Проектирование фундаментов водонопорной башни

Грунты - SH .dwg

Пояснительная записка
СПЕЦИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТ
инженерно-геологический
Схема расположения элементов
Расчетно-конструктивный
Схема расположения элементов фундаментов
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ 1-2-3
-х кв жилой дом в г.Пинске
ФБС 12.4.3-П СТБ1076-97
ФБС 9.3.6-П СТБ1076-97
ФБС 12.4.6-П СТБ1076-97
шириной 1000мм по гравийному основанию толщиной 100мм.
По периметру здания выполнит асфальто-бетонную отмостку толщ.30мм
битумной мастикой за 2раза.
Вертикальная гидроизоляция стен со стороны грунта - окраска горячей
состава 1:2 толщиной 20мм.
гидростеклоизола на битумной мастике
а на отм.-2.450 - из цемнтного р-ра
Горизонтальную гидроизоляцию стен на отм.-0.350 выполнить из слоя
Минимальный зазор между плитами
не показанный на чертеже равен 20мм.
подготовки под полы полвала.
после окончания монтажа перекрытий над подвалом и устройства бетонной
Обратную засыпку грунтом у наружных стен подвала производить только
Элементы фундаментов
не привязанные к разбивочным осям располагаются
Низ фундаментных плит на отм.-3.050.
горизонтальность . Промежутки между ними заполнить грунтом с тщательным
укладки плит фундаментов необходимо проверить нивелировкой их
Плиты сборных фундаментов укладывать на выровненное основание. После
Грунтовые воды являются неагрессивными по отношению к бетонным и жб
зданий и сооружений ".
Фундаменты запроектированы в соответствии со СНиП 2.02.01-83 "Основания
Подземные воды залегают на отметке 134.400м.
характеристиками: -песок средней крупности средней прочности -ф-35°
Основанием фундаментов служат грунты со следующими расчетными
соответствует абсолютной отметке 139.200 на генплане.
За относительную отметку 0
0 принят уровень чистого пола 1-го этажа
CIII=1.3кПа φ=41° R0=600кПа Е=43.0МПа
CII= - кПа φ=28.0° R0=200кПа Е=18МПа
CI=27.0кПа φ=22° R0=257.55кПа Е=18.0МПа
Район строительства г.Брест 2.За относительную отметку 0.000 принята абсолютная отметка 132
м 3.Проектная отметка земли 131
мелкого заложения М 1:50
План свайного поля М 1:50
Инженерно-геологический разрез
Масштаб: горизонтальный 1:100 вертикальный 1:200
Наименование и № скважины
Фундамент мелкого заложения М 1:20
обмазать горячим битумом 2 раза
Свайный фундамент М 1:20
Спецификация жб элементов
Фундамент монолитный

Содержание.doc

Проектирование водонапорной башни типа С : Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Механика грунтов»: 70.04.03 БГТУ; гр. ; Кафедра ОФИГиГ – Брест 2008. - с.: табл ил. источников.
Ключевые слова: фундамент основание свая ростверк грунт арматура заложение крен.
Содержит результаты расчёты инженерно-геологических условий площадки строительства фундамента мелкого заложения на естественном основании свайного фундамента технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов и технологию производства работ по устройству фундаментов.
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
Вариантное проектирование
1 Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании
1.1 Определение глубины заложения
1.2 Определение размеров фундамента в плане
1.3 Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
1.4 Определение крена сооружения
1.5 Конструирование фундамента
2 Расчет свайного фундамента
2.1 Определение глубины заложения назначение размеров ростверка
2.2. Определение расчётной нагрузки на сваю и количества свай
2.3 Расчет и конструирование свайного фундамента
2.4 Проверка прочности основания куста свай
2.5.Расчет осадки свайного фундамента методом эквивалентного слоя.
2.6 Определение крена сооружения
2.7 Выбор сваебойного оборудования и определение отказа сваи
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов
Технология производства работ по устройству фундаментов Заключение
Графическая часть: инженерно-геологический разрез участка с нанесением 2 вариантов фундаментов план фундаментов рабочие чертежи фундаментов I и II вариантов.
«Основания и фундаменты» - это строительная дисциплина целью которой является изучение вопросов проектирования устройства фундаментов и их оснований для различных сооружений возводимых в разнообразных геологических и гидрогеологических условиях. От правильного выбора основания и конструкции фундамента а также от качественного их устройства во многом зависит нормальная эксплуатация зданий и сооружений.
Проектирование зданий и сооружений заключается в выборе основания типа конструкции и основных размеров фундамента и в совместном расчёте оснований и фундаментов как одной из частей сооружения.
Основания фундаменты и надземная конструкция неразрывно связаны между собой взаимно влияют друг не друга и должны рассматриваться как единая система. Деформации и устойчивость грунтов основания зависят от особенностей приложения нагрузок от размеров и конструкции фундамента и всего сооружения.
Район строительства г.Брест
Инженерно-геологические условия строительной площадки
Табл. 1.1 Физико-механические характеристики грунтов
Мощность слоя по скважинам м
Плотность частиц тм3 ρs
Плотность грунта тм3 ρ
Пределы пластичности %
Расположение уровня подземных вод м
Гранулометрический состав %
Табл. 1.2 Размеры башни типа С
Диаметр ствола башни Dс.б м
Абсолютные отметки устья скважин: Скв.1=1311 м; Скв.2=1312 м; Скв.3=1312 м
Рис.1.1 Водонапорная башня типа С.
Башня неотапливаемая без подвала. Ствол и шатер башни кирпичные с толщиной стен соответственно 510 и 250 мм. Цоколь толщиной 640 мм. Бак металлический из листа = 12-16 мм. Покрытие деревянное кровля из листовой стали. Башня подвала не имеет.
Для каждого из пластов которые были вскрыты скважинами определим наименование грунта
Рассмотрим 1-ый слой:
Грунт пылевато-глинистый т.к. в табл.1.1 исходных данных присутствует влажность на границе текучести и раскатывания. Для определения наименования пылевато-глинистого грунта требуется знать число пластичности и показатель текучести.
Определим вид пылевато-глинистого грунта по числу пластичности:
где - влажность на границе текучести %
-влажность на границе раскатывания %
По числу пластичности p=85% данный пылевато-глинистый грунт – суглинком т.к. 7p17%. (табл. П-2).
Определим плотность грунта в сухом состоянии :
где - плотность грунта тм3
W - природная влажность %
Определим коэффициент пористости грунта :
где - плотность частиц грунта тм3
Определим степень влажности песчаного гранта :
Определим показатель текучести по формуле:
По показателю текучести L=029 данный грунт – суглинок тугопластичный т.к. 025≤L≤05 (табл. П-5).
Таким образом 1-ий слой –суглинок тугопластичный.
Определим нормативные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления и нормативное значение модуля деформации:
– модуль деформации Е0=18 МПа (табл. П-8);
– угол внутреннего трения jn=22° (табл. П-9);
– удельное сцепление Сn =270 кПа (табл. П-9).
Для назначения предварительных размеров подошвы фундаментов определяем расчетное сопротивление на основание R0 которое для пылевато-глинистых грунтов устанавливается по виду грунта его коэффициенту пористости и консистенции:
– расчетное сопротивление R0=25755 кПа (табл. П-11).
Данные физико-механических характеристик и показателей грунтов слагающих строительную площадку приводим в сводной таблице (таблица2.3) и на их основе определяется полное наименование грунтов и даётся оценка возможности и целесообразности их использования в качестве несущего слоя основания.
Рассмотрим 2-ой слой:
Второй слой является песчаным т.к. в табл.1.1 исходных данных отсутствует влажность на границе текучести и раскатывания. Для определения наименования песчаного грунта необходимо знать гранулометрический состав плотность сложения (коэффициент пористости) и степень влажности.
Определим вид песчаного грунта по гранулометрическому составу:
Наименования показателей
Размеры фракций грунта мм
Содержание частиц крупнее данного диаметра %
Т.к. суммарное содержание частиц диаметром >01 мм составляет более 75% следовательно песок является мелким (табл.П-1).
Вычислим плотность грунта в сухом состоянии по формуле (2.2):
Определим коэффициент пористости грунта по формуле (2.3):
Согласно табл.П-3 и значению e=075 данный песчаный грунт средней плотности.
Определим степень влажности песчаного гранта по формуле (2.4):
Согласно табл.П-4 и значению Sr=085 данный песчаный грунт является насыщенным водой (08 Sr ≤10).
Таким образом 2-ой слой - песок мелкий средней плотности насыщенный водой.
Определим нормативные значения деформационных и прочностных характеристик песчаного грунта соответственно:
– модуль деформации Е0=18 МПа (табл. П-6);
– угол внутреннего трения j=28° (табл. П-7);
– удельное сцепление С=0 кПа (табл. П-7).
Для назначения предварительных размеров подошвы фундаментов определяем расчетное сопротивление на основание R0 которое для песчаного грунта определяется в зависимости от наименования грунта и его плотности:
– расчетное сопротивление R0=200 кПа (табл. П-10).
Рассмотрим 3-ий слой:
Первый слой является песчаным т.к. в табл.1.1 исходных данных отсутствует влажность на границе текучести и раскатывания. Для определения наименования песчаного грунта необходимо знать гранулометрический состав плотность сложения (коэффициент пористости) и степень влажности.
Т.к. суммарное содержание частиц диаметром >05мм составляет более 50% следовательно песок является крупным (табл.П-1).
Согласно табл.П-3 и значению e=052 данный песчаный грунт плотный .
Согласно табл.П-4 и значению Sr=097 данный песчаный грунт является насыщенным водой (08 Sr ≤10).
Таким образом 3-ий слой - песок крупный плотный насыщенный водой.
– модуль деформации Е0=43 МПа (табл. П-6);
– угол внутреннего трения j=41° (табл. П-7);
– удельное сцепление С=13 кПа (табл. П-7).
– расчетное сопротивление R0=600 кПа (табл. П-10).
Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов
Суглинок тугопластичный
1 Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании.
1.1 Выбор глубины заложения фундаментов
Глубина промерзания фундаментов определяется с учетом назначения а так же конструктивных особенностей зданий и сооружений величины и характера нагрузок воздействующих на фундаменты глубины залегания фундаментов прилегающих зданий и сооружений геологических и гидрологических условий площадки строительства глубины сезонного промерзания оттаивания грунтов.
Минимальную глубину заложения фундаментов во всех грунтах кроме скальных рекомендуется принимать не менее 05 м считая от поверхности наружной планировки. Фундамент рекомендуется заглубить в несущий слой не менее чем на 20см. Как правило фундаменты сооружений рекомендуется укладывать на одном уровне.
Глубина заложения фундамента из условия возможности изучения грунтов при промерзании начинается с учетом глубины промерзания грунта в данном районе наличие грунтовых вод и склонности грунтов основания к пучению.
Нормативную глубину сезонного промерзания грунтов dfn разрешается определять по схематической карте приложение Г рис1 [1] где даны изолинии нормативных глубин промерзания для суглинков. При наличии в зоне промерзания других грунтов значения dfn найденное по карте следует умножить на отношение do023
Нормативную глубину сезонного промерзания суглинка определяем по карте нормативных глубин промерзания грунтов dfn = dfn(k)*d023 м. рис. 1 [1].
d0-глубина промерзания при (Tf)=1°C принимается для суглинка 23 см.
Зная нормативную глубину сезонного промерзания песка можем определить расчетную глубину промерзания по формуле:
где:dfk - нормативная глубина сезонного промерзания суглинка м
Kh – коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения для не отапливаемого помещения принимаем равным 11.
Минимальная глубина заложения фундамента по условиям морозного пучения грунтов основания принимается не менее 05df табл.14 [2].
Для расчета глубины заложения фундамента составим схему заложения фундамента рис.2. Используем блоки стандартных размеров с высотой 300 и 600 мм.
Уровень пола находится на отметке 0000 уровень земли находится на расстоянии 150 мм. от пола. Принимаем два блока высотой 300 и 600 мм. высоту фундамента принимаем равной 300 мм. Тогда отметка заложения фундамента определится так:
00 - 0050 - (0600+ 0600 + 0600+0300) = -2250 м.
а глубина заложения определится из выражения:
-2150 - ( -0150 ) = -2000 м.
Принимаем глубину заложения фундамента равной 2000 м.
Рис. 3.1 Схема глубины заложения фундамента.
1.2 Определение размеров фундамента в плане.
Предварительное определение размеров фундамента в плане производится с учетом расчетного сопротивления грунта основания. Площадь подошвы фундамента в плане при центральной нагрузке определим по формуле:
где:NII – расчетная нагрузка по обрезу фундамента равная 10230 кН.
R0 – расчетное сопротивление грунта основания 400 кПа.
γср – среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах принимаем 21 кНм3
d – глубина заложения фундамента 20 м.
Фундамент водонапорной башни проектируем кольцевым с шириной b:
где:Dср – средний диаметр башни определяемый по формуле:
где:Dсб –диаметр ствола башни равный 738м.
Определим расчетное сопротивление грунта основания R по формуле:
где:b – ширина подошвы фундамента 12 м.
γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы принимаемые по табл. 15 [2] равными 12 и 11 соответственно
k – коэффициент равный 11
Мγ Мq Мс – коэффициенты принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения по табл. 16 [2]с условием интерполяции соответственно равны 061; 344; 604
kz – коэффициент равный 1 при b 10 м.
γII – расчетное значение удельного веса грунта залегающего ниже основания так как уровень грунтовых вод находится ниже чем d+0.5b то γII = 198 кНм3 = γ основания
γ’II – расчетное значение удельного веса грунта залегающего выше основания 198 кНм3
СII – расчетное значение удельного веса грунта под подошвой фундамента 27 кПа
При принятом значении b для нагруженного фундамента определяем среднее давление по подошве по формуле при NII=10230 кН:
Так как значение Рср > R тогда изменяем размер b так чтобы соблюдались условия:
где:W – момент сопротивления подошвы фундамента определяемый по формуле:
где : -наружный диаметр фундамента равный 8645 м.
- внутренний диаметр фундамента равный 7395 м.
Увеличим b до 125 м и пересчитаем значения АW R Рmax Pcp Pmin а затем проверим соблюдение условий:
% - условие соблюдается.
Условия выполняются следовательно фундамент запроектирован верно.
1.3 Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Расчет осадки фундамента производится из условия:
где:S – величина конечной осадки фундамента определяемая расчетом м.
Su – предельная величина осадки фундамента принимаемая 40 см.
Для определения осадки фундамента составим схему на которой слева от фундамента обозначим инженерно-геологические условия и характеристики грунтов. Также влево от оси фундамента откладываем ординаты эпюры вертикальных напряжения от собственного веса грунта. Построение этой эпюры начинаем от поверхности земли. Ординаты эпюры вычисляем по формуле:
где:γi – удельный вес i-го слоя грунта кНм3
hi – толщина i-го слоя грунта м
Для водонасыщенных слоев грунта расположенных ниже уровня грунтовых вод необходимо определять удельный вес с учетом взвешивающего действия воды по формуле:
где:γs – удельный вес частиц грунта кНм3
γw – удельный вес воды 10 кНм3
e – коэффициент пористости грунта.
Определим значения szq в характерных точках:
-на подошве фундамента
- на отметке уровня грунтовых вод
- на подошве первого слоя
- на подошве второго слоя
Для построения эпюры дополнительных вертикальных напряжений разбиваем толщу грунта ниже подошвы фундамента на ряд слоев мощностью 04b = 05 м. Если в пределах элементарного слоя попадают два слоя грунта то эти участки рассматриваем отдельно. Величина дополнительного вертикального напряжения в любом сечении определиться по формуле:
где:α – коэффициент принимаемый по табл. 24 [2]
z – глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента см.
b – ширина фундамента 125 м.
Рср – среднее фактическое давление под подошвой фундамента 3668 кПа.
zqo – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоев 396 кПа.
Ординаты дополнительного вертикального напряжения откладываем в масштабе в право от оси фундамента. Построив эпюры определяем нижнюю границу сжимаемой зоны грунта где выполняется условие:
Осадка фундамента определится из формулы:
где: – коэффициент равный 08
hi – толщина i-го слоя грунта м.
zqi – среднее дополнительное напряжение в i-ом слое грунта равное полусумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах i-го слоя кПа.
Ei – модуль деформации i-го слоя кПа.
Для удобства расчет ведем в табличной форме см. табл. 4.
Таблица 3.1 Определение осадок фундамента
Условие выполняется осадка меньше предельно допустимой.
Рис. 3.2 Схема к определению осадки фундамента
1.4 Определение крена сооружения.
Крен фундамента определяем по формуле:
где:E и – модуль и коэффициент Пуасона 18000 кПа и 03 соответственно.
Ke – коэффициент принимаемый по табл. 67 [3] равный 075
Km – коэффициент принимаемый по табл. 67 [3] равный 1
Dнф – наружный диаметр кольцевого фундамента 8645 м.
iu – предельный крен фундамента равный 0004 м. определяемый по табл. 72 [3].
Условие соблюдается крен не превышает нормативного значения;
2 Расчет свайного фундамента.
2.1 Определение глубины заложения и назначение размеров ростверка
Подошву ростверка заглубляем ниже расчетной глубины промерзания грунта высоту ростверка принимаем равной 500 мм. Класс бетона назначается не менее С 810. Глубину заложения ростверка равной м
Рис. 3.2. Схема для определения глубины заложения ростверка.
Глубина заложения ростверка определится по формуле:
где:hб – высота бетонной стены равная 2100 мм.
hr – высота ростверка равная 500 мм.
Определим глубину заложения ростверка по формуле (3.19):
Принимаем к расчету глубину заложения ростверка d=22м.
2.2 Выбор марки свай. Определение их несущей способности
Сваи по характеру работы разделяются на сваи-стойки и сваи защемленные в грунте. Тип свай выбирают в зависимости от характеристик слоя грунта который находится под остриём. В работе принимаем сваи защемленные в грунте.
При назначении длины свай следует учитывать:
заделку сваи в ростверке работающем на вертикальные нагрузки не менее 5 см для ствола сваи и не менее 25 см для выпуска арматуры;
заглубление в малосжимаемый слой в средней крупности песчаных грунтах не менее 05 м;
Заделку сваи в ростверке работающим на вертикальные растягивающие или горизонтальные нагрузки не менее наибольшего размера поперечного сечения сваи а выпуски арматуры не менее 40см.
Полная длина сваи определяется как сумма:
lн - заглубление в несущий слой.
Определим Lсв по формуле (3.20):
lc = 03 + 27 + 1.5 = 45 м
Рис 3.3 Схема определения длинны сваи
Согласно номенклатуре забиваемых свай табл.Е1[1] выбираем требуемую марку сваи в нашем случае С50.30 - 1 6 т.е. длина Lсв=50м d=300мм и арматура
Несущую способность забивной сваи по грунту определяют по формуле:
где ус =10 - коэффициент условий работы сваи в грунте;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяемое по табл.
А - площадь поперечного сечения сваи м ;
U - наружный периметр поперечного сечения сваи м;
R ft — расчетное сопротивление кПа;
γcRγcf - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи (для свай погружаемых забивкой γcR=γcf =10).
Rfi li = 23067 кПа м
Рис 3.3 Схема определения средней глубины расположения слоя грунта.
Тогда несущая способность сваи по грунту определяется по формуле (3.21):
Определяем расчётную нагрузку на сваю по грунту:
где γg = 14 – коэффициент надёжности по грунту.
Тогда по формуле (3.21): кН.
Расчетную нагрузку на сваю по материалу определяют по формуле:
где γс=10- коэффициент условий работы для свай с поперечным сечением более 20 см; φ=10-коэффициент продольного изгиба;
fcd - расчетное сопротивление бетона сжатию принимаем по табл. Е4[1]кПа;
fyd - расчетное сопротивление сжатий арматуры табл. Е5[1] кПа;
Аb - площадь поперечного сечения сжатой арматуры табл. Е6[1] м2.
Аs - площадь поперечного сечения (бетона) м2
Определим NM по формуле (3.23):
2.3 Расчет и конструирование свайного фундамента.
Определяем расчетную нагрузку на сваю принимая в расчетах меньшую из несущих способностей по грунту или по материалу().
Количество свай в фундаменте определяют по формуле:
где: NI – расчетная нагрузка по первому предельному состоянию
Производится размещение свай в плане и конструирование ростверка:
для куста свай под башню сваи размещают по окружности если расстояние между сваями ap находится в пределах 3dap6d (09м0965м18м)
Определяем максимальную и минимальную фактическую нагрузку на сваю по формуле:
где - сумма вертикальных нагрузок передаваемых на фундамент:
- расчетная нагрузка передаваемая на сваю.
GроствI – фактический вес ростверка определяемый по формуле:
где: - объем ростверка м3
γЖБ = 25 кНм3- удельный вес железобетона;
γf = 135- коэффициент надежности для ростверка и грунта;
γf = 115 – для свай и блоков;
-т.к. ростверк не выступает за пределы стеновых блоков.
GсвI – вес свай кН;
– фактический вес блоков определяемый по формуле:
где: - объем блоков м3
По формуле (3.27) находим:
- расчетные нагрузки передаваемые на фундамент кН;
dp- глубина заложения ростверка м;
nсв- количество свай (n=28);
Для кольцевых ростверков момент инерции свайного фундамента определяют через полярный момент инерции:
где - сумма квадратов радиусов до осей каждой из свай м.
у= расстояние от главной центральной оси подошвы ростверка до оси наиболее уделенной сваи;
Первое условие не выполняется. Увеличим количество свай до n=22 при таком количестве расстояние между сваями ap выходит за пределы 3dap6d (09м0834м18м) следовательно сваи необходимо размещать в шахматном порядке.
Определим вес ростверка по формуле: (3.28)
Определим вес свай по формуле (3.29)
Определим фактический вес блоков по формуле: (3.30)
Условия выполняются. Принимаем 22 свай.
Для оценки общей устойчивости свайного фундамента и определения его стабилизированной осадки необходимо определить вертикальные напряжения в грунте в плоскости проходящей через острия свай. При этом свайный фундамент рассматривается как условный массивный фундамент в состав которого входят ростверк сваи грунт межсвайного пространства и некоторый объем грунта примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента.
Контуры условного массива определяются: сверху – поверхностью планировки грунта; снизу – плоскостью на уровне нижних концов свай; по бокам – вертикальными плоскостями с учетом угла a(см. рис. 3. )
Угол a находится по формуле:
где:jIImt – средневзвешенное расчетное (по деформациям) значение угла внутреннего трения толщи грунтов в пределах длины сваи:
где -расчетные значения углов внутреннего трения
Тогда по формуле (3.33):
- площадь подошвы условного массива грунта м2
где : - ширина условного фундамента м;
- длина условного фундамента м
Давление по подошве условного фундамента от расчетных нагрузок не должно превышать расчетного давления на грунт:
где NII – расчетная нагрузка на фундамент кН.
R – расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента.
Определяем Р для этого необходимо определить вес ростверка сваи блоков грунта по формулам:
R определяем по формуле:
Условие выполняется.
2.5 Расчёт свайного фундамента по деформациям
Давление передаваемое сваей трения на грунт основания вызывает в нем развитие напряжений под действием которых грунты основания будут испытывать деформации упругие и пластические. Деформации возникающие в зоне уплотнения и упругие деформации за пределами этой зоны ниже плоскости проходящей через нижние концы свай развиваются аналогично деформации грунтов под фундаментами на естественном основании. Вследствие этого при расчете осадки свайных фундаментов рассматривают условный массивный фундамент в состав которого входят ростверк сваи грунт межсвайного пространства и некоторый объем грунта примыкающий к наружным сторонам свайного фундамента. Поэтому для оценки общей устойчивости и определения его стабилизированной осадки необходимо определить вертикальные напряжения в грунте в плоскости проходящей через острие свай.
Рассматривая фундамент из свай защемленных в грунте расчет осадки производится таким же образом как и для фундамента мелкого заложения по методу послойного суммирования и сводится к удовлетворению условия S≤Su (формула 3.11) (см. п. 3.1.3).
Для определения осадки свайного фундамента составим расчетную схему (рис. 3. ) на которой даны инженерно-геологические и характеристики грунтов. Слева от фундамента откладываем ординаты эпюры от собственного веса грунта.
Расчет осадки свайного фундамента из висячих свай выполняем так же как и фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования.
Эпюру Ро строим исходя из значений:
где szq0 – естественное давление грунта на уровне подошвы массива кПа;
Рср= 3668 кН (см. п. 3.2.4)
P0=3668-21155 = 15525 кПа
где: (Аwm – зависит от грунта и отношения длины массива к ширине) для песка Аwm = 277 Bм – ширина массива 239 м.
где:; mо – для супеси 03 Ео – 18 МПа.
h – расстояние от подошвы массива до границы сжимаемой толщи равно 2hs
z – расстояние от подошвы массива до средины h.
т.к. рассматривается один слой.
Условие выполняется осадка меньше предельно допустимой
2.6 Выбор сваебойного оборудования и определение отказа сваи
Для выбора сваебойного оборудования и определения в первую очередь определяется минимальная энергия удара (Э) которая непосредственно зависит от несущей способности сваи.
где Э - энергия удара Дж;
Fd - несущая способность сваи кН;
α - коэффициент равный 25 ДжкН.
Затем по таблицам технических характеристик Е7 Е8 подбираем такой молот энергия удара которого соответствует минимальной.
С учётом минимальной энергии удара выбираем подвесной дизель-молот С-996:
Вес ударной части кН 18
Высота падения ударной части м 3
Полный вес молота кН 365
Площадь цилиндра м2 0093
Рабочий ход цилиндра м 037
Далее вычисляем проектный отказ сваи по формуле:
где Sp - проектный отказ сваи м;
А - площадь поперечного сечения сваи м2 ;
=1500 кНм - для железобетонных свай
- коэффициент восстановления удара для молотов ударного действия;
G1 - полный вес молота кН;
Эр - расчетная энергия удара молота.
Для подвесной дизель-молот ЭP=GH где G- вес ударной части молота кН;
Н- высота ее падения м.
Сравним с допустимым 2ммSp=47мм20мм.
Используя укрупнённые единичные расценки на земляные работы устройство фундаментов и искусственных оснований (табл.Ж1 1) сделаем технико-экономическое сравнение фундаментов.
Таблица 4.1: Технико-экономическое сравнение вариантов фундаметов
Фундамент мелкого заложения
Устройство монолитного ростверка.
Устройство стеновых блоков.
Устройство ленточного ростверка
Устройство стеновых блоков
Вывод: на основании технико- экономического сравнения получили что первый вариант на 49% экономичней чем второй для устройства фундамента под колонну целесообразнее принять первый вариант-фундамент мелкого заложения.
Технология производства работ по устройству фундаментов
В состав подготовительных работ входят: перенос инженерных сетей; планировка площадки с учетом уклонов водостока; геодезическая разбивка; рытье котлована под фундамент; прокладка временных дорог; устройство освещения; подвод воды пара сжатого воздуха и т.д.
Очистку площадки под строительство производят в пределах установленных проектом. Пересаживают деревья снимают плодородный растительный слой для дальнейшей рекультивации.
Разработку грунта ведем одноковшовым экскаватором в отвал или с погрузкой в транспортное средство. При механической разработке грунта производится недобор на 10-20 см. После разработки котлована производится зачистка дна вручную до проектной отметки.
Производим установку деревянной опалубки в которую устанавливаем арматуру. При укладке бетонной смеси нужно обратить внимание на то что бы бетонная смесь не расслаивалась при свободном падении на арматуру. Укладку бетонной смеси производим из бадьи. После укладки бетонную смесь нужно утрамбовать. Утрамбовку производим вибраторами. Если работы производятся в зимнее время предусматриваем прогрев уложенной смеси.Список литературы:
«Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Строительные конструкции. Основания и фундаменты» для студентов специальности ВиК.» П.С. Пойта А.А. Кондратчик В.Н. Дедок БГТУ 1991г.
«Задания к курсовому проекту и контрольным работам по курсу «Механика грунтов основания и фундаменты.» П.С. Пойта П.А. Андрейков В.Н. Дедок БГТУ 1996г.
«Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений» М. «Стройиздат» 1986г.