- •Содержание:
- •Введение
- •I. Задание на проектирование
- •2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.
- •2.1. Построение геологического разреза
- •2.2. Определение наименования грунтов, их состояния, величины условного расчетного сопротивления
- •2.4. Оценка геологического строения площадки
- •3. Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания
- •4. Определение нагрузок на фундаменты
- •5. Фундамент мелкого заложения на естественном основании.
- •5.1. Определение глубины заложения фундамента.
- •5.2. Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания.
- •5.3. Основные указания к конструированию
- •5.4. Расчет конструкций фундамента
- •5.5. Сметная стоимость возведения фундамента.
- •7. Фундамент глубокого заложения
- •7.1. Определение основных размеров.
- •7.1.4. Определяется расчетная нагрузка на сваю из условия прочности грунта
- •7.1.5. Определяется несущая способность сваи, работающей на сжатие, по условию прочности материала
- •7.2. Расчет железобетонного ростверка.
- •7.4. Сметная стоимость устройства фундамента.
- •8. Технико-экономическое сравнение вариантов
- •Удельные показатели стоимости по вариантам фундаментов.
- •9. Расчет оснований по деформациям (II предельное состояние)
- •9.1. Расчет осадки методом послойного элементарного суммирования.
- •9.1.1. Построение эпюры природного давления грунта.
- •9.1.2. Построение эпюры осадочных давлений
- •9.1.3. Определение нижней границы сжимаемой толщи
- •9.2. Определение деформационных характеристик грунтов, входящих в сжимаемую толщу
- •9.3. Расчет осадки фундамента.
- •10. Выбор сваебойного оборудования
7.1.4. Определяется расчетная нагрузка на сваю из условия прочности грунта
,
где k – коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи и равный k = 1,4.
.
7.1.5. Определяется несущая способность сваи, работающей на сжатие, по условию прочности материала
, кН,
где – коэффициент продольного изгиба, = 1;
c – коэффициент условий работы, для свай сечением менее 30x30 см с = 0,85;
m – коэффициент условия работы бетона, для всех видов свай, кроме буронабивных, m = 1,
Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, принимаемое для свай из бетона класса В25 Rb = 14500 кПа;
А – площадь поперечного сечения сваи, м2 ,
Rsc – расчетное сопротивление арматуры сжатию, кПа, в курсовом проекте принимается армирование сечения сваи 4 12 А-II, Rsc = 280000 кПа;
Аа – площадь сечения рабочей арматуры, м2,
,
.
В расчете окончательно принимается меньшая из полученных величин Р, Fdm, т.е. Р = 504,02 кН < Fdm = 1235,81 кН. Принимаем Р = 504,02 кН.
7.1.6. Определяется ориентировочно количество свай в фундаменте как
,
где 1,2 – коэффициент, увеличивающий число свай в фундаменте на 20% вследствие действия изгибающего момента и поперечной силы;
NP – расчетное значение вертикальной нагрузки при коэффициенте надежности по нагрузке f = 1,1.
Принимаем n = 9.
7.1.7. Производится размещение свай, и определяются размеры ростверка в плане (рис. 8).
Расстояние между осями свай принимается от 3d до 6d, где d – сторона сечения сваи. Оптимальным считается расстояние, равное 3d. Расстояние от края ростверка до внешней грани сваи назначается не менее 20 см. Размеры ростверка в плане должны быть кратными 0,1 м.
7.1.8. Проверяется нагрузка на угловые сваи фундамента, как наиболее нагруженные, по формуле
, кН,
где х – расстояние от главной оси до оси угловой сваи, м, х = 0,9 м;
G – расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях, кН, ориентировочно определяемая при f = 1,1 как
кН;
М – расчетное значение изгибающего момента относительно главной оси подошвы ростверка, кН ∙ м, при f = 1,1 определяемое как
кН ∙ м;
–сумма квадратов расстояний от главной оси до оси каждой сваи фундамента, м2
кН.
кН.
Проверяется выполнение условий:
≤1,2P, = 469,23кН < 1,2Р = 1,2 ∙ 504,02 = 605,8 кН – условие выполняется.
> 0, = 423,113кН > 0 – условие выполняется.
Так как оба условия выполняются, то окончательно принимаем количество свай n = 9 (рис. 8).
; x= 93,1; Недогружена на 7%.
7.1.9. Проверяются напряжения в грунте в плоскости нижних концов свай. При этом свайный фундамент условно принимается за массивный жесткий фундамент глубокого заложения, контур которого ограничен сверху – поверхностью планировки, снизу – плоскостью, проходящей через нижние концы свай, с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней свай на расстоянии . Причем эта величина не должна превышать2d в тех случаях, когда под нижним концом сваи залегают пылевато-глинистые грунты с показателем текучести JL > 0,6 (d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи).
Для слоистой толщи определяется осредненное значение угла внутреннего трения грунта
,
где IIi, hi – соответственно расчетное значение угла внутреннего трения и толщина каждого слоя грунта в пределах расчетной длины сваи, град., м.
В данном курсовом проекте толщина слоя крупного песка h1 = 1,7 м, II1 = 300, толщина суглинка твердого h2 = 3,8 м, II2 = 180,, толщина слоя песка мелкого h3 = 1,0 м, II3 = 270,, толщина слоя глины тугопластичной h4 = 1,25 м, II4 = 180.
Тогда ,
, tg 5,480 ≈ 0,096.
Исходя из этого, размеры подошвы условного фундамента в плане определяются как (рис. 9)
bусл = lусл = 1,8 + 2 · 0,15 + 2 ∙ 7,7 ∙ 0,096 ≈ 3,6 м.
Площадь подошвы условного фундамента
Aусл = lусл ∙ bусл = 3,6 ∙ 3,6 = 12,96 м2.
Определяется давление под подошвой условного фундамента (в плоскости нижних концов свай) от действия расчетных нагрузок соответствующих II группе предельных состояний, т.е. при f=1 по формуле
, кПа,
где NP = 3488кН;
G – расчетная нагрузка от собственного веса свай, ростверка, грунта, столба воды в пределах условного фундамента, определяемая приближено для данных грунтовых условий как
.
G = 12,96 ∙ (7,7+1,6) ∙ 20 ∙ 1 = 2410,56 кН.
С учетом этого .
Определяется расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (или в плоскости нижних концов сваи) по формуле 7[8}, которая в принятых для свайного фундамента обозначениях записывается, как
,
где c1=1,4; k = 1,0; с2 = 1,0; Kz = 1,0;
М, Мq, Мс – как и ранее, коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [8] в зависимости от угла внутреннего трения грунта основания условного фундамента, поскольку таковым является слой глины тугопластичной с = 180: М = 0,43, Мq= 2,73, Мс = 5,31;
bусл = 3,6 м;
– среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, определяемое как ;
IIi, hi – соответственно расчетное значение удельного веса и толщины каждого слоя грунта по высоте (hp + d1) условного фундамента, кН/м3, м,
При наличии подземных вод γ определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле :
для песка крупного ;
для глины тугопластичной .
;
II – расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента, кН/м3, в нашем случае, для глины тугопластичной II= 9,48 кН/м3;
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа, для глины сII= 50,18 кПа.
Таким образом,
Проверяется выполнение условия p < R: 455,14 кПа < 994,3 кПа (условие проверки выполнено).