|
||||||||||||
|
||||||||||||
|
|||||||||
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Несущие конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами среднего режима работыНесущие конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами среднего режима работыСодержание Содержание 1 Краткая характеристика объекта 2 Определение физических свойств грунтов и механических свойств грунтов. 3 Определение нагрузок. Сечение 1 – 1 6 Определение нагрузок. Сечение 2 – 2 7 Определение нагрузок. Сечение 3 – 3 8 Определение глубины заложения фундамента 9 Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента. 10 Определение осадки и просадки. Сечение 1-1 11 Расчет висячей забивной сваи 13 Определение осадок свайного фундамента 14 Расчет осадок свайных фундаментов 15 Технико-экономические сравнения 16 Расчет осадок свайных фундаментов. Сечение 1-1 18 Расчет осадок свайных фундаментов. Сечение 3-3 20 Заключение 22 Литература 23 Краткая характеристика объекта Проектируемое здание – бытовой корпус. Ширина здания 18м, длина – 48м, здание многоэтажное, высота здания от уровня чистого пола 20м, а высота этажа –2,5м. Здание с подвалом. Наружные стены из кирпича толщиной 510мм и стеновых панелей толщиной 300мм, внутри здания колонны. Перекрытие - многопустотные панели толщиной 220мм. Кровля – рулонная из 4 слоев рубероида. Несущие конструкции в здании малочувствительны к неравномерным осадкам. «Основания зданий и сооружений» величина предельных деформаций Sи=10см. Заданные усилия на обрезах фундамента приведены в таблицах Площадка строительства находиться г. Краснодар. Глубина промерзания грунта 0,8м. Рельеф площадки спокойный с небольшим понижением по краям. Инженерно-геологические условия выявлены по средствам бурения 4-х скважин. При бурении выявлены следующие слои: 1) чернозем –1,8м; 2) суглинок желтый – 4,5м; 3) глина бурая – 4,2м; 4) супесь – 5,7м; 5) песок – 3,8 м . Слои расположены повсеместно . Подошва слоев находиться на глубине - чернозем –1,8м; - суглинок желтый – 4,5м; - глина бурая –4,2м. - супесь – 5,7м; - песок –3,8м; Грунтовые воды обнаружены в четвертом слое. Оценивая данные инженерно-геологических условий следует заметить, что грунты вполне удовлетворяют проектируемому зданию. Влияние сооружения на возникновение геологических процессов (оползни) исключено, т.к. местность ровная. В результате лабораторных исследований была составлена таблица физико- механических свойств грунтов. Определение физических свойств грунтов и механических свойств грунтов. Схема расположение геологических выработок. Геологические колонки. Табл. 1 |№ | | |Мощность слоев грунта |Грунтовые | |инженерно- |Условные|Литологическое|для скважин |воды в Скв 1 | |геологическ| | | |глубина в м | |. |обозначе|Описание | |от поверхн. | |элементов |ния | | | | |ИГЭ-2 | |Суглинок |4,7 |4,5 |3,9 |4,5 | | | | | |желтый | | | | | | | |ИГЭ-3 | |Глина бурая |4,0 |4,2 |4,1 |4,2 | | | |ИГЭ-4 | |Супесь |6,0 |5,7 |6,0 |5,7 |11,0 |11,0 | |ИГЭ-5 | |Песок |4,0 | 3,8 |4,0 |3,8 | | | ИГЭ-1 Дано: W = 0,25; WL = 0,17; WP = 0,13; (s = 2,64т/мі; ( = 1,7т/мі; (w = 1т/мі. Данный глинистый грунт является супесью. e = (s / ( (1+ W) – 1 = 2,64 / 1,7 (1 + 0,25) – 1 = 0,94 коэффициент пористости. ИГЭ-2 Дано: W = 0,23; ; WL =0,28; WP = 0,18; (s = 2,66т/мі; ( = 1,97т/мі; (w = 1т/мі. Jp = WL – WP = 0,28 - 0,18 = 0,1-число пластичности. Данный глинистый грунт является суглинком, т.к. 0,07( Jp= 0,10< 0,17 JL = (W – WP) / (WL – WP) = (0,23 – 0,18) / (0,28 – 0,18) = 0,5 Данный грунт является суглинком тугопластичным, т.к. 0< JL=0.5=0,5 e=(s/((1+W)– 1 = 2,66/ 1,97 (1 + 0,23) – 1 = 0,661коэффициент пористости. Sr=Wx(s/ex(w = 0,23 x 2,66 / 0,661 x 1 = 0,926 степень влажности. Данный грунт непросадочный, т.к. 0.926 ? 0,8 eL = WL x (s /(w = 0,28 x 2,66 / 1,0 = 0,74 Jss = (eL – e ) / (1 + e ) = (0,74– 0,661) / (1 + 0,661) = 0,048 (s = (s x 10 = 2,66 x 10 = 26,6 кН/мі - удельный вес грунта. Удельный вес грунта во взвешенном состоянии : (взв = ((s - (w) / (1 + e) = (26,6 – 10) / (1+ 0,661) = 10,0 кН/мі ИГЭ-3 Дано: W = 0,26; WL = 0,37; WP = 0,19; рs = 2,74т/мі; р = 2,0т/мі; рw = 1т/мі. Jp = WL – WP = 0,37-0,19=0,18 Данный глинистый грунт является глиной, т.к. 0,18 >0,17. JL = (W – WP) / (WL – WP) = (0,26 – 0,19) / (0,37 – 0,19) = 0,39 Глинистый грунт является глиной тугопластичной, т.к. 0,25 < JL=0.390,98 ? 0,8 Механические (деформационные): - коэффициент относительной сжимаемости mv = ( / E0; МПа№ 1) mv = - 2) mv = 0,62/ 11 = 0,056 3) mv = 0,43 / 16 = 0,027 4) mv = 0,74 / 3 = 0,247 5) mv = 0,74 / 33 = 0,0224 Определение нагрузок. Сечение 1 – 1 Fгр = 3х 6 = 18мІ Табл. 2 | | |Норматив. нагрузки|Коэф-т |Расчетная| |№ |Нагрузки | |надежности |нагрузка | | | | |по нагрузке|кН | | | |На |От груза| | | | | |ед.площ |площади | | | | | |кН/мІ |кН | | | | |Постоянные : | | | | | |1 |От защитного слоя гравия, |0,42 |7,56 |1,3 |9,83 | | |втопленного в битумную мастику| | | | | | | | | | | | | |толщ.20мм: 0,02м х 21кН/м3 | | | | | |2 | |0,096 |1,73 |1,3 |2,25 | | |Гидроизоляционный ковер, 4 | | | | | | |слоя рубероида на битумной | | | | | | |мастике: 0,004м х 6кН/ мі х 4 | | | | | |3 | |0,45 |8,1 |1,3 |10,53 | | |Цементная стяжка толщ.25мм | | | | | | |( = 18 кН/мі : 0,025м х 18 | | | | | |4 |кН/мі | | | | | | | |0,17 |3,1 |1,3 |4,04 | | |Утеплитель – газобетон | | | | | | |( = 1,15 кН/мі толщ.150мм: | | | | | |5 |0,15м х 1,15 кН/мі | | | | | | | |0,04 |0,72 |1,3 |0,94 | | |Пароизол.1сл.рубероида на | | | | | |6 |битум, мастике: 0,01м х4кН/ мі|38,5 |693 |1,1 |762,3 | | | | | | | | | | | | | | | |7 |От плит перекрытий и покрытий|- |36 |1,1 |39,6 | | | | | | | | | |25х0,22х7 | | | | | |8 | |0,54 |9,72 |1,3 |12,64 | | |Собственный вес ж/б балки | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |9 |Цементная стяжка толщ. 30 мм |- |1012,5 |1,1 |1113,75 | | |(=18 кН/м3 1х1х0,03х18| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |10 |От стеновых панелей за вычетом|- |79,6 |1,1 |87,56 | | |оконных проемов толщ. 300 мм | | | | | | |(=25 кН/м3 | | | | | | |0,3х25х6х22,5 | | | | | |11 | |- |78,75 |1,1 |86,62 | | | | | | | | | |От колонны 0,4мх 0,4м х25х19,9| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Вес цокольной части стены | | | | | | |0,25х2,1х25х6 | | | | | | |Итого: | | | |2130,06 | | |Временные | | | | | | |От снега для III района |1 |18 |1,4 |25,2 | | Всего: | |2155,26 | Определение нагрузок. Сечение 2 – 2 Fгр = 6 х 6=36І Табл.3 | | |Норматив.нагрузки |Коэф-т |Расчетная| |№ |Нагрузки | |надежности |нагрузка | | | | |по нагрузке|кН | | | |На |От груза| | | | | |ед.площ |площади | | | | | |кН/мІ |кН | | | | |Постоянные : | | | | | |1 |От защитного слоя гравия, |0,42 |15,1 |1,3 |19,66 | | |утопленного в битумную мастику| | | | | | | | | | | | | |толщ.20мм : 0,02м х 21кН/м3 | | | | | |2 | |0,096 |3,46 |1,3 |4,5 | | |Гидроизоляционный ковер, 4 | | | | | | |слоя рубероида на битумной | | | | | | |мастике: 0,004м х4х6кН/ мі | | | | | |3 | |0,45 |16,2 |1,3 |21,06 | | |Цементная стяжка толщ.25мм | | | | | | |( = 18 кН/мі : 0,025м х 18 | | | | | |4 |кН/мі |0,17 |6,12 |1,3 |7,96 | | | | | | | | | |Утеплитель – газобетон | | | | | | |( = 1,15 кН/мі толщ.150мм:| | | | | |5 | |0,04 |1,44 |1,3 |1,87 | | |0,15м х 1,15 кН/мі | | | | | | | | | | | | |6 |Пароизол.1сл.рубероида на |38,5 |1386 |1,1 |1524,6 | | |битум, мастике: 0,01м х4кН/ мі| | | | | | | | | | | | |7 | |- |36 |1,1 |39,6 | | |От плит покрытий 7х 0,22х25кН | | | | | | | | | | | | |8 | |0,23 |8,4 |1,3 |10,92 | | |Собственный вес ж/б балки | | | | | | | | | | | | |9 | |- |79,6 |1,1 |87,56 | | |От линолеума на 7-ми этажах | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |От колонны 0,4мх 0,4мх19,9м | | | | | | |25кН | | | | | | |Итого: | | | |1717,73 | | |Временные | | | | | |10 |От снега для III района |1 |36 |1,4 |50,4 | | Всего: | |1768,13 | Определение нагрузок. Сечение 3 – 3 Fгр = 1 х 6 = 6 мІ Табл.4 | | |Норматив.нагрузки |Коэф-т |Расчетная| |№ |Нагрузки | |надежности |нагрузка | | | | |по нагрузке|кН | | | |На |От груза| | | | | |ед.площ |площади | | | | | |кН/мІ |кН | | | | |Постоянные : | | | | | |1 |От защитного слоя гравия, |0,42 |2,52 |1,3 |3,28 | | |утопленного в битумную мастику| | | | | | | | | | | | | |толщ.20мм : 0,02м х 21кН/м3 | | | | | |2 | |0,096 |0,58 |1,3 |0,74 | | |Гидроизоляционный ковер, 4 | | | | | | |слоя рубероида на битумной | | | | | | |мастике: 0,004м х4х6кН/ мі | | | | | |3 | |0,45 |2,7 |1,3 |3,51 | | |Цементная стяжка толщ.25мм | | | | | | |( = 18 кН/мі : 0,025м х 18 | | | | | |4 |кН/мі |0,17 |1,02 |1,3 |1,3 | | | | | | | | | |Утеплитель – газобетон | | | | | | |( = 1,15 кН/мі толщ.150мм:| | | | | |5 | |0,04 |0,24 |1,3 |0,31 | | |0,15м х 1,15 кН/мі | | | | | | | | | | | | |6 |Пароизол.1сл.рубероида на |38,5 |231 |1,1 |254,1 | | |битум, мастике: 0,01м х4кН/ мі| | | | | | | | | | | | |7 | |- |36 |1,1 |39,6 | | |От плит покрытий 7х 0,22х25кН | | | | | | | | | | | | |8 | |0,23 |1,38 |1,3 |1,79 | | |Собственный вес ж/б балки | | | | | | | | | | | | |9 | |182,6 |1095,6 |1,1 |1205,1 | | |От линолеума на 7-ми этажах | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |От кирпичной кладки ?=510 мм | | | | | | |p=18 кН/м3 0,51х18х19,9м | | | | | | |Итого: | | | |1509,73 | | |Временные | | | | | |10 |От снега для III района |1 |6 |1,4 |8,4 | | Всего: | |1518,13 | Определение глубины заложения фундамента Определить глубину заложения фундаментов под наружные стены здания. Температура воздуха в помещениях здания 16єС. Размер башмака под колонну 0,78х 0,78м. Здание возводится в г.Краснодаре. Нормативная глубина промерзания согласно СНиП dfn = 0,8м. Толщина кирпичной стены 51см, толщина панельной стены 30см, сечение колонн 40х40см, уровень подземных вод от планировочной отметки 11,0м. Определим расчетную глубину промерзания df1 = (n х dfn = 0,5х0,8= 0,4м. Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня подземных вод не менее 2м должно быть: df1 + 2м = 2,9 + 2 = 4,9м dw = 11,0м > df1 + 2м = 4,9м Для суглинков с показателем текучести JL<0,25 глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее df, т.е. 2,9м. Из инженерно-геологических условий глубина заложения подошвы фундамента должна быть минимальной и в данном случае равна 2,9м. Из конструктивных особенностей здания глубина заложения подошвы фундамента будет df = 3,35м. Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента. Дано: вертикальная нагрузка N011 = 2155,26кН и момент 2286,9 кН. Глубина заложения фундамента 3,35м. Подвал есть. Угол внутреннего трения грунта ( = 18 град; с = 10кПа. Определим ориентировочно размеры подошвы фундамента, как центрально нагруженную : Аф = N011/ (R – V*d )=2155,26/(227-20*3,35)=13,47м2. Т. к. на фундамент ещё действует фундамент, который увеличивает Аф на 20% Аф=16,2 м2. При соотношении L/в=1 получим L=в =16,2=4 м. Назначаем размеры подошвы фундамента Lхв = 4х4м. Определяем расчетное сопротивление грунтов основания: Для суглинка с показателем текучести JL ? 0.5 коэффициент пористости е=0,66 по табл. 4 СниП 2,02,01-83* находим ( =18 град и с = 10кПа. Затем по (II находим коэффициенты Мv=0,43, Мq=2,73,Мс=5,31. Определяем соотношение L/H=48/20=2,4 и находим по табл. (с1=1,2 и (с2 =1,0. Т.к. расчетные характиристики получены косвенным путем , принимаем значение коэффициента к=1.Удельный вес (II=0,014 МН/м и (II=0,0163 МН/м3 NII= N0II+NфII+NгрII=2155,26+149,25+141,84=2446,35 кН,а значит эксцентриситет внешней нагрузки в уровне подошвы фундамента составит: е=МII/NII=(2286,9(кН/м)/2446,35 кН=0,93м значение 0,033в=0,033*4=0,132м условий е=0,93м ( 0,033в=0,132м показывает ,что данный фундамент необходимо рассчитать, как внецентренно сжатый.Определяем расчетное сопротивление основания для в=4м R=(1,2*1,0/1)*(0,43*1*4*19,7+2,73*1,3*18,3+( 2,73- 1)*2*18,3+5,31*10)=258,3кН/м2 Производится проверка напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условия , чтобы она не превышала расчетного давления на грунт R PII ( R; PmaxII ( 1.2R ; PminII (0; PII – среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок для расчета оснований по деформациям, кН; PmaxII и PminII – максимальное иминимальное краевое давление под подошвой фундамента, кН PII=(N0II+NфII+NгрII )/в*L = NII/ в*L ; NфII- расчетный вес фундамента; NгрII - расчетный вес грунта на уступах фундамента, кН; NфII= 23*(4*4*0,4+0,9*0,9*0,5)=156,5кН; NгрII = (4*4*0,9- (4*4*0,4+0,9*0,9*0,5))*1*18,7=142,1кН; PII=(2155,26+156,5+142,1)/4*4=153,4кН/м2 Найдем максимальное и минимальное краевые давления под подошвой фундамента при внецентренном : PmaxII= NII/Аф(1(6е/в) PmaxII=(2453,8/16,2)*(1+(6*0,93/4))=362,8кН; PminII=(2453,8/16,2)*(1- (6*0,93/4))=211,3кН; Проверяем выполнение условий PmaxII =362,8кН ( 1.2R=1,2*258,3=310 кН PminII=211,3 (0; PII=211,3 ( R=258,3 Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно. Определение осадки и просадки. Сечение 1-1 Размеры подошвы фундамента вхL= 4*4м. Глубина заложения подошвы фундамента 3.35м. Среднее давление под подошвой фундамента Рср=211.3кН. Удельный вес грунта (s = 2,66кН/мі. - находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2(zg: 1) на поверхности земли : (zg=0; 0,2(zg; 2) на контакте 0 и 1 слоя: (zg0=0,017х1.85= 0,0314; 0,2(zg= 0,00629; 3): на подошве фундамента (zg0=0,0314+0,0187х1.5= 0,0595; 0,2(zg= 0,0119; 4) на контакте 1 и 2 слоя: (zg1= 0,0595+ 0,0118х 3= 0,1156; 0,2(zg1= 0,0231; 5) на контакте 2 слоя, уровня грунтовых вод и 3 слоя: (zg1=0,1156+0,02х 4,2= 0,1996; 0,2(zg1= 0,03992; 6) на контакте 3 и 4 слоя: (zg3=0,1996+0,0195х 5,7= 0,311; 0,2(zg3= 0,0621; 7) на подошве 5 слоя: (zg5=0,331+0,02х3, 8= 0,387; 0,2(zg5= 0,0774; - Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок : Ро=Рср- (zg0 =0,2113-0,0595 = 0,1518 МПа Соотношение ( = вхL= 4*4=1 Задаемся соотношением ( = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта Z1=(*в/2 = 0,4*4/2 =0,8м; Условие Z1=0,8м (0,4в = 0,4*4 = 1,6м удовлетворяется с большим запасом. Табл. 5 |Наименование слоя |Глубина |Мощност|Е,МПа |Z, м |(=2Z/в |( |(zp=(хР| |грунта |от |ь слоя,| | | | |0,МПа | | |поверхно|м | | | | | | | |сти, м | | | | | | | |1) Чернозем |1,85 |1,85 |4 |- |- |- |- | |2)суглинок желтый |3,35 |1,5 |11 |- |- |- |- | |тугопластичный, | | | | | | | | |непросадочный | | | | | | | | | |6,35 |3,0 |11 |0,00 |0,00 |1,000 |0,1518 | | | | | |0,80 |0,40 |0,96 |0,1457 | | | | | |1,60 |0,80 |0,80 |0,1214 | | | | | |2,40 |1,20 |0,606 |0,092 | |3)глина бурая |10,55 |4,2 |16 |3,20 |1,60 |0,449 |0,0682 | |тугопластичная, | | | |4,00 |2,00 |0,336 |0,051 | |непросадочная | | | |4,80 |2,40 |0,257 |0,039 | | | | | |5,60 |2,80 |0,201 |0,0305 | | | | | |6,40 |3,20 |0,160 |0,0243 | | | | | |7,20 |3,60 |0,130 |0,020 | |4)супесь средней | 16,25 |5,7 |3 |8,00 |4,00 |0,108 |0,0164 | |плотности, | | | |8,80 |4,40 |0,091 |0,0138 | |непросадочная | | | |9,60 |4,80 |0,070 |0,0117 | | | | | |10,40 |5,20 |0,066 |0,010 | | | | | |11,20 |5,60 |0,058 |0,0088 | | | | | |12,0 |6,00 |0,051 |0,0077 | | | | | |12,80 |6,40 |0,040 |0,0061 | |5)песок |20,02 |3,8 |33 |13,60 |6,80 |0,030 |0,0049 | |средний,средней | | | |14,40 |7,20 |0,026 |0,0039 | |плотности. | | | |15,20 |7,60 |0,022 |0,0033 | | | | | |16,00 |8,00 |0,019 |0,0029 | | | | | |16,80 |8,40 |0,015 |0,0023 | Вычислим осадку фундамента с помощью послойного суммирования, пренебрегая различием модуля деформаций грунтов на границах слоев, приняв во внимание, что данное предположение незначительно скажется на окончательном результате: S= ( ((((g+((р(i+1)) х hi , где 2 Еi (- коофициент, зависящий от коофициента (; (((g+((р(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое; hi - высота i-ом слоя грунта; Еi – модуль деформации i-го слоя грунта; S= (0,8*0,8/11) * ((0,1518+0,1457+0,1457+0,1214+0,1214+0,092+0,092+0,0682)/2) + (0,8*0,8/16)*((0,0682+0,051+0,051+0,039+0,039+0,0305+0,0305+0,0243+0,0243+0, 02+ 0,02+0,0164+0,0164+0,0138)/2)+(0,8*0,8/3)*((0,0138+0,0117+0,0117+0,01+0,01+0 ,0088+ 0,0088+0,0077+0,0077+0,0061+0,0061+0,0049)/2)+(0,8*0,8/33)*((0,0049+0,0039+0 ,0039+ 0,0033+0,0033+0,0029+0,0029+0,0023)/2)= 0,048м=4,8см По табл.4,3 для производственного здания с полным ж/б каркасом Su=8см, S=4,8см ( Su= 8см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой. Расчет висячей забивной сваи В уровне планировочной отметке земли действует центрально-приложенное усилие от нормативной нагрузки N=2155,26 кН. По грунтовым условиям сваю целесообразно заглубить в третий слой ( глина бурая ), т. к. вышележащии слои характеризуются низким сопротивлением грунта. Минимальная длина сваи L должна быть L=0,1+5,75+0,25=6,1м, принимаем сваю С6-35 с L=6 м, круглую с радиусом 0,35м. Свая погружается с помощью забивки дизель-молотом. Найдем несущую способность одиночной висячей сваи: Fd=(с((сR*R*А+u((сf*fi*hi), где (с=1-коэффициент условий работы сваи в грунте; (сR=1,0, (сf = 1,0- коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; R=2400 кПа- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи; А =0,35*0,35=0,1225м2- площадь опирания на грунт сваи; U=4*0,35=1,4м – наружный периметр поперечного сечения сваи; fi- расчетное сопротивление i-ом слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа; hi-толщина i-ом слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; Толщину грунта, прорезаемого сваей, разбиваем на слои толщиной не более 2м. Для 1-го слоя при средней глубине его расположения Z1=1,5м, f=18кПа. Для 2-го слоя при средней глубине его расположения Z2=3,0м, f=25кПа. Для 3-го слоя при средней глубине его расположения Z3=4,5м, f=28кПа. Для 4-го слоя при средней глубине его расположения Z4=6,0м, f=31кПа. Для 5-го слоя при средней глубине его расположения Z5=7,2м, f=32,2кПа. Для 6-го слоя при средней глубине его расположения Z6=8,7м, f=33,35кПа. Для 7-го слоя при средней глубине его расположения Z7=10,2м, f=34,1кПа. Для 8-го слоя при средней глубине его расположения Z8=11,7м, f=35,36кПа. Для 6-го слоя при средней глубине его расположения Z9=13,2м, f=36,56кПа. Для 7-го слоя при средней глубине его расположения Z10=14,7м, f=37,9кПа. Для 8-го слоя при средней глубине его расположения Z11=16,2м, f=38,72кПа. Fd= 1(1*2400*0,1225+ 1,4(1*18*1,5+ 1*25*3+ 1*28*4,5+ 1*31*6+ 1*32,2*7,2+ 1*33,35*8,7+ 1*34,1*10,2+1*35,36*11,7+1*36,56*13,2+1*37,9*14,7+1*38,72*16,2))= 5004,31кПа; Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю: N( Fd/(R=5004,3/1,4=3574,5кПа; Найдем требуемое количество свай на 1 п.м.: п= N*(R/ Fd =2155,26*1,4/5004,3=1шт. Расстояние между осями свай (3d=3*0,35=1,05м Высота ростверка =h0+0,25м, но не менее 0,3м (h0- величина заделки сваи, м) 0,1+0,25=0,35м Определение осадок свайного фундамента Расчет фундамента из висячих свай и его основания по деформациям следует производить как для условного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента определяются: Сверху –поверхность планировки; Снизу – плоскостью проходящей через концы свай; С боков –вертикальными плоскостями, относящимися от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии К; К= h*tg(II,mt 4 где (II,mt –осредненный угол внутреннего трения слоев грунта, в пределах глубины погружения сваи в грунт; (II,mt = (hi*(II,mt = (1/4) ((1,85*26+4,5*18)/(1,85+4,5)) =5,08 (hi Ширина условного фундамента: Вусл= 1,0+0,25+6,35*tg5,08= 1,25+6,35*0,892=6,91 Площадь подошвы массива Аусл: Аусл = Вусл*Lусл = 6,91*1,2= 8,29 м2; Lусл –для ленточного фундамента равна 1м пог.,а для куста свай определяется так же, как Вусл; Среднее давление на грунт под его подошвой : Рср=N0II+GpII+GсвII+GrII = 1768,1+172,75+44,84*1,1+414,6 = 290,1кН; Аусл 8,29 максимальное давление на грунт под его подошвой Рmax = N0II+GpII+GсвII+GrII + М ( 1.2R, Аусл w N0II –расчетная нагрузка на уровень спланированной отметки земли; GpII –вес ростверка ; GсвII –вес всех свай; GrII –ввес грунта в объеме условного фундамента; М –изгибающий момент; w –момент сопротивления подошвы условного фундамента; R -расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента. R=(1,2*1,1/1)*(0,47*1*0,4*1,97+2,89*6,23*1,87+1,89*2*1,87+5,48*30)= 271,3кН Pср= 290,1 ( R=271,3*1,2=325,6 Все условия выполняются Расчет осадок свайных фундаментов Расчет осадок свайных фундаментов выполняют для условного фундамента. Осадки фундаментов из отдельных кустов свай рассчитывают методом послойного элементарного суммирования, осадки фундаментов в виде свайных полей шириной b(10м определяют методом линейно-деформируемого слоя конечной толщиной. Pср=0,29МПа, природное давление Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2(zg: 1) на подошве фундамента: (zg0=0,017*1,85+4,5*0,0187+0,02*2,7=0,169; 0,2(zg= 0,0338; 2) на подошве 5 слоя: (zg5= 0,169+0,02*1,5+0,0195*5,7+0,02*3,8=0,386; 0,2(zg1= 0,077; . Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок : Ро=Рср- (zg0 =0,29-0,169 = 0,121 МПа Задаемся соотношением ( = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта Z1=(*в/2 = 0,4*6,91/2 =1,38м; Условие Z1=1,38м (0,4в = 0,4*6,91 = 2,76м удовлетворяется с большим запасом. Табл.6 |Наименование слоя |Глубина |Мощност|Е,МПа |Z, м |(=2Z/в |( |(zp=(хР| |грунта |от |ь слоя,| | | | |0,МПа | | |поверхно|м | | | | | | | |сти, м | | | | | | | |1) Чернозем |1,85 |1,85 |4 |- |- |- |- | |2)суглинок желтый |6,35 |4,5 |11 |- |- |- |- | |тугопластичный, | | | | | | | | |непросадочный | | | | | | | | |3)глина бурая |9,05 |2,7 |16 |- |- |- |- | |тугопластичная, | | | | | | | | |непросадочная | | | | | | | | | |10,55 |1,5 |16 |0,00 |0,00 |1,00 |0,121 | | | | | |1,40 |0,405 |0,976 |0,118 | |4)супесь средней | 16,25 |5,7 |3 |2,80 |0,81 |0,88 |0,106 | |плотности, | | | |4,20 |1,22 |0,75 |0,091 | |непросадочная | | | |5,60 |1,62 |0,64 |0,077 | | | | | |7,00 |2,03 |0,54 |0,065 | | | | | |8,40 |2,43 |0,473 |0,057 | |5)песок |20,02 |3,8 |33 |9,80 |2,84 |0,41 |0,05 | |средний,средней | | | |11,20 |3,24 |0,37 |0,045 | |плотности. | | | |12,60 |3,65 |0,33 |0,04 | S= ( ((((g+((р(i+1)) х hi , где 2 Еi (- коэффициент, зависящий от коэффициента (; (((g+((р(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое; hi - высота i-ом слоя грунта; Еi – модуль деформации i-го слоя грунта; S= 0,8*1,4 * (0,121+0,118+ 0,118+0,106)+0,8*1,4* ( 0,106+0,091+ 0,091+0,077+ 0,77+ 16 2 2 3 2 2 0,065+0,065+0,057+0,057+0,05 )+0,8*1,4*( 0,05+0,045+ 0,045+0,04)=0,08м=8,0 см. 2 2 2 33 2 2 По табл.4,3 для производственного здания с полным ж/б каркасом Su=8см, S=8,0см = Su= 8см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой. Технико-экономические сравнения Технико-экономическое сравнение вариантов производиться по экономической эффективности.. Укрупненные единичные расценки на земляные работы, устройство фундаментов и искусственных оснований для фундамента мелкого заложения табл.7 | | | | |№ п.п. |Наименование работ и конструкций |Стоимость на | | | |единицу | | | |измерения, | | | |руб. коп. | | 1 | 2 | 3 | | | | | |А |Земляные работы | | | | | | |1. |Разработка грунта под фундаменты: | | | |При глубине выработки до 3,8м и ширине траншеи|3505руб 8коп. | | | | | | |4,0м, (м3) | | | | | | |2. |Крепление стенок котлована досками: | | | |При глубине выработки до 5,0 м, (м2) |147руб.65коп. | | | | | |Б |Устройство фундаментов | | | | | | |1. |Фундаменты ж/б, сборные для промышленных |68руб.8коп. | | |зданий, м3 ж/бетона | | Итого: 3505руб.8коп+147руб.65коп+68руб.8коп=3722руб.25коп Укрупненные единичные расценки на земляные работы, устройство фундаментов и искусственных оснований для свайного фундамента табл.8 | | | | |№ п.п. |Наименование работ и конструкций |Стоимость на | | | |единицу | | | |измерения, | | | |руб. коп. | | 1 | 2 | 3 | | | | | |А |Земляные работы | | | | | | |1. |Разработка грунта под фундаменты: | | | |При глубине выработки до 3,8м и ширине траншеи|405руб.3коп. | | | | | | |6,9м, (м3) | | | | | | |2. |Крепление стенок котлована досками: | | | |При глубине выработки до 5м, (м2) |35руб.9коп | | | | | |Б |Устройство фундаментов | | | | | | |1. |Железобетонные сваи: | | | |Железобетонные до 3м (с забивкой ), м3 бетона|49руб.4коп | | | | | Итого: 405руб.3коп.+ 35руб.9коп+49руб.4коп= 490руб.6коп. Величина осадки свайного фундамента Su=8,0см, а величина осадки фундамента мелкого заложения Su=4,8см.Т.к. нагрузки на фундаменты критически одинаковы, то принимаем, что разность осадки двух соответственно фундаментов равна 0, т.е. осадки соседних фундаментов равномерны. Т.к. деформации у свайного фундамента меньше, чем у фундамента мелкого заложения одинаковы, но свайный фундамент по ТЭП предпочтительней. По расходу бетона: на фундамент мелкого заложения: V=250м3; на свайный фундамент: V=121,6м3. Следовательно свайный фундамент выгоднее. Расчет осадок свайных фундаментов. Сечение 1-1 Расчет осадок свайных фундаментов выполняют для условного фундамента. Осадки фундаментов из отдельных кустов свай рассчитывают методом послойного элементарного суммирования, осадки фундаментов в виде свайных полей шириной b(10м определяют методом линейно-деформируемого слоя конечной толщиной. Рср=N0II+GpII+GсвII+GrII = 2155,26+172,75+44,84*1,1+414,6 = 336,8кН; Аусл 8,29 Pср=0,337МПа, природное давление Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2(zg: 1) на подошве фундамента: (zg0=0,017*1,85+4,5*0,0187+0,02*2,7=0,169; 0,2(zg= 0,0338; 2) на подошве 5 слоя: (zg5= 0,169+0,02*1,5+0,0195*5,7+0,02*3,8=0,386; 0,2(zg1= 0,077; . Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок : Ро=Рср- (zg0 =0,337-0,169 = 0,168 МПа Задаемся соотношением ( = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта Z1=(*в/2 = 0,4*6,91/2 =1,38м; Условие Z1=1,38м (0,4в = 0,4*6,91 = 2,76м удовлетворяется с большим запасом. Табл.9 |Наименование слоя |Глубина |Мощност|Е,МПа |Z, м |(=2Z/в |( |(zp=(хР| |грунта |от |ь слоя,| | | | |0,МПа | | |поверхно|м | | | | | | | |сти, м | | | | | | | |1) Чернозем |1,85 |1,85 |4 |- |- |- |- | |2)суглинок желтый |6,35 |4,5 |11 |- |- |- |- | |тугопластичный, | | | | | | | | |непросадочный | | | | | | | | |3)глина бурая |9,05 |2,7 |16 |- |- |- |- | |тугопластичная, | | | | | | | | |непросадочная | | | | | | | | | |10,55 |1,5 |16 |0,00 |0,00 |1,00 |0,121 | | | | | |1,40 |0,405 |0,976 |0,118 | |4)супесь средней | 16,25 |5,7 |3 |2,80 |0,81 |0,88 |0,106 | |плотности, | | | |4,20 |1,22 |0,75 |0,091 | |непросадочная | | | |5,60 |1,62 |0,64 |0,077 | | | | | |7,00 |2,03 |0,54 |0,065 | | | | | |8,40 |2,43 |0,473 |0,057 | |5)песок |20,02 |3,8 |33 |9,80 |2,84 |0,41 |0,05 | |средний,средней | | | |11,20 |3,24 |0,37 |0,045 | |плотности. | | | |12,60 |3,65 |0,33 |0,04 | Вычисляем осадку фундамента: S= ( ((((g+((р(i+1)) х hi , где 2 Еi (- коофициент, зависящий от коофициента (; (((g+((р(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое; hi - высота i-ом слоя грунта; Еi – модуль деформации i-го слоя грунта; S= 0,8*1,4 * (0,121+0,118+ 0,118+0,106)+0,8*1,4* ( 0,106+0,091+ 0,091+0,077+ 0,77+ 16 2 2 3 2 2 0,065+0,065+0,057+0,057+0,05 )+0,8*1,4*( 0,05+0,045+ 0,045+0,04)=0,14м=14,0 см. 2 2 2 33 2 2 По табл.4,3 для гражданских зданий с кирпичными стенами Su=15см, S=14,0см ( Su= 15см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой. Расчет осадок свайных фундаментов. Сечение 3-3 Расчет осадок свайных фундаментов выполняют для условного фундамента. Осадки фундаментов из отдельных кустов свай рассчитывают методом послойного элементарного суммирования, осадки фундаментов в виде свайных полей шириной b(10м определяют методом линейно-деформируемого слоя конечной толщиной. Рср=N0II+GpII+GсвII+GrII = 1518,13+172,75+44,84*1,1+414,6 = 259,9кН; Аусл 8,29 Pср=0,259МПа, природное давление Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2(zg: 1) на подошве фундамента: (zg0=0,017*1,85+4,5*0,0187+0,02*2,7=0,169; 0,2(zg= 0,0338; 2) на подошве 5 слоя: (zg5= 0,169+0,02*1,5+0,0195*5,7+0,02*3,8=0,386; 0,2(zg1= 0,077; . Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок Ро=Рср- (zg0 =0,259-0,169 = 0,091 МПа Задаемся соотношением ( = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта Z1=(*в/2 = 0,4*6,91/2 =1,38м; Условие Z1=1,38м (0,4в = 0,4*6,91 = 2,76м удовлетворяется с большим запасом. Табл.10 |Наименование слоя |Глубина |Мощност|Е,МПа |Z, м |(=2Z/в |( |(zp=(хР| |грунта |от |ь слоя,| | | | |0,МПа | | |поверхно|м | | | | | | | |сти, м | | | | | | | |1) Чернозем |1,85 |1,85 |4 |- |- |- |- | |2)суглинок желтый |6,35 |4,5 |11 |- |- |- |- | |тугопластичный, | | | | | | | | |непросадочный | | | | | | | | |3)глина бурая |9,05 |2,7 |16 |- |- |- |- | |тугопластичная, | | | | | | | | |непросадочная | | | | | | | | | |10,55 |1,5 |16 |0,00 |0,00 |1,00 |0,091 | | | | | |1,40 |0,405 |0,976 |0,089 | |4)супесь средней | 16,25 |5,7 |3 |2,80 |0,81 |0,88 |0,08 | |плотности, | | | |4,20 |1,22 |0,75 |0,068 | |непросадочная | | | |5,60 |1,62 |0,64 |0,058 | | | | | |7,00 |2,03 |0,54 |0,049 | | | | | |8,40 |2,43 |0,473 |0,043 | |5)песок |20,02 |3,8 |33 |9,80 |2,84 |0,41 |0,037 | |средний,средней | | | |11,20 |3,24 |0,37 |0,034 | |плотности. | | | |12,60 |3,65 |0,33 |0,03 | Вычисляем осадку фундамента: S= ( ((((g+((р(i+1)) х hi , где 2 Еi (- коофициент, зависящий от коофициента (; (((g+((р(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое; hi - высота i-ом слоя грунта; Еi – модуль деформации i-го слоя грунта; S= 0,8*1,4 * (0,091+0,089+ 0,089+0,08)+0,8*1,4* ( 0,08+0,068+ 0,068+0,058+ 0,058+ 16 2 2 3 2 2 0,049+0,049+0,043+0,043+0,037 )+0,8*1,4*( 0,037+0,034+ 0,034+0,03)=0,117м=11,7 см. 2 2 2 33 2 2 По табл.4,3 для гражданских зданий с кирпичными стенами Su=15см, S=11,7см ( Su= 15см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой. Заключение По данным инженерно-геологических изысканий грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Все они могут служить естественным основанием. Согласно расчету и технико-экономическому сравнению вариантов фундамента предпочтение отдано свайному фундаменту, а не фундаменту мелкого заложения. Допускаемая нагрузка на оснавание 1768,1кН. Отмостка вокруг здания выполнена шириной 0,9м из асфальта, уплотненного по щебню. Литература 1. “Основания и фундаменты”. Учебник для строительныхспециальных вузов –2-е издание, переработанное и дополненное.-М., Высш. шк., 1998. Берлинов Н.В. 2. “Проектирование оснований и фундаментов(основы теории и примеры расчета)”, Учебное пособие для вузов-3-е издание,перераб.,и доп.. Веселов В.А.-М., Стройиздат.,1990г. 3.Методические указания 4. СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”,- М.,Стройиздат,1985г. |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
© 2010 |