Проектирование и расчет оснований и фундаментов промышленного здания

1

Проектирование и расчет оснований и фундаментов промышленного здания

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Оценка гидрогеологических условий

1.1 Определение характеристик грунта

1.2 Оценка состояния грунта

1.3 Заключение по площадке

1.4 Геологический разрез

2. Фундамент мелкого заложения (I тип)

3. Свайный фундамент (II тип)

4. Свайный фундамент (III тип)

5. Определение стоимости вариантов фундамента №1

6. Свайный фундамент под среднюю колонну №2

7. Свайный фундамент под угловую колонну №3

Список использованных источников

Приложение

Введение

Выполнение курсового проекта «Основания и фундаменты промышленного здания» по дисциплине «Основания и фундаменты» направлено на усвоение знаний, полученных при изучении теоретической части этой дисциплины и на выработку практических навыков расчета и проектирования оснований и фундаментов.

В курсовом проекте рассматриваются три варианта фундамента под среднюю колонну (наиболее нагруженную), после чего производится сравнение стоимости вариантов фундамента. Наиболее экономичный вариант принимается для дальнейшего расчета фундаментов под крайние колонны и под колонны фахверка.

Расчет фундаментов производится по методу предельных состояний в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» и СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Исходные данные.

Район строительства - г. Петрозаводск;

Мt=34,6;

NL=34,200 м - отметка земли;

WL=32,200 м - отметка уровня грунтовых вод;

Слои грунта сверху вниз:

мощность почвенного слоя - 0,3м;

первый: мощность - 4,0 м

№ грунта - 31;

- второй: мощность - 2,3 м

№ грунта - 22;

третий: № грунта -46.

Табл.1

Характеристики	№31 супеси	№22 суглинки	№46 пески круп-е
с, т/м3	2,05	1,87	1,98
сs, т/м3	2,66	2,65	2,7
щ	0,17	0,26	0,21
m0, 1/МПа	0,08	0,100	0,07
kц, м/сек	3,0·10-6	2,5·10-7	3,2·10-4
ц	26	22	37
с, кПа	15	19	-
щL	021	0,37	-
щp	0,15	0,22	-

1. Оценка гидрогеологических условий

1.1 Определение характеристик грунта ведем по формулам

удельный вес грунта:

,

где с - плотность грунта; g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения;

удельный вес частиц грунта:

,

где сs - плотность частиц грунта;

число пластичности:

,

где щL - влажность грунта на границе текучести ,щp - то же, на границе раскатывания (пластичности);

показатель текучести:

,

где щ - природная влажность грунта;

коэффициент пористости грунта:

;6. степень влажности грунта:

,

где гw=10 кН/см3 - удельный вес воды;

коэффициент относительной сжимаемости:

,

где m0 - коэффициент сжимаемости;

модуль деформации грунта:

,

,

н - коэффициент Пуассона:

н=0,3 - для песков, супесей,

н=0,35 - для суглинков,

н=0,42 - для глин;

удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:

.

Все вычисленные характеристики грунтов сведены в таблице 1.

Табл.2

Характеристики	№31 (супеси)	№22 (суглинки)	№46 (пески кр.)
1. г, кН/м3	20,09	18,32	19,4
2. гsb, кН/м3	10,6	8,93	9,97
3. Ip	0,06	0,15	-
4. IL	0,33	0,26	-
5. е	0,51	0,78	0,65
6. Sr	0,86	0,86	0,85
7. mv, 1/МПа	0,005	0,05	0,04
8. Е, МПа	15	12,6	18,75
9. гs, кН/м3	26,06	25,9	26,46

1.2 Оценка состояния грунтов

Супеси

- грунт находится в пластичном состоянии;

- грунт насыщен водой;

Суглинки

- грунт находится в тугопластичном состоянии;

- грунт насыщен водой;

- слабый грунт

Глины

- грунт насыщен водой

- грунт средней плотности

1.3 Заключение по площадке

Природный рельеф площадки строительства спокойный. Грунты основания имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Все они могут служить естественным основанием (Е>5МПа). Фундаменты мелкого заложения с небольшими нагрузками можно заложить в пределах супесей с обязательной проверкой прочности подстилающего слоя суглинки. Грунтовые воды залегают на отметке 32,200 м и не повлияют в этом случае на выбор типа фундамента.

При использовании в качестве основания песков, залегающих на глубине 6,3 м и ниже УПВ, значительно повысится стоимость и трудоемкость фундаментных работ. В этом случае целесообразно рассмотреть вариант свайного фундамента.

При больших нагрузках на фундаменты в качестве несущего слоя можно использовать супеси слоя №1 с предварительным улучшением строительных свойств подстилающих суглинков.

1.4 Геологический разрез

Рис.1

2. Фундамент мелкого заложения (I тип)

Определение глубины заложения подошвы фундамента мелкого заложения.

Принимаем в качестве несущего слоя слой №1 - супеси. Колонны - железобетонные. Обрез фундамента на глубине 150мм.

Нормальная глубина сезонного промерзания:

,

где d0=0.28 м (для супесей), Мt=34,6 - безразмерный коэффициент.

Расчетная глубина сезонного промерзания:

,

где kh=0.5 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения.

Принимаем высоту фундамента 900 мм.

Тогда глубина заложения фундамента:

Определение размеров подошвы фундамента.

Предварительно ширину фундамента b определяем по условному расчетному сопротивлению R0:

,

NII=3200 кН - нагрузка на фундамент,

R0(е=0,51; IL=0.33)=300 кПа,

- отношение сторон подошвы фундамента,

- осредненный удельный вес фундамента и грунта.

Расчетное сопротивление грунта:

,

где гс1=1,2;

гс2=1;

k=1;

Мг=0,84;

Мq=4,37;

Мс=6,9;

kz=1;

гII=20,09 кН/м3;

;

сII=15 кПа;

d1=1,05 м.

Уточняем b:

Принимаем b=3,6 м. Тогда .

Таким образом, размеры подошвы 3,6х3,6 м (R=303кПа).

Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:

Краевые давления под подошвой фундамента:



где - момент сопротивления подошвы фундамента.

Условие выполняется, оставляем принятый фундамент.

Проверка слабого подстилающего слоя суглинков.

Для суглинков: ц=22?, сII=19 кПа.

Рис.2

Должно выполняться условие:

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине 4 м от отметки планировки срезкой:

Дополнительное давление на глубине z от подошвы фундамента:

,

где б - коэффициент, определяемый по табл.1 приложения 2 [1] в зависимости от и ,

Площадь условного фундамента:

Ширина условного фундамента:

где .

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента:

где гс1=1,1;

гс2=1;

k=1;

Мг=0,61;

Мq=3,44;

Мс=6,04;

kz=1;

гII=18,32 кН/м3;

;

сII=19 кПа;

dz=4,0 м.

Условие выполняется, поэтому оставляем принятые размеры фундамента.

Конструирование фундамента.

Принимаем класс бетона В15. Наибольший допустимый вынос нижней ступени:

,

где k1=3 (P=0.267 МПа, В15).

Принимаем высоту нижней ступени h1=450 мм. Тогда рабочая высота бетона при величине а=70+20/2=80 мм (20 - предполагаемый диаметр арматуры): .

.

Фактический вынос плиты:

.

Принимаем двухступенчатый фундамент с hcт=300 мм и выносом нижней ступени .

Рис.4

Определение конечной осадки основания фундамента.

Расчет оснований производится, исходя из условия:

,

где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом,

Su - предельное значение совместной деформации основания и сооружения, принимается по [1].

Осадки основания рассчитываются методом послойного суммирования по формуле:

,

где в=0,8 - безразмерный коэффициент,

уzp,i - среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя;

hi и Ei - соответственно толщина и модуль деформации слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z, от подошвы фундамента определяется по формуле:

,

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

и - удельный вес и толщина i-го слоя грунта;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

dn - глубина заложения фундамента от поверхности природного рельефа.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента определяются по формуле:

,

где б - коэффициент , принимаемый по табл.1 приложения 2 [1] в зависимости от относительной глубины и отношения сторон прямоугольного фундамента з;

р0 - дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента

.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания, до которой производится суммирование осадок, принимается на глубине, где выполняется условие:

Однородные пласты основания ниже подошвы фундамента разбиваем на слои толщиной

,

Результаты расчетов сведены в таблице 3. Расчетная схема на рис.5.

Табл.3

z, м	г, кН/м3	гsb, кН/м3	уzg, кПа	о	б	уzp, кПа	уzp,i,кПа
0	20,09	-	21,09	0	1	246,91	244,4
0,65	20,09	-	34,14	0,36	0,98	241,9	207,3
1,8	20,09	10,6	40,17	1	0,7	172,8	139,4
2,95	20,09	10,6	52,36	1,63	0,43	106,17	83,9
4,35	18,32	8,93	59,93	2,41	0,25	61,7	58
4,8	18,32	8,93	63,96	2,66	0,22	54,3	50,6
5,25	18,32	8,93	67,97	2,91	0,19	46,9	38,25
6,65	19,4	9,97	87,39	3,69	0,12	29,6	25,5
8,05	19,4	9,97	101,34	4,47	0,087	21,48

Рис.5

Осадка основания:

Требование СНиП выполняется.

3. Свайный фундамент (II тип)

Определение глубины заложения ростверка. Выбор размера сваи.

По своим физико-механическим характеристикам слой №3 (пески) является более прочным, чем слой №2. Поэтому в качестве несущего слоя под нижний конец сваи принимаем слой №3. Заглубление сваи в слой №3 должно быть не менее 1 м.

Принимаем свободное сопряжение ростверка со сваей с глубиной заделки оголовка сваи в ростверк - 100 мм.

Тогда требуемая длина сваи:

Принимаем сваи сечением 30х30 см длиной 7м.

Определение несущей способности сваи.

Несущая способность висячей сваи определяется по формуле:

,

где гс=1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А - площадь поперечного сечения сваи, равна 0,09 м2;

U - наружный периметр поперечного сечения сваи;

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

гCR,гcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.



Рис.6

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по табл.VI.1 приложения VI [3]: R=7300 кПа

По табл. VI.2 приложения VI [3] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи: f1=30,2 кПа (l1=2,1 м);

f2=36,87 кПа (l2=3,57 м);

f3=49,3 кПа (l3=4,9 м);

f4=57,5 кПа (l4=6,05 м);

f5=61,2 кПа (l4=7,42 м).

Периметр ствола сваи:

По табл. VI.3 приложения VI [3]:

Несущая способность сваи:

Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле:

,

где ,

n=1,1 - коэффициент перегрузки;

dp=1,05 м - глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

г0=20 кН/м3 - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

- площадь ростверка (здесь a - расстояние между осями свай, для висячих призматический забивных свай принимается a=3d=0.9 м, d=0,3 м - размер поперечного сечения сваи );

гk=1,4 - коэффициент надежности;

- расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента;

Требуемое количество свай:

. Принимаем 6 свай и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи:

,

где Nd - вертикальная сила, кН, действующая на обрезе фундамента (с учетом );

М - расчетный изгибающий момент в уровне обреза фундамента: ;

n - расстояние от главной оси до сваи, для которой определяется нагрузка;

yi - расстояние от главной оси до каждой сваи.

Проверим выполнение условия:

.

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 6 свай.

Рис.7

Рис.8

Конструирование ростверка.

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм и размерами в плане 2,4х1,5м. Материал ростверка - бетон кл. В20.

Определение осадки основания свайного фундамента.

Определение осадки основания фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента: снизу - плоскостью АБ, походящей через нижние концы свай, с боков - вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии: , сверху - поверхностью планировки грунта ВГ, где - средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле:

,

где цII1,цII2 и цII3 - расчетные значения углов внутреннего трения для пройденных сваей слоев грунта толщиной соответственно d1, d2, d3;

d - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка.

Вусл=2,8 м;

Lусл=3,7 м.

Вес ростверка:

.

Вес свай:

(здесь 220 - масса 1 м сваи, кг, 10 - ускорение свободного падения, м/с2, 50 - масса острия сваи, кг).

Вес грунта в объеме АБВГ:

Давление под подошвой условного фундамента:

Используя эпюру напряжения от действия собственного веса грунта, полученную для фундамента мелкого заложения, определим ординату эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса на уровне подошвы условного свайного фундамента:

Дополнительное давление под подошвой условного фундамента:

Отношение сторон условного фундамента: . Задаем , тогда высота элементарного слоя грунта .

Результаты расчетов сведены в таблице 4. Расчетная схема на рис.9.

Табл.4

z, м	г, кН/м3	уzg, кПа	О	б	уzp, кПа	уzp,i,кПа
0	9,97	84,42	0	1	333,08	327,89
0,56		90	0,4	0,969	322,7	300,57
1,12		96,38	0,8	0,836	278,45	249,62
1,68		101,16	1,2	0,663	220,8	195,5
2,24		106,7	1,6	0,511	170,2	150,9
2,8		112,3	2	0,395	131,56	117,65
3,36		117,9	2,4	0,308	102,58	92,63
3,92		123,5	2,8	0,245	81,6	74,55
4,48		129,0	3,2	0,198	65,28	57,61
5,04		134,66	3,6	0,142	47,29	47,23
5,6		140,25	4	0,136	45,29	41,31
6,16		145,83	4,4	0,111	36,97	33,96
6,72		151,41	4,8	0,095	31,64



Рис.9

Осадки основания:

Проверим выполнение условия: .

Осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента:

где гс1=1,4;

гс2=1,2;

k=1;

Мг=1,95;

Мq=8,81;

Мс=10,37;

kz=1;

гII=9,97 кН/м3;

;

сII= -

d1=7,95 м.

- основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

4. Свайный фундамент (III тип)

Определение глубины заложения ростверка. Выбор размера сваи.

Требуемая длина сваи:

Принимаем сваю-оболочку диаметром 60 см длиной 7м.

Определение несущей способности сваи.

Несущая способность сваи-болочки определяется по формуле:

,

где гс=1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

Площадь сечения сваи:

U - наружный периметр поперечного сечения сваи;

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

гCR,гcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по табл.VI.1 приложения VI [3]: R=5100 (IL=0.21)

По табл. VI.2 приложения VI [3] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи:

СНиП (1) табл. 2

Периметр ствола сваи:

По табл. VI.3 приложения VI [3]:

Несущая способность сваи:

рис 10

Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле:

,

где ,

n=1,1 - коэффициент перегрузки;

dp=1,05 м - глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

Расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента

г0=20 кН/м3 - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

- площадь ростверка (здесь a>1,5d=1 м, d=0,6 м - диаметр сваи );

гk=1,4 - коэффициент надежности;

Дополнительное давление от собственного веса ростверка:

Требуемое количество свай:

. Принимаем 2 сваи и располагаем их из конструктивных соображениях на расстоянии 1,8 м в осях друг от друга.

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи:

,

где Nd - вертикальная сила, кН, действующая на обрезе фундамента (с учетом );

М - расчетный изгибающий момент в уровне обреза фундамента;

n - число свай в кусте;

yi - расстояние от главной оси до каждой сваи.

Проверим выполнение условия:

.

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 2 свай.

Рис.11

Конструирование ростверка.

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм размерами в плане 3 х 1,2 м. Материал ростверка - бетон кл. В15.

Определение осадки основания свайного фундамента.

Определение осадки основания фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента: снизу - плоскостью АБ, походящей через нижние концы свай, с боков - вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии: , сверху - поверхностью планировки грунта ВГ, где - средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле:

,

где цII1,цII2 и цII3 - расчетные значения углов внутреннего трения для пройденных сваей слоев грунта толщиной соответственно d1, d2, d3;

d - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка.

Вусл=2,2 м; Lусл=4,0 м. А=8,8 м2

АБ=ВГ=4,0 м

АВ=БГ=7,95 м

Расчетное сопротивление грунта по формуле 7 /1/

, где

; - коэффициенты условия работы (по СНиП(1))

- коэффициенты (по СНиП(1))

Осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:

Среднее давление под подошвой фундамента

Объём условного фундамента

Вес условного фундамента

Давление под подошвой условного фундамента:

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

Используя эпюру напряжения от действия собственного веса грунта, полученную для фундамента мелкого заложения, определим ординату эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса на уровне подошвы условного свайного фундамента:

Дополнительное давление под подошвой условного фундамента:

Отношение сторон условного фундамента: . Задаем , тогда высота элементарного слоя грунта .

Результаты расчетов сведены в таблице 5. Расчетная схема на рис.9.

Табл.5

z, м	г, кН/м3	уzg, кПа	о	б	уzp, кПа	уzp,i, кПа
0	9,97	84,42	0	1,000	403,35	398,3
0,44		88,8	0,4	0,975	393,26	371,28
0,88		93,19	0,8	0,866	349,3	319,25
1,32		97,58	1,2	0,717	289,2	261,16
1,76		101,96	1,6	0,578	233,13	209,94
2,2		106,35	2	0,463	186,75	168,8
2,64		110,74	2,4	0,374	150,85	136,73
3,08		115,12	2,8	0,304	122,61	111,92
3,52		119,51	3,2	0,251	101,24	92,77
3,96		123,9	3,6	0,209	84,3	77,64
4,4		128,28	4	0,176	70,98	65,74
4,84		132,67	4,4	0,150	60,5	56,46
5,28		137,06	4,8	0,130	52,43	49
5,72		141,27	5,2	0,113	45,57	42,75
6,16		145,8	5,6	0,099	39,93	37,47
6,6		150,2	6	0,087	35,09	33,07
7,04		154,6	6,4	0,077	31,05	28,43
7,48		158,99	6,8	0,064	25,81

Рис.13

Осадки основания:

5. Определение стоимости вариантов фундамента

Табл.6

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Номер расценки
			единичная	общая
I. Фундамент мелкого заложения
Земляные работы	м3	14,37	0,132	1,89	1-56
Устройство фундамента	м3	11,66	34,4	401,1	6-4
Стоимость бетона	м3	11,6	27,9	323,64	119
Итого:				726,63
II. Свайный фундамент l=7 м
Земляные работы	м3	5,2	0,132	0,68	1-56
Стоимость свай с забивкой	м3	32	7,85/мп	229,7	895
		3,78	22,5	85,05	5-2
Устройство ростверка	м3	1,62	38,4	62,20	6-23,96
Стоимость бетона	м3	1,62	27,9	45,19	119
Итого:				422,79
III. Свая оболочка l=7 м
Земляные работы	м3	5,4	0,132	0,71	1-56
Устройство свай	м3	14	12,6/мп	126,4	895
		3,92	27,9	109,36	5-2
Устройство ростверка	м3	1,62	36,6	59,29	6-23,96
Стоимость бетона	м3	1,62	27,9	45,19	119
Итого:				490,95

По результатам сравнения стоимости трех вариантов фундамента наиболее экономичным является II тип фундамента. Поэтому для дальнейшего расчета принимаем - свайный фундамент из забивных свай длиной 7 м и сечением 0,3х0,3 м.

6. Свайный фундамент под среднюю колонну (№2)

Нагрузка на обрез фундамента: N=2360 кН, М=36 кНм.

Обрез фундамента на отм. -0,15 м.

Определение глубины заложения ростверка.

Из условия продавливания высота ростверка должна быть >450мм. Принимаем высоту ростверка 450мм. Тогда глубина заложения ростверка d1=1,05 м.

Принимаем сваи длиной 7 м и сечением 30х30 см.

Определение несущей способности сваи.

Несущая способность висячей сваи определяем аналогично предыдущему типу по формуле:

Рис.14

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по табл.VI.1 приложения VI [3]: R=7300 кПа .

По табл. VI.2 приложения VI [3] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи: : f1=30,2 кПа (l1=2,1 м);

f2=36,87 кПа (l2=3,57 м);

f3=49,3 кПа (l3=4,9 м);

f4=57,5 кПа (l4=6,05 м);

f5=61,2 кПа (l4=7,42 м).

Площадь сечения сваи:

Периметр ствола сваи:

По табл. VI.3 приложения VI [3]:

Несущая способность сваи:

Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле:

,

где ,

n=1,1 - коэффициент перегрузки;

dp=1,05 м - глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

г0=20 кН/м3 - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

- площадь ростверка (a=3d=0.9 м, d=0,3 м - размер поперечного сечения сваи );

гk=1,4 - коэффициент надежности;

- расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента;

Требуемое количество свай:

. Принимаем 4 свай и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.

Рис.15

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи:

,

где ;

Проверим выполнение условия:

.

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 4 свай.

Конструирование ростверка.

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм и размерами в плане 1,5х1,5 м. Материал ростверка - бетон кл. В20.



Рис.16

7. Свайный фундамент под угловую колонну (№3)

Нагрузка на обрез фундамента: N=1280 кН, М=206 кНм.

Обрез фундамента на отм. -0,15 м.

Определение глубины заложения ростверка.

Из условия продавливания высота ростверка должна быть >450мм. Принимаем высоту ростверка 450мм. Тогда глубина заложения ростверка d1=1,05 м.

Принимаем сваи длиной 7 м и сечением 30х30 см.

Определение несущей способности сваи.

Несущая способность висячей сваи определяем аналогично предыдущему типу по формуле:

Рис.17

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по табл.VI.1 приложения VI [3]: R=7300 кПа .

По табл. VI.2 приложения VI [3] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи: : f1=30,2 кПа (l1=2,1 м);

f2=36,87 кПа (l2=3,57 м);

f3=49,3 кПа (l3=4,9 м);

f4=57,5 кПа (l4=6,05 м);

f5=61,2 кПа (l4=7,42 м).

Площадь сечения сваи:

Периметр ствола сваи:

По табл. VI.3 приложения VI [3]:

Несущая способность сваи:

Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле:

,

где ,

n=1,1 - коэффициент перегрузки;

dp=1,05 м - глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

г0=20 кН/м3 - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

- площадь ростверка (a=3d=0.9 м, d=0,3 м - размер поперечного сечения сваи );

гk=1,4 - коэффициент надежности;

- расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента;

Требуемое количество свай:

. Принимаем 2 сваи и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.

Рис.18

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи:

,

где ;

Проверим выполнение условия:

.

.

Условие не выполняется поэтому принимаем nc=4

Проверим выполнение условия:

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 4 свай.

Конструирование ростверка.

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм и размерами в плане 1,5х1,5 м. Материал ростверка - бетон кл. В20.

Рис.19

Список использованных источников

СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1986. 40 с.

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

Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1986. 173 с., ил.

Потапов С.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. Методические указания к выполнению курсового проекта. - СГТУ, 1992. 27 с.

Далматов Б.И. механика грунтов, основания и фундаменты. - 2-е изд. перераб. п доп. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1988. - 415 с. ил.

Приложение

Ведомость курсового проекта

№ п/п	Формат	Наименование	Кол-во	Примечание
1	А-4	Пояснительная записка	35
2	А-1	Графическая часть	1

...