Проектування пальового фундаменту у осях в/1
Визначення несучої спроможності палі.
Розраховуємо за формулою:
Де
несуча
спроможність палі.
- коеф.
умов роботи палі у ґрунті;
- коэф.
умов
роботи
ґрунту пуд нижнім кінцем палі та за
боковою поверхнею відповідно.
А – площа нижнього кінця палі; А = d2 = 0,352 = 0,1225м2
U – периметр кінця сваї; U = 4*d = 4*0,35= 1,4 м
R – розрахунковий опір ґрунту під підошвою палі. Приймаємо згідно до Зміна 1 до ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти»
-
розрахунковий опір ґрунту за боковою
поверхнею палі.
Умовні позначки.
hi м |
іi м |
кПа |
кН/м |
2 |
5,5 |
57 |
114 |
0,05 |
6,525 |
60 |
3 |
2 |
7,55 |
59,1 |
118,2 |
2 |
9,55 |
62,9375 |
125,875 |
0,15 |
10,625 |
65,875 |
9,88 |
1,8 |
12,05 |
67,87 |
122,166 |
|
493,121 |
||
2 – Суглинок легкий.
3 –Супісь.
4 – Пісок середньозернистий.
Тут іi - відстань від поверхні ґрунту до середини шару.
Тоді: Fd=1*(1*3800*0,1225+1,4*493,121)=1155,87кН
Визначення розрахункового навантаження на палю.
Визначаємо
за формулою:
= 1.4 так як Fd
визначалось розрахунковим шляхом.
Визначення необхідної кількості паль.
Визначаємо
за формулою:
.
По кількості паль введемо такі обмеження:
1 < n < 9
враховуючи
розмір навантажень та результати
попередніх розрахунків приймаємо кущ
з 8 паль.
Конструювання ростверку
Приймаємо
розміри куща паль:
Розміри ростверку
Мінімальна висота конструкції ростверку (плитної частини) повина бути не менш 60см.
Тип ростверку призначається з умови жорсткості
Приймається фундамент із підвищеною стаканою частиною.
Розміри підколонника приймаються конструктивно:
Визначення оптимальної висоти конструкції фундаменту з умови міцності на продавлювання:
-
розрахунковий
опір матеріалу фундаменту розтягненню
=1050кПа
-
середнє напруження під підошвою
фундаменту
Приймаємо кількість сходин-1, Н0=0,41м
Перевірка жорсткості ростверка:
фундамент
жорсткий.
А
рмування
конструкції
ростверку
Визначення згинальних моментів у заданому перетині:
По обчислених моментах визначається необхідна площа арматури:
Де hs=0,6-0,1=0,5м. – сітка лягає на головки паль.
Rs=365000кПа для арматури А400С Ø10-40мм.
к= 0,9- усереднене значення, що залежить від Ɛ.
Визначення необхідної кількості стрижнів арматури по підошві фундаменту:
По обчисленому максимальному значенню необхідної площі арматури визначається площа одного стрижня по формулі:
Приймаємо
арматуру А400С: Ø12
Ø14
Розрахунок осадки
Визначення розмірів умовного суцільного масиву:
Середнє
значення кута
:
Визначаємо площу умовного фундаменту:
Визначення власної ваги умовного суцільного фундаменту:
Визначаємо середній тиск під підошвою умовного фундаменту:
Природне напруження на рівні підошви умовного фундаменту:
=16,35*(13+1,45)=236,26кПа
Додатковий тиск під підошвою умовного фундаменту (у точці 0):
σzpo = σсер-σzg0=419.7-236.26=183.44кПа
Розбиваємо основу на умовні шари h = 0,2*bум = 0,8 м.
Коефіцієнт
визначаємо за згідно Зміна 1 ДБН
В.2.1-10-2009
Середнє значення σzpср знаходимо як суму верхніх та нижніх значень:
. Вираховуємо осадку i-го шару:
Загальну осадку вираховуємо як суму осадок усіх шарів:
Отримане значення осадки не повинно перевищувати нормативні значення (у моєму випадку 15 см).
Отримали осадку 5,6 см., що менше нормативних значень.
Розрахунок осадки фундаменту на пальовій основі.
-
ζ
z
α
σzg0
0,2σzg0
σzpi
σzp ср.
Ei
Si
0
0
1
236,26
47,252
183,44
0
11
0
0,4
0,8
0,969
249,30
49,860
170,40
176,92
11
0,0129
0,8
1,6
0,836
262,34
52,468
157,36
163,88
11
0,0119
1,2
2,4
0,678
275,38
55,076
144,32
150,84
11
0,011
1,6
3,2
0,525
288,42
57,684
131,28
137,80
11
0,01
2
4,0
0,409
301,46
60,292
118,24
125,06
11
0,009
2,4
4,8
0,320
314,50
62,900
105,2
111,72
11
0,008
2,8
5,6
0,240
329,62
65,924
90,08
97,64
28
0,003
3,2
6,4
0,190
344,74
68,948
74,96
82,52
28
0,0023
3,6
7,2
0,163
359,86
71,972
59,84
67,4
28
0,0019
всього
0,056
Технікоекономічне порівняння варіантів
|
ФМ |
ФМП |
СвФ |
Об’єм витягнутої землі |
77,38 |
28,032 |
35,055 |
Об’єм бетона |
14,517 |
6,192 |
9,354 |
Об’єм зворотної засипки |
57,26 |
21,66 |
19,024 |
Додаткові роботи |
Гідроізоляція, дренаж |
Ущільнення подушки |
Забивання та доставка паль |
По осадке S (см) |
5,5 |
13,42 |
5,6 |
Найбільш раціональним я вважаю фундамент на штучній основі, тому що:
-в порівнянні зі пальовим фундаментом, він економніший в витратах бетона, а також не вимагає додаткових витрат, зв’язаних з доставкою та забиванням паль.
- в порівнянні з фундаментом на природній основі, він в 2,5 рази економічніше в витратах бетону.