Учебное пособие 2143

-строят геолого-литологический разрез по вертикальной оси, проходящей через точку, для которой определяется осадка. На разрезе с правой стороны наносят в масштабе схему заданного фундамента на проектной отметке;

-с левой стороны от оси фундамента строят эпюру вертикальных напряже-

ний от собственного веса грунта σzg. Для грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора удельный вес должен приниматься с учетом взвешивающее действие воды;

-справа от оси строят эпюру дополнительных вертикальных напряжений σzр. Для этого грунтовую толщу разбивают на ряд однородных элементарных слоев hi, толщиной не более 0,4 ширины фундамента;

-определяют нижнюю границу сжимаемой толщи. Она принимается по оси фундамента на глубине от его подошвы, где величина дополнительного на-

пряжения σzр = k σzg, где k = 0,2 при ширине фундамента b ≤ 5 м. При нахождении в сжимаемой толще Нс или непосредственно ниже нее слоя сильносжимаемого грунта с модулем деформации Е < 5 МПа, нижняя граница при-

нимается на глубине, где выполняется условие σzр = 0,1 σzg. Если в пределах сжимаемой толщи Нс залегает слой грунта с модулем деформации Е>100 МПа, сжимаемую толщу допускается принимать до кровли этого грунта. Нижнюю границу сжимаемой толщи удобно определять графически, для чего

справа от оси строится эпюра напряжений σzg, уменьшенная в 5 раз. Точка пересечения этой эпюры с эпюрой дополнительных напряжений σzр принимается за нижнюю границу сжимаемой толщи. В случае наличия соседних фундаментов, необходимо учитывать их влияние;

-при наличии в пределах сжимаемой толщи основания слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, необходимо проверить давление на его кровлю, чтобы уточнить возможность применения при расчете основания теории линейной деформативности грунтов, т.е. чтобы полное давление на слабый подстилающий слой не превышало его расчетного сопротивления;

-проверка допустимости расчетной осадки. Расчет оснований по деформациям считается удовлетворенным, если расчетная осадка будет меньше ее предельного значения, установленного нормами (S ≤ Su).

Если величина расчетной осадки составляет менее 0,4 Su, то необходимо увеличить расчетное сопротивление грунта основания в 1,2 раза и произвести перерасчет размеров подошвы фундамента [10].

Осадка фундамента методом послойного суммирования определяется обычно для центральной точки его подошвы. Однако этим методом можно определить осадку любой точки основания, как под подошвой фундамента, так и вне ее. Для этого нужно воспользоваться методом угловых точек.

Осадки плитных фундаментов (ширина более 10 м), расположенных на грунте с модулем деформации Е ≥ 10 МПа, должны рассчитываться по схеме линейно-деформируемого слоя [6, 7, 10].

51

Крен фундамента определяется при его внецентренном нагружении, несимметричной загрузке поверхности грунта около фундамента и несимметричном залегании слоев грунта в основании фундаментов.

Если в основании фундаментов залегают просадочные грунты, производят расчет просадки грунтов основания. Суммарная величина деформаций просадочных грунтов складывается из осадок и просадок оснований фунда-

ментов [1, 3, 4, 12].

При действии на фундамент значительных вертикальных и горизонтальных нагрузок производится расчет оснований по несущей способности, включающий: расчет основания по прочности, расчет основания на сдвиг по подошве фундамента, расчет фундамента на опрокидывание [1, 7, 11].

Основания ленточных фундаментов рассчитываются на устойчивость только в направлении короткой стороны, а отдельно стоящих фундаментов – в направлении действия момента, либо направления горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент.

При расчетах оснований по несущей способности используются расчетные прочностные характеристики грунтов, а коэффициент надежности по нагрузке принимается γf > 1.

3.6. Проектирование свайных фундаментов

Вариант свайного фундамента принимается с учетом инженерногеологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания и передаваемых на фундаменты нагрузок.

Проектирование свайного фундамента рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

-анализируются инженерно-геологические условия площадки;

-выбирается несущий слой грунта, в который заглубляются сваи не менее чем на 1 м;

-выбирается вид свай (забивные, набивные, буровые призматические, пирамидальные, с уширением, без уширения);

-назначается длина свай, исходя из стандартных размеров сваи, глубины заложения ростверка, глубины заделки сваи в ростверк;

-вычисляется по СНиП 2.02.03-85 несущая способность сваи на вдавливающую, выдергивающую и горизонтальную нагрузки;

-определяется шаг свай или общее их количество в фундаменте;

-определяется число рядов свай;

-вычисляются нагрузки на крайние сваи в плоскости действия момента и сравнивается с вычисленными значениями несущей способности сваи;

-проверяется прочность свай по материалу, выбирается конструкция ростверка (сборный монолитный);

-назначаются размеры ростверка из конструктивных соображений и проверяются расчетом;

52

-определяются горизонтальные нагрузки на сваи (если они имеются) и сравниваются с несущей способностью свай на горизонтальную нагрузку;

-вычисляются осадка и крен фундамента и сравниваются с предельно допустимыми по указаниям СНиП 2.02.01-83;

-выбирается механизм для погружения свай;

-вычисляется расчетный отказ сваи;

-назначаются мероприятия по антикоррозийной защите, противопучинистые мероприятия, разрабатывается узел сопряжения стены с ростверком, при необходимости выполняется расчет анкеров, даются указания по производству работ.

При проектировании свайных фундаментов в просадочных грунтах необходимо учитывать возможность полного аварийного замачивания основания.

Сваи под стены зданий обычно располагают в один ряд по оси вертикальной нагрузки с шагом не менее 3d (d – диаметр сваи или ее большая сторона). Сваи в кусте внецентренно нагруженного отдельно стоящего фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая нагрузок проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.

Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.

Минимальная длина свай при центральной сжимающей нагрузке обычно принимается не менее 2 м, при дополнительном действии горизонтальной нагрузки и момента – не менее 3 м.

При проектировании свай необходимо стремиться к максимальному использованию допускаемой на сваю расчетной нагрузки, обеспечению равнопрочности сваи по грунту и материалу [1, 6, 9, 13, 15].

4. Технико-экономическое сравнение вариантов

Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов должно производиться по приведенным затратам применительно к району строительства. Допускается предварительное сравнение вариантов производить по стоимости основных видов работ нулевого цикла. Для этого подсчитываются объемы работ по устройству оснований и фундаментов и по укрупненным расценкам определяется и сравнивается их стоимость.

Варианты, для которых стоимость работ отличается менее чем на 5%, признаются равноэкономичными. В этом случае более эффективным считается вариант с меньшими трудозатратами и материалоемкостью. Укрупненные показатели затрат на подготовку основания и устройство фундаментов принимаются по Единым районным единичным расценкам (ЕРЕР). Все подсчеты следует оформлять в табличной форме. Для сравнения вариантов должна быть выбрана сопоставимая единица измерения (1 м2 общей площади здания, 1 фундамент, 1 м стены и т.п.)

53

При сравнении фундаментов на естественном основании и свайных технико-экономические показатели должны, как правило, рассчитываться для всего нулевого цикла.

5. Производство работ нулевого цикла

Описывается последовательность производства работ по устройству оснований и фундаментов. Необходимо указать, как производится разработка котлованов и траншей, подготовка основания, организация водоотлива или водопонижения, монтаж (бетонирование) фундаментов, устройство вертикальной и горизонтальной гидроизоляции, обратная засыпка пазух, планировка площадки и устройство отмостки вокруг здания. В случае применения свайного фундамента нужно указать способы и технологию погружения свай и устройство ростверков.

Следует использовать наиболее прогрессивные методы производства работ с максимальной их механизацией. Указываются рекомендуемые машины и механизмы для производства работ нулевого цикла.

Если работы выполняются в зимнее время, должны быть отражены особенности их производства в зимнее время.

При разработке проекта оснований и фундаментов реконструируемого здания необходимо описать особенности работ по усилению оснований и фундаментов, устройству новых фундаментов [5].

6. Оформление курсовой работы

Расчетно-пояснительная записка должна быть выполнена на одной стороне стандартного листа бумаги, объемом 25-30 страниц. Все формулы сначала приводятся в буквенных выражениях, а затем в них подставляется числовые выражения. Нужно строго соблюдать размерности величин. Полученные данные следует сводить в таблицы с предварительным объяснением порядка вычислений. Используемые положения и формулы в расчетах должны сопровождаться ссылками на первоисточники и нормативные документы. Ссылки на первоисточник отмечаются квадратными скобками с номером источника по списку литературы.

Все разделы расчетно-пояснительной записки сопровождаются соответствующими чертежами, схемами, графиками, выполненными на миллиметровке.

На обложке расчетно-пояснительной записки указывается вуз, факультет, кафедра, наименование курсовой работы, курс, специальность, фамилия, инициалы студента и его шифр. В начале записки помещается содержание с перечислением основных разделов работы; в конце записки, после общего заключения, приводится библиографический перечень использованной литературы.

54

Чертежи и расчетные схемы выполняются в карандаше на одном листе чертежной бумаги формата 814× 576мм в соответствии с требованиями ЕСКД и СПДС.

В правом нижнем углу чертежа размещается штамп, где указывается наименование чертежа, вуз, факультет, фамилии студента и консультанта курсовой работы.

Чертеж и расчетно-пояснительная записка подписываются студентом с указанием даты отправки курсовой работы на проверку.

7. Защита курсовой работы

Студент обязан выполнить курсовую работу и защитить ее в срок, установленный планом-графиком на учебный год. Защита работы разрешается после выполнения ее в полном объеме в соответствии с заданием. На защиту студент представляет чертежи и пояснительную записку. Во время защиты он должен сделать краткий доклад и ответить навопросы по содержанию работы.

Библиографический список рекомендуемой литературы

1.Алексеев, В.М. Проектирование оснований и фундаментов сельскохозяйственных зданий и сооружений / В.М. Алексеев, П.И. Калугин. Воронеж: изд-во ВГУ, 2001, 528 с.

2.ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М., 1996.

3.Далматов, Б.И. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений / Б.И. Далматов. М., 1999, 340 с.

4.Крутов, В.И. Основания и фундаменты на просадочных грунтах / В.И. Крутов. Киев, Будивельник, 1982, 224 с.

5.Основания и фундаменты: справочник / Г.И. Шевцов, М., 1991, 383 с.

6.Основания, фундаменты и подземные сооружения: справочник проектировщика / Под общей ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова, М., 1985, 480 с.

7.Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП

2.02.01-83) М., 1985, 412 с.

8.Руководство по выбору проектных решений фундаментов. М., 1984, 125 с.

9.Руководство по проектированию свайных фундаментов.М., 1980, 154 с.

10.СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985, 40 с.

11.СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. М., 2005, 130 с.

12.СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. С-Петербург, 2004, 190 с.

13.СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М., 1986, 67 с.

14.СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М., 1986, 51 с.

15.Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты / С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский, З.Г. Тер-Мартиросян, С.Н. Чернышев.

М., 2002, 568 с.

55

Приложение 1

Укрупненные единичные расценки на земляные работы, устройство фундаментов и искусственных оснований

(в ценах 1984 г.)

56

Продолжение приложения 1

Продолжение приложения 1

Основные размеры типовых монолитных железобетонных фундаментов под сборные колонные

59

Приложение 3

Таблица П.3.1

Блоки бетонные для стен подвалов (ГОСТ 13579-78)