Проектування пальового фундаменту
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» при h = 12,5 м ,R = 4200кПа.
-
розрахунковий опір ґрунту за боковою
поверхнею палі.
Умовні позначки.
hi м |
іi м |
кПа |
кН/м |
1,2 |
5,1 |
56,2 |
67,44 |
2 |
6,7 |
59,4 |
118,8 |
0,75 |
8,075 |
62,1125 |
46,585 |
2 |
9,45 |
64,175 |
128,35 |
2 |
11,45 |
67,03 |
134,06 |
0,05 |
12,475 |
68,465 |
3,424 |
|
498,659 |
||
Тут іi - відстань від поверхні ґрунту до середини шару.
Тоді: Fd=1*(1*4200*0,1125+1,2*498,659)=1070,89кН
Визначення розрахункового навантаження на палю.
Визначаємо
за формулою:
= 1.4 так як Fd
визначалось розрахунковим шляхом.
Визначення необхідної кількості паль.
Визначаємо
за формулою:
.
враховуючи
розмір навантажень та результати
попередніх розрахунків приймаємо кущ
з 9
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=0,44м
Перевірка жорсткості ростверка:
фундамент
гнучкий
Армування
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
Ø18
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:
=18,983*(8+1,45)=179,39кПа
Додатковий тиск під підошвою умовного фундаменту (у точці 0):
σzpo = σсер-σzg0=402.94-179.39=223.55кПа
Розбиваємо основу на умовні шари h = 0,2*bусл = 0,96 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 5,17 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
179,39
35,878
223,55
0
10
0
0,4
0,96
0,9624
190,91
38,182
215,145
219,35
12
0,0176
0,8
1,92
0,8096
202,43
40,486
180,986
198,07
12
0,0158
1,2
2,88
0,6212
213,95
42,79
138,87
159,93
12
0,0128
1,6
3,84
0,4662
261,95
52,39
104,22
121,55
50
0,0024
2
4,8
0,3516
309,95
61,99
78,6
91,41
50
0,00176
2,4
5,76
0,2706
357,95
71,59
60,5
69,55
50
0,00134
всього
0,0517
Технікоекономічне порівняння варіантів
|
ФМ |
ФМП |
СвФ |
Об’єм витягнутої землі |
50,224 |
28,032 |
40,32 |
Об’єм бетона |
9,614 |
5,82 |
8,88 |
Об’єм зворотної засипки |
55,66 |
23,65 |
16,38 |
Додаткові роботи |
Гідроізоляція, дренаж |
Ущільнення подушки |
Забивання та доставка паль |
По осадке S (см) |
7,464 |
7,45 |
5,17 |
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 1,5 рази економічніше в витратах бетону.