Проектирование свайных фундаментов под колонны промышленного здания

Чертеж.dwg

Наименование и номер выработки
Абсолютная отметка устья м
Вертикальная привязка фундамента к груновым условиям
Инженерно-геологический разрез площадки строительства
Схема размещения скважин
Условные обозначения
КП-ИОГиФ-4ПГСсп-08Z3-2012
Ростверки и сетки арматуры
Условные обозначения:
Вертикальная привязка фундамента
к грунтовым условиям

Основания.doc

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Кафедра «Инженерная геология основания и фундаменты»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине «Основания и фундаменты»
ТЕМА: «Проектирование свайных фундаментов под колонны промышленного
Принял: преподаватель
Оценка грунтовых условий строительной площадки здания
2. Построение инженерно-геологического разреза
3. Оценка грунтов основания
Сбор действующих нагрузок
Определение глубины заложения ростверка
1. Учет глубины сезонного промерзания грунтов
2. Учет конструктивных требований
Определение несущей способности висячей сваи по сопротивлению грунта
Определение количества свай
1. Предварительное определение количества свай в фундаменте и их
размещение при центральной нагрузке
2. Уточнение количества свай в фундаменте и их размещение
3. Проверка усилий в сваях
4. Определение степени использования несущей способности сваи
Расчет конечной осадки свайного фундамента
1. Определение размеров подошвы условного фундамента
2. Проверка напряжений на уровне нижних концов свай
3. Определение нижней границы сжимаемой толщи основания
4. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
Расчет ростверков по прочности
1. Расчет ростверков на продавливание колонной
2. Расчет ростверков на продавливание угловой сваей
3. Расчет ростверка на изгиб
Библиографический список
Оценка грунтовых условий
строительной площадки здания
Физико-механические характеристики грунтов
НомРазновидность Плотность грунта ρ( ρ(( Плотность Природная Граница текучести
ер грунта тм3 частиц влажностьW WL
От веса покрытия От веса стен. панелиС 2-х С одной стороны
и фунд балки сторон
Основное сочетание I Дополнительное сочетание II
NIкН MIкНм QIкН NIIкН MIIкНм QIIкН
Средняя3702.656.7 11.16 1999 344 31.5
Крайняя1292 -147 -3.3 754.9 -240.5 -5.8
Варианты сочетаний усилий Таблица
Pn Pn+Pkp Pn+Pвт Pn+Pсн
Определение давления под подошвой условного фундамента крайней колонны
Рис. 11. Эпюры вертикальных напряжений от веса грунта и дополнительных
давлений: а) средней колонны;
Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
Осадка запроектированного фундамента должна удовлетворять
Где: Su = 8 см = 008 м – предельное значение совместной деформации
основания и сооружения [1 п.2.39 прил. 4];
S – совместная деформация основания и сооружения (см. п.7.4).
Где: Ei =12 МПа – модуль деформации для слоев грунта ниже подошвы
условного фундамента;
п – число слоев на которое разбита сжимаемая толща;
hi = 02by = 02435 = 087 м – мощность i -го слоя грунта.
Осадка фундамента под средней колонной:
Осадка фундамента под крайней колонной:
Относительная разность осадок [1 прил.4]:
Где: [pic] = 0044 – 00155 = 00285 – разность осадок смежных
фундаментов средней и крайней колонны промышленного здания м;
L = 18 м – пролет промышленного здания;
Подготовка исходных данных для расчета по программе КОСТ-2.
Перемещение несущего элемента от единичной силы [4]:
Перемещение несущего элемента от единичного момента:
Где: A0 В0 С0 – коэффициенты определяемые по прил. 1 табл. 5 [4]
при [pic] =[pic] если [pic] > 4 то [pic] = 4 т.к. сопряжение свай с
ростверком принято шарнирным;
h = 795 м – фактическая глубина погружения сваи;
аэ – коэффициент деформации:
Где: К – коэффициент пропорциональности грунта кНм4 [4 прил.1]:
Рис. 12. Схема к определению приведенного значения коэффициента
пропорциональности грунта
hm – мощность слоев грунта (рис. 12) определяющих в основном
работу свай на горизонтальные нагрузки (в пределах которой влияние
различных значений Ki на работу сваи уменьшается до нуля):
hm = 35 03 + 15 = 255 м;
Еb – модуль упругости материала сваи [10 табл. 5] с
коэффициентом условия работ γш = 08; при В25 Еb = 24106 кПа;
I – момент инерции поперечного сечения сваи;
dp - расчетный размер сваи:
dp = Kэ ( 15 dc + 05)
Где: Kэ = 1 – для прямоугольного сечения сваи;
dс = 03 м – размер поперечного сечения сваи;
dp = 1 ( 15 03 + 05) = 095 м;
Момент в голове сваи (при свободном опирании ростверка на сваи):
Поперечная сила в голове сваи
Где: п – количество свай;
- для средней колонны:
- для крайней колонны:
l0 – свободная длина сваи l0=0.
N – количество сечений свай в которых вычисляем Мz Qz вышесказанные
величины при [pic] N=18.
EI = 241060000675 = 28080 кНм2.
Для средней колонны: Nma Mmax = 382 кНм.
Для крайней колонны: Nma Mmax = 211 кНм.
По серии 1.011.1 – 10.1 [8] под средние и крайние колонны принимаю:
продольное армирование 4Ф 12АI; марка каркаса КП 50.40 - 1; марка сваи С
Расчет ростверков на продавливание колонной
Рис. 13. Схема образования пирамиды продавливания под:
а) средней железобетонной колонной прямоугольного сечения;
б) крайней железобетонной колонной прямоугольного сечения
Расчет на продавливание колонной центрально-нагруженных ростверков
свайных фундаментов с кустами из четырех и более свай:
Где: Fper – расчетная продавливающая сила равная сумме реакции всех
свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания:
Где: [pic] – сумма реакций всех свай расположенных с одной стороны от
оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка за вычетом реакций
свай расположенных в зоне пирамиды продавливания с этой же стороны от оси
Fper = 2(1543209+34459) = 397167 кН;
Fper = 2(4544772+57345) = 16014 кН;
Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению для
железобетонных конструкций с учетом коэффициента условий работы бетона
для бетона В15 Rbt = 07509 = 0675 МПа = 675 кПа [6];
ho = 063 м – рабочая высота сечения ростверка на проверяемом
участке равная расстоянию от рабочей арматуры плиты до низа колонны
условно расположенного на 5 см выше дна стакана м;
(0 – коэффициент учитывающий частичную передачу продольной силы
на плитную часть через стенки стакана:
здесь Af – площадь боковой поверхности колонны заделанной в стакан
Af = 2 (bcol+hcol) hanc
hanc – глубина заделки колонны в стакан фундамента м;
Где: bco hco hanc = 08 м;
Af = 2(10+04)08 = 224 м²;
Af = 2(06+04)08 = 16 м²;
c1 – расстояние от грани колонны с размером bсо1 до параллельной ей
плоскости проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай
расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания:
- Для крайней колонны:
с2 – расстояние от грани колонны с размером hcol до параллельной ей
расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания: с2 =
Отношение [pic] принимается не менее 1 и не более 25.
При [p при [pic] принимается равным 04h0
[pic]принимаю [pic] [pic]м.
[pic]принимаю [pic].
Расчет ростверков на продавливание угловой сваей
Рис.14.Схема продавливания угловой сваей ростверка под: а) средней
колонной; б) крайней колонной
Согласно [10 п. 9.2. прим. 3] а именно в тех случаях когда угловая
свая в ростверках с подколонником по проекту заходит в плане за обе грани
подколонника на 50 мм и более проверка на продавливание плиты ростверка
угловой сваей не проводится.
Для средней колонны:
Расчет ростверка на изгиб
Рис.15. Расчетные схемы при определении арматуры подошвы ростверка: а) под
средней колонной; б) под крайней колонной
Площадь сечения арматуры параллельной стороне аp на всю ширину
в сечении 2 – 2 по грани ступени (подколонника)
Площадь сечения арматуры параллельной стороне bp на всю
в сечении 4 – 4 по грани ступени (подколонника)
Где: Myi Mxi – расчетный изгибающий момент для каждого сечения
определяемый как сумма моментов от реакций свай (от расчетных нагрузок на
ростверк) и от местных расчетных нагрузок приложенных к консольному свесу
ростверка по одну сторону от рассматриваемого сечения:
h02 – рабочая высота ростверка в сечениях 1 – 1 и 3 – 3; h01 –
рабочая высота ростверка в сечениях 2 – 2 и 4 – 4;
Rs = 365000 кНсм² – расчетное сопротивление арматуры класса
v – коэффициент определяемый по [10 табл. 8] в зависимости от
сечения 1 – 1 [pic]
сечения 4 – 4 [pic]
Где: Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию; для В15 Rb =
*09 = 765 МПа = 7650 кН см² [6];
аp bp – размеры подошвы ростверка; а1 b1 – размеры сечения
стаканной части ростверка.
[pic] т.е. принимаю арматуру параллельную стороне ap Ф16 с шагом
[pic] т.е. принимаю арматуру параллельную стороне bp Ф16 с шагом
Арматуру параллельную сторонам аpи bp принимаю конструктивно т.е. Ф10 с
Рис.16. Сетки рабочей арматуры ростверка: С-1 для ростверка под крайнюю
колонну; С-2 для ростверка под среднюю колонну
СНиП 2.02.01 – 83*. Основания зданий и сооружений.
СНиП 2.01.07 – 85. Нагрузки и воздействия.
СНиП 23–01 –99. Строительная климатология.
СНиП 2.02.03 – 85. Свайные фундаменты.
СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов.
СНиП 2.03.01 – 84. Бетонные и железобетонные конструкции.
Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов
под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01 – 84). – М. 1985.
Типовой проект серия: 1.011.1–10.1– Сваи железобетонные призматические
Геологическое картирование: Методические указания к лабораторной работе
Сост. О.В.Тюменцева. – Омск: Изд-во СибАДИ 1994. – 40 с.
Проектирование свайных фундаментов под колонны промышленного здания:
Методические указания Сост.: М.Я. Сапожников М.Е. Кашицкая А.Я.
Нестеров. – Омск: Изд-во СибАДИ 2006. – 46 с.
ссаибАДссукуу14444 41ПГС
Пояснительная записка
КП – ИГОиФ – 41ПГС– 09П1 – 2012
КП – ИГОиФ – 41ПГС – 09П1 – 2012

Чертеж1.dwg

Условные обозначения:
Схема размещения скважин
Инженерно-геологический разрез площадки строительства
Вертикальная привязка фундамента
к грунтовым условиям