Вариантное проектирование фундаментов промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ

Череповецкий государственный университет

Инженерно-экономический институт

Кафедра строительных конструкций и архитектуры

Курсовой проект

Вариантное проектирование фундаментов промышленного здания

Выполнила: Лапичева М.Ю.

Группа: 5ЗСП-51

Проверил: Адигамов Р.Ш.

Череповец 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

• Введение
• 1. Задание на проектирование
• 2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
• 2.1 Построение геологического разреза
• 2.2 Определение наименования грунтов, их состояния, величины условного расчетного сопротивления
• 2.3 Оценка геологического строения площадки
• 3. Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания
• 4. Определение нагрузок на фундамент
• 5. Фундамент мелкого заложения на естественном основании

5.1 Определение глубины заложения фундамента

5.2 Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания

5.3 Основные указания к конструированию

5.4 Расчет конструкций фундамента

5.5 Сметная стоимость возведения фундамента

• 6. Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой
• 6.1 Расчет столбчатого фундамента
• 6.2 Расчет конструкций фундамента
• 6.3 Проектирование песчаной подушки
• 6.4 Сметная стоимость возведения фундамента
• 7. Фундамент глубокого заложения
• 7.1 Определение основных размеров
• 7.2 Расчет железобетонного ростверка
• 7.3 Сметная стоимость устройства фундамента
• 8. Технико-экономическое сравнение вариантов
• 9. Расчет оснований по деформациям
• 9.1 Расчет осадки методом послойного элементарного суммирования
• 9.2 Определение деформационных характеристик грунтов, входящих в сжимаемую толщу
• 10. Выбор сваебойного оборудования
• Список литературы


ВВЕДЕНИЕ

В связи с интенсификацией народного хозяйства на основе широкого внедрения достижений науки и техники, большое внимание уделяется капитальному строительству, составной частью которого является фундаментостроение. При этом предполагается использование последних достижений науки и техники для совершенствования конструкций и технологии возведения фундаментов, что позволит повысить их надежность и снизить стоимость строительства в целом.

В курсовом проекте по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», необходимо разработать подземную часть промышленного здания на основе существующих методов расчета по предельным состояниям с учетом действующих нагрузок, инженерно-геологических, климатических условий площадки строительства. При этом рассматривается ряд возможных вариантов конструкций фундаментов, подготовки оснований, проводится их технико-экономическое сравнение. Оптимальное решение одновременно должно обеспечивать наиболее полное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, отвечать требованиям нормальной эксплуатации сооружения и иметь наименьшую стоимость.



1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

В задании содержатся:

а) схематические чертежи сооружения - план, разрез с указанием параметров здания (рис. 1);

б) значения нормативных нагрузок и воздействий на проектируемый фундамент в основном сочетании;

в) нормативная глубина сезонного промерзания грунтов;

г) места расположения разведочных скважин и шурфов с указанием их номера;

д) разрезы по скважинам с указанием абсолютных отметок инженерно-геологических элементов, положения уровня грунтовых вод;

е) данные о физических и механических свойствах грунтов (табл. 1, 2).

В соответствии с заданием необходимо запроектировать фундаменты по оси А-11 двух пролетного промышленного здания, представленного на рис. 1.. Пролет l₁ = l₂ = 30,0.м, шаг колонн 1₂=6 / 12,0 м, размеры сечения колонн крайних h_С х b_С=1,3м х 0,5 м, средних - 1,9м х 0,6м. Нормативные значения вертикальной сосредоточенной силы, изгибающего момента, поперечной силы расчетного фундамента в основном сочетании соответственно N= 3488 кН, М = 95 кНм, Q = 14 кН. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_fr = 2,2 м.

Таблица 1



Таблица 2

Рис. 1



2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1 Построение геологического разреза

Построение геологического разреза производилось в следующей последовательности:

l. Ha миллиметровой бумаге были нанесены оси скважин при известном расстоянии между ними. Горизонтальный масштаб М_г 1:500.

2. На оси скважин нанесены вертикальные абсолютные отметки поверхности грунта, подошвы каждого ИГЭ, уровень грунтовых вод, которые были приняты из задания по данным бурения скважин. Вертикальный масштаб М_В 1:100.

3. Отметки, соответствующие одинаковым слоям грунта, соединены прямыми линиями.

4. Из условия нулевого объема земляных работ на площадке строительства производится планировка участка и устанавливается абсолютная планировочная отметка, равная 143,4 м.

5. На геологический разрез наносятся контуры здания с указанием расчетных цифровых осей.

Для данной строительной площадки геологический разрез построен на рис. 2.

2.2 Определение наименования грунтов, их состояния, величины условного расчетного сопротивления

Для каждого пласта грунта по данным лабораторных испытаний определяется тип, вид, разновидность и условное расчетное сопротивление по таблицам ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. - М., 1995 и СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений». М., Стройиздат, 1985.

Предварительно, тип грунта можно определить по таблице данных о свойствах грунтов. Если значения характерных влажностей щ_L и щ_р в таблице отсутствуют или равны нулю, то исследуемый грунт классифицируется как песок. Рассмотрим грунты, данные о свойствах которых представлены в таблице 1.

Образец грунта №5 скважина 1

Тип песка определяется по гранулометрическому составу, приведенному в соответствующей строке исходных данных о свойствах грунтов.

В исследуемом грунте вес частиц крупнее 0,25 мм составляет 12,3% + 31,9% + 22,8% = 67%, что больше 50%. Таким образом, данный песок - средней крупности.

Вид песка определяется по коэффициенту пористости. Дополнительно вычисляется коэффициент пористости

По таблице ГОСТ 25100-82 для песка средней крупности рассчитанное значение находится в пределах 0,55< 0,66 < 0,7. Следовательно, исследуемый песок - средней плотности.

Разновидность песка определяется по степени влажности, как

,

что в соответствии с ГОСТ 25100-82 находится

в интервале 0,8< 0,99 <1 . Следовательно, песок насыщенный водой.

В соответствии с табл. 2 приложения 3 [6] при е = 0,67 условное расчетное сопротивление для песка средней крупности, средней плотности R₀ = 400 кПа.

Полное наименование - песок средней крупности средней плотности насыщенный водой.

Образец грунта №2 скважина 2.

Для определения типа грунта вычисляется число пластичности

I_Р = _l - _р = 23,5 - 17 = 6,5,

что находится в соответствии с ГОСТ 25 100-82 в пределах 1 до 7.

Следовательно, исследуемый грунт - супесь.

Разновидность грунта определяется по показателю текучести

,

что находится в соответствии с ГОСТ 25 100-82 в пределах -0,25 < 0.

Следовательно, исследуемая супесь - твердая. Дополнительно вычисляется коэффициент пористости

В соответствии с табл. 3 прилож. 3 [6] при I_L = - 0,25 и е = 0,56 условное расчетное сопротивление R₀ = 285 кПа.

Полное наименование исследуемого грунта: супесь твердая.

Образец грунта №3 скважина 2.

I_P = 34,3 - 18,0 = 16,3,

что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 7 < 16,3< 17, следовательно, исследуемый грунт - суглинок.

,

что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 0,50 < 0,74< 0,75. Следовательно, суглинок мягкопластичный.

.

В соответствии с табл. 3 приложения 3 [6] при I_р = 0,169 и е=0,67 условное расчетное сопротивление R₀ = 193 кПа.

Полное наименование исследуемого грунта: суглинок мягкопластичный.

Образец грунта №4 скважина 1.

I_P = 40,8 - 19,8 = 21,

что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 21 > 17, следовательно, исследуемый грунт - глина.

,

что находится в соответствии с ГОСТ 25100-82 в пределах 0,25 < 0,31< 0,50. Следовательно, глина тугопластичная.

В соответствии с табл. 3 приложения 3 [6] при I_р = 21 и е = 0,55 условное расчетное сопротивление R₀ = 488 кПа.

Полное наименование исследуемого грунта: глина тугопластичная.

Каждый слой грунта на геологическом разрезе заштрихован в соответствии с принятыми условными обозначениями. На этот же разрез вписаны значения физических и механических характеристик грунтов. Справа от геологического разреза построена эпюра условных расчетных давлений (эп. R₀ ).

2.3 Оценка геологического строения площадки

Из построенного на рис. 2 геологического разреза следует, что грунты строительной площадки имеют слоистое напластование с согласным залеганием слоев, близких к горизонтальным и выдержанных по мощности.

Напластование грунтов по оси проектируемого фундамента. С поверхности залегает насыпь мощностью 0,9 м абсолютная отметка кровли слоя 144,30 м, подошвы 143,40 м (срезается при строительстве). Далее залегает слой супеси твердой мощностью 1,1 м абсолютная отметка кровли слоя 143,40 м подошвы 142,30 м. Ниже залегает слой суглинка мягкопластичного мощностью 2,6 м абсолютная отметка кровли слоя 142,30 м подошвы 139,70 м. Далее залегает слой глины тугопластичной мощностью 8,2 м абсолютная отметка кровли слоя 139,70 м подошвы 131,50 м. Ниже залегает слой песка средней крупности мощностью 2,2 м абсолютная отметка кровли 131,50 м, подошвы 129,30 м.

В толще грунтов залегают грунтовые подземные воды с абсолютной отметкой уровня 142,3 м. Подземные воды неагрессивны к бетону.

По предварительным данным слой суглинка мягкопластичного может быть использован в качестве естественного основания фундамента.



Рис. 2 Геологический разрез по скважинам



3. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ И ВЫБОР ТИПА ОСНОВАНИЯ

Рассматриваются следующие варианты решений: фундамент в открытом котловане на естественном основании, замена слабых грунтов основания песчаной подушкой, фундамент глубокого заложения.



4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТЫ

В задании на курсовое проектирование в учебных целях приводятся только основные сочетания нормативных нагрузок, действующих на фундамент в уровне обреза и соответствующих максимальным значениям нормальной силы. Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке г_f, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию и принимаемый:

а) при расчете на прочность и устойчивость в соответствии с пп. 2.2, 3.4, 3.7, 3.11, 4.8, 5.7, 6.11, 7.3, 8.7 [5];

б) в расчетах по деформациям - равным единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

а) первой группы: по прочности материала свай и свайных ростверков; по несущей способности грунта основания свай, по устойчивости грунтового массива со свайным фундаментом коэффициент надежности по нагрузке приближенно принимается равным г_f =1,1....1,2;

б) второй группы: по осадкам основания свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай (горизонтальным и_р, углами поворота головы свай ш_р) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов, по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов (не производится), г_f = 1.0. Расчет фундаментов мелкого заложения и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

а) первой группы: по несущей способности грунта основания фундаментов (в курсовом проекте не производится), по прочности и раскрытию трещин тела фундамента;

б) второй группы: по деформациям (осадкам, прогибам), г_f =1,0

5. ФУНДАМЕНТ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ.

5.1 Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов определяется в соответствии с указаниями пунктов 2.25-2.33 СНиП 2.02.01-83 [6] с учетом глубины сезонного промерзания грунта, положения УГВ, теплового режима, конструктивных особенностей сооружения.

Максимальная из полученных выше величин откладывается в масштабе по расчетной оси, и проверяются свойства грунта, на который будет опираться подошва фундамента. Если данный грунт имеет небольшое расчетное сопротивление (ил, торф, насыпной грунт, растительный слой), а близко залегает более прочный слой, в ряде случаев целесообразно заглубить фундамент в этот слой, что позволит уменьшить размеры его подошвы. Принятая глубина заложения фундамента не должна находиться на границе двух слоев грунта. В таком случае необходимо заглубить фундамент в нижележащий слой не менее чем на 0,2 м.

Для данного курсового проекта нормативная глубина сезонного промерзания грунтов d_f = 2,2 м. Расчетная глубина сезонного промерзания грунтов определяется как

d_f = К_{h ?}d_fa,

где K_h - коэффициент влияния теплового режима сооружения, принимаемый:

для наружных фундаментов отапливаемого здания по табл. 1 [6];

для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий K_h =1,1.

С учетом этого d_f = 2,2?1,1 = 1,76 м.? 2,4 м.

Из конструктивных требований при отсутствии подвала или технического подполья, минимальная глубина заложения столбчатого фундамента под железобетонную колонну d_к определяется из условия

d_к =h_f + 0,2+0,05 м,

где h_f, - глубина заделки колонны в фундамент, в данном случае h_f, =1 м;

0,2 - минимальная толщина дна стакана, м.

Тогда d_к = 1 + 0,2+ 0,05 = 1,25 м.

Максимальной является величина d_f, =2,4 м, которую и откладываем на геологическом разрезе от отметки планировки (рис. 3). Подошва фундамента в этом случае имеет абсолютную отметку 141 м и опирается на слой суглинка мягкопластичного I_L = 0,74.

В соответствии с пп. 2.29-2.31 СНиП [6] проверяется условие недопущения морозного пучения грунтов основания. Для этого вычисляется глубина расположения уровня подземных вод

d = 143,4 - 142,3 = 1,1 м, и величина

d_f + 2,0 = 2,4 + 2,0 = 4,4 м.

В данном случае d = 1,1 м < d_f + 2,0м = 4,4 м. По таблице 2 [6] в таких условиях для суглинка мягкопластичного с I_L = 0,74, глубина заложения фундамента д.б. не менее расчетной глубины промерзания d_f =2,4 м.

Окончательно с учетом всех требований глубины заложения фундамента принимается равной 2,4 .

Подошва фундамента в этом случае имеет абсолютную отметку 141 м и опирается на слой суглинка мягкопластичного с R₀=193 кПа.

Рис. 3 Схема к определению глубины заложения фундамента

5.2 Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания

Определение оптимальных размеров подошвы отдельных внецентренно нагруженных фундаментов под колонны производится методом последовательных приближений или с использование программы расчета на ЭВМ в следующем порядке:

а) Определяется требуемая площадь подошвы фундамента как центрально нагруженного.

,

где N ^P - расчетное значение вертикального усилия на обрез фундамента, которое определяется при коэффициенте надежности по нагрузке _f , принимаемым в расчете оснований по деформациям равным г_f =1 · N^P =3488 • 1 = 3488 кН;

R₀ - ориентировочное значение расчетного сопротивления грунта основания в уровне подошвы фундамента, определяемое, например, по эпюре R₀ геологического разреза, R₀=193 кПа;

d₁ - глубина заложения подошвы фундамента, d₁=2,4 м;

- осредненное значение удельного веса фундамента и грунта на его ступенях, = 20 кН/м³;

;

б) Определяются размеры подошвы фундамента в плане, как имеющего квадратную форму , размеры подошвы плитной части фундаментов обычно принимаются кратными 0,1 м (0,3 м, если предполагается использование унифицированной щитовой опалубки);

в) Уточняется величина расчетного сопротивления грунта основания для квадратного фундамента с шириной подошвы b=4,9 м по формуле 7 [6]

,

где г_c1 , _с2 - коэффициенты условий работы принимаемые по табл. 3 [6], г_c1 =1,1, _с2 =1,0;

k - коэффициент надежности,k =1,0;

М, М_q, М_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [6] в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта основания фундамента, для суглинка мягкопластичного при ц_II = 16⁰: М = 0,36; М_q = 2,43; М_c = 4,99;

К_z - коэффициент, принимаемый равным при b < 10м - К_z = 1;

г_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента.

При наличии подземных вод г определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле

:

для суглинка

- то же, залегающих выше подошвы фундамента

;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего ниже подошвы фундамента, с₁₁= 12 кПа;

d_b - глубина подвала, в курсовом проекте для бесподвального здания d_b=0

b - ширина подошвы фундамента, b =4,9 м.

.

Т.к. подсчитанное значение R не существенно отличается от R₀ = 193 кПа (менее 10%), перерасчет размеров подошвы квадратного фундамента не проводим.

г) Вычисляется эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента как

,



где М_х - расчетное значение суммарного изгибающего момента, передаваемое фундаментом на основание в уровне подошвы, кН·м;

,

где М^P, ^P - соответственно расчетные значения изгибающего момента и поперечного усилия в основном сочетании при г_f=1,

М^P = 1 95 = 95 кН·м;

Q^Р = 14 1 = 14кН;

d₁ = 2,4м.

Тогда М_х = 95 + 14 2,4 = 128,6 кН · м.

N - расчетное значение вертикальной нагрузки на основание, включая вес конструкций фундамента, грунта на его ступенях и т.п., кН

N = N^P + G,

где N^P = 3488 кН;

G - расчетное значение вертикального усилия от веса конструкций фундамента и грунта на его ступенях, ориентировочно, при г_f = 1 ,

.

Окончательно N= 3488 + 1152,48 = 4640,48 кН.

Тогда эксцентриситет вертикальной нагрузки

Поскольку e_x=0,03 м <0,033b=0,0334,9=0,16 м, то оставляем квадратную в плане подошву фундамента, а краевые давления можно не проверять.

д) Проверяются напряжения под подошвой фундамента

где А - площадь подошвы фундамента, А = 4,9 ² = 24,01 м².

Условие выполняются, а недонапряжение составляет

,

что меньше 10%. Следовательно, фундамент запроектирован экономично.

Окончательно принимается фундамент с габаритами подошвы l = b = 4,9 м, h₁=2,4м.

В данном случае несущим слоем является суглинок мягкопластичный с условным расчетным сопротивлением R₀ =192 кПа, который подстилается глиной тугопластичной с R₀ = 488 кПа, т.е. более прочным. Поэтому проверку подстилающего слоя выполнять не требуется.

5.3 Основные указания к конструированию

При известной высоте фундамента, размерах подошвы определяются параметры его подколонной и плитной части с учетом следующих указаний [4, 7].

1. При назначении размеров подколонной части учитывается, что толщина стенок неармированного стакана поверху принимается не менее 200 мм, толщина армированного стакана назначается расчетом, но не менее 150 мм [2, 7]. Размеры стакана принимаются больше размера колонны в плане понизу на 100 мм, поверху на 150 мм. Толщина дна стакана назначается по расчету, но не менее 200 мм.

2. Высота ступеней принимается по табл. 4.22[7] в зависимости от высоты плитной части фундамента.

3. Максимальный вынос нижней ступени жесткого фундамента вычисляется по формуле l = k•h₁, где значение коэффициента k в курсовом проекте ориентировочно принимается равным k = 2,0.

4. Рекомендуемый класс бетона для монолитных железобетонных фундаментов В 12,5, В 15, В 20.

5. Размеры ступеней плитной части фундамента принимаются кратными 0,1 (0,3 м, если предполагается использование унифицированной щитовой опалубки).

6. Замоноличивание колонны производится бетоном класса не ниже, В 15.

7. Армирование подошвы осуществляется сетками из арматуры периодического профиля классов A-II и A-III. Расстояние между осями рабочих стержней составляется 200 мм, диаметр их при длине до 3 м - не менее 10 мм, при большей длине - 12 мм. Диаметр продольных стержней подколонника принимается не менее 12 мм. Подколонники армируются продольными и поперечными стержнями, площадь сечений стержней определяется расчетом, который в курсовом проекте не производится.

8. Под монолитным фундаментом при любых грунтах предусматривается устройство сплошной бетонной подготовки толщиной 100 мм из бетона класса не ниже В 5.

5.4 Расчет конструкций фундамента

Расчет конструкций фундамента (плитной части и подколонника) производится по прочности и раскрытию трещин [4]. В курсовом проекте выполняется только проверка плитной части на продавливание [2].

При стаканном сопряжении колонны с фундаментом, если выполняются условия

h_b ? Н + 0,5(l_cf - h_с) или h_b ? H + 0,5(b_cf - b_c),

расчет тела на продавливание производится от нижнего обреза подколонника.

Здесь h_b - расстояние от дна стакана до подошвы фундамента, м;

Н - высота плитной части фундамента, м;

l_cf и b_cf - соответственно больший и меньший размер сечения подколонника, м;

h_c и b_c - соответственно больший и меньший размер сечения колонны в плане, м.

При этом условие прочности на продавливание имеет вид

N ? R_bt•b_т•Н₀,

где b_т - среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания, м, b_т = b_cf + Н₀;

Н₀ - рабочая высота сечения плитной части фундамента, м, исчисляемая до середины рабочей арматуры подошвы;

R_bt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельного состояния I группы, кПа, принимаемое с учетом коэффициента условий работы г_b2 =1,1;

N - расчетное значение продавливающей силы, кН.

Для центрально нагруженных фундаментов N = А_f0 • р₀,

внецентренно нагруженных N = А_f0 • p_max ,

где р₀, р_max - среднее или наибольшее краевое давление на грунт от расчетных нагрузок, кПа;

А_f0 - площадь нижнего основания пирамиды продавливания, м²;

A_{f 0}=0,5•b•(l-l_cf-2•H₀)-0,25•(b-b_cf - 2•H₀)².

Если h_b?Н + 0,5(l_сf -h_с ) или h_b ? Н + 0,5(b_cf - b_c) , тогда расчет тела фундамента на продавливание производится от дна стакана. Условие прочности на продавливание в этом случае записывается как

N ? R_bt•b_т•h_0b,

где N - расчетное значение продавливающей силы, N = А_f0 •p_max или

N = А_f0 •р₀ ,кН;

b,l - ширина и длина прямоугольной в плане подошвы фундамента, м;

h_оb - расстояние от дна стакана до середины рабочей арматуры подошвы, м;

b_m=b_h+b_0b.

A_f0=0,5•b•(l-l_h-2•h_0b)-0,25•(b-b_h-2•h_0b)²,

где l_h, b_h - соответственно больший и меньший размер дна стакана, м.

В рассчитываемом варианте (рис. 4), l = 4,9 м, b = 4,9 м,

H_f = 2,4 м, Н = 0,9 м,

h_с = 1,3 м, b_с= 0,5 м,

l_{с f} =1,9 м, b_сf =1,1м,

l_h =h_с+2•0,05 = 1,31 м, b_h =b_С +2•0,05 = 0,51м,

h_b = Н_f -1- 0,05 = 2.4 - 1 - 0,05 = 1,35 м,

h_0b =h_b - 0,046 = 1,35 - 0,046 = 1,3 м

(защитный слой бетона при наличии бетонной подготовки - 40 мм, диаметр рабочей арматуры подошвы фундамента при b = l = 4,9 м - 12 мм, расстояние от подошвы фундамента до центра арматуры - 46 мм),

R_bt = г_b2 • 750 = 1,1 • 750 = 853 кПа

для бетона класса В15 с учетом коэффициента условий работы г_b2 = 1,1,

р₀ = 193,27 кПа.

Проверяется выполнение условий

h_b ? Н + 0,5 (l_сf - h_с).

h_b = 1,35 м > H + 0,5(l_cf - h_с) = 0,9 + 0,5(1,9 - 1,3) = 1,2 м

и h_b = 1,35 м > H + 0,5(b_cf - b_c) = 0,9 + 0,5(1,1 - 0,5) = 1,2 м

Следовательно расчет тела фундамента на продавливание будет производиться от нижнего обреза подколонника из условия N ? R_bt•b_т•Н₀.

Тогда: Н₀ = 0,854 м;

b_т = b_cf + Н₀ = 1,1 + 0,854 = 1,954 м;

A_{f 0}=0,5•b•(l - l_cf - 2•H₀) - 0,25•(b - b_cf - 2•H₀)² = 0,5•4,9•(4,9 - 1,9 -

2•0,854) - 0,25•(4,9 - 1,1 - 2•0,854)² = 2,07 м²

N = А_f0 • р₀ = 2,07 • 193,27 • 1,1= 440,08 кН.

Проверяется соответствующее условие прочности.

440,08 < 853•1,954•0,854 = 1423,41 кН.

Условие выполняется. Следовательно, продавливание тела фундамента не происходит.

5.5 Сметная стоимость возведения фундамента

Объем земляных работ при разработке котлована.

м²

Расход монолитного бетона

V₂ =(4,9•4,9+3,7•4,0+2,5•3,0)•0,3+1,1•1,9•1,5 - (0,65•1,45+0,6•1,4)•1,05/2 =

16,09 м³

Расход бетона на устройство подготовки толщиной 100 мм.

V₃=5,1•5,1•0,1=2,6 м³

геологический промышленный нагрузка фундамент



Рис. 4. Монолитный фундамент под колонну

6. ЗАМЕНА СЛАБЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ПЕСЧАНОЙ ПОДУШКОЙ

В ряде случаев, когда основание сложено слабыми грунтами, имеющими недостаточно высокую прочность, экономически целесообразно искусственно улучшить их свойства. В курсовом проекте рассматривается один из способов искусственного улучшения грунтов основания - устройство песчаной подушки. Применение песчаных подушек позволяет: уменьшить глубину заложения фундамента, в этом случае подушка воспринимает нагрузку от фундамента и передает ее на более прочный, чем заменяемый нижележащий слой; уменьшить давление на слабый грунт основания путем распределения нагрузки от сооружения на большую площадь. Кроме этого, подушка препятствует выпиранию грунта из-под подошвы фундамента и уплотняет основание своим весом до возведения сооружения, благодаря чему уменьшается осадка.

В соответствии с рекомендациями [7] плотность грунтов в подушках назначается в зависимости от вида применяемых грунтов и должна быть не менее 0,95 максимальной плотности, получаемой опытным уплотнением грунтов с оптимальной влажностью в полевых или лабораторных условиях. При отсутствии результатов опытного уплотнения допускается плотность грунтов в сухом состоянии принимать не менее: для подушек из однородных крупных и средних песков -- 1,60 т/м³, неоднородных крупных и средних песков -1,65 т/м³».

Модули деформации грунтов в подушках, а также расчетные сопротивления основания принимаются, как правило, по результатам непосредственных их испытаний на опытных участках, а также по данным опыта строительства в аналогичных условиях. При отсутствии результатов непосредственных испытаний модули деформации грунтов в подушках в водонасыщенном состоянии и расчетные сопротивления допускается принимать по табл. 11.18 [8].

Параметры подушки назначаются и проверяются таким образом, чтобы давление, передаваемое на основание, не превосходило его расчетного сопротивления. При этом в соответствии с [7] ширина грунтовой подушки поверху должна быть не менее чем на 0,6 м больше ширины фундамента, понизу - не менее чем на 0,4 м.

В курсовом проекте в качестве материала песчаной подушки используется песок средней крупности средней плотности, угол обычно принимается равным 45⁰ .

Песчаные подушки устраиваются следующим образом: слабые грунты основания выбираются на некоторую проектную глубину и заменяются шлаком, укладываемым слоями толщиной 15-20 см. Каждый слой проливается водой для достижения оптимальной влажности и уплотняется.

6.1 Расчет столбчатого фундамента

В соответствии с геологическим разрезом, построенным на рис. 2, 3, глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения, определяемая по указаниям п. 2.25...33 [6] составляет d_l = 2,4 м. При этом основанием фундамента является слой суглинка мягкопластичного с условным расчетным сопротивлением R₀ = 193 кПа, подстилаемый более прочным слоем глины тугопластичной с R₀=488 кПа. В таких условиях целесообразно рассмотреть вариант устройства фундамента с заменой слабого грунта (суглинка мягкопластичного) песчаной подушкой, опирающейся на прочный грунт (глины тугопластичной). В качестве материала подушки принимается песок крупный средней плотности с R₀=400 кПа.

В процессе проектирования вначале определяются параметры фундамента, опирающегося на искусственно улучшенное основание в виде песчаной подушки в соответствии с последовательностью, приведенной в разделе 5. Глубина заложения подошвы фундамента в этом случае назначается, исходя из конструктивных требований и принимается равной

d_k = d₁ = h_f + 0,2 = 1,2 м.

С учетом этого

а) Определяется требуемая площадь подошвы фундамента как центрально нагруженного

;

б) Определяются размеры подошвы фундамента в плане, как имеющего квадратную форму

;

в) Вычисляется эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента

м,

где М_х = М^Р + Q^Р• d₁ = 1 • 95 + 1 • 14 • 1,2 = 111,8 кН•м;

N = N^Р + G = 3488 • 1 + 1 • 3,1² • 20 • 1,2 = 3718,64 кН

Поскольку е_х = 0,03 м < 0,033 • b = 0,033 • 3,1 = 0,102 м, принимается квадратная в плане подошва фундамента.

г) Вычисляются напряжения под подошвой фундамента

А = 3,1² = 9,61 м²;

Условие выполняются, а недонапряжение составляет

,

что меньше 10%. Следовательно, фундамент запроектирован экономично.

Окончательно принимается фундамент с габаритами подошвы l = 3,1 м, b = 3,1 м, h₁=1,2 м. Таким образом, принятые размеры фундамента удовлетворяют условиям, ограничивающим краевые давления и их соотношение.

Конструирование фундамента производится в соответствии с указаниями п. 3 раздела 5.

6.2 Расчет конструкций фундамента

Производится расчет тела фундамента на продавливание от дна стакана исходя из условия

N ? R_bt • b_m • h_ob,

где h_ob = h_b - 0,05 = 1,2 - 1 - 0,05 - 0,046 = 0,154 м;

b_m= b_h + h_ob = b_c + 2 • 0,05 + h_ob = 0,5 + 0,1 + 0,154 = 0,754 м;

A_fo = 0,5 • b • (l - l_h - 2 • h_ob) - 0,25 • (b - b_h - 2 • h_ob)² = 0,5 • 3,1 • (3,1 - 1,4

- 2 • 0,154) - 0,25 • (3,1 - 0,6 - 2 • 0,154)² = 0,96 м²;

R_bt = 750 кПа;

N = p₀ • A_fo = 1,1 • 386,95 • 0,96 = 371,47 кН.

N = 371,47 кН > 1,1 • 750 • 0,754 • 0,154 = 95,8 кН.

Условие не выполняется, значит, возможно, продавливание фундамента колонной. В связи с этим, необходимо увеличить рабочую высоту фундамента и добиться выполнения условия.

Выбираем фундамент с двумя ступенями высотой по 0,3 м, H_f = 1,8 м (рис.4).

Размеры подошвы фундамента в плане - 3,2х3,2 м, А = 3,2² = 10,24 м².

М_х = М^Р + Q^Р• d₁ = 1 • 95 + 1 • 14 • 1,8 = 120,2 кН•м;

N = N^Р + G = 3488 • 1 + 1 • 3,2² • 20 • 1,8 = 3856,64 кН

м,

поскольку е_х = 0,03 м < 0,033 • b = 0,033 • 3,1 = 0,102 м, принимается квадратная в плане подошва фундамента.

Напряжения под подошвой фундамента

Условие выполняются, а недонапряжение составляет

,

что меньше 10%. Следовательно, фундамент запроектирован экономично.

Выбираем условие необходимое для проверки на продавливание.

h_b = Н_f -1 - 0,05 = 1.8 - 1 - 0,05 = 0,75 м,

h_b = 0,75 м < H + 0,5(l_cf - h_с) = 0,6 + 0,5(1,9 - 1,3) = 0,9 м

h_b = 0,75 м < H + 0,5(b_cf - b_c) = 0,6 + 0,5(1,1 - 0,5) = 0,9 м

Следовательно, расчет тела фундамента на продавливание будет производиться от дна стакана исходя из условия

N ? R_bt • b_m • h_ob,

h_0b =h_b - 0,046 = 0,75 - 0,046 = 0,704 м,

b_m= b_h + h_ob = b_c + 2 • 0,05 + h_ob = 0,5 + 0,1 + 0,704 = 1,304 м;

A_fo = 0,5 • b • (l - l_h - 2 • h_ob) - 0,25 • (b - b_h - 2 • h_ob)² = 0,5 • 3,2 • (3,2 - 1,4

- 2 • 0,704) - 0,25 • (3,2 - 0,6 - 2 • 0,704)² = 0,28 м²;

R_bt = 750 кПа;

N = p₀ • A_fo = 1,1 • 376,59 • 0,28 = 116 кН.

N = 116 кН < 1,1 • 750 • 1,304 • 0,704 = 757,36 кН.

Условие выполнено, следовательно, продавливание фундамента колонной не произойдет.

Основные параметры монолитного фундамента на песчаной подушке представлены на рис. 5.

Рис. 5. Монолитный фундамент под колонну на песчаной подушке

6.3 Проектирование песчаной подушки

Задаемся ориентировочной толщиной h_п подушки из условия ее опирания на нижележащий слой глины тугопластичной с учетом заглубления на 0,4м (рис. 6). Тогда

h_п = 1,9 + 0,4 = 2,3 м.

Расчетное сопротивление глины R₀ = 488 > 400 кПа, значит, выполнять проверку подстилающего слоя не требуется.

Рис. 6. Замена слабого грунта основания песчаной подушкой

Размеры подошвы песчаной подушки принимаем в соответствии с [7], как минимально допустимые величины b_п = l_п = b + h • 0,4 = 3,2 + 2,3 • 0,4 = 4,1 м.

6.4 Сметная стоимость возведения фундамента

Объем земляных работ при разработке котлована:

м³.

Объем материала песчаной подушки:

м³.

Расход монолитного бетона:

V₃ =(3,2•3,2+2,2,•2,6)•0,3+1,1•1,9•1,2 - (0,65•1,45+0,6•1,4)•1,05/2=6,36м³.

Расход бетона на устройство подготовки толщиной 100 мм:

V₄ = 3,4 • 3,4 • 0,1 = 1,16 м³.



7. ФУНДАМЕНТ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

По конструктивным соображениям, условию производства работ принимается свайный фундамент с забивными железобетонными сваями и ростверком (возможны другие конструктивные решения свай и фундаментов глубокого заложения).

7.1 Определение основных размеров

Предварительно, на миллиметровой бумаге в масштабе М_в 1:100 строится геологическая колонка грунтов по оси проектируемого сооружения с указанием их мощности. По эпюре условных расчетных сопротивлений (эп.R₀) выбирается несущий (опорный) слой грунта с наибольшей величиной R₀ (обычно пески - гравелистые, крупные, средней крупности, глины и суглинки - твердые и полутвердые, тугопластичные, супеси - твердые). Далее производится определение основных размеров свайных фундаментов в соответствии с указаниями и рекомендациями, изложенными в [1,2,5,7].

Пусть требуется определить основные размеры свайного фундамента с забивными железобетонными сваями и ростверком для инженерно-геологических условий площадки строительства на рис. 2. Из эпюры следует, что опорным следует считать слой глины тугопластичной с наибольшим значением R₀= 488 кПа.

7.1.1 Устанавливается глубина заложения подошвы ростверка из конструктивных требований без учета сезонного промерзания грунтов, инженерно-геологических особенностей площадки строительства, положения УГВ. При этом в первом приближении высота ростверка назначается на 0,4 0,5 м больше необходимой глубины заделки колонны в фундамент h_f т. е.

d_K = h_f + 0,05 + (0,4 0,5) м

d_K = 0,85 + 0,05 + 0,5 = 1,4 м.

Размеры ростверка по высоте, как правило, принимаются кратными 0,1 м. Принимаем высоту ростверка, d₁ = d_K= 1,5 м. Полученная величина глубины заложения d₁ = 1,5 м откладывается в масштабе на схеме от планировочной отметки и устанавливается абсолютная отметка низа ростверка, равная 141,90 м.

7.1.2 Задаемся заглублением сваи в опорный (несущий) слой грунта на 0,5 м или 1,0 м в соответствии с п. 7.10 [5] и устанавливается по схеме ориентировочная расчетная длина сваи (h_Р), исчисляемая как расстояние от дна предполагаемого котлована до начала заострения. Таким образом, принимая заглубление сваи в слой глины тугопластичной на 1,0 м, получим

h_р = h₁ + h_зад = 1,2 + 1,0 = 3,2 м.

По ориентировочной расчетной длине, учитывая метод погружения, форму поперечного сечения, вид армирования, выбирается тип сваи (стандартная длина h_cт при минимальных размерах поперечного сечения). Забивные сваи подбираются, например, по таблице 8.1 [7].

Выбираем забивные сваи квадратного поперечного сечения с ненапрягаемой стержневой арматурой марки С-6-30, т.е. длиной h_cт = 6,0 м и размерами поперечного сечения 0,3x0,3 м. Назначается заделка верхних концов свай в ростверк. При действии вертикальных и незначительных горизонтальных нагрузок эта величина принимается, равной 30 см, (5 см свая и 25 см выпуски арматуры). С учетом этого вновь определяется расчетная длина сваи. В нашем случае

h_р = h_ст - 0,3м = 6,0 - 0,3= 5,7 м.



Рис. 7. Расчетная схема сваи

7.1.3 Определяется несущая способность сваи из условия прочности грунта по СНиП 2.02.03-85 [5] как

кН,

где _с - коэффициент условий работы сваи в грунте, _с = 1;

_cR, _cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи, по табл. 3 [5] _cR =1, _cf = 1;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, определяемое по табл. 1 [5]. Для глины тугопластичной при глубине погружения нижнего конца сваи равной 10,1 м, R = 3400 кПа;

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания мощностью h_i, по боковой поверхности сваи, принимаемое по табл. 2 [5] в зависимости от средней глубины расположения слоя грунта, кПа;

расчетное сопротивление слоя суглинка мягкопластичного с консистенцией I_L = 0,74 на глубине z₁ = 3,5 м будет f₁= 8,1 кПа, h₁ = 2,2 м;

расчетное сопротивление слоя глины тугопластичной с консистенцией I_L= 0,31 на глубине z₂ = 5,975 м равно f₂ = 40,85 кПа, h₂ = 2,75 м;

расчетное сопротивление слоя глины тугопластичной с консистенцией I_L= 0,31 на глубине z₃ = 8,725 м равно f₃ = 43,6 кПа, h₃ = 2,75 м;

расчетное сопротивление слоя песка мелкого средней на глубине равно f₅ = 45,4 кПа;

расчетное сопротивление слоя глины тугопластичной с консистенцией I_L= 0,215 на глубине равно f₆ = 65,6 кПа;

А - площадь поперечного сечения сваи, м²,

;

U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м, ;

.

7.1.4 Определяется расчетная нагрузка на сваю из условия прочности грунта

,

где _k - коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи и равный _k = 1,4.

.

7.1.5 Определяется несущая способность сваи, работающей на сжатие, по условию прочности материала

, кН,

где - коэффициент продольного изгиба, = 1;

_c - коэффициент условий работы, для свай сечением менее 30x30 см _с = 0,85;

_m - коэффициент условия работы бетона, для всех видов свай, кроме буронабивных, _m = 1,

R_b - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, принимаемое для свай из бетона класса В25 R_b = 14500 кПа;

А - площадь поперечного сечения сваи, м² ,

R_sc - расчетное сопротивление арматуры сжатию, кПа, в курсовом проекте принимается армирование сечения сваи 4 12 А-II, R_sc = 280000 кПа;

А_а - площадь сечения рабочей арматуры, м²,

,

.

В расчете окончательно принимается меньшая из полученных величин Р, F_dm, т.е. Р = 432,91 кН < F_dm = 1235,8 кН. Принимаем Р = 432,91 кН.

7.1.6 Определяется ориентировочно количество свай в фундаменте как

,

где 1,2 - коэффициент, увеличивающий число свай в фундаменте на 20% вследствие действия изгибающего момента и поперечной силы;

N^P - расчетное значение вертикальной нагрузки при коэффициенте надежности по нагрузке _f = 1,1.

Принимается n = 9.

7.1.7 Производится размещение свай, и определяются размеры ростверка в плане (рис. 8). Расстояние между осями свай принимается от 3d до 6d , где d - сторона сечения сваи. Оптимальным считается расстояние, равное 3d. Расстояние от края ростверка до внешней грани сваи назначается не менее 20 см. Размеры ростверка в плане должны быть кратными 0,1 м.

Рис. 8. Расположение свай в фундаменте



7.1.8 Проверяется нагрузка на угловые сваи фундамента, как наиболее нагруженные, по формуле

, кН,

где х - расстояние от главной оси до оси угловой сваи, м, х = 0,8 м;

G - расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях, кН, ориентировочно определяемая при _f = 1,1 как

кН;

М - расчетное значение изгибающего момента относительно главной оси подошвы ростверка, кН • м, при _f = 1,1 определяемое как

кН • м;

- сумма квадратов расстояний от главной оси до оси каждой сваи фундамента, м²,

кН.

кН.

Проверяется выполнение условий:

? 1,2P, = 472,86 кН < 1,2Р = 1,2 • 432,91 = 519,49 кН - условие выполняется.

> 0, = 425,6 кН > 0 - условие выполняется.

Так как недоиспользование несущей способности сваи равно

,

то принимаем количество свай n = 9 (рис. 8).

Не следует допускать недоиспользование несущей способности сваи более чем на 15%, перегрузку сваи от постоянных и длительных нагрузок более чем на 5%, от кратковременных нагрузок более чем на 20%.

7.1.9 Проверяются напряжения в грунте в плоскости нижних концов свай. При этом, свайный фундамент условно принимается за массивный жесткий фундамент глубокого заложения, контур которого ограничен сверху - поверхностью планировки, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай, с боков - вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней свай на расстоянии . Причем эта величина не должна превышать 2d в тех случаях, когда под нижним концом сваи залегают пылевато-глинистые грунты с показателем текучести J_L > 0,6 (d - диаметр или сторона поперечного сечения сваи).

Для слоистой толщи определяется осредненное значение угла внутреннего трения грунта

,

где _IIi, h_i - соответственно расчетное значение угла внутреннего трения и толщина каждого слоя грунта в пределах расчетной длины сваи, град., м.

В данном курсовом проекте толщина слоя суглинка мягкопластичного h₁ = 2,2 м, _II1 = 16⁰, толщина слоя глины тугопластичной h₂ = 5,5 м, _II2 = 18⁰.

Тогда

; tg 4,36⁰ ? 0,08.

Исходя из этого, размеры подошвы условного фундамента в плане определяются как (рис. 9)

b_усл = l_усл = 0,9 + 0,9 + 0,15 + 0,15 + 2 • 7,7 • 0,08 = 3,332 м;

Площадь подошвы условного фундамента

A_усл = l_усл • b_усл = 3,332 • 3,332 = 11,1 м².

Определяется давление под подошвой условного фундамента (в плоскости нижних концов свай) от действия расчетных нагрузок соответствующих II группе предельных состояний, т.е. при _f=1 по формуле

, кПа,

где N^P = 3488кН;

G - расчетная нагрузка от собственного веса свай, ростверка, фунта, столба воды в пределах условного фундамента, определяемая приближено для данных грунтовых условий как



.

G = 11,1 • (7,7+1,5) • 20 • 1 = 2042 кН.

С учетом этого .

Определяется расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (или в плоскости нижних концов сваи) по формуле 7[6}, которая в принятых для свайного фундамента обозначениях записывается, как

,

где _c1=1,2; k = 1,0; _с2 = 1,0; K_z = 1,0;

М, М_q, М_с - как и ранее, коэффициенты, принимаемые по табл. 4/6/в зависимости от угла внутреннего трения грунта основания условного фундамента, поскольку таковым является слой глины тугопластичной с = 18⁰, М = 0,43, М_q= 2,73, М_с = 5,31;

b_усл = 3,332 м;

- среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, определяемое как

;

_IIi, h_i - соответственно расчетное значение удельного веса и толщины каждого слоя грунта по высоте (h_p + d₁) условного фундамента, кН/м³, м,

При наличии подземных вод г определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле



;

для суглинка

для глины

кН/м³;

₁₁ - расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента, кН/м³, в нашем случае, для глины тугопластичной ₁₁= 9,48 кН/м³;

с₁₁ - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа, для глины тугопластичной с₁₁= 55 кПа.

Таким образом,

кПа

Проверяется выполнение условия p < R,

498,2 кПа < 685 кПа.

7.2 Расчет железобетонного ростверка

Расчет ростверка свайного фундамента производится на продавливание колонной, на продавливание угловой сваей, на поперечную силу в наклонных сечениях, на изгиб, на местное сжатие под торцом сборной колонны, на прочность сжатой части, на раскрытие трещин.



Рис. 9 Схема к определению размеров условного фундамента

В курсовом проекте производится только проверка ростверка на продавливание колонной по пирамиде, боковые стороны которой проходят от наружных граней колонны до внутренних граней сваи, наклонены к горизонтали под углом не более угла, соответствующего пирамиде с с = 0,4Н₀. Расчетная формула имеет вид



,

где N - расчетная продавливающая сила, равная, при внецентренно нагруженном фундаменте, удвоенной сумме реакций всех свай, расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. Подсчитывается от усилий, действующих в плоскости верха фундамента, кН, с учетом коэффициента надежности по нагрузке при расчете по I группе предельных состояний;

H₀ - рабочая высота ростверка, принимаемая при сборной колонне от дна стакана до верха нижней рабочей арматуры сетки, м, Н₀ = 0,40 м (рис. 10);

h_c, b_c - как и раньше длина, и ширина сечения колонны, h_c = 1,3 м, b_с = 0,5 м;

с₁, с₂ - расстояние от соответствующих граней колонн до внутренних граней ближайших свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания, м, принимаемые от 0,4H₀ до Н₀,

с₁ = 0,1 м, что меньше 0,4H₀ = 0,16 м, принимаем с₁ = 0,16 м,

с₂ = 0,5 м, что больше 0,4H₀ = 0,16 м и больше Н₀ = 0,40 м, принимаем с₂ = 0,4 м;

₁ , ₂ - безразмерные коэффициенты, равные = H₀/с_i и принимаемые от 2,5 до 1.

₁ = 0,4 / 0,16 = 2,5, ₂ = 0,4 / 0,4 = 1;

R_bt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, кПа, для предельного состояния I группы принимаемое с учетом коэффициента условий работы _в2 =1,1, для заданного в проекте класса бетона В15 R_bt = 750 • 1,1 = 825 кПа.

Реакция одной сваи фундамента может быть определена как

кН.

За пределами нижнего основания пирамиды продавливания, в данном случае, находится 3 сваи, поэтому расчетная продавливающая сила

N = P_ф • n • 2 = 449,23 • 3 • 2 = 2695 кН.

В правой части условия имеем

2 • 825 • 0,40 • [2,5 • (1,3 + 0,4) + 1 • (0,5 + 0,16)] = 3240,6 кН.

3240,6 кН > 2695 кН.

Условие выполняется, следовательно, продавливание тела ростверка колонной не произойдет.

Рис. 10 Схема к расчету на продавливание ростверка колонной

7.3 Сметная стоимость устройства фундамента

Объем земляных работ при разработке котлована:

м^3.

Расход монолитного бетона при устройстве ростверка:

V₂= 2,5 • 2,5 • 0,7 + 1,1•1,9•0,8 - (0,65•1,45+0,6•1,4)•1,05/2 = 5,11 м³.

Объем сборного железобетона сваи:

V₃ = 0,3 • 0,3 • 8 • 9 = 6,48 м³.

Расход бетона на устройство подготовки толщиной 100 мм:

V₄ = 2,7 • 2,7 • 0,1 = 0,73 м³



8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

В качестве критерия при оценке и выборе основного варианта фундаментов принимается наименьшие приведенные затраты. Показатель полных приведенных затрат определяется в общем случае с учетом себестоимости возведения фундаментов, капитальных вложений в материально техническую базу строительства, эксплуатационных затрат, фактора дефицитности материальных ресурсов и экономического эффекта, который может быть получен в случае сокращения продолжительности строительства.

...