- •Пояснительная записка по фундаментам
- •1. Изучение, обработка и анализ исходной информации, содержащейся в задании
- •1.1 Конструкция сооружения, фундаменты, нагрузки
- •1.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки застройки и их оценка.
- •2. Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу.
- •3. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения
- •3.1 Отдельный фундамент наружной стены здания с подвалом.
- •Проверяем фактическое среднее давление рIi, под подошвой фундамента 2ф15.9-2 и конструируем фундамент:
- •3.2. Отдельный фундамент для внутренней стены здания с подвалом
- •4. Расчёт оснований фундаментов мелкого заложения по второй группе предельных состояний - по деформациям.
- •4.1 Расчёт стабилизированной осадки фундамента мелкого заложения по деформациям.
- •5. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций.
- •5.1. Назначение предварительной глубины заложения ростверка dp его высотыhpи решение надростверковой конструкции (стеновой части фундамента). Выбор вида свай, их длины и поперечного сечения.
- •5.2. Определение расчётной несущей способности грунта основания одиночной сваи (несущей способности сваи по грунту) Fd и расчётной нагрузкиРсвна одну сваю.
- •5.3.А Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте для колонн 6,7 (внутренняя колонна).
- •5.4.А. Размещение в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 6,7 (внутренняя колонна)
- •5.5.А. Проверка допустимости фактической нагрузки, передаваемой на сваю для колонн 6,7 (внутренняя колонна).
- •5.6.А. Определение среднего вертикального давления р под подошвой для колонн 6,7 (внутренняя колонна)
- •5.3.Б Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте для колонн 4,5,8 (наружная колонна).
- •5.4.Б. Размещение в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 4,5,8 (наружная колонна)
- •5.5.Б. Проверка допустимости фактической нагрузки, передаваемой на сваю для колонн 4,5,8 (наружная колонна).
- •5.6.Б. Определение среднего вертикального давления рпод подошвой для колонн 4,5,8 (наружная колонна)
- •6. Расчёт оснований свайных фундаментов по второй группе предельных состояний - по деформациям.
- •6.A. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 6,7
- •6.Б. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 4,5,8
- •7. Подбор молота для забивки свай и определение расчетного отказа
- •8. Проектирование котлована
- •9. Подсчет объемов земляных работ и объемов бетонных и железобетонных конструкций проектируемых вариантов фундаментов
- •10.Технико-экономическое сравнение вариантов.
5.3.Б Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте для колонн 4,5,8 (наружная колонна).
NI=787,2 кН- нагрузка по первому предельному состоянию;
d = 0,25м- сторона сваи;
h= 3,65м- высота ростверка и надростверковой конструкции, нагрузка от которых не вошла в расчет при определенииNI
- средний удельный вес грунта и бетона над ростверком
Тогда требуемое количество свай будет:
Округляем до 4 свай и проектируем свайный фундамент из 4 свай. Расстояние между сваями принимаем равным 3d, чтобы получить минимальные размеры ростверка. Расстояние от края сваи до края ростверка – 0,1 м. Тогда ширинаb и длинаl квадратного монолитного ростверка будут равны:
b=l = 2∙0,1+2∙0,1+ 3∙0,2 = 1,0м принимаем по размеру фундамента 1,2 м
5.4.Б. Размещение в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 4,5,8 (наружная колонна)
Высота ростверка, назначенная ориентировочно, проверяется затем из условия прочности ростверка на продавливание и изгиб. В данном случае продавливание колонной невозможно, так как площадь основания гипотетической пирамиды продавливания значительно больше площади межсвайного пространства. Также невозможно продавливание сваями в условиях, когда площадью подколонника перекрывается весь свайный куст. При ширине ростверка 1,2 м и общей высоте ростверка и подколонника 1,1 м ростверк не работает на изгиб.
Принимаем высоту ростверка из конструктивных соображений hр= 0,5м.
5.5.Б. Проверка допустимости фактической нагрузки, передаваемой на сваю для колонн 4,5,8 (наружная колонна).
1. Нагрузку на сваю можно найти из формулы:
, где
NI=787,2 кН- нагрузка по первому предельному состоянию;
Qр– собственный вес ростверка и надростверковой конструкции подвала;
Qр.= Vр.×γр.=(0.5×1.22-0.1×0.22×4+0.6×1.22+0.32×1.9+0.15×2.3×2.8)×24=64.9кН
G- нормативная нагрузка от веса грунта на поверхности ростверка
- вес фундамента
Тогда нагрузка на сваю будет:
2. Несущая способность сваи
следовательно, проверка выполняется и фундамент экономичен.
5.6.Б. Определение среднего вертикального давления рпод подошвой для колонн 4,5,8 (наружная колонна)
условного фундамента и проверка выполнения условия
1. Давление под подошвой свайного фундамента:
, где
- нагрузка от здания, рассчитанная по первому предельному состоянию;
Qр. =64.9кН – собственный вес ростверка и надростверковой конструкции подвала;
G– вес грунта в объеме условного фундамента;
- площадь условного свайного фундамента,А=bусл2;
5.6.б.1.Определение ширины условного фундамента bусл и площади его подошвы
Сp – расстояние между рядами свай,
d – диаметр (сторона) квадратной сваи,
lcb – рабочая длина сваи
φсp - среднее значение угла внутреннего тренияφ слоев грунта в пределах рабочей длины сваи
,
;
Тогда Aуслов.=2.262=5.1м2.
5.6.б.2.Определение среднего давления р под подошвой условного фундамента.
Qгp =Vгp ∙γ cp = (Vусл.ф –Vcв–Vp –Vп) γ cp
Vусл.= Aусл.∙ hусл.=5,1∙6=30,6м3
Vсв.= n ×V1св.=4∙4,9∙0,22=0,784 м3,
Vp= bр2 ×hр.=1,22∙0,5=0,72 м3,
Vп= bп2 ×hп.=1,22∙0,6=0,864 м3,
Объем грунта в условном фундаменте:
Vгp = Vусл. –Vcв–Vp –Vп=30,6-0,784-0,72-0,864=28,2 м3
Gсв.= Vсв.×γжб.=0,784×24=18.82кН,
Gр.= Vр.×γжб.=0,72×24=17.28кН,
Gсв.= Vсв.×γжб.=0,864×24=20.74кН,
Тогда суммарный вес будет:
G=554,8+18,82+17,28+20,74=611.64 кН.
Тогда давление под подошвой фундамента будет:
5.6.б.3.Расчётное сопротивление грунта основания R по II-му предельному состоянию
по формуле (7) [2] вычисляем расчетное сопротивлениеR и проверяем выполнения условияp≤R, как права на расчет осадки на основе теории линейного деформирования грунта.
для песка средней крупности:
- коэффициент для песчаных грунтов, кроме пылеватых и мелких
с2 = 1.2 - коэффициент для песчаных грунтов, кроме пылеватых и мелких, для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения к высоте;
k = 1– коэффициент для грунтов, прочностные характеристики которых (ис) определены непосредственными испытаниями;
М ,Мq ,Mc– коэффициенты, принимаемые по табл. 4[2]для
,;
kz=1 – коэффициент при b<10м.;
b= 2,26м. –условная ширина подошвы фундамента;
– осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих непосредственно под подошвой фундамента во взвешенном состоянии;
– осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента во взвешенном состоянии, определяется по формулеСII=18кПа – расчётное значение удельного сцепления песка - грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,
d1 – приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;
м. – толщина конструкции пола подвала;
- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;
db =0м – глубина подвала при ширине более 20м.
Тогда расчётное сопротивление грунта будет:
p=287,0кПа < R=1420кПа, следовательно, условие проверки по второму предельному состоянию выполняется.