Пояснительная записка

21

Определяем количество свай:

n =	N0 I	=	4186,54	= 6,93
	N - γ ср h(3d )2 γ n		688,06 - 20 × 4,7 × (3 × 0,3)2 ×1,1

По обрезу фундамента действует значительный момент, поэтому уве- личиваем количество свай на 20% и принимаем:

n =1,2 × 6,93 = 8,3 . Принимаем количество свай n = 9. Конструируем ростверк. Определим размеры ростверка:

аР

= (m y -1)× t y

+ 2 ×

d

+ 2 ×0,05 = (3 -1)×0,9 + 2 ×

0,3

+ 0,1 = 2,2 м

2

2

вР

= (mX -1)× t X

+ 2 ×

d

+ 2 ×0,05 = (2 -1)×1,5 + 2 ×

0,3

+ 0,1 = 2,2 м

2

2

где ар и вр – соответственно длина и ширина ростверка, my и mx –

соответ-

ственно количество свай, размещенных вдоль оси Y и X, ty и tx –

соответ-

ственно шаг свай по оси Y и X, d –

поперечный размер сваи.

GрI = γf × Vр × γ =1,1× (2,2 × 2,2 ×0,6 +1,6 ×1,6 × 0,3) × 25 =100,98 кН

GI гр = γ

f

× V

× γI =1,1× (2,2 × 2,2 -1,6 ×1,6) × 0,3 ×9,96 +1,1× 0,55 × 2,2 ×9,96 +

гр гр

+ 0,55 × 2,2 × 0,5 ×8,37 +1,6 × 0,55 × 2,2 ×17,2 + 0,6 × 0,55 × 2,2 ×15) = 76,25 кН

Нагрузки

NI, кН

MI, кН·м

ТI, кН

Вес грунта на уступах

76,25

–

–

Вес ростверка

100,98

–

–

Давление грунта на стенку

–

29,46

22,66

подвала

Ветровая нагрузка

882,96

166,60

Нагрузка на уровне обреза

4121,90

–

–

фундамента

Суммарная нагрузка

4299,13

912,42

189,26

на основание

Проверяем нагрузку на сваю в крайнем ряду:

NФ =

∑NI

±

M X × y

=

4299,13

±

912,42 ×

0,9

= 477,68

±112,64

n СВ

∑y2

9

7,29

NФmax

=

4299,13

+

912,42 ×0,9

= 590,32 < 1,2 × N = 1,2 ×688,06 = 825,67 кН

9

7,29

Недонагрузка:

825,67 - 590,32 ×100% = 29%

825,67

22

3.6. Расчет основания по деформациям

ϕCP

=

∑l1 ×ϕiII

=

7,5×12 + 0,2 ×25

= 12,3°; α =

ϕIIср

=

12,3

= 3,08°

hP

7,7

4

4

Определяем размеры условного фундамента:

bусл

= bр - 0,1 + 2l × tgα = 2,93 м

lусл

= bусл 2,93 м.

600

γII=1 5,0 к Н/м3

100

γII=1 7,2 к Н/м3

Супесь

пластичная

2

γII =8, 37 кН/ м3

= 5,70

7,70

000

Песок

300

300

Z1

Z2 =

средней крупно сти

2

γII =9, 96 кН/ м3

600

Z3 = 9,70

900

900

300

Z4 = 11,45 12,30

2 200

γII=19 ,0 кН/ м3

Z5 =

E=8МПа

7 500

Суглино к полутвердый

500

7

bусл

200

γII=1 9,5 к Н/м3Суглинок полутвердый

Определяем

вес

условного

массива

грунта. Общий объем свай

Vc = 9·0,73 = 6,57 м3; объем ростверка Vp = 3,67 м3; объем, занимаемый под-

23

валом Vп = 2,51 м3; общий объем массива:

V = bусл · lусл ·H = 2,93 · 2,93 · 12,3 = 105,59м3.

Объем грунта в условном массиве:

Vгр = V- Vc- Vp- Vп = 105,59-6,57-3,67-2,51 = 92,84 м3.

Определяем вес грунта выше острия свай с учетом взвешивающего действия воды:

γ II` ср	=	15×0,6 +17,2×1,6 + 8,37 ×0,5 + 9,96× 2 + 7,5×19 + 0,2×19,5	= 16,7 кН/м3
	12,4

Вес грунта:

Nгр = γ II` ср ×Vгр = 16,7 ×92,84 = 1550,4 кН

Давление под подошвой условного фундамента:

	Р =	NII + N	грII	+ NcII	=	3747,18 +1550,46 + 6	= 617,79 кН
		by	×ly			2,93× 2,93

Сопоставим Р с расчетным давлением на уровне нижнего конца свай.

R = γ C1 ×γ C2 ×[Mγ × k z × b ×γ II + Mq ×d1 ×γ II| + (Mq -1) ×db ×γ II| + MC ×cII ]=

k

= 1,25×1,0 ×[0,78×1,0 × 2,93×19,5 + 4,11×8,63×16,70 + (4,11-1) × 2,0 ×16,70 + 6,67 ×15,0] =1158,06 кПа 1,0

R =1158,06 кПа > Р = 617,79 кПа

24

Осадка свайного фундамента может быть подсчитана методом сумми- рования.

Расчёт осадки фундамента методом послойного суммирования

Глубина заложения фундамента (м) d =			12,4
Ширина фундамента (м) b =	2,93				Среднее давление под подошвой фундамента (кПа) pII =			617,79
Длина фундамента* (м) l =	2,93				Уд. вес грунта выше подошвы фундамента (кН/м3) γ II' =			16,7
*Для ленточного фундамента длину принять l=10b						η=l/b = 1

					Осадка фундамента			33,6	мм
									σzp<0,2σ	zg
№	γ II	Eo		hi	z	σzg	ξ=2z/b	α	σzp=αPo		σzpi	0,2σzg	si
точки	кН/м3	Мпа		м	м	кПа			кПа		кПа	кПа	мм
0					0	207,08	0	1,000	410,71			41,42
	19,5	25		0,6							402,06		7,719
1					0,60	218,78	0,41	0,958	393,40			43,76
	19,5	25		0,6							359,00		6,893
2					1,20	230,48	0,82	0,790	324,61			46,10
	19,5	25		0,6							284,21		5,457
3					1,80	242,18	1,23	0,594	243,82			48,44
	19,5	25		0,6							211,58		4,062
4					2,40	253,88	1,64	0,437	179,33			50,78
	19,5	25		0,6							156,43		3,003
5					3,00	265,58	2,05	0,325	133,52			53,12
	19,5	25		0,6							117,59		2,258
6					3,60	277,28	2,46	0,248	101,67			55,46
	19,5	25		0,6							90,48		1,737
7					4,20	288,98	2,87	0,193	79,29			57,80
	19,5	25		0,6							71,25		1,368
8					4,80	300,68	3,28	0,154	63,22			60,14
	19,5	25		0,6							57,32		1,100
9					5,40	312,38	3,69	0,125	51,41		25,71	62,48

Полная осадка фундамента под колонну в сечении 2-2 по расчету

S = 3,4 см < Su / γn = 15 / 1,15 = 13,0 см.

25

4. Технико-экономическое обоснование выбора основного варианта

			Стоимость			Прямые
№		Ед. измер.	единицы		Объем
	Наименование работ					затраты
п/п		работ	измерения		работ
			усл. руб.			усл. руб.
	Фундамент мелкого заложения на естественном основании
1	Земляные работы	1 м3	0,93		107,32	99,81
2	Водопонижение	1 м3 воды	0,89		62,78	55,87
3	Крепление стен	1 п/м	0,65		18,00	11,70
	котлована
4	Бетонирование	1 м3	24,4		20,01	488,24
	фундамента
	Итого:					655,62
	Фундамент мелкого заложения на песчаной подушке
1	Земляные работы	1 м3	0,93		137,05	127,46
2	Водопонижение	1 м3 воды	0,89		4,38	3,90
3	Крепление стен	1 п/м	0,65		12,50	8,13
	котлована
4	Устройство	1 м3	13		58,32	758,16
	песчаной подушки	песч. под.
5	Бетонирование	1 м3	24,4		3,96	96,62
	фундамента
	Итого:					994,27
	Фундамент на забивных сваях
1	Земляные работы	1 м3	0,93		22,75	21,16
2	Водопонижение	1 м3 воды	0,89		3,03	2,70
3	Крепление стен	1 п/м	0,65		9,68	6,29
	котлована
4	Бетонирование	1 м3	24,4		3,67	89,55
	ростверка
5	Стоимость свай, ра-	1 м3 свай	78,6		6,57	516,40
	боты по погружению
	Итого:					636,10

В результате технико-экономического сравнения вариантов фундамен- тов в сечении 2-2 в качестве основного типа фундамента выбираем свайный фундамент с монолитным железобетонным ростверком.

26

5. Расчет свайного фундамента в сечениях 1-1, 3-3, 4-4

Расчетные нагрузки на колонны по обрезу фундамента:

					N0II, кН		Т0II, кН		М0II, кН× м	N0I, кН
Сечение 1-1					3329,32					3705,95
Сечение 4-4					774,48		–		–	932,97
					N0II, кН/м		Т0II, кН		М0II, кН× м	N0I, кН
Сечение 3-3					138,41					156,89
Несущая способность сваи составляет Fd = 963,28 кН.
Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю:
N =	Fd		=	963,28		= 688,06 кН
	γ k
			1,4

27

5.1. Расчет свайного фундамента в сечении 1-1

Находим расчетную нагрузку в сечении 1-1 на уровне подошвы рост- верка, размеры ростверка остаются неизменными.

GIр = γf × Vр × γ = 1,1×(2,2 × 2,2 ×0,6 +1,6 ×1,6 ×0,3) × 25 = 100,98 кН

G I гр = γ

f

×V

× γI = 1,1×(2,2 × 2,2 -1,6 ×1,6) ×0,3×9,96 +1,1×0,55×2,2 ×9,96 +

гр

гр

+ 0,55× 2,2 ×0,5×8,37 +1,6 ×0,55 ×2,2 ×17,2 + 0,6 ×0,55× 2,2 ×15) = 76,25 кН

Нагрузки

NI, кН

MI, кН·м

ТI, кН

Вес грунта на уступах

100,98

–

–

Вес ростверка

76,25

–

–

Ветровая нагрузка

1083,44

230,52

Нагрузка на уровне обреза

3705,95

–

–

фундамента

Суммарная нагрузка

3883,18

1083,44

230,52

на основание

Определим количество свай в сечении 1-1:

n =

N0 I

=

3883,18

= 6,64

N - γ срh(3d )2 γ n

688,06 - 20 × 4,7 × (3 × 0,3)2 ×1,1

По обрезу фундамента действует значительный момент, поэтому уве- личиваем количество свай на 20% и принимаем:

n = 1,2 × 6,64 = 7,97 . Принимаем количество свай n = 8.

Размещение свай в плане:

1 100	1 100
900	900
450	45 0	900	1100
		900	1100

28

5.2. Расчет ленточного свайного фундамента в сечении 3-3
	0,000
				510
	-3,800			700
	-4,700			600
				700
Находим расчетную нагрузку в сечении 3-3 на уровне подошвы рост-
верка:
GI	= γ	f	× V × γ = 1,1× 0,7 × 0,9 × 25 = 17,33 кН/м
р			р

Нагрузки	NI, кН/м
Вес грунта на уступах	–
Вес ростверка	17,33
Ветровая нагрузка	–
Нагрузка на уровне обреза	156,89
фундамента
Суммарная нагрузка	174,22
на основание

Определяем шаг свай в ленточном свайном фундаменте:

а = N / NI = 688,06 / 174,22 = 3,95 м.

Конструктивно принимаем шаг свай а = 2,0 м, исходя из оптимизации армирования монолитного железобетонного ростверка.

29

5.3. Расчет свайного фундамента в сечении 4-4

0,000

650

-3,800	510	506
	700
-4,700
	1 300	600

65 0	650
45 0	450

Находим расчетную нагрузку в сечении 4-4 на уровне подошвы рост- верка:

GI

= γ

f

× V × γ = 1,1× (1,3×1,3 × 0,6 + 0,7 × 0,7 × 0,3) × 25 = 31,93 кН

р

р

GIгр = γ

f

× V

× γI = 1,1× (2 × 0,2 ×1,3 × 0,3 ×9,96 + 2 × 0,2 × 0,7 × 0,3 ×9,96) = 2,62кН

гр

гр

Нагрузки

NI, кН

MI, кН·м

ТI, кН

Вес грунта на уступах

2,62

–

–

Вес ростверка

31,93

–

–

Ветровая нагрузка

1083,44

230,52

Нагрузка на уровне обреза

932,97

–

–

фундамента

Суммарная нагрузка

967,52

1083,44

230,52

на основание

Определим количество свай в сечении 1-1:

N0I

967,52

n =

=

= 1,65

N - γ срh(3d )2 γ n

688,06 - 20 × 4,7 × (3 × 0,3)2 ×1,1

По обрезу фундамента действует значительный момент, поэтому уве- личиваем количество свай на 20% и принимаем:

n = 1,2 ×1,66 = 1,99 . Принимаем количество свай n = 2.

30

Список использованных источников

1.СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» М., 1990 г.

2.СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», М., 1985 г.

3.СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», М., 1986 г.

4.ГОСТ 20276-99. Грунты. Методы полевого определения прочности и деформируемости: Изд. стандартов, 1999 г.

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

2.02.01-83), М., Стройиздат, 1986 г.

6.СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундамен- тов зданий и сооружений. – М.: Изд. Госстрой РФ, 2004 г.

7.СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. – М.: Изд. Госстрой РФ, 2003 г.

8.СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предва- рительного напряжения арматуры, М., 2003 г.

9.СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции, М., 1985 г.

10.ГОСТ 13579-78. Блоки бетонные для стен подвалов. Технические усло- вия: Изд. стандартов, 1977 г.

11.Руководство по проектированию свайных фундаментов (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова). М., 1980 г.

12.СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», М., 1985 г.

13.Б.И. Далматов «Механика грунтов, основания и фундаменты», М., Стройиздат, 1981 г.

14.Справочник «Основания и фундаменты» под редакцией Г.И. Швецова, М., Высшая школа, 1991 г.