Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ КР ДП Основания и фундаменты.pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
1.85 Mб
Скачать

отапливаемых зданий – по таблице 5.1; для внешних и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий, а также при возведении здания в зимний период с отрицательными температурами kh = 1,1.

 

 

 

 

 

Таблица 5.1;

 

 

 

 

(Таблица Г.1) [2]

Коэффициент kh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент kh при расчетной среднесуточ-

 

ной температуре воздуха в помещении, кото-

Особенности сооружения

рое примыкает к внешним фундаментам, С

 

0

5

10

15

 

20 и

 

 

больше

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Без подвала с полами, которые

 

 

 

 

 

 

устраивают:

 

 

 

 

 

 

– по грунту;

0,9

0,8

0,7

0,6

 

0,5

– на лагах по грунту;

1,0

0,9

0,8

0,7

 

0,6

– по утепленному цокольному

1,0

1,0

0,9

0,8

 

0,7

перекрытию

 

 

 

 

 

 

 

Для г. Николаева нормативная глубина промерзания равна 0,8 м

[3]. kh = 0,8 (таблица 5.1)

df = 0,8 × 0,7 = 0,56 м

в) Инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки. Фундамент необходимо заглубить в несущий слой не менее чем на 0,3 м. За несущий принимается слой с модулем деформации Е > 3 МПа. При значительной мощности сжимаемых грунтов возможна их замена песчаной подушкой на глубину зоны деформации или к кровле несущего слоя.

Несущим слоем грунта для фундаментов мелкого заложения является слой 2 – суглинок светло-коричневый dn = 0,8 м.

Исходя из выше изложенного, принимаем глубину заложения подошвы фундамента dn = 1,5 м.

5.2. Определение размеров подошвы фундаментов

Столбчатые отдельно стоящие фундаменты проектируют под колонны промышленных зданий. На фундамент, на отметке его обреза передаётся 3 вида нагрузок: вертикальная – N, кН; горизонтальная

Q, кН и изгибающий момент – М, кНм (рис. 5.2).

14

Рис. 5.2. Основные параметры фундамента:

d – высота фундамента;

b – ширина фундамента, м; – длина фундамента, м;

b и – определяются расчетом.

Нагрузки на обрезе фундаментов составляют:

Марка

Ось

N,

M,

Q,

фундаментов

здания

кН

кНм

кН

 

 

 

 

 

Ф-1

«А»; «2»

1104

118

14

Ф-2

«Б»; «2»

1415

135

19

Расчет производится в следующей последовательности:

5.2.1. Определяется предварительная площадь подошвы столбчатого фундамента (А, м2) по формуле:

A = N/(Ro γ

× dn),

(5.2)

где: Rо – условное расчетное сопротивление грунта для предварительных расчетов, принимается по табл. 5.3;

γ – среднее значение удельного веса бетона фундамента и

грунта на его обрезах, принимается равным 20 кН/м3; dn – глубина заложения подошвы фундамента, м.

Ф-1;

A = N/(Ro γ

× dn) =

 

1104

 

= 5,02 м2

250

20×1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1415

 

2

Ф-2;

A = N/(Ro γ

× dn) =

 

 

= 6,43 м

250

20×1,5

 

15

Таблица 5.2; (Таблица Г.1) [1]

Значение расчетного сопротивления R0 для песков

Пески

Значение R0 , кПа

плотные

средней плотности

 

 

 

 

Крупные

600

500

средней крупност

500

400

Мелкие

 

 

малой степени влажности

400

300

средней степени влажности и насыщенные

300

200

водой

 

 

Пылеватые

 

 

малой степени влажности

300

250

средней степени влажности

200

150

насыщенные водой

150

100

Таблица 5.3; (Таблица Е.3) [1]

Значение расчетного сопротивления R0 для глинистых грунтов

 

Коэффициент

Значение R0 , кПа, при показателе

Глинистые

текучести грунта

пористости, е

 

IL 0

IL 1

 

 

 

 

 

 

Супесь

0,5

300

300

0,7

250

200

 

Суглинки

0.5

300

250

0.7

250

180

 

1.0

200

100

 

0.5

600

400

Глины

0.6

500

300

0.8

300

200

 

 

1.0

250

100

ширина и длина подошвы фундамента в первом приближении, при соотношении сторон b/= 0,6 равны:

 

 

 

 

 

 

ℓ =

А

 

и b = А/.

(5.3)

0,6

 

 

 

 

 

Принятые размеры сторон подошвы фундаментов должны быть кратны 0,3 м:

16

Ф-1; = 0А,6 = 50,02,6 = 2,89 = 3,0 м.; b = А/= 5,02/2,89 = 1,74 = 1,8 м;

Ф-2; = 0А,6 = 60,,436 = 3,27= 3,3 м.; b = А/= 6,43/3,27 = 1,97 = 2,1 м.

Унифицированные размеры плитной части фундамента приведены в таблице 5.4, высота фундамента в таблице 5.5, размеры подколонников в таблице 5.6.

Таблица 5.4;

(Таблица 4.26; 4.28) [7]

Унифицированные размеры плитной части для фундаментов

 

Первый

Второй

Третий

Площадь

Объем

уступ

уступ

уступ

подошвы,

бетона,

 

× b, м

2 × b2 , м

3 × b3 , м

А, м2

м3

1

1,8 × 1,8

3,24

2,0

2

2,1 × 1,8

1,5 × 0,9

3,78

2,3

3

2,4 × 1,8

1,5 × 0,9

4,32

2,4

4

2,4 × 2,1

1,5 × 1,5

5,05

2,9

5

2,7 × 2,1

1,8 × 1,5

5,68

3,2

6

2,7 × 2,4

1,8 × 1,5

6,48

3,5

7

3,0 × 2,4

2,1 × 1,5

7,2

3,8

8

3,3 × 2,7

2,4 × 1,8

1,5 × 0,9

8,91

4,9

9

3,6 × 3,0

2,7 × 1,8

1,8 × 0,9

10,8

5,7

10

4,2 × 3,0

3,0 × 1,8

1,8 × 0,9

12,6

6,4

Таблица 5.5;

(Таблица 4.26; 4.28) [7]

Высота фундамента

Высота фундамента, м

 

1,5

1,8

2,4

3,0

Увеличение объема к

 

ФА

0,25

0,75

1,25

фундаменту с h = 1,5 м

 

ФБ

0,43

1,3

2,15

Номер типоразмера

 

1

2

3

4

Уточняем площадь подошвы фундаментов:

Ф-1; А = b × = 1,8 × 3,0 = 5,40 м2 Ф-2; А = b × ℓ = 2,1 × 3,3 = 6,93 м2

17

Таблица 5.6;

(Таблица 4.27) [7]

Унифицированные размеры подколонников

Тип подко-

Поперечный разрез, мм

Размер стакана, мм

 

подколон-

 

в плане

лонника

колонны

глубина

внизу

вверху

 

 

ника

 

 

 

 

 

 

 

 

А

400 × 400

900

× 900

800

500 × 500

550 × 550

Б

500 × 500

1200

× 1200

800

600 × 600

650 × 650

400 × 600

900

500 × 700

550 × 750

 

500 × 600

 

 

800

600 × 700

650 × 750

В

400 × 800

1200

× 1500

900

500 × 900

550 × 750

500 × 800

600 × 900

650 × 950

 

 

 

 

5.2.2. Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле:

R = γc1 × γc2 / k × [Mγ × kz × b × γII + Mq × d × γ′II + Mc × cII], (5.4)

где: γc1 ; γc2 – коэффициенты условий работы, принимаются по таблице 5.7; k = 1;

Mγ ; Mq ; Mc – коэффициенты, принимаются по табл. 5.4 в зави-

 

 

симости от угла внутреннего трения грунта (ϕ);

kz

 

коэффициент, равный 1 при b < 10 м;

b

 

ширина подошвы фундамента, м;

γII

 

средневзвешенное значение удельного веса грун-

 

 

тов ниже подошвы фундамента кН/м3 :

 

 

γII = ρ × g = 1,72 × 10 = 17,2 кН/м3 ;

dn

 

глубина заложения фундамента (dп = 1,5 м);

γ′II

 

средневзвешенное значение удельного веса грун-

 

 

тов выше подошвы фундамента, кН/м3 :

 

 

γ′II =16,5×0,5 +17,2×1,0 = 17,0 кН/м3 ;

 

 

0,5 +1,0

cII

 

расчетное значение удельного сцепления грунта,

 

 

залегающего под подошвой фундамента, кН/м2.

Ф-1;

R =

1,2×1,0 × (0,47 × 1,0 × 1,8 × 17,2 + 2,90 × 1,5 × 17,0 +

 

 

1,0

 

 

+ 5,49 × 22) = 251,1 кПа

18

 

 

 

Таблица 5.7;

 

 

(Таблица Е.7) [1]

 

 

 

 

 

Коэф-

Коэффициент γc2 для соору-

 

жений с жесткой конструк-

Грунты

фициент

 

γc1

тивной схемой при L/H

 

4 и больше

1,5 и меньше

 

 

 

 

 

 

Крупнообломочные с песчаным запол-

 

 

 

нителем и песчаные, кроме мелких и

1,4

1,2

1,4

пылеватых

 

 

 

Пески мелкие

1,3

1,1

1,3

Пески пылеватые:

 

 

 

малого и среднего уровня влажности;

1,25

1,0

1,2

насыщенные водой

1,1

1,0

1,2

Глинистые, а также крупнообломоч-

 

 

 

ные с глинистым заполнителем с пока-

1,25

1,0

1,1

зателем текучести грунта или заполни-

 

 

 

теля IL 0,25

 

 

 

То же при 0,25 < IL 0,5

1,2

1,0

1,1

То же при IL > 0,5

1,1

1,0

1,0

Ф-2; R = 1,2×1,0 × (0,47 × 1,0 × 2,1 × 17,2 + 2,90 × 1,5 × 17,0 + 1,0

+ 5,49 × 22) = 254,0 кПа

Таблица 5.8; (Таблица Е.8) [1]

Коэффициенты Мγ ; Мq ; Мc

ϕII ,

 

Коэффициенты

 

ϕII ,

 

Коэффициенты

 

град

Mγ

 

Mq

 

Mc

град

Mγ

 

Mq

 

Mc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1,0

 

3,14

26

0,84

 

4,37

 

6,90

3

0,04

 

1,18

 

3,41

28

0,98

 

4,93

 

7,40

6

0,10

 

1,39

 

3,71

30

1,15

 

5,59

 

7,95

9

0,16

 

1,64

 

4,05

32

1,34

 

6,34

 

8,55

12

0,23

 

1,94

 

4,42

34

1,55

 

7,22

 

9,22

15

0,32

 

2,30

 

4,84

36

1,81

 

8,24

 

9,97

18

0,43

 

2,73

 

5,31

38

2,11

 

9,44

 

10,80

20

0,51

 

3,06

 

5,66

40

2,46

 

10,85

 

11,73

22

0,61

 

3,44

 

6,04

42

2,88

 

12,51

 

12,79

24

0,72

 

3,87

 

6,45

44

3,38

 

14,50

 

13,98

19

5.2.3.Определяем среднее давление под подошвой фундамента

исравниваем его с расчетным сопротивлением грунта основания.

р = N/А + γ′II × dп R

(5.5)

Ф-1; р = 11045,40 + 17,0 × 1,5 = 204,4 + 25,5 = 229,9 кПа < 251,1 кПа Ф-2; р = 14156,93 + 17,0 × 1,5 = 204,2 + 25,5 = 229,7 кПа < 254,0 кПа

5.2.4. Определяем максимальное и минимальное давления под

подошвой фундамента:

 

рmах = р + (М + Q × dп)/W,

(5.6)

рmiп = р – (М + Q × dп)/W,

(5.7)

где: W – момент сопротивления подошвы, м3, равен (b × 2)/6; Должны выполняться проверки давления на подошве принятых

фундаментов:

 

р R; рmах 1,2 R; рmiп mах 0,25

(5.8)

Если проверки не выполняются, необходимо увеличивать размеры подошвы.

Ф-1; рmах = 229,9 + (118 + 14 × 1,5)/2,7 = 229,9 + 51,5 = 281,4 кПа W = b × 2/6 = 1,8 × 3,02/6 = 2,7 м3

рmiп = 229,9 – (118 + 14 × 1,5)/2,7 = 229,9 – 51,5 = 178,4 кПа рmt R = 229,9 251,1 кПа; рmах 1,2R = 281,4 301,3 кПа; рmiп /рmах = 178,4 /281,4 = 0,63 0,25;

Ф-2; рmах = 229,7 + (135 + 19 × 1,5)/3,8 = 229,7 + 43,0 = 272,7 кПа

W = b × 2/6 = 2,1 × 3,32/6 = 3,8 м3

рmiп = 229,7 – (135 + 19 × 1,5)/3,8 = 229,7 – 43,0 = 186,7 кПа рmt R = 229,7 254,0 кПа; рmах 1,2R = 272,7 304,8 кПа;

рmin /рmах = 186,7 / 272,7 = 0,68 0,25

Все условия выполняются.

5.3. Расчет осадки

Расчет по деформациям методом послойного суммирования производится с целью ограничения абсолютных или относительных

20

перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций предельными значениями, гарантирующими надежную эксплуатацию сооружений.

Осадку основания определяем по следующей формуле:

 

n

(σ

zp, i

σ

zγ , i

)h

n σ

h

 

 

s = β

 

 

i

+

β

 

zγ , i i

,

(5.9)[1]

 

i=1

 

 

Ei

 

 

 

i=1

Ee, i

 

где β

безразмерный коэффициент, который равняется 0,8;

σzp, i

среднее значение вертикального нормального напря-

 

жения от внешней нагрузки в i-том слое грунта на

 

вертикали, которая проходит через центр подошвы

 

фундамента;

 

 

 

 

 

 

 

 

hi

толщина i-го слоя грунта, принимают не больше 0,4

n

ширины фундамента;

 

 

 

 

 

количество слоев, на которые разделена толща сжи-

 

маемого основания;

 

 

 

 

 

σzγ, i – среднее значение вертикального напряжения от собственного веса грунта, вынутого из котлована, в i-том слое грунта на вертикали, проходящей через центр подошвы, на глубине z от подошвы фундамента;

Ei модуль деформации i-го слоя грунта при первичной загрузке фундамента;

Ee, i модуль деформации i-го слоя грунта при вторичной загрузке фундамента;

Ei и Ee, i определяются в пределах действующих нагрузок от собственного веса грунта и сооружения.

Так как, у нас глубина котлована менее 5 м [1], то расчет осадки ведем по формуле (5.9), но без второй составляющей.

Расчетом по деформациям должно удовлетворяться условие:

s su ,

где: s – расчетная деформация, см;

su – предельно допустимая деформация при совместной работе основания и сооружения, см.

Расчет выполняется в следующей последовательности. Составляется расчетная схема основания и фундамента (рис. 5.3)

на которой приводятся:

а) геологический разрез, с необходимыми для расчета параметрами основания в масштабе М 1:50;

б) поперечное сечение фундамента «в» с принятой глубиной за-

21

ложения его подошвы «dn».

Вдоль центральной оси z строятся три эпюри: слева – вертикальное напряжение от собственного веса грунта к началу строитель-

ства от отметки естественного рельефа (σzg), или (σzg вертикальное напряжение от собственного веса грунта с учетом планирования поверхности грунтового основания подсыпкой, или срезкой); и вертикальное напряжение от собственного веса грунта, вынутого из котлована (σ), справа – вертикальное напряжение от внешней нагрузки (σzp). График напряжений от собственного веса грунта к началу строительства σ′zg строится от отметки естественного рельефа, σzg – от поверхности подсыпки, или срезки. Его ординаты определяются на отметках подошвы каждого слоя σzg, i и подошвы фундамента σ′zg, o , σzg, о . Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы с учетом планирования поверхности грунтового основания подсыпкой (или срезкой) определяются по формуле:

σzg, i = γ′dn + ∑γі hі

(5.10)

где: γ′– удельный вес грунта, расположенной выше подошвы фундамента, кН/м3;

dn – глубина заложения фундамента от поверхности естественного рельефа, м;

γі и hі – удельный вес и толщина і-го слоя грунта.

График напряжений от собственного веса грунта вынутого из котлована, образованный от естественного рельефа на глубине z (σ) строится от подошвы фундамента. Его ординаты определяются на отметках подошвы каждого слоя σ, i по формуле:

σ= αк σ′zg, o

(5.11)

где: αк – коэффициент, который принимают по таблице 5.9 в зависимости от относительной глубины к ширине котлована, которая равняется ξ = 2 z/Вк ;

σ′zg, o – вертикальное напряжение от собственного веса грунта, на отметке дна котлована, на уровне подошвы фундамента, кПа.

Удельный вес , расположенных ниже уровня подземных вод (пески, ) определяется с учетом взвешивающего действия воды, (табл. 4.1). На кровле водоупорного слоя к ординате эпюры напряжений от собственного веса добавляется ордината напряжения от гидростатического давления воды которая определяется по формуле:

22

 

σz, w = γw hw ,

(5.12)

где: γw

удельный вес воды 10 кН/м3;

 

hw

мощность водоносного горизонта, м.

 

Рис. 5.3. Расчетная схема для определения осадок фундамента методом послойного суммирования:

DL – отметка планировки подсыпкой (или срезкой); NL – отметка поверхности естественного рельефа; FL – отметка подошвы фундамента; WL – отметка уровня подземных вод; ВС – нижний предел сжимаемой толщи; d и dп – глубина заложения фундамента соответственно от уровня планирования и поверхности естественного рельефа; Нс – глубина сжимаемой толщи; b – ширина фундамента; Вк – ширина котлована; р – среднее давление под подошвой фундамента.

График вертикального напряжения от внешней нагрузки (σzp) строится справа от оси z с началом координат на отметке подошвы фундамента. Для построения графика (эпюры) грунтовую толщу, ниже подошвы фундамента делят на слои равной толщины, мощностью

23

hi = 0,4b (b – ширина фундамента). Границы слоев нумеруют. Напряжение на отметке кровли каждого слоя определяется по формуле:

σzp, i = α р

(5.13)

где: α – коэффициент затухания напряжений по глубине. Определяется по табл. 5.9 в зависимости от ξ и η. ξ = 2 z/b и

η= /b, и b – ширина и длина подошвы фундамента, м;

р– среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

σzg,o – напряжение от собственного веса грунта на глубине подошвы фундамента, кПа.

Таблица 5.9; (Таблица Д.1) [1]

Коэффициент α

 

 

 

Коэффициент α для фундаментов

 

 

ζ

Круглых

Прямоугольных с соотношением сторон η = /b,

ленточных

 

 

 

что равняется

 

 

 

(η > 10)

 

 

1

1,4

1,8

2,4

3,2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

 

1,000

1,000

0,4

0,949

0,960

0,972

0,975

0,976

0,977

 

0,977

0,977

0,8

0,756

0,800

0,848

0,866

0,876

0,879

 

0,881

0,881

1,2

0,547

0,606

0,682

0,717

0,739

0,749

 

0,754

0,755

1,6

0,390

0,449

0,532

0,578

0,612

0,629

 

0,639

0,642

2,0

0,285

0,336

0,414

0,463

0,505

0,530

 

0,545

0,550

2,4

0,214

0,257

0,325

0,374

0,419

0,449

 

0,470

0,477

2,8

0,165

0,201

0,260

0,304

0,349

0,383

 

0,410

0,420

3,2

0,130

0,160

0,210

0,251

0,294

0,329

 

0,360

0,374

3,6

0,106

0,131

0,173

0,209

0,250

0,285

 

0,319

0,337

4,0

0,087

0,108

0,145

0,176

0,214

0,248

 

0,285

0,306

4,4

0,073

0,091

0,123

0,150

0,185

0,218

 

0,255

0,280

4,8

0,062

0,077

0,105

0,130

0,161

0,192

 

0,230

0,258

5,2

0,053

0,067

0,091

0,113

0,141

0,170

 

0,208

0,239

5,6

0,046

0,058

0,079

0,099

0,124

0,152

 

0,189

0,223

6,0

0,040

0,051

0,070

0,087

0,110

0,136

 

0,173

0,208

6,4

0,036

0,045

0,062

0,077

0,099

0,122

 

0,158

0,196

6,8

0,031

0,040

0,055

0,064

0,088

0,110

 

0,145

0,185

7,2

0,028

0,036

0,049

0,062

0,080

0,100

 

0,133

0,175

7,6

0,024

0,032

0,044

0,056

0,072

0,091

 

0,123

0,166

8,0

0,022

0,029

0,040

0,051

0,066

0,084

 

0,113

0,158

8,4

0,021

0,026

0,037

0,046

0,060

0,077

 

0,105

0,150

24

Продолжение таблицы 5.9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,8

0,019

0,024

0,033

0,042

0,055

0,071

0,098

0,143

9,2

0,017

0,022

0,031

0,039

0,051

0,065

0,091

0,137

9,6

0,016

0,020

0,028

0,036

0,047

0,060

0,085

0,132

10,0

0,015

0,019

0,026

0,033

0,043

0,056

0,079

0,126

10,4

0,014

0,017

0,024

0,031

0,040

0,052

0,074

0,122

10,8

0,013

0,016

0,022

0,029

0,037

0,049

0,069

0,117

11,2

0,012

0,015

0,021

0,027

0,035

0,045

0,065

0,113

11,6

0,011

0,014

0,020

0,025

0,033

0,042

0,061

0,109

12,0

0,010

0,013

0,018

0,023

0,031

0,040

0,058

0,106

Примечание 1. В таблице обозначено: b – ширина или диаметр фундамента, – длина фундамента.

Примечание 2. Для фундаментов, которые имеют подошву в форме правильного многоугольника площадью А, значения α принимают как для круглых фундаментов радиусом r = Aπ .

Примечание 3. Для промежуточных значений ζ и η коэффициент α определяют интерполяцией.

По полученным значениям строят эпюру вертикальных напряжений от дополнительного давления (рис. 5.3).

Осадка фундамента происходит в результате уплотнения грунта в пределах зоны сжатия, нижний предел сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Нс , где выполняется условие σzp = к σzg , где а) к = 0,2 при b < 5 м; б) к = 0,5 при b > 20 м; в) при 5 < b < 20 м к определяют интерполяцией.

σzp , σzg – определяют по формулам (5.13) (5.10). При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше b/2 при b < 10 м и

(4 + 0,1b) при b > 10 м.

5.14 Осадка фундамента определяется по формуле:

где: β

σzp, i

hі

S = βn (σzp, i σzγ , i )hi Ei ;

(5.14)

i=1

 

безразмерный коэффициент, который равняется 0,8; среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в і-том слое грунта на вертикали, которая проходит через центр подошвы фундамента (рис. 6.2), кПа; толщина і-го слоя грунта, м;

25

Ei
Ее, і
n
σzγ, i

количество слоев, на которые разделена сжимаемая толща основания; среднее значение вертикального напряжения от соб-

ственного веса грунта, вынутого из котлована, в і-ом слое грунта на вертикали, которая проходит через центр подошвы, на глубине z от подошвы фундамента, кПа; модуль деформации і-го слоя грунта по ветви первич-

ной нагрузки, МПа;

– модуль деформации і-го слоя грунта по ветви вторичной нагрузки (модуль упругости), МПа;

Еі и Ееі – определяются в пределах действующих нагрузок от собственного веса грунта и здания.

При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимают согласно схеме на рис. 5.3.

Примечание 1. При отсутствии данных испытаний модуля деформации Ее, і для сооружений II и III уровней ответственности до-

пускается принимать Ее, і = 5Ei .

Примечание 2. Среднее значение напряжений σzp, i и σzγ, i – в і-том слое грунта допускается рассчитывать как полусумма соответствующих напряжений на верхней zi – 1 и нижней zі границе слоя.

Если расчетные деформации превышают предельные нужно увеличить размеры фундамента и повторить расчет.

Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

σzgо = γ × d = γ′II × d = 17,0 × 1,5 = 25,5 кПа.

Определяем дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента.

σzро = ро = р – σzgо

Ф-1; σzро = ро = р – σzgо = 229,9 – 25,5 = 204,4 кПа Ф-2; σzро = ро = р σzgо = 229,7 – 25,5 = 204,2 кПа

5.3.3. Определяем толщину элементарного слоя (рис. 5.4) hi = 0,4 × b

Ф-1; hi= 0,4 × 1,8 = 0,72 м.; η = ℓ/b = 3,0/1,8 = 1,66 принимаем η = 1,6 Ф-2; hi = 0,4 × 2,1 = 0,84 м.; η = /b = 3,3/2,1 = 1,57 принимаем η = 1,6

26

Дополнительное вертикальное напряжение от вешней нагрузки на уровне подошвы фундамента определяем по формуле 5.13

Коэффициент α находим по таблице 5.9 в зависимости от соотношений ξ = 2z/b и η = ℓ/b. В случае, когда ξ = 2z/b = 2 × 0,72/1,8 = = 0,8, не кратно 0,8, коэффициент α находим методом линейной интерполяции.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания, принимается на глубине, где выполняется условие:

σzp 0,2σ′zg если модуль деформации слоя E > 5 МПа, σzp 0,1σ′zg если модуль деформации слоя E < 5 МПа.

Определяем среднее давление под подошвой фундамента по формуле 5.5.

Ф-1; р= 11045,40 + 17,0 ×1,5 = 204,4 + 25,5 = 229,9 кПа< R =251,1кПа Ф-2; р= 14156,93 + 17,0 ×1,5=204,2+25,5= 229,7кПа < R =254,0кПа

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта вынутого с котлована до уровня подошвы фундамента равно:

σzγ, i = αк × σ′zgо ,

где: коэффициент αк находим по таблице 5.9 в зависимости от соотношений параметров котлована ξ = 2z/Вк и η = Lк к . В случае, когда ξ = 2z/Вк соотношение η = ℓ/b для фундаментов и котлована принимаем – 1,6

Расчет осадки фундамента выполняется в табличной форме

27

Ф-1

zi ,

ξ

α

σzp ,

σ′zgо ,

σzγ ,

σzp, i ,

σzγ, i ,

σzp, i , –

hi ,

Ei ,

si ,

σzγ, i ,

 

м

 

 

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

см

кПа

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,0

0

1,000

229,9

25,5

25,5

213,5

23,7

189,8

72

 

1,37

1

0,72

0,8

0,857

197,0

37,6

21,9

 

 

 

 

 

 

 

162,3

18,1

144,2

72

8000

1,04

 

 

 

 

 

 

 

2

1,44

1,6

0,555

127,6

50

14,2

 

 

 

 

 

 

125,6

14,0

111,6

6

 

0,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,50

1,67

0,537

123,5

51

13,7

 

 

 

 

 

 

 

 

3

102

11,3

90,7

66

 

0,80

 

 

 

 

 

 

 

2,16

2,4

0,350

80,5

61,9

8,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66,8

7,41

59,4

72

 

0,57

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2,88

3,2

0,231

53,1

73,8

5,89

6000

 

 

 

 

 

45,1

5,0

40,1

72

0,38

 

 

 

 

 

 

 

5

3,60

4,0

0,161

37,0

85,7

4,11

 

 

 

 

 

 

32,1

3,6

28,5

72

 

0,27

 

 

 

 

 

 

 

 

6

4,32

4,8

0,118

27,1

97,6

3,0

 

 

 

 

 

 

 

23,8

2,6

21,2

72

 

0,20

 

 

 

 

 

 

 

 

7

5,04

5,6

0,089

20,5

109,5

2,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s = 4,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp 0,2 σzg

20,5 < 21,9 кПа;

 

s < su

4,7 см < 10 см

 

 

Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине 504 см под по-

дошвой фундамента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

Ф-2

zi ,

ξ

α

σzp ,

σ′zgо

σzγ ,

σzp, i ,

σzγ, i ,

σzp, i , –

hi ,

Ei ,

si ,

м

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

σzγ, i ,

см

кПа

см

 

 

 

кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,0

0

1,000

229,7

25,5

25,5

213,3

23,7

189,6

84

 

1,59

 

0,84

0,8

0,857

196,9

39,9

21,9

8000

 

 

 

 

 

 

1

170

18,9

151,1

66

1,0

 

 

 

 

 

 

 

1,50

1,43

0,619

142,2

51

15,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

134,9

15,0

119,9

18

 

0,29

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,68

1,6

0,555

127,5

54

14,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104

11,6

92,4

84

 

1,03

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2,52

2,4

0,350

80,4

67,9

8,93

 

 

 

 

 

 

 

66,8

7,41

59,4

84

6000

0,67

 

 

 

 

 

 

 

4

3,36

3,2

0,231

53,1

81,8

5,89

 

 

 

 

 

45,1

5,0

40,1

84

0,45

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4,20

4,0

0,161

37

95,7

4,11

 

 

 

 

 

 

 

32,1

3,56

28,5

84

 

0,32

 

 

 

 

 

 

 

 

6

5,04

4,8

0,118

27,1

109,6

3,0

 

 

 

 

 

 

 

23,8

2,64

21,2

84

 

0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

7

5,88

5,6

0,089

20,4

123,5

2,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s = 5,59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp 0,2 σzg

20,4 < 24,7 кПа;

 

s < su

5,59 см < 10 см

 

 

Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине 588 см под по-

дошвой фундамента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Рис. 5.4. Расчетные схемы для определения осадок фундаментов на естественном основании.

6. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

6.1. Призматические сваи

Длина призматической сваи определяется из условий заглубления ее подошвы не менее 1,0 м. в несущий слой, модуль деформации которого больше или равен 10,0 МПа. Для сопряжения головы сваи с ростверком она должна быть выше дна котлована на 0,5 м. Применя-

ются сваи с поперечными сечениями 0,3 × 0,3; 0,35 × 035; и 0,4 × × 0,4 м., длина их должна быть стандартной, т.е. кратная 0,5 м, в зависимости от длины подбирается сечение сваи.

Несущая способность висячей сваи (Fd , кН) работающей на сжимающую нагрузку является суммой расчетных сопротивлений

30

грунтов оснований под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности определяется по формуле:

Fd = γc (γcR × R × A + u × ∑γcf × fi × hi),

(6.1)

где: γс ; γсR ; γcf

коэффициенты соответственно: условия работы

 

сваи в грунте; работы грунта под подошвой и по бо-

 

ковой поверхности, принимаются для забивных

R

свай, равными единице;

 

расчетное сопротивление грунта под подошвой

 

сваи, принимаем по таблице 6.1, кПа;

 

fi

расчетное сопротивление і-того слоя грунта на бо-

 

ковой поверхности сваи, принимается по таблице

 

6.2, кПа;

 

А и u

площадь (м2) и периметр (м) поперечного сечения

 

сваи;

 

hі

толщина і-го слоя грунта, принимается не более 2 м.

Длина призматической сваи сечением 0,3 × 0,3 м. равна (рис. 6.1): 0,5 + 1,5 + 2,0 + 1,1 + 1,6 + 2,0 + 0,6 + 1,5 + 1,2 = 12,0 м. (С.120.30-10)

Таблица 6.1; (Таблица 1) [5]

Значения расчетного сопротивления грунта под нижним концом забивных свай

Глубина

Расчетные сопротивления грунта под подошвой сваи R, кПа

подошвы

 

Для песчаных грунтов средней плотности

 

сваи от

гравели-

крупных

средней

мелких

пыле-

 

природно-

стых

крупности

ватых

 

го релье-

Для пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести ΙL

 

фа

 

zn , м

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

7500

6600/4000

3000

3100/2000

2000/1200

1100

 

600

4

8300

6800/5100

3800

3200/2500

2100/1600

1250

 

700

5

8800

7000/6200

4000

3400/2800

2200/2000

1300

 

800

7

9700

7300/6900

4300

3700/3300

2400/2200

1400

 

850

10

10500

7700/7300

5000

4000/3500

2600/2400

1500

 

900

15

11700

8200/7500

5600

4400/4000

2900

1650

 

1000

20

12600

8500

6200

4800/4500

3200

1800

 

1100

Примечание: Над чертой для песчаных грунтов, под чертой – пылевато-глинистых

31

Рис. 6.1. Расчетная схема для определения несущей способности свай.

32

Таблица 6.2; (Таблица 2) [5]

Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности свай

Глубина се-

Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности свай fi , кПа

редины

 

 

Для песчаных грунтов средней плотности

 

условного

средней

мелких

пылеватых

слоя грунта

крупности

от природно-

Для пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести ΙL

го рельефа zi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

42

 

30

21

17

12

5

4

4

53

 

38

27

22

16

8

5

6

58

 

42

31

25

18

8

6

8

62

 

44

33

26

19

8

6

10

65

 

46

34

27

19

8

6

15

72

 

51

38

28

20

8

6

20

79

 

56

41

30

20

8

6

Примечание: Расчетное сопротивление определяется для условных слоев

грунтов hi толщиной не более 2,0 м.

6.1.1. Расчетное сопротивление грунта под подошвой сваи на отметке 13,0 равно, при ΙL = 0,1:

R = 7300 + (7500 7300)×(13 10) = 7300 + 80 = 8100 кПа 15 10

6.1.2. Площадь и периметр поперечного сечения сваи

А = 0,32 = 0,09 м2 ; u = 0,3 × 4 = 1,2 м.

6.1.3. Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности

сваи.

Так как показатели текучести (ИГЭ-2; 3; 4; 5) ΙL < 0 то расчетное значение сопротивления грунта принимаем по минимальному значе-

нию ΙL = 0,2

 

 

 

(53 42)×(2,25 2)

 

 

 

 

2,25.

f1

= 42

+

= 42 + 1,38 = 43,4 кПа;

 

 

4 2

 

 

 

 

 

f2 = 53

 

 

 

 

 

4,00.

 

 

 

 

кПа;

 

 

 

 

 

 

 

 

f3

= 53

+

(58 53)×(5,55 4)

= 53 + 3,88 = 56,9 кПа;

 

 

5,55.

 

 

6 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,90.

f4

= 58

+

(62 58)×(6,9 6)

= 58 + 1,8 = 59,8 кПа;

 

 

8 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

8,70. f5 = 62 + (65 62)×(8,7 8) = 62 + 1,05 = 63,1 кПа;

10 8

10,0. f6 = 65 кПа;

11,05. f7 = 65 + (72 65)×(11,05 10) = 65 + 1,47 = 66,5 кПа. 15 10

Так как показатель текучести (ИГЭ-6) ΙL = 0,1 то расчетное значение сопротивления грунта принимаем по минимальному значению показателя текучести ΙL = 0,2

12,4. f8 = 65 + (72 65)×(12,4 10) = 65 + 3,36 = 68,4 кПа; 15 10

6.1.4. Несущая способность сваи С.120.30-10 равна:

Fd = γc (γcR × R × A + u × ∑γcf × fi × hi) = 1,0 × [1,0 × 8100 × 0,09 + + 1,2 × (1,0 × 43,4 × 1,5 + 1,0 × 53 × 2,0 + 1,0 × 56,9 × 1,1 + 1,0 ×

×59,8 × 1,6 + 1,0 × 63,1 × 2,0 + 1,0 × 65 × 0,6 + 1,0 × 66,5 ×

×1,5 + 1,0 × 68,4 × 1,2)] = 1,0 × (729 + 1,2 × 676,5) = 1540,8 кН.

6.1.5.Расчетная нагрузка на сваю составит:

Nсв. = Fd /γk = 15401,4,8 = 1100,5 кН

где: γk – коэффициент надежности. Для аналитического метода определения несущей способности сваи принят равным 1,4.

6.1.6. Параметры свайного куста. Нагрузка на сваю в составе ку-

ста.

Расчетные нагрузки на фундаменты от сооружения:

Марка

Ось

N,

M,

Q,

фундаментов

здания

кН

кН × м

кН

 

 

 

 

 

СФ-1

«А»; «2»

1076

118

14

СФ-2

«Б»; «2»

1387

135

19

Ориентировочно количество свай в кусте n, исходя из действующих вертикальных нагрузок на обрезе фундамента, определяем по формуле:

n = 1,1 × N/Nсв

(6.2)

где: 1,1 – коэффициент, приближенно учитывающий массу ростверка и действия изгибающего момента на сваю.

Полученное количество свай округляется в большую сторону до

34

целой величины. При наличии моментных нагрузок минимальное количество свай – 2 шт.

СФ-1 n = 1,1 × N/Nсв. = 1,1 × 1104/1100,5 = 1,10 принимаем 2 шт. СФ-2 n = 1,1 × N/Nсв. = 1,1 × 1415/1100,5 = 1,41 принимаем 2 шт.

При размещении свай в кусте, расстояние между их осями должно быть не менее 3d (d – сторона поперечного сечения ствола

сваи, 3d = 3 × 0,3 = 0,9 м).

Расчетная нагрузка на сваю, определяется по формуле:

Nсв. i = N/n ± М × y/yi2

(6.3)

где: y – расстояние от главных осей до оси каждой сваи для которой вычисляется расчетная нагрузка;

yi – расстояние от главных осей до оси каждой сваи.

Должны выполняться проверки: mах Nсв. i Nсв ; miп Nсв. i > 0; при кусте из 4-х свай и более

 

 

 

mах Nсв. i 1,2Nсв

(6.4)

СФ-1; Nсв. i =

1104

±

118×0,45 = 552 ± 131кН;

 

2

 

2×0,452

 

mах Nсв. i < Nсв = 683 кН < 1100,5 кН; miп Nсв. i

= 421 кН > 0;

СФ-2; Nсв. i =

1415

±

135×0,45 = 707,5 ± 150 кН;

 

2

 

2×0,452

 

mах Nсв. i < Nсв = 857,5 кН < 1100,5 кН; miп Nсв. i

= 557,5 кН > 0.

6.2. Расчет осадки свайного фундамента

Расчет осадки свайных фундаментов (условного фундамента, рис. 6.2.А.) производится как для фундаментов мелкого заложения.

6.2.1. Границы условного фундамента определяются следующим образом (рис. 6.2.А): Снизу он ограничен плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; сверху – поверхностью планировки грунта ВГ; с боков вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии:

а = h × tgϕII, mt /4, но не более 2d = (0,3 × 2 = 0,6 м);

h – глубина погружения сваи в грунт основания, h = 11,5 м.;

ϕII, mt осредненное значение угла внутреннего трения определяется по формуле:

35

1,5 +4,7 +2,6 +1,5 +1,2

Рис. 6.2. Геометрические параметры:

А– условного фундамента; Б – ростверка по осям «Б»; «2» (СФ-2);

В– ростверка по осям «А»; «2» (СФ-1).

ϕII, mt = ϕII, i × hi / hi

(6.5)

где: ϕII, i

hi

ϕII, mt

расчетное значение угла внутреннего для пройденных сваями инженерно – геологических элементов; мощность инженерно-геологического элемента.

=19°×1,5 +18°×4,7 +19°×2,6 +19°×1,5 +20°×1,2 = 18,7°;

tgϕII, mt /4 = 0,09

а = h × tgϕII, mt /4 = 11,5 × 0,09 = 1,04 м., т.к. 1,04 м больше 2d (2 ×

× 0,3 м = 0,6 м) принимаем а = 0,6 м.

36

6.2.2. Размеры условного фундамента в плане равны:

 

Lу. ф. = 2 × а + 4d = 2 × 0,6 + 4 × 0,3 = 2,4 м,

 

Ву. ф. = 2 × а + d = 2 × 0,6 + 0,3 = 1,5 м.

 

6.2.3. Определяем площадь условного фундамента:

 

Ау. ф. = Lу. ф. × Ву. ф = 2,4 × 1,5 = 3,6 м2.

(6.6)

6.2.4. Вес условного фундамента приближенно равен весу грунта Gгр , сваи Gсв , весу ростверка и грунта на его обрезах Gp определяется по формуле:

Gгр = γmt × h × Ау.ф ,

(6.7)

где: γmt – средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах длины сваи (h = 11,5 м)

γmt = γі /∑hi =17,2×1,5 +16,5×4,7 +17,8×2,6 +17,3×1,5 +19,0×1,2 = 1,5 + 4,7 + 2,6 +1,5 +1,2

= 17,3 кН/м3

Объем условного фундамента: V = 3,6 × 11,5 = 41,4 м3.

Объем сваи: Vсв = 12 × 0,32 = 1,08 м3.

V Vсв = 41,4 – 1,08 = 40,32 м3.

Вес сваи:

Gсв =Vсв .× γж.б.

(6.8)

где: Vсв – объем бетона сваи, равен св. × d2;

св. – длина сваи;

d – сторона ее поперечного сечения;

γж.б – среднее значение удельного веса бетона и арматуры сваи, принимаем равным 26 кН/м3.

Вес ростверка:

Gp = Ар × dр × γf γ

(6.9)

где: Ар – площадь подошвы ростверка; dр высота ростверка, равна 1,5 м.;

γf коэффициент надежности по нагрузке, равен 1,2;

γ среднее значение удельного веса ростверка и грунта на его

обрезах, равен 20 кН/м3.

Принимаем, что край ростверка отстоит от наружной грани сваи на расстоянии, равном d/2 = 0,15 м. Для свай по оси А ростверк при-

37

нимается квадратным 1,5 × 1,5 м = 2,25 м2 (рис. 8.2.В), т.к. на него устанавливаются фундаментные балки. По оси Б ширина ростверка равна ширине подколонника 1,5 × 0,9 м = 1,35 м2 (рис. 6.2.Б).

6.2.5. Площадь ростверков и его вес (формула 6.6):

СФ-1 Ар = 2,25 м2; СФ-2 Ар = 1,35 м2:

СФ-1 Gp = 2,25 × 1,5 × 1,2 × 20 = 81 кН, СФ-2 Gp = 1,35 × 1,5 × 1,2 × 20 = 48,6 кН.

6.2.6. Вес грунта равен (формула 6.7):

Gгр = 40,32 × 17,3 = 716,2 кН.

6.2.7. Вес сваи (формула 6.8):

Gсв = 12 × 0,32 × 26 = 28 кН.

6.2.8. Суммарная вертикальная нагрузка, действующая на подошву условного фундамента равна:

Nу. ф. = N + Gр + Gгр + Gсв

(6.10)

6.2.9. Среднее давление под подошвой условного фундамента:

 

р = N + Gр + Gгр + Gсв /Ау.ф.

СФ-1

р =

1076 +81+716,2 + 28 = 528,1 кПа;

 

 

3,6

СФ-2

р =

1387 + 46,8 +716,2 + 28 = 605 кПа.

 

 

3,6

6.2.10. Вертикальное напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента равно:

σzgо = γ × d + γmt × h = 17,0 × 1,5 + 17,3 × 11,5 = 224,5 кПа,

γ′II =16,5×0,5 +17,2×1,0 = 17,0 кН/м3. 0,5 +1,0

6.2.11. Дополнительные вертикальные напряжения на уровне подошвы условного фундамента равны:

σzро = ро = р – σzgо

СФ-1 σzро = ро = 528,1 – 224,5 = 303,6 кПа, СФ-2 σzро = ро = 605 – 224,5 = 380,5 кПа.

6.2.12. Определяем соотношения сторон η:

38

η= Lу. ф./Ву. ф. = 2,4/1,5 = 1,6.

6.2.13.Толщина элементарного слоя грунта и его вертикальное напряжение от собственного веса:

hi = 0,4 × Ву. ф = 0,4 × 1,5 = 0,6 м,

σzgо = 19,0 × 0,6 = 11,4 кПа.

6.2.14. Расчет осадки свайного фундамента производится методом послойного суммирования и выполняется в табличной форме, расчетная схема приведена на рис. 6.3.

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s = β σzp, i , hi /Ei .

 

 

 

 

(6.11)

 

 

 

 

 

і=1

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент α находим по таблице 5.9 в зависимости от соот-

ношений ξ = 2z/b и η = ℓ/b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СФ-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zi ,

ξ

α

 

σzp=α × po ,

 

σzg ,

σzp, i ,

 

hi ,

Ei ,

si ,

м

 

кПа

 

кПа

кПа

 

см

кПа

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1,000

 

303,6

 

224,5

281,9

 

60

 

0,85

2

0,6

0,8

0,857

 

260,2

 

235,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

214,4

 

60

 

0,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1,2

1,6

0,555

 

168,5

 

247,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

137,4

 

60

16000

0,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1,8

2,4

0,350

 

106,3

 

258,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88,2

 

60

 

0,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2,4

3,2

0,231

 

70,1

 

270,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59,5

 

60

 

0,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3,0

4,0

0,161

 

48,9

 

281,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp

0,2σzg

 

48,9 < 56,3 кПа

s < su

2,34 < 10 см.

 

Нижняя граница

сжимаемой

толщи

находится

на глубине

На = 300 см под подошвой условного фундамента.

 

 

 

39

А. Б.

Рис. 6.3. Расчетные схемы определения осадок свайных фундаментов:

А. Геологический разрез. Б. Эпюры вертикальных напряжений: от дополнительных давлений σzp и от собственного веса грунта σzg

40

СФ-2

zi ,

ξ

α

 

σzp=α × po ,

 

σzg ,

 

σzp, i ,

hi ,

 

Ei ,

 

si ,

м

 

кПа

 

кПа

 

кПа

см

 

кПа

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1,000

 

380,5

 

224,5

 

353,3

60

 

 

 

1,06

2

0,6

0,8

0,857

 

326,1

 

235,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

268,7

60

 

 

 

0,81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1,2

1,6

0,555

 

211,2

 

247,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172,2

60

 

16000

 

0,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1,8

2,4

0,350

 

133,2

 

258,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110,6

60

 

 

 

0,33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2,4

3,2

0,231

 

87,9

 

270,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74,6

60

 

 

 

0,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3,0

4,0

0,161

 

61,3

 

281,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53,1

60

 

 

 

0,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

3,6

4,8

0,118

 

44,9

 

292,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp

0,2σzg

44,9 < 58,6 кПа

s < su

3,10 < 10 см

 

Нижняя граница

сжимаемой

толщи

находится

на

глубине

На = 360 см под подошвой условного фундамента.

 

 

 

 

 

6.3. Буронабивные сваи

Буронабивные сваи изготавливаются на строительной площадке (в котловане). Устройство их разбито на 3 технологических этапа: 1. бурение скважины, с зачисткой забоя; 2. установка арматурного каркаса; 3. укладка (заливка) бетонной смеси. Глубина заложения подошвы сваи в несущий слой должна быть не менее 2 м. Изготавливают сваи диаметрами: 400; 500; 600; 800; 1000; 1200 мм, длиной кратной 0,1 м.

Несущая способность сваи (Fd , кН) работающей на сжимающую нагрузку является суммой расчетных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности определяется по формуле:

h

 

Fd = γc (γcR × R × A + u ×γcf × fi × hi),

(6.12)

1

 

41

где: γс ; γсR коэффициенты условий работы сваи в грунте и под подошвой, принимаются равными единице (при отсутствии воды в скважине), при наличии воды – 0,9;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяется по таблице 6.3, кПа;

γcf – коэффициент условия работы грунта по боковой поверхности сваи, учитывающий способ образования скважины и ствола сваи, принимается по табл. 7.2;

fi – расчетное сопротивление і-того слоя грунта на боковой поверхности сваи, определяется по таблице 7.3, кПа;

А; u – площадь (м2) и периметр (м) поперечного сечения сваи; hі – толщина і-того слоя грунта, принимается не более 2 м.

Таблица 6.3; (Таблица 9) [5]

Значения расчетного сопротивления грунта под нижним концом свай

Глубина подош-

Расчетное сопротивление под подошвой буровых свай

вы сваи от при-

 

R, кПа для пылевато-глинистых грунтов с IL

 

родного рельефа,

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

zn , м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

850

750

650

500

400

300

250

5

1000

850

750

650

500

400

350

7

1150

1000

850

750

600

500

450

10

1350

1200

1050

950

800

700

600

12

1550

1400

1250

1100

950

800

700

15

1800

1650

1500

1300

1100

1000

800

18

2100

1900

1700

1500

1300

1150

950

20

2300

2100

1900

1650

1450

1250

1050

Таблица 6.4; (Таблица 7) [5]

Значение коэффициента условия работы грунта

Способ устройства

Коэффициент условий работы грунта γcf , при

сваи

 

 

 

 

песках

супесях

суглинках

глинах

 

 

 

 

 

при отсутствии

0,7

0,7

0,7

0,6

воды в скважине

 

 

 

 

бетонирование под

0,6

0,6

0,6

0,6

водой

 

 

 

 

42

Таблица 6.5; (Таблица 2) [5]

Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности свай

Глубина се-

Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности свай fi , кПа

редины

 

 

Для песчаных грунтов средней плотности

 

условного

средней

мелких

пылеватых

слоя грунта

крупности

от природно-

Для пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести ΙL

го рельефа zi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

42

 

30

21

17

12

5

4

4

53

 

38

27

22

16

8

5

6

58

 

42

31

25

18

8

6

8

62

 

44

33

26

19

8

6

10

65

 

46

34

27

19

8

6

15

72

 

51

38

28

20

8

6

20

79

 

56

41

30

20

8

6

Примечание: Расчетное сопротивление определяется для слоев грунтов hi

толщиной не более 2,0 м.

Расчетная схема для определения несущей способности сваи приведена на рис. 6.4.

6.3.1. Расчетное сопротивление грунта под подошвой сваи на отметке 13,0 равно, при ΙL = 0,1:

R = 1400 + (1650 1400) ×(13,8 12) = 1400 + 150 = 1550 кПа. 15 12

6.3.2. Площадь и периметр поперечного сечения сваи диаметром

600 мм:

А = πr2 = 3,14 × 0,32 = 0,283 м2 ; u = 2πr = 2 × 3,14 × 0,3 = 1,88 м.

6.3.3. Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности

сваи:

Так как показатель текучести (ИГЭ-2; 3; 4; 5) ΙL < 0 то расчетное

сопротивление

грунта

принимаем по минимальному значению

ΙL = 0,2

 

(53 42) ×(2,25 2) = 42 + 1,38 = 43,4 кПа;

 

 

 

2,25.

f1 = 42 +

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2

 

 

 

4,00.

f2 = 53 кПа;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

5,55.

f3

= 53

+

(58 53) ×(5,55 4)

= 53 + 3,88 = 56,9 кПа;

 

 

6 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,90.

f4

= 58

+

(62 58) ×(6,9 6)

= 58 + 1,8 = 59,8 кПа;

 

 

8 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,70.

f5

= 62

+

(65 62) ×(8,7 8)

= 62 + 1,05 = 63,1 кПа;

 

 

10 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,0.

f6 = 65 кПа;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(72 65) ×(11,05 10) = 65 + 1,47 = 66,5 кПа;

 

 

11,05. f7 = 65 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.4. Расчетная схема для определения несущей способности сваи.

Показатель текучести (ИГЭ-6) ΙL = 0,1 то расчетное сопротивление грунта принимаем по минимальному значению ΙL = 0,2

12,8. f8 = 65 + (72 65) ×(12,8 10) = 65 + 6,53 = 71,5 кПа; 15 10

44

6.3.4. Несущая способность буронабивной сваи длиной 12,3 м равна:

Fd = γc (γcR × R × A + u × ∑ γcf × fi × hi) = 1,0 × [1,0 × 1550 × 0,283 +

+1,88 × (0,7 × 43,4 × 1,5 + 0,7 × 53 × 2,0 + 0,7 × 56,9 × 1,1 +

+0,7 × 59,8 × 1,6 + 0,7 × 63,1 × 2,0 + 0,7 × 65 × 0,6 + 0,7 × 66,5 ×

×1,5 + 0,7 × 71,5 × 2,0)] = 1,0 × (438,7 + 1,88 × 516,1) = 1409 кН.

6.3.5.Расчетная нагрузка на сваю составит:

Nсв. = Fd /γk =

1409

= 1006,4 кН,

(6.13)

 

1,4

 

 

где: γk – коэффициент надежности принимаем равным 1,4.

6.3.6. Параметры свайного куста. Нагрузка на сваю в составе ку-

ста.

Ориентировочно количество свай в кусте n исходя из действующих вертикальных нагрузок на обрезе фундамента определяем по формуле:

 

n = 1,1 × N/Nсв .

 

 

(6.14)

Расчетные нагрузки на фундаменты от сооружения:

 

 

 

 

 

 

 

Марка

Ось

N,

M,

 

Q,

фундаментов

здания

кН

кН × м

 

кН

 

 

 

 

 

 

СФ-1

«А»; «2»

1014

118

 

14

СФ-2

«Б»; «2»

1325

135

 

19

где: 1,1 – коэффициент, приближенно учитывающий вес ростверка и действие изгибающего момента на сваю.

Полученное количество свай округляется в большую сторону до целой величины. При наличии моментных нагрузок минимальное количество свай – 2 шт.

СФ-1 n = 1,1 × N/Nсв. = 1,1 × 1104/1006,4 = 1,21 принимаем 2 шт. СФ-2 n = 1,1 × N/Nсв. = 1,1 × 1415/1006,4 = 1,55 принимаем 2 шт.

При размещении свай в кусте расстояние между их осями должно быть не менее d + 1000 мм (d – диаметр ствола сваи, d + 1000 = 0,6 + 1,00 =1,6 м).

Расчетная нагрузка на сваю, входящую в фундамент, определяется по формуле:

Nсв. i = N/п ± М y/yi2,

(6.15)

45

где: y – расстояние от главных осей до оси каждой сваи для которой вычисляется расчетная нагрузка;

yi – расстояние от главных осей до оси каждой сваи.

Должны выполняться проверки: mах Nсв.i Nсв ; miп Nсв. i > 0; при кусте из 4-х свай и более

mах Nсв. i

1,2Nсв

(6.16)

СФ-1; Nсв.i =

1104

±

118×0,8

= 552 ± 73,8 кН;

2

 

2×0,82

 

 

 

mах Nсв. i < Nсв = 625,8 кН < 1006,4 кН; miп Nсв. i > 0 = 478,2 кН > 0;

СФ-2; Nсв. i =

1415

±

135×0,8

= 707,5 ± 84,4 кН;

2

 

2×0,82

 

 

 

mах Nсв. i < Nсв = 791,9 кН < 1006,4 кН; miп Nсв. i > 0 = 623,1 кН > 0.

6.4. Расчет осадки свайного фундамента

Расчет осадки свайных фундаментов производится как для фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.

6.4.1. Границы условного фундамента определяются следующим образом (рис. 7.2.А): Снизу он ограничен плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; сверху – поверхностью планировки грунта ВГ; с боков вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии:

а = h × tgϕII, mt /4, но не более 2d = (0,6 × 2 = 1,2 м);

h – глубина погружения сваи в грунт основания, h = 12,3 м;

ϕII, mt – осредненное значение угла внутреннего трения, определяется по формуле:

ϕII, mt = ϕII, i × hi / hi ,

(6.17)

где: ϕII, i

hi

ϕII, mt

– расчетное значение угла внутреннего трения для пройденных сваями инженерно-геологических элементов; мощность инженерно-геологического элемента;

= 19°×1,5 +18°×4,7 +19°×2,6 +19°×1,5 +20°×2,0 =18,7°; 1,5 +4,7 +2,6 +1,5 +2,0

tgϕII, mt /4 = 0,09;

46

а = h × tgϕII, mt /4 = 12,3 × 0,09 = 1,11 м., т.к. 1,11 м. меньше 2d (0,6 × 2 = 1,2 м) принимаем а = 1,11 м.

Рис. 6.5. Геометрические параметры:

А– условного фундамента; Б – ростверка по осям «Б»; «2» (СФ-2);

В– ростверка по осям «А»; «2» (СФ-1).

47

Lу. ф.

6.4.2. Размеры условного фундамента в плане равны:

= 2 × а + (2d +1000) = 2 × 1,11 + (2 × 0,6 + 1,0) = 4,42 м,

Ву. ф. = 2 × а + d = 2 × 1,11 + 0,6 = 2,82 м.

6.4.3. Определяем площадь условного фундамента:

Ау.ф. = Lу.ф. × Ву.ф = 4,42 × 2,82 = 12,5 м2. (6.18)

6.4.4. Собственный вес условного фундамента приближенно равен весу грунта Gгр. , сваи Gсв , весу ростверка Gp и грунта на его обрезах.

Вес условного фундамента определяется по формуле:

Gгр = γmt × h × Ау. ф. , (6.19)

где: γmt – средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах длины сваи (h = 12,3 м.)

n

γII, mt =γ II, і /∑ hi =

0

= 17,2×1,5 +16,5×4,7 +17,8×2,6 +17,3×1,5 +19,0×2,0 = 17,3 кН/см3 1,5 + 4,7 + 2,6 +1,5 + 2,0

Объем условного фундамента:

V = 12,5 × 12,3 = 153,75 м3

Объем сваи:

Vсв = 12,3 ×

3,14 ×0,602

= 3,48 м3.

 

4

 

 

 

 

 

V Vсв = 153,75 – 3,48 = 150,27 м3.

 

Вес сваи:

 

 

 

 

 

Gсв =Vсв .× γж.б.

(6.20)

где: Vсв

объем бетона сваи, равен св.× πd2/4;

 

св.

длина сваи, м;

 

 

d

диаметр, м;

 

 

γж.б – среднее значение удельного веса бетона и арматуры сваи, принимаем 26 кН/м3

Вес ростверка:

48

Gp = Ар × dр × γf × γ

(6.21)

где: Ар – площадь подошвы ростверка, м2 ; dр – высота ростверка, равная 1,5 м.;

γf – коэффициент надежности по нагрузке, равен 1,2;

γ – среднее значение удельного веса ростверка и грунта на его

обрезах, равен 20 кН/м3.

Принимаем, что край ростверка отстоит от наружной грани сваи на расстоянии, равном 0,15 м. Для свай по оси А ростверк принимаем

2,5 × 1,5 м = 3,75 м2 (рис. 6.5.В), т.к. на него устанавливаются фундаментные балки. По оси Б ширина ростверка равна ширине подколон-

ника 2,5 × 0,9 м = 2,25 м2 (рис. 6.5.Б).

6.4.5. Площадь ростверка и его вес (формула 6.21):

СФ-1 Ар = 2,25 м2 ; СФ-2 Ар = 1,35 м2

СФ-1 Gp = 3,75 × 1,5 × 1,2 × 20 = 135 кН СФ-2 Gp = 2,25 × 1,5 × 1,2 × 20 = 81 кН.

6.4.6. Вес грунта равен (формула 6.19):

Gгр = 17,3 × 150,27 = 2659,9 кН.

6.4.7. Вес сваи (формула 6.20):

Gсв = 12,3 ×

3,14 ×0,602

× 26 = 90 кН.

4

 

 

6.4.8. Суммарная вертикальная нагрузка, действующая на подошву условного фундамента равна:

Nу. ф.= N + Gр + Gгр + Gсв

6.4.9. Среднее давление под подошвой условного фундамента:

 

рmt = N + Gр + Gгр + Gсв у.ф.

(6.22)

СФ-1

рmt =

1014 +135 +2659,9 +90

= 311,9 кПа;

 

 

12,5

 

СФ-2

рmt =

1325 +81+2659,9 +90

= 332,4 кПа;

 

 

12,5

 

6.4.10. Вертикальное напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента равно:

σzgо = γ × d + γmt × h = 17,0 × 1,5 + 17,3 × 12,3 = 238,3 кПа

49

γ′ =16,5×0,5 +17,2×1,0 = 17,0 кН/м3 0,5 +1,0

6.4.11. Дополнительные вертикальные напряжения на уровне подошвы условного фундамента равны:

σzро = ро = р σ

СФ-1 σzро = ро = 311,9 – 238,3 = 73,6 кПа СФ-2 σzро = ро = 332,4 – 238,3 = 94,1 кПа.

6.4.12. Определяем соотношения сторон η:

η= Lу. ф. /Ву. ф. = 4,42/2,82 = 1,57 (принимаем 1,6).

6.4.13.Толщина элементарного слоя грунта и его вертикальное напряжение от собственного веса:

hi = 0,4 × Ву. ф = 0,4 × 2,82 = 1,13 м,

σzgо = 19,0 × 1,13 = 21,5 кПа.

6.4.14. Расчет осадки свайного фундамента производится методом послойного суммирования слоёв и выполняется в табличной форме:

п

s = β σzp, i × hi /Ei .

і=1

Коэффициент α находим по таблице 5.9 в зависимости от соотношений ξ = 2z/b и η = ℓ/b.

СФ-1

zi ,

ξ

α

 

σzp=α × po ,

σzg ,

σzp, i ,

hi ,

Ei ,

si ,

 

м

 

 

 

кПа

кПа

кПа

см

кПа

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1,000

 

73,6

238,3

68,4

113

 

0,39

2

1,13

0,8

0,857

 

63,1

259,8

16000

 

 

 

 

 

52

113

0,29

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2,26

1,6

0,555

 

40,8

281,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp

0,2 σzg

40,8 < 56,3 кПа

s < su

0,68 < 10 см.

 

Нижняя

граница

сжимаемой

толщи

находится

на

глубине

На = 226 см под подошвой условного фундамента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СФ-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zi ,

ξ

 

α

σzp=α × po ,

 

σzg ,

 

σzp, i ,

hi ,

 

Ei ,

 

si ,

 

м

 

 

 

кПа

 

кПа

 

кПа

см

 

кПа

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

 

1,000

94,1

 

238,3

 

87,4

113

 

16000

 

0,49

2

1,13

0,8

 

0,857

80,6

 

259,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66,4

 

113

 

 

0,38

3

2,26

1,6

 

0,555

52,2

 

281,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σzp 0,2 σzg

52,2 < 56,3 кПа

s < su

0,87 < 10 см

 

Нижняя

граница

сжимаемой

толщи

находится на

глубине

На = 226 см под подошвой условного фундамента.

 

 

 

 

 

 

А.

 

 

 

 

 

 

Б.

 

 

 

 

51

Рис. 6.6. Расчетные схемы для определения осадок свайных фундаментов:

А. Геологический разрез. Б. Эпюры вертикальных напряжений: от

дополнительных давлений σzp и от собственного веса грунта σzg

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ ВАРИАНТОВ УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ

Для окончательного выбора проектного решения оснований и фундаментов необходимо рассмотреть все разработанные варианты с точки зрения их технико-экономической целесообразности.

Технико-экономическое сравнение проектных вариантов приведены по укрупненным единичным расценкам на земляные работы, устройство фундаментов и искусственных оснований (табл. 7.1). Укрупненные единичные расценки представляют сметную стоимость и затраты труда на основную единицу измерения сооружения или его элемента.

Таблица 7.1.

Удельные показатели стоимости и трудоемкости основных видов работ при устройстве фундаментов.

Наименование работ

Стоимость,

Трудоемкость,

гривен.

чел дн.

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

Разработка грунтов глубиной до 3 м:

 

 

– песчаных

9 – 45

0,23

– глинистых

10 – 50

0,28

– влажных

12 – 10

0,32

Доработка грунта вручную

26 – 00

1,5

Обратная засыпка фундаментов с послойным

9 – 50

0,25

уплотнением

 

 

Устройство подготовки под фундаменты:

 

 

– песчаной

25,20

0,11

– щебеночно-гравийной

62,75

0,13

– бетонной

124,45

0,58

Устройство монолитных железобетонных фун-

 

 

даментов и ростверков из бетона класса В 15:

 

 

столбчатых

155,40

0,72

– ленточных

137,00

0,38

Устройство сборных железобетонных фунда-

310,80

0,55

52

ментов из бетона В15:

 

 

Устройство ленточных фундаментов и стен

278,25

0,42

подвалов из сборных бетонных блоков:

 

 

Продолжение таблицы 7.1.

1

2

3

 

 

 

Погружение железобетонных свай из бетона

 

 

класса В25 в грунты 1 группы:

 

 

– длиной до 12 м

447,30

0,89

– длиной до 16 м

492,45

1,41

– составных длиной до 20 м

552,80

1,46

Погружение железобетонных свай из бетона

 

 

класса В25 в грунты II группы:

 

 

– длиной до 12 м

474,10

1,05

– длиной до 16 м

544,40

1,68

– составных длиной до 20 м

583,80

1,60

Бурение лидерных скважин в грунтах:

 

 

– I группы

9 – 70

0,09

– II группы

11 – 30

0,11

Устройство буронабивных железобетонных

 

 

свай из бетона класса В15 без уширения диа-

 

 

метром, мм:

306 – 10

1,32

– до 630

476 – 70

1,97

 

– до 720

283 – 50

1,02

445 – 20

1,41

 

– до 820

281 – 90

0,91

432 – 60

1,25

 

– до 1020

262 – 50

0,76

390 – 10

1,04

 

Устройство буронабивных железобетонных

459 – 90

2,36

свай из бетона класса В15 с уширением

660 – 45

2,56

Устройство набивных свай из бетона класса

 

 

В15 с уплотнением скважин (в деле):

 

 

– пробивкой

236 – 25

1,12

– вытрамбовыванием

195 – 30

1,32

Примечания:

1.Показатели по всем видам работ (за исключением бурения лидерных скважин) даны на 1 м3, а по бурению лидерных скважинах – на 1 м.

2.Над чертой даны значения для связных грунтов, под чертой – для несвязных.

3.Показатели по земляным работам учитывают транспортировку грунта.

4.Стоимостные показатели видов работ приняты по состоянию на 31.12.1999 г.

53

Сравнение вариантов производится по стоимости, а также по производственным соображениям и техническим преимуществам. Здесь следует учесть потребность во вспомогательном оборудовании и оснащении, приспособлениях и устройствах, надежность того или иного решения в эксплуатации сооружения. Если разница в стоимости незначительна, предпочтения должно быть отдано наиболее прогрессивному в техническом отношении варианту.

Вычисления рекомендуется выполнять в табличной форме:

Таблица 7.2 Сравнение вариантов фундаментов по стоимости

 

 

 

Стоимость

К-во

Общая

Наименование работ

Ед. изме-

за единицу

п.п.

рения

измерения,

(V бе-

стоимость,

 

тона)

грн.

 

 

 

грн.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

I вариант фундаментов

 

 

А. Земляные работы

 

 

 

 

 

Разработка грунтов глубиной

3

 

 

 

1.

до...м

м

+

+

+

2.

Доработка грунта вручную

м3

+

+

+

 

Обратная засыпка с послой-

3

 

 

 

3.

ным уплотнением

м

+

+

+

 

Б. Устройство фундаментов

 

 

 

Устройство подготовки под

3

 

 

 

1.

фундаменты

м

+

+

+

 

Устройство монолитных же-

м3

 

 

 

2.

лезобетонных фундаментов

+

+

+

 

(ростверков)

 

 

 

 

Итого:

 

 

 

 

 

II вариант фундаментов

 

 

А. Земляные работы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

Разработка грунтов глубиной

3

 

 

 

1.

до...м

м

+

+

+

 

Обратная засыпка с послой-

3

 

 

 

2.

ным уплотнением

м

+

+

+

54

 

 

 

 

 

Б. Устройство фундаментов

 

Погружение железобетонных

3

 

 

 

1.

свай

м

+

+

+

 

Устройство подготовки под

3

 

 

 

2.

ростверк

м

+

+

+

 

Устройство монолитных же-

м3

 

 

 

3.

лезобетонных фундаментов

+

+

+

 

(ростверков)

 

 

 

 

 

 

Итого:

 

 

 

8. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА

Графическая часть проекта оформляется на листе формата А-1 (584 × 841 мм) с нормальной плотностью заполнения.

Схема компоновки листа приведена на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Компоновочная схема графической части проекта 1 а, б – план двух вариантов фундаментов М 1:100 (1:200), рис. 8.3; 2 а, б – разрез фундаментов и основания М 1:100 (1:50), рис. 8.2; 3 – конструктивные детали фундаментов М 1:50 (1:25), рис. 8.4;

4 – конструктивные детали свайных фундаментов М1:50 (1:25),

рис. 8.5; 5 – таблица сравнения вариантов; 6 – примечания; 7 – штамп.

55

Содержание некоторых примечаний:

1.За относительную отметку 0.0 условно принята отметка пола 1 этажа, соответствующая абс. отметке............

2.На данном листе разработаны 2 варианта фундаментов

 

а) на естественном основании б) свайные.

3.

Давление под подошвой фундаментов на естественном осно-

вании принято .......(Pкрайн, Рсред) кН/м2.

4.

Расчетная вертикальная нагрузка на сваю принята.....Nсваи кН.

56

57

Рис. 8.2.

58

Рис. 8.3.

Рис. 8.4.

59

Рис. 8.5.

60

9. ПРИЛОЖЕНИЯ

1 – 1

1

 

1

 

 

 

Рис. П. 1. Поперечный разрез и план здания

61

Таблица П.1

Варианты нагрузок на фундаменты здания, решенного в сборных железобетонных конструкциях (на отметке: 0,00)

Тема курсового

НАГРУЗКИ

Тема курсового

НАГРУЗКИ

N,

М,

Q,

N,

М,

Q,

проекта

проекта

 

кН

кНм

кН

 

кН

кНм

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

деревообрабатывающий

954

140

21

15

цех по выпуску

899

119

19

 

цех

1380

150

26

 

бытовой техники

1299

131

27

2

цех по выпуску Д.В.П.

978

130

28

16

цех по ремонту элек-

954

116

21

1341

140

31

трооборудования

1306

135

28

3

цех по выпуску Д.С.П.

1008

141

24

17

сварочный цех

1069

121

22

1411

154

29

1396

138

29

 

 

 

 

4

цех по ремонту с/х

896

134

25

18

электромеханический

1106

125

23

техники

1205

144

29

цех

1405

139

28

5

станция технического об-

954

128

20

19

цех по выпуску кера-

998

109

19

служивания машин

1311

139

25

мических изделий

1365

134

27

6

цех по ремонту

1012

126

24

20

гальванический цех

981

118

21

1428

140

29

1298

138

28

 

силовых агрегатов

 

 

7

сервисный центр для

963

151

21

21

автосборочный цех

1012

124

20

легковых машин

1358

178

27

1398

137

26

8

цех по выпуску ж/б

1098

128

24

22

лакокрасочный цех

887

108

19

конструкций

1409

143

28

1295

139

24

9

текстильный комбинат

965

121

19

23

формовочный цех

989

110

21

1354

142

25

1259

138

28

 

 

 

 

10

литейный цех

1100

115

22

24

трубопрокатный цех

1118

121

22

1410

139

29

1410

140

29

 

 

 

 

11

прокатный цех

1088

120

23

25

арматурный цех

995

120

23

1395

140

30

1305

141

19

 

 

 

 

12

механосборочный цех

1092

121

24

26

склад готовой продук-

1106

121

24

1405

141

31

ции

1399

138

29

13

сервисный центр для

918

119

20

27

цех по ремонту дорож-

1099

122

21

спец. машин

1302

135

26

ных машин

1409

139

28

14

механический цех

998

121

22

28

сборочный цех

981

131

25

1366

139

28

1409

148

31

 

 

 

 

Примечания:

1.Нагрузки на фундаменты по осям: А; Г, (числитель), Б; В (знаменатель).

2.Нагрузки даны для сетки колонн L × B = 12 × 6 м., при ее увеличении до 18 или 24 м применяется поправочный коэффициент, соответственно: k = 1,5 и k = 2,0.

62

63

Рис. П. 2. Инженерно-геологические разрезы. Варианты 1 – 14.

64

Рис. П. 3. Инженерно-геологические разрезы. Варианты 15 – 28.

Таблица П.2. Показатели физико-механических свойств грунтов основания

ИГЭ

Литологические

ρs ,

ρ,

w

wL

wP

Е,

φII ,

сII ,

типы пород

г/см3

г/см3

МПа

град

кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

почва

1,65

насыпной грунт

1,70

2

песок пылеватый

2,65

1,77

0,16

7,0

30

3

ил супесчаный

2,70

1,68

0,28

0,20

0,14

1,4

17

10

4

песок мелкий

2,66

1,79

0,17

9,0

36

5

глина коричневая

2,74

1,89

0,31

0,52

0,26

12

18

45

6

супесь

2,67

1,63

0,12

0,22

0,16

4,5

26

14

7

песок мелкий

2,66

1,70

0,11

9,0

36

4

8

супесь

2,67

1,76

0,21

0,24

0,18

8

24

12

9

песок средней

2,66

1,72

0,07

19

36

крупности

10

суглинок

2,67

1,76

0,18

0,26

0,18

9,5

23

18

11

супесь

2,67

1,73

0,28

0,26

0,24

7,5

23

5

12

песок мелкий

2,66

1,79

0,16

11,0

35

4

13

суглинок

2,68

1,73

0,22

0,18

0,10

7,6

19

15

14

глина голубовато-

2,71

1,70

0,24

0,39

0,18

13,0

25

32

серая

15

суглинок коричневый

2,68

1,83

0,18

0,29

0,20

7,0

24

15

16

суглинок желто-

2,69

1,82

0,24

0,28

0,19

8,0

18

20

зеленый

17

суглинок зеленовато-

2,69

1,87

0,19

0,30

0,22

9,0

24

14

желтый

18

глина зеленовато-

2,72

1,91

0,21

0,36

0,18

25,0

25

34

серая

19

супесь лессовая

2,68

1,73

0,24

0,26

0,19

4,5

18

16

20

суглинок лессовый

2,69

1,89

0,22

0,32

0,20

8,0

19

21

21

суглинок коричневый

2,68

1,88

0,24

0,30

0,19

7,0

18

19

22

суглинок красно-

2,69

1,95

0,23

0,37

0,21

12,0

21

36

бурый

23

глина голубовато-

2,74

1,94

0,31

0,56

0,29

16,0

18

60

серая

24

суглинок лессовый

2,69

1,84

0,23

0,31

0,18

7,0

19

17

25

супесь лессовая

2,68

1,77

0,28

0,26

0,19

3,0

17

16

26

суглинок лессовый

2,69

1,89

0,25

0,32

0,20

8,0

20

19

27

супесь лессовая

2,68

1,84

0,26

0,27

0,19

4,0

17

19

28

суглинок красно-

2,69

1,92

0,22

0,35

0,21

14,0

21

42

коричневый

65

Продолжение таблицы П.2.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

песок мелкий

2,65

1,59

0,07

8,0

36

30

супесь коричневая

2,69

1,69

0,16

0,28

0,21

7,0

19

18

31

глина серо-зеленая

2,73

1,94

0,26

0,27

0,24

17,0

19

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

суглинок лессовый

2,69

1,78

0,22

0,33

0,19

4,5

20

22

33

супесь лессовая

2,66

1,65

0,24

0,25

0,20

3,0

19

16

34

глина красно-бурая

2,72

2,01

0,26

0,43

0,20

18

20

60

35

суглинок лессовый

2,68

1,75

0,21

0,32

0,20

7,5

19

25

36

супесь светло-

2,68

1,82

0,25

0,26

0,19

6,0

21

16

коричневая

37

супесь серо-зеленая

2,69

1,85

0,23

0,26

0,19

7,0

22

17

38

ил суглинистый

2,66

1,71

0,28

0,27

0,18

2,5

12

14

39

песок мелкий

2,65

1,70

0,17

9,0

32

40

суглинок серо-

2,72

1,91

0,22

0,34

0,21

12

18

34

зеленый

41

суглинок светло-

2,70

1,86

0,24

0,42

0,24

9,5

18

36

желтый

42

глина голубая

2,73

1,96

0,28

0,57

0,29

19

17

42

43

суглинок илистый

2,66

1,81

0,28

0,32

0,20

3,5

12

18

44

суглинок серо-

2,69

1,84

0,24

0,34

0,22

8,0

16

19

зеленый

45

суглинок красно-

2,71

1,94

0,22

0,37

0,20

16,0

21

48

бурый

46

супесь светло-серая

2,69

1,65

0,13

0,26

0,19

7,0

18

21

47

песок мелкий

2,65

1,61

0,05

9,0

37

48

глина белая

2,71

1,99

0,24

0,44

0,26

17,0

22

48

49

суглинок светло-

2,69

1,72

0,16

0,32

0,19

8,0

20

22

коричневый

50

суглинок коричневый

2,70

1,78

0,18

0,31

0,19

9,0

19

24

51

супесь желто-

2,68

1,74

0,17

0,27

0,20

8,0

19

17

коричневая

52

глина красно-бурая

2,71

1,96

0,21

0,42

0,23

14,0

19

52

66

10. ЛИТЕРАТУРА

1.ДБН В.2.1-10-2009 Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. Київ.: Минрегіонбуд України, 2009. – 104 с.

2.ДСТУ Б.В.2 1-2-96. Грунти. Класифікація. – Укрархбудінформ

Київ 1997. – 42 с.

3.ДБН В.1.2-2:2006. Нагрузка и воздействия. Нормы проектирования. Минстрой Украины, – Киев. 2006. – 80 с.

4.ДБН В.1.1-5-2000. Будинки і споруди на підроблюванних територіях і просідаючих грунтах. / Державний комітет будівництва, архітектури та житлової політики України. – Київ 2000. – 87 с.

5.СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 48 с.

6.Руководство по проектированию свайных фундаментов / НИИОСП им. Герсеванова. – М.: Стройиздат, 1980. – 151 с.

7.Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. – М.: Стройиздат, 1985. – 480 с.

67

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.