Выбор глубины заложения ростверка.

При определении глубины заложения ростверка исходим из ИГУ и нормативной глубины сезонного промерзания равной d_fn=2,36 м. Принимаем высоту ростверка 3,9 м.

Выбор типа и размера свай.

Рассматриваем сваи забивные железобетонные цельного сплошного квадратного сечения с продольной арматурой ГОСТ 19804.1-79. Марка бетона В20. Марка сваи С9-30. Длина сваи равна 9 м, поперечное сечение сваи 300х300 м².

Определение несущей способности одиночной сваи.

Для сваи трения несущую способность по грунту определяем по формуле :

F_d=g_c·(g_cr·R·A+u·åg_cf·f_i·h_i),

Где: R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (табл. 1[3]);

А - площадь поперечного сечения сваи, м²;

u - периметр сечения сваи, м;

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи (табл. 2[3]);

h_i- толщина i-го слоя грунта, м;

Коэффициент условий работы сваи в грунте g_с, коэффициент условий работы грунта под острием сваи g_cr, коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности g_cf для забивных свай принимаются равными 1 :

F_d=R·A+u·åf_i·h_i

Площадь поперечного сечения сваи А=0,3²=0,09м²

Периметр сечения сваи u=4·0,3=1,2м.

R=240тс/м²=2352 Кн/м², т.к. l=9м

F_d2=2352·0,09+1,2·(2,0·1,7+3,5·2,6+2,1·2,5+2*4,2+3,5*3,6)=68(тс)=666 Кн

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю:

;

где - коэффициент запаса, равный 1,4.

Определение количества свай в кусте.

Число свай в фундаменте устанавливают исходя из допущений, что ростверк осуществляет равномерное распределение нагрузки на свайный куст. Расчёт ведут по первой группе предельных состояний. Ориентировочное число свай в кусте определяют по формуле:

.

Расстояние между сваями (шаг свай) по формуле:

Где m_p- число рядов свай

Примем однорядное расположение свай, тогда расстояние между ними будет равно:

Что меньше допустимого, равного 3d или 3*0,3=0,9 м.

При двухрядном расположении свай с расстоянием между рядами C=0,9 м шаг свай будет равен:

Примем a=0.9 м.

Рис. 5. Конструирование ростверка.

Вес ростверка (1 п.м):

Вес свай:

Вес грунта: V_гр=V-V_р=3,9·1,5·1-(0,9+0,6*1*3,6)=2,75м³

N_гр=V_гр·g_гр=2,75·2,0=5,5тс=54Кн

Расчёт осадки свайного фундамента

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения:

Размеры свайного ростверка в пределах периметра куста свай:

м.

м

Площадь условного массива:

м².

Объём условного массива:

Объём свай:

Объём грунта:

Средневзвешенное значение объёмного веса:

Вес условного массива грунта:

Вес свай:

Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:

Среднее фактическое давление на грунт под подошвой условного фундамента от нормативных нагрузок:

Находим несущую способность грунта основания:

где: =1,2; =1,0 по таблице 3[2]

к=1; k_z=1

М_g = 0,78; М_q = 4,11; M_c =6,67; для φ=25

b = В ₂=3,2 (м)

g_п =g’₃ =9,9 кН g_п' =g_ср =19,1 кН

с_п=2,5 кгс/ м²

d₁=9 (м)

Где: s_zgo=19,6·2+19,8·3,5+9,9·2,5+18,4*2=171 кН

Проверяем условие: R > P_o

897>71,9 – условие выполняется.

Природное давление условного фундамента:

s_zgo=19,6·2+19,8·3,5+9,9·2,5+18,4*2=171 кН

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине Z от подошвы условного фундамента:

, где α – коэффициент, принимаемый по [табл.1, прил.2, 1]

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы условного фундамента, определяется:

где и - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

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

Таблица 3

Sрасч. = 1,6 < Sдоп = 8 см.

4. Технико-экономическое сравнение вариантов.

4.1. ТЭП варианта фундамента мелкого заложения.

Рис. 6. Схема устройства котлована.

Для суглинка φ=53º; F1=(1,2+1,6)·(2,4+1,6)=11,2(м²) - площадь по низу котлована;

F2=(1,2+1,6+5,8)·(2,4+1,6+5,8)=93(м²) - площадь по верху котлована;

Стоимость земляных работ за 1м³ при глубине выработки до 2м. и ширине фундамента 1м. равна 3,6руб. При ширине фундамента больше 1м. стоимость увеличивается на 7%.

Скотл.=177,4·1,07·3,6=683,4 (руб.)

Стоимость возведения фундамента за 1м³ бетонных работ 31 (руб.)

Сфунд.=31·2,5=77,5 (руб.)

Общая стоимость возведения фундамента:

Собщ.=Скотл.+Сфунд.=683,4+77,5=760,9(руб.).

ТЭП свайного фундамента.

Рисунок 7 – ТЭП свайного фундамента.

F₁=(1,5+0.8*2)(1,5+0.8*2)=9,61 м²

F₂=(1,5+0.8*2+5,8)(1,5+0.8*2+5,8)=79,2м²

V_гр.=( F₁+ F₂+√ F₁ F₂)d/3=(9,61+79,2+√9,61*79,2)*3,9/3=151м²

Ø Стоимость земляных работ за 1м³ при глубине выработки до 2м. и ширине фундамента 1м. равна 3,6руб. При ширине фундамента больше 1м. стоимость увеличивается на 7%.

С_котл.= 151·3,6·1.07*1,03 = 600руб.

Ø Стоимость устройства монолитного ростверка за 1м³ бетонных работ 31руб.

V_роств=2,16м²

С_роств.= 31·2,16= 67руб.

Ø Стоимость железобетонной сваи до 12 м. с забивкой за 1м³- 88,1 руб.

V_св=0,81*4=3,24м²

С_св.= 3,24·88,1= 285,4 руб.

Ø Общая стоимость возведения свайного фундамента:

С_общ.= С_котл.+С_роств+С_св.= 600+67+285,4=951,4руб.

Исходя из экономических соображений, для проектирования выбираем фундамент мелкого заложения.

Фундамент №2.

Для расчета выбираем фундамент под наружную кирпичную стену толщиной 640 мм.(сечение 1-1) Инженерно-геологические условия приведены на рис. . Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N_0II = 171 Кн/м,изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M_0II = 18 Кн·м/м, горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т_0I = 14 Кн/м. Схема нагрузок представлена на рис.8.

Рис.8. Схема нагрузок.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: