
- •Расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов Учебное пособие
- •Содержание
- •Введение
- •Задание на проектирование
- •1. Привязка проектируемого здания к существующему рельефу строительной площадки
- •2. Оценка инженерно-геологических и гидрогеоло-гических условий площадки строительства
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Классификация грунтов
- •3. Построение инженерно-геологических разрезов
- •4. Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения в сечении I-I (а-7)
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Определение высоты фундамента
- •4.2.1. Определение высоты фундамента по конструктивным требованиям
- •4.2.2. Определение расчётной высоты фундамента
- •4.3. Определение глубины заложения фундамента
- •4.4. Определение размеров подошвы фундамента
- •4.5. Вычисление вероятной осадки фундамента
- •Сечение I – I (a-7)
- •4.6. Расчет тела фундамента
- •4.6.1. Конструирование фундамента
- •4.6.2. Расчет прочности фундамента на продавливание
- •4.6.2.1. Расчет прочности плитной части на продавливание
- •4.6.2.2. Расчет прочности нижней ступени на продавливание
- •4.6.3. Расчет фундамента по прочности на раскалывание
- •4.6.4. Расчет прочности фундамента на смятие
- •4.6.5. Расчет прочности фундамента по поперечной силе
- •4.6.6. Определение площади сечения арматуры плитной части фундамента
- •4.6.7. Расчет подколонника фундамента
- •4.6.7.1. Конструирование подколонника
- •4.6.7.2. Расчет прочности подколонника по нормальным сечениям
- •4.6.7.3. Расчет прочности подколонника по наклонным сечениям
- •5. Расчет свайного фундамента
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Определение несущей способности одиночной висячей сваи
- •5.3. Конструирование ростверка
- •5.4. Определение размеров условного фундамента
- •5.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента
- •5.6. Расчет тела ростверка свайного фундамента
- •5.6.1. Расчет прочности ростверка на продавливание колонной
- •5.6.2. Расчет прочности ростверка на продавливание угловой сваей
- •5.6.3. Расчет прочности ростверка на смятие
- •5.6.4. Расчет прочности ростверка по поперечной силе
- •5.6.5. Расчет прочности ростверка на изгиб
- •5.6.6. Расчет подколонника ростверка
- •6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов
- •7.3. Определение глубины заложения фундамента
- •7.4. Определение размеров подошвы фундамента
- •7.5. Вычисление вероятной осадки фундамента
- •Сечение II – II (в-2)
- •7.6. Расчет тела фундамента
- •7.6.1. Конструирование фундамента
- •7.6.2. Расчет прочности фундамента на продавливание
- •7.6.2.1. Расчет прочности плитной части на продавливание
- •7.6.2.2. Расчет прочности нижней ступени на продавливание
- •7.6.3. Расчет плитной части фундамента на раскалывание
- •7.6.4. Расчет прочности фундамента на смятие
- •7.6.5. Расчет прочности фундамента по поперечной силе
- •7.6.6. Определение площади сечения арматуры плитной части фундамента
- •7.6.7. Расчет подколонника фундамента
- •7.6.7.1. Конструирование подколонника
- •7.6.7.2. Расчет прочности подколонника по нормальным сечениям
- •7.6.7.3. Расчет прочности подколонника по наклонным сечениям
- •Литература
- •Приложение 1 классификационные признаки грунтов
- •Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов
- •Классификация пылевато-глинистых грунтов по числу пластичности
- •Классификация пылевато-глинистых грунтов по показателю текучести, jl
- •Классификация грунтов по степени влажности, Sr
- •Классификация грунтов по плотности сложения пластов
- •Классификация лессовых грунтов по просадочности
- •Классификация глинистых грунтов по относительной деформации набухания sw
- •Классификация грунтов по сжимаемости
- •Приложение 2 расчетные сопротивления грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 крупнообломочных грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 песчаных грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 пылевато-глинистых (просадочных) грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 насыпных грунтов
- •Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки для выдергиваемых фундаментов опор воздушных линий электропередачи
- •Приложение 3
- •Коэффициент kh при определении расчетной глубины сезонного
- •Глубина заложения фундаментов по условиям морозного пучения грунтов
- •Приложение 4
- •Значения коэффициентов с1 и с2
- •Значения коэффициентов m, Mq и Mс
- •Приложение 5 Коэффициент при определении осадки
- •Приложение 6
- •Коэффициенты условий работы грунта cR и cf при расчете несущей способности свай
- •Расчетное сопротивление r
- •Расчетное сопротивление f
- •Приложение 7 Предельные деформации основания
- •Приложение 8
- •Нормативные и расчётные сопротивления, модули упругости бетона
- •Нормативные и расчётные сопротивления, модули упругости стержневой и проволочной арматуры
- •Приложение 9 Сортамент стержневой и проволочной арматуры
- •Приложение 10 Маркировка висячих свай квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой
- •Приложение 11 Образцы оформления листов пояснительной записки
- •Приложение 12 спецификация арматурных изделий
- •Приложение 13
- •Характеристики грунта
- •Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
- •Характеристики материалов
- •Характеристики арматуры
- •Геометрические характеристики
- •Коэффициенты надежности
- •Коэффициенты
- •Расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов
- •420043, Казань, Зеленая, 1
5.6.6. Расчет подколонника ростверка
Расчет подколонника ростверка свайного фундамента аналогичен расчету подколонника фундамента мелкого заложения см. (п.4.6.7).
6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов
Технико-экономическое сравнение выбранных вариантов фундаментов производится упрощенно согласно п.11 и прил. 2 [15] или прил. [13] по стоимости двух вариантов фундаментов (ФМЗ-1 и СФ-1) в данной расчетной точке, по упрощенным показателям в табличной форме следующего вида.
Таблица 6.1
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов
№ п/п |
Ссылка на приложение |
Вид работ |
Фундамент мелкого заложения |
Свайный фундамент |
||||||
Ед. изм |
Кол. |
Стоимость в руб.-коп. |
Ед. изм. |
Кол. |
Стоимость в руб.-коп. |
|||||
ед-цы |
общая |
ед-цы |
общая |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Разработка грунта под фундаменты жилых и гражданских зданий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А-II-1 |
– при глубине выработки до 1,8 м без водоотлива |
м3 |
108,0 |
4-10 |
442,8 |
м3 |
108,0 |
4-10 |
442,8 |
|
А-II-2 |
– при глубине котлована более 1,8 м на каждые 0,1 м увеличения глубины стоимость земляных работ повышается на 10% |
м3 |
154,8 |
0-62 |
95,98 |
м3 |
154,8 |
0-62 |
95,98 |
2 |
В-I-4 |
Монтаж сборных железобетонных отдельностоящих фундаментов из бетона кл. В20 |
м3 |
3,25 |
21-00 |
68,25 |
– |
– |
– |
– |
3 |
А-IV-1 а) |
Крепление стенок котлована досками при глубине выработки более 3 м |
м2 |
131,4 |
0-77 |
101,2 |
м2 |
131,4 |
0-77 |
101,2 |
4 |
7-85 |
Забивка железобетонных полнотелых призматических свай до 10 м |
– |
– |
– |
– |
м3 |
1,44 |
25-91 |
37,31 |
5 |
В-IV-14 |
Устройство монолитного железобетонного ростверка |
– |
– |
– |
– |
м2 |
3,92 |
23-20 |
90,94 |
6 |
Б-I-2 |
Устройство песчаной подготовки под фундаменты |
м3 |
0,63 |
4-80 |
2,84 |
м3 |
0,44 |
0,11 |
0,05 |
|
|
|
|
|
= |
711,0 |
|
|
= |
768,28 |
ВЫВОД: В результате сравнения технико-экономических показателей, наиболее дешевым оказался фундамент мелкого заложения, поэтому для второго расчетного сечения производим расчет только фундамента мелкого заложения.
7. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ В СЕЧЕНИИ II-II (В-2)
7.1. Общие положения
Расчет и проектирование фундамента (ФМЗ-2) в сечении II-II (В-2) производим по заданной нагрузке на обрез фундамента: NII = 1200 кН и МII = 20 кНм. Подвал отсутствует.
Назначаем класс бетона фундамента В20. Толщину защитного слоя бетона фундамента принимаем as = 40 мм.
7.2. Определение высоты фундамента
7.2.1. Определение высоты фундамента по конструктивным требованиям
Определение высоты фундамента по конструктивным требованиям - см. (п.4.2.1).
7.2.2. Определение расчетной высоты фундамента
Определение расчётной высоты фундамента выполняем в следующей последовательности.
Уточняем требуемую рабочую высоту плитной части фундамента h0pl по приближенной формуле
= – 0,15 + 0,68 = 0,53 м.
где hc и bc – соответственно, высота и ширина колонны, hc = bc = 0,3 м; NI – расчетная нагрузка, передаваемая колонной на фундамент, NI = f NII = = 1,21200,0 = 1440,0 кН; f – коэффициент надежности по нагрузке, f = 1,2; – коэффициент, = 0,85; b2 – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, b2 = 1,0; b9 – коэффициент, учитывающий вид материала фундамента, b9 = 0,9; Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению, для бетона кл. В20 Rbt = 0,9 МПа, определяется по прил. 1 [14] или прил. 8, табл. 8.1 настоящего учебного пособия; pгр – реактивный отпор грунта от расчетной продольной нагрузки NI без учета веса фундамента и грунта на его уступах, определяется по формуле:
123,08
кПа.
2. Определяем требуемую расчетную высоту плитной части фундамента hpl по формуле:
hpl = h0pl + as = 0,53 + 0,04 = 0,57 м > 0,3 м, условие выполняется.
Полученную расчетную высоту плитной части фундамента hpl округляем кратно 0,15 м в большую сторону, принимая равной hpl = 0,6 м.
3. Определяем расчетную высоту фундамента Hf по формуле:
Hf = hpl + hсf = 0,6 + 0,5 = 1,1 м.
Полученную высоту фундамента Hf округляем в большую сторону кратно 0,3 м, принимая во внимание, что минимальная высота фундамента должна быть не менее 1,5 м. Принимаем Hf = 1,5 м.
Так как высота фундамента, требуемая по расчету, больше высоты фундамента, требуемой по конструктивным условиям, то в качестве расчетной принимаем большую из них, т.е. Hf = 1,5 м.