; Ip> 17 — глина

Показатель текучести: IL=(?-?P)/(?L-?P)=(33−22)/(42−22)=0,55

0,50< IL<0,75 — глина мягкопластичная.

Модуль деформации грунта Е=9900 кПа (1, табл.1 прил. 1).

Грунт средней несущей способности.

4) Суглинок.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 12,0 м.

Плотность: р=?/g=19,0/9,81=1,94 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,94/(1+27)=1,52 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,52?9,81=14,96 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−14,96/27,4=0,46.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,46/(1−0,46)=0,84.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,84)=0,54.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,27?27,4)/(0,84?10)=0,88.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр):

Jр=WL-WP=28−17=11, 7< Jp<17 — суглинок

Определяем показатель текучести грунта (JL):

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(27−17)/(28−17)=0,91

0,75< IL?1,0 — текучепластичный

Модуль деформации грунта:

Е=?/m0=??(1+е)/m0=0,62?(1+0,84)/0,12=9,5 МПа

Результат сводим в таблицу 1

Таблица 1

слоя

Глуби-на

взятия

пробы, м

удель-ный вес,

s

удельный вес грунта,

, кН/м3

Влаж-ность,

W%

граница

пластич-ности

удельное сцепле-ние,

С

Угол внутреннего трения, град

коэф. сжимаемости,

МПа-1

WL

WP

1

1,0

15,4

8,0

31

-

-

-

13

-

2

3,0

26,9

18,7

35

39

21

0,025

14

0,40

3

6,0

25,8

17,9

33

42

22

0,038

21

0,20

4

12,0

27,4

19,0

27

28

17

0,055

27

0,12

3. Расчет фундаментов мелкого заложения (1-ый вариант)

Определяем глубину заложения фундаментов:

Расчетная глубина промерзания dfn=doMt

Mt-безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных температур Mt =0 (2)

do=0,23 (для глин и суглинков)

dfn=0,230=0 м.

Конструктивно принимаем отметку подошвы фундамента -2250 мм.

3.1 Нагрузки, воздействующие на фундамент

Итоговая.

Nобщ = 1100,0 кН/м.

М=30 кН? м.

3.2 Конструирование фундамента

Определим в первом приближении ширину подошвы как для центрально нагруженного фундамента приняв ориентировочно Ro=315 кПа.

Тогда A=N/(R0-?ср?d);

где N=1100 кН/м — нагрузка в уровне верха фундамента.

?ср=20 кН/м3 — средневзвешенное значение удельного веса фундамента и грунта.

d=2,25 м — глубина заложения фундамента.

R0=315 кПа — расчётное сопротивление грунта.

А=1100/(315−20?2,25)=4,1 м²;

l/b=k=1,25

bi=(A/k)0. 5=(4,1/1,25)=1,81 м.

Проверим условие: Р? R.

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,29 (1, табл. 4);

Мg=2,17 (1, табл. 4);

Мс=4,69 (1, табл. 4);

b=1,81 м — ширина подошвы фундамента;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b< 10 м;

?11=18,5 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

?11'=8,0 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d1=2,25 м — глубина заложения фундамента;

db=0 м — глубина подвала;

с11=25 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?1,81?18,5+2,17?2,25?8,0+4,69?25]=189 кПа

При этом значении:

А2=1100/(189−20?2,25)=7,03 м²;

b2=(7,03/1,25)0,5=2,25 м.

Принимаем: ФГ 3,0?2,4?0,3 с высотой h=1,5 м, площадь подколонника 1,8 м?1,2 м.

Окончательно найдём R:

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?2,4?18,5+2,17?2,25?10,46+4,69?25]=199,2 кПа;

По принятым размерам фундамента определяем его вес:

Nf11=Vf??b=(3,0?0,3?2,4+1,8?1,2?1,65)?24=5,724?24=131,7 кН;

Где Vf — объём фундамента;

?b=24 кН/м3 — удельный вес бетона;

Расчётный вес грунта над уступами фундамента:

Ns11=(A?d-Vf)??11'=(3,0?2,4?2,25−5,724)?10,46=109,6 кН;

Найдём среднее давление по подошве фундамента и сравним его с расчётным сопротивлением грунта:

р11=(N+Nf11+Ns11)/(b?l)=(1100+131,7+109,6)/(3,0?2,4)=186,3 кПа;

186,3 кПа < 199,2 кПа

Условие удовлетворяется, следовательно данный грунт способен нести соответствующую нагрузку при фундаменте мелкого заложения.

Недогруз составляет (199,2−186,3)/199,2=6,5%, что допустимо.

3.3 Расчёт осадки фундамента мелкого заложения

Расчёт ведём методом послойного суммирования.

Дополнительное давление в плоскости подошвы фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=186,3-(8?1,5+18,7?0,75)=160,3 кПа;

где ?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?2,4=0,96?1,0 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

грунт

N точки

Z (м)

Gzg (кПа)

2?z/b

?

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=18,7 кН/м3

Е=8,8 МПа

0

0,00

42,1

0,000

1,000

186,3

-

1

0,75

56,1

0,625

0,890

165,8

176,05

2

1,75

74,8

1,458

0,555

103,4

134,60

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=9,9 МПа

3

2,75

92,7

2,292

0,303

56,5

79,95

4

3,75

110,6

3,125

0,200

37,3

46,90

5

4,75

128,5

3,958

0,131

24,4

30,85

6

5,75

146,4

4,792

0,095

17,7

21,05

7

6,75

164,3

5,625

0,071

13,3

15,50

В точке № 7 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?G'zg? G’zg;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?(176,05?0,75+134,6)/8800+

+0,8?1?(79,95+46,9+30,85+21,05+15,5)/9900=0,065 м=6,3 см.

4. Расчет свайного фундамента (2-ой вариант)

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи

Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0−1,5 м), глина (1,5−4,0 м),

глина (4,0−9,0 м), суглинок (9,0−15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0−9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк? z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем стандартную ж/б сваю С8−35 ГОСТ 19 804–79 ее сечение 0,300,30 м и длинна 8,0 м, бетон класса В15, рабочая арматура 4O12 класса А-I, длина острия 150 мм.

4.2 Определение несущей способности

Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность висячих свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c (C, RRA+uC, fhifi);

R=1150 кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 — коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,09 м2 — площадь поперечного сечения сваи;

u=1,2 м — периметр поперечного сечения сваи;

hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi? 2 м);

fi — расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C, R =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

C, f =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1,0(1,11 500,09+1,2(1,06,0+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=

=245 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности? k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=245/1,4=175 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=175 кН.

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=175/(30,30)2=216 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(216−200,751,1)?5,5 м²;

?ср=20 кН/м3 — среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 — коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м — глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg? срdp=1,15,520,00,75=91 кН

Определяем число свай в ростверке:

np= ?м (N+Ng)/FR=1,2(1100+91)/175=8,2

?м =1,0 … 1,6 — коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай — 9 шт.

4.4 Конструирование ростверка

Фундамент проектируем из 9 свай размещая по углам квадратного ростверка и в центре; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,30=0,9 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?5,5=3,3 м³.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np? FRS

NP=3,3?24?1,1=87,12 кН

Рф=(1100+87,12)/9=132 кН < 175 кН

Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т. е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,3+27,95tg4?32?=1,6 м;

ly=by;

Ау=1,62=2,56 м²;

Вес условного фундамента: Ny=2,56(1,358,0+7,217,9)=357,6 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=357,6/(2,568,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл. 4);

Мg=3,24 (1, табл. 4);

Мс=5,84 (1, табл. 4);

b=0,3 м — ширина сваи;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b< 10 м;

?11=18,95 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м — глубина заложения сваи;

db=0 м — глубина подвала;

с11=38 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,3?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=757 кПа

РII=(N+Ny)/Ay=(1100+357,6)/2,56=570 кПа < R=757 кПа

Условие выполняется.

4.5 Расчёт осадки свайного фундамента

Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=570−16,43?8,7=427 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+357,6)/2,56=500 кПа;

?f=1,2 — среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?1,6=0,64?0,6 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1. 0

грунт

N точки

Z (м)

Gzg

(кПа)

2?z/b

?

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=8,8 МПа

0

0,00

155,73

0,000

1,000

427,0

-

1

0,30

161,10

0,375

0,970

414,2

420,6

Суглинок

?=19,0 кН/м3

Е=9,5 МПа

2

0,90

172,50

1,125

0,598

255,4

334,8

3

1,50

183,90

1,875

0,357

152,5

204,0

4

2,10

195,30

2,625

0,223

101,9

127,2

5

2,70

206,70

3,375

0,146

62,4

82,2

6

3,30

218,10

4,125

0,103

44,0

53,2

7

3,90

229,50

4,875

0,075

32,0

38,0

В точке № 7 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?Gzg? Gzp;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?420,6/8800+

+0,8?0,6?(334,8+204,0+127,2+82,2+53,2+38,0)/9500=0,055 м=5,5 см

5. РАСЧЕТ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ (2-ой вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи

Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0−1,5 м), глина (1,5−4,0 м),

глина (4,0−9,0 м), суглинок (9,0−15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0−9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк? z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем буронабивную сваю O 0,6 м и длинна 8,0 м.

5.2 Определение несущей способности

Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность буронабивных свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c (C, RRA+uC, fhifi);

R=1150 кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 — коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,2826 м2 — площадь поперечного сечения сваи;

u=1,884 м — периметр поперечного сечения сваи;

hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi? 2 м);

fi — расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C, R =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

C, f =0,8 — коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1(111 500,2826+1,8840,8(16+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=502,63 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности? k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=502,63/1,4=359 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=359 кН.

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=359/(30,30)2=444 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(444−200,751,1)?2,6 м²;

?ср=20 кН/м3 — среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 — коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м — глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg? срdp=1,12,620,00,75=43 кН

Определяем число свай в ростверке:

np= ?м (N+Ng)/FR=1,2(1100+43)/359=3,8

?м =1,0 … 1,6 — коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай — 4 шт.

фундамент осадка свая конструкция

5.4 Конструирование ростверка

Фундамент проектируем из 4 свай размещая по углам квадратного ростверка; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,60=1,8 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?2,6=1,56 м³.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np? FRS

NP=1,56?24?1,1=41,2 кН

Рф=(1100+41,2)/4=285,3 кН < 359 кН

Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т. е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,6+27,95tg4?32?=1,9 м;

ly=by;

Ау=1,92=3,61 м²;

Вес условного фундамента: Ny=3,61(1,358,0+7,217,9)=505 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=505/(3,618,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?d??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл. 3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл. 4);

Мg=3,24 (1, табл. 4);

Мс=5,84 (1, табл. 4);

d=0,6 м — диаметр сваи;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b< 10 м;

?11=18,95 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м — глубина заложения сваи;

db=0 м — глубина подвала;

с11=38 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,6?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=758 кПа

РII=(N+Ny)/Ay=(1100+505)/3,61=445 кПа < R=757 кПа

Условие выполняется.

5.5 Расчёт осадки свайного фундамента

Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=445−16,43?8,7=302 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+505)/3,61=394 кПа;

?f=1,2 — среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?d=0,4?1,9=0,76?0,7 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1. 0

грунт

N точки

Z (м)

Gzg

(кПа)

2?z/b

?

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=8,8 МПа

0

0,00

155,73

0,000

1,000

302,0

-

1

0,30

161,10

0,375

0,970

293,0

297,5

Суглинок

?=19,0 кН/м3

Е=9,5 МПа

2

1,00

174,40

1,053

0,702

212,0

252,5

3

1,70

187,70

1,790

0,384

116,0

164,0

4

2,40

201,00

2,527

0,238

71,9

94,0

5

3,10

214,30

3,263

0,156

47,1

59,5

6

4,00

227,60

4,211

0,101

30,5

38,8

В точке № 6 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?Gzg? Gzg;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?297,5/8800+

+0,8?0,7?(252,5+164,0+94,0+59,5+38,8)/9500=0,044 м=4,4 см

6. ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

Для сравнения производим расчёт стоимости и трудозатрат на устройство фундамента под одну металлическую колонну.

Виды работ

Фундаменты

мелкого заложения

свайный

буронабивной

Подсчитываем количество материала идущего на устройство фундаментов (ж/б в м3)

1-ый вариант:

Подколонник — 3,89 м³

Ростверк — 2,16 м³

Общий объем V=3,89+2,16=6,05 м³

Cтоимость

Общая стоимость

2-ой вариант:

Подколонник — 0,36 м³

Ростверк — 0,768 м³

Общий объем V=0,36?9+0,768=4,0 м³

Cтоимость

Общая стоимость

3-ий вариант:

Подколонник — 0,36 м³

Ростверк — 1,083 м³

Колонна — 2,26 м³

Общий объем V=0,36?4+1,083+2,26?4=11,563 м³

Cтоимость

Общая стоимость

На основе проведенного технико-экономического сравнения принимаем 1-ый вариант как наиболее выгодный.

7. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ

Фундаменты изолируют от капиллярного подсоса влаги из грунта. Водонепроницаемость стен и пола сооружения можно обеспечить применением плотного монолитного бетона специального состава с пластифицирующими водоотталкивающими добавками. При недостаточной плотности бетона или при сборных фундаментах с целью защиты подземных конструкций устраивают гидроизоляцию.

Применяем гидроизоляцию: окрасочную, которую чаще применяют для предотвращения от капиллярной влаги. Она наносится в 2−4 слоя. Окрасочную гидроизоляцию делают на битумно-полимерной основе.

Наружную гидроизоляцию наносят в процессе возведения здания. Её желательно наносить после осадки здания, что гарантирует надёжную эксплуатацию.

Качественную гидроизоляцию можно сделать лишь в том случае, когда котлован находится в сухом состоянии, поэтому до устройства гидроизоляции производят временное понижение уровня грунтовых вод дренажём или водоотливом.

Литературы

СНиП 2. 02. 01−83 «Оснований зданий и сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2. 02. 03−85 «Свайные фундаменты». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2. 01. 87−85 «Строительная климотология и геофизика». Москва, Строийздат, 1985 г.

В.А. Веселов «Проектирование оснований и фундаментов». Москва, Стройиздат, 1990 г.

Е.А. Сорочан «Основания фундаментов и подземных сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой