- •Министерство образования и науки Украины.
- •1.1. Характеристика площадки строительства.
- •1.2.1. Определение вида песчаного грунта по гранулометрическому составу.
- •Конструирование свайного ростверка.
- •Определяем фактическое давление на уровне подошвы условного фундамента и выполняем проверки.
- •1. Механика грунтов, основания и фундаменты. Б.И. Далматов.
Конструирование свайного ростверка.
Рис. 15 Схема свайного ростверка.
Определяем фактической нагрузки - на сваю и выполнение проверки.
т.е. проверка выполняется
где:
-сумма моментов относительно оси – х , поI-ГПС
-сумма моментов относительно оси –y, поI-ГПС
-момент относительно оси - х поI- ГПС
- момент относительно оси –yпоI- ГПС
-поперечная сила относительно оси - х поI- ГПС
- поперечная сила относительно оси –yпоI- ГПС
- высота ростверка
- коэффициент перегрузки
- вес ростверка и подколонника
- объём ростверка
- объём подколонника
- вес грунта на полках ростверка
- объём призмы
Определяем осадку свайного фундамента.
Осадка для свайного фундамента производится, как для условного фундамента на
естественном основании.
Условный фундамент- это система « сваи – ростверк – грунт », границами которого являются:
- снизу – плоскость проходящая через низ свай
- сбоку – вертикальные плоскости, отстоящие от наружных граней крайних свай на расстоянии равном -
где:
- рабочая длинна сваи
- осреднённый угол внутреннего трения грунтов по боковой поверхности, исключая слабые грунты
- сверху – поверхностью планировки грунта или низом пола подвала.
Так как в моём случае первые два слоя грунта слабые, то работать будет лишь третий слой грунта, поэтому принимаем угол внутреннего трения третьего слоя грунта
Рис. 16 Схема условного фундамента в разрезе и в плане.
Определяем фактическое давление на уровне подошвы условного фундамента и выполняем проверки.
где:
- площадь подошвы условного фундамента
- ширина условного фундамента
- длина условного фундамента
- вес условного фундамента
- вес свай
- объём одной сваи
- длина сваи без учёта заделки в фундамент (300мм).
- вес ростверка и подколонника
- вес грунта
- объём призмы условного фундамента
- высота условного фундамента (см. рис. 16).
- осреднённый удельный вес грунта условного фундамента
Определяем фактическое расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи -
где:
- коэффициенты условия работы принимаемые по табл. 3 (1)
(коэффициент принимаемый 1,1 еслигрунта основания приняты по таблице и 1 если прочностные характеристики грунта основания определяются лабораторным путём).
- коэффициенты принимаются по табл. 4 (1) , в зависимости от -
(принимаем 1 при ширине подошвы фундамента меньше 10м).
-ширина подошвы фундамента
- осреднённые расчётные значения удельных весов грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды), см. рис. 24
- по сводной таблице
- определено выше
- глубина заложения фундамента (для здания без подвала равна расстоянию
от подошвы фундамента до поверхности планировки).
- глубина подвала
- удельное сцепление грунта основания.
Определение осадки методом послойного суммирования.
Определяем природное давление на уровне подошвы фундамента-
Определяем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента -()
Определяем толщину элементарного слоя грунта -
Дальнейший расчёт ведём в табличной форме
Таблица 3.
№ п/п |
Наименование грунта |
, м |
, м |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
, м | |||
1 |
Глина |
--- |
0 |
1,561 |
0 |
1 |
713,302 |
130,348 |
26,060 |
51600 |
0,032 |
0,7 |
0,7 |
0,546 |
0,920 |
656,236 |
144,411 |
28,880 | |||||
1,4 |
1,092 |
0,745 |
531,409 |
158,470 |
31,694 | ||||||
2,1 |
1,639 |
0,549 |
391,602 |
172,537 |
34,500 | ||||||
2,8 |
2,185 |
0,403 |
287,460 |
186,600 |
37,320 | ||||||
3,5 |
2,731 |
0,298 |
212,560 |
200,660 |
40,132 | ||||||
4,2 |
3,278 |
0,228 |
162,632 |
214,726 |
42,945 | ||||||
4,9 |
3,824 |
0,177 |
126,254 |
228,789 |
45,757 | ||||||
5,6 |
4,370 |
0,141 |
100,570 |
242,852 |
48,570 | ||||||
6,3 |
4,917 |
0,116 |
82,743 |
256,915 |
51,383 | ||||||
7,0 |
5,463 |
0,095 |
67,763 |
270,978 |
54,195 | ||||||
7,7 |
6,009 |
0,079 |
56,350 |
285,041 |
57,008 |
Полученная осадка меньше допустимой осадки, указанной в СНиП.
Рис. 17 Эпюры напряжений в грунте.
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.
Сравниваем фундаменты среднего ряда, находящиеся на пересечении осей «В» и «5».
Фундамент мелкого заложения.
Разработка грунта.
Из условия расположения фундаментов в плане, разработку грунта ведём в виде траншей, вытянутых вдоль буквенной оси. Глубина заложения фундамента равна - 0,9м. Размеры фундамента в плане равны 2,8×3,3м , фундаменты вытянуты вдоль цифровой оси, также по технологии производства работ необходимо чтобы расстояние от края фундамента до откоса было минимум – 1м. Так как грунты глина, то откос допускается делать вертикальным.
Учитывая сказанное выше, объём разрабатываемого грунта приходящегося на 1 фундамент равен - 19,08 м3.
19,08 м3 × 2,8 р/м3= 55,46 р.
Устройство фундаментов.
Объём железобетона в фундаменте равен – 4,22 м3
4,22 м3× 36,2 р/м3= 152,76 р.
Устройство искусственного основания.
(глубинное уплотнение грунта песчаными сваями).
Количество свай равно – 42 шт., длиной по 6,3 м.
42 ×6,3 м × 1,2 р/м = 317,52 р.
Итак, стоимость устройства одного фундамента мелкого заложения равна – 525,74 р.
Свайный фундамент.
Разработка грунта.
Грунт, аналогично варианту мелкого заложения, разрабатывается в виде траншей.
Объём разрабатываемого грунта приходящегося на один фундамент равен – 24,96 м3.
24,96 м3× 2,8 р/м3= 69,88 р.
Устройство ростверка.
Объём железобетона приходящегося на один ростверк равен – 3,45 м3.
3,45 м3× 36,2 р/м3= 124,89 р.
Погружение свай.
Обём свай одного фундамента равен – 5,2 м3
5,2 м3× 136 р/м3= 707,2 р.
Итак стоимость устройства одного свайного фундамента равна – 901,97 р.
В результате технико-экономического сравнения вариантов фундаментов, дешевле устройство фундамента мелкого заложения, поэтому в качестве основного варианта принимаем фундамент мелкого заложения.
Проектирование фундамента крайнего ряда по основному варианту.
(т.е. фундамент мелкого заложения)
Фундамент находится в крайнем ряду на пересечении осей «В» и «1».
Определяем глубину заложения фундамента.
Определяем размеры подошвы фундамента , методом
последовательных приближений.
Определяем предварительную площадь фундамента -
, принимаю -
где:
- вертикальная нагрузка приложенная в уровне обреза фундамента
- предварительное расчётное сопротивление грунта основания
- усреднённое значение удельного веса грунта на обрез фундамента и материала фундамента
- глубина заложения фундамента
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента -
, принимаю
- длина подошвы фундамента
-ширина подошвы фундамента
Определяем фактическое расчётное сопротивление грунта основания -.
где:
- коэффициенты условия работы принимаемые по табл. 3 (1)
(коэффициент принимаемый 1,1 еслигрунта основания приняты по таблице и 1 если прочностные характеристики грунта основания определяются лабораторным путём).
- коэффициенты принимаются по табл. 4 (1) , в зависимости от -
(принимаем 1 при ширине подошвы фундамента меньше 10м).
-ширина подошвы фундамента
- осреднённые расчётные значения удельных весов грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды). См. рис. 6 и 7.
где:
- смотреть рис. 6
Несмотря на то, что третий слой находится ниже уровня грунтовых вод в формулу мы подставляем , так как данный слой полутвёрдая, слабосжимаемая глина и является водоупором.
- глубина заложения фундамента (для здания без подвала равна расстоянию
от подошвы фундамента до поверхности планировки).
- глубина подвала
- удельное сцепление грунта основания.
Так как разница между (460 и 560,459 , разница – 18,3%) меньше 20% , то можно приступить к проверкам.
Определяем фактическое давление на уровне подошвы фундамента и выполнение проверок.
т.е. условие выполняется
где:
- фактическая площадь подошвы фундамента
т.е. условие выполняется
где:
т.е. условие выполняется
Конструирование фундамента мелкого заложения.
Рис. 18 Схема фундамента крайнего ряда в плане и разрезе.
Проектирование искусственного основания.
(Устройство песчаных свай).
Задаёмся диаметром скважин.
Определяем расстояние между центрами скважин.
Определяем расстояние между рядами скважин.
Определяем размеры уплотняемой площади.
где:
- толщина уплотняемой зоны
Определяем число грунтовых свай в ряду.
Определяем число рядов.
Рис. 19 Схема размещения песчаных свай.
Список используемой литературы.