Проектирование фундаментов одноэтажного промышленного здания каркасного типа в городе Красноярск

5.6 Проверка расчетной нагрузки, передаваемой на сваю и уточнение количества свай

Фундамент Ф-2

Расчетная нагрузка, приходящаяся на отдельную сваю в кусте, в общем случае, когда моменты действуют в направлениях 2-х осей.

где GIp - расчётный вес ростверка и грунта на его обрезах

y, x - расстояние от главных осей плана свай до оси рассчитываемой сваи, м

yi, xi - расстояние от главной оси до оси каждой сваи, м

NI - расчетная вертикальная нагрузка на фундамент, кН

n - количество свай в кусте

Mx, My - расчетные моменты относительно осей х и у, кНм

Nmax=((1728+114,1)/4)+(101,95*0,45/(4*0,45*0,45))=517,2 кН<Fd=842,4кН

Nmin =((1728+114,1)/4)-(101,95*0,45/(4*0,45*0,45))=403,9кН>0

Условие выполняется.

Фундамент СФ-4

Nmax =((1728+156,5)/6) + (101,95*1,1/(3*1,1*1,1 +3*0,1*0,1)) + (174,18*0,9/(4*0,9*0,9)) = 455,9 кН<Fd =748,6кН

Nmin = ((1728+156,5)/6) - (101,95*1,1/(3*1,1*1,1 + 3*0,1*0,1))-(174,18*0,9/(4*0,9*0,9)) = 297,9 кН >0

Условие выполняется.

Фундамент СФ-5

Nmax=((1728+114,1)/4)+(101,95*0,45/(4*0,45*0,45))=517,2 кН<Fd=849,8кН

Nmin =((1728+114,1)/4)-(101,95*0,45/(4*0,45*0,45))=403,9кН>0

Условие выполняется

Фундамент СФ-8

Nmax =((518,4+163)/6)+(112,2*0,9/(4*0,9*0,9+2*0,3*0,3)) +(104,8*0,85/(3*0,85*0,85+3*0,05*0,05))=174,64 кН<Fd=850,4кН

Nmin =((518,4+163)/6)-(112,2*0,9/(4*0,9*0,9+2*0,3*0,3)) -(104,8*0,85/(3*0,85*0,85+3*0,05*0,05))=52,48кН >0

Условие выполняется.

5.7 Расчет свайных фундаментов по деформациям

В целом расчет повторяет расчет фундаментов мелкого заложения. Осадка свайных фундаментов определяется одним из методов механики грунтов, как для условного фундамента на естественном основании в соответствии со СП 224.13330.2011.

Расчет свай и свайных фундаментов по деформациям следует производить исходя из условия SSu, Su=8cм.

Фундамент СФ-4

bусл =0,5*а +а+0,5*а=0,5*1,1+1,1+0,5*1,1 =2,2 м

lусл =0,5*а+а+а+0,5*а=0,5*0,9+0,9*2+0,5*0,9= 2,7 м

dусл = lcв+ dусл -0,3=6+1,5-0,3=7,2 м

Среднее давление по подошве условного фундамента вычисляется по формуле:

где Aусл - площадь условного фундамента, м2

Gр.гр = 2,4*1,5*1,8*21 = 136,08 кН

Gсвай = 0,3*0,3*5,7*25*6 = 76,95 кН

Gгр = (2,7*2,2*7,2-2,4*1,5*1,8)*15,7 = 569,75 кН

гср - осредненный удельный вес пластов грунтов, входящих в состав массива

гср = (15,92*6,5+14,54*1,2)/(1,2+6,5)= 15,7

Р = (1728+136,08+76,95+569,75)/2,2*2,7= 422,69 кПа

5.8 Расчет осадок свайного фундамента

Расчет производится исходя из условия:

S < Su

где S - совместная деформация основания и сооружения

Su - предельное значение совместной деформации свайного основания и сооружения, для производственных и гражданских одноэтажных и многоэтажных зданий с полным железобетонным каркасом, Su

Осадка условного фундамента определяется методом послойного суммирования. Осадка фундамента определяется по формуле:

Расчет осадки условного фундамента ведется в табличной форме:

5.9 Конструктивный расчёт свайных фундаментов

Расчет на продавливание колонной ростверка

Расчёт производится для фундамента СФ-4:

На продавливание колонной ростверк рассчитывается по формуле:

где N -- расчетная продавливающая нагрузка, равная удвоенной сумме реакций всех свай, расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны за пределами нижнего основания пирамиды; подсчитывается от усилий, действующих в плоскости верха фундамента

h0 -- рабочая высота ростверка, принимаемая от верха нижней рабочей арматурной сетки до дна стакана при сборной колонне и до верха ростверка при монолитной и стальной колонне, h0=1,45м

bс, dc -- ширина и высота сечения колонны 0,5х0,8м

с1, с2 -- расстояния от соответствующих граней колонн до внутренних граней каждого ряда свай, принимаемые от 0,4h0 до h0

б1, б2--безразмерные коэффициенты, равные бi = h0 / ci и принимаемые от 2,5 до 1

Rbt -- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению

N=2*7500*1,45*(1*(0,5+0,7)+1*(0,8+0,6))=56550 кН

Расчетные усилия в сваях от нагрузок в уровне верха ростверка

N=1728/6+(101,95*1,1/(3*1,1*1,1+3*0,1*0,1))+(174,18*0,9/(4*0,9*0,9))=367,02кН

Расчетное продавливающее усилие, действующее на ростверк

?Npl =2*367,02=734,05 кН

N > Npl - условие выполнено

6. Подбор сваебойного оборудования

Минимальная энергия удара вычисляется по формуле:

где а - коэффициент, принимаемый равным 25 Дж/кН

Fd - расчётная нагрузка, допускаемая на сваю, кН

Э=1,75*25*748,6=32751,25 Дж=32,75 кДж

Согласно полученному результату выбираем трубчатый дизель-молот С-995

Характеристики дизель-молота:

вес молота 2,6 т;

вес ударной части 1,25 т;

расчетная энергия удара 33 кДж

Проверка пригодности принятого молота по условию:

где Gh - полный вес молота, кН

Gb - вес сваи, наголовника и подбабка, кН (11,34 кН+ 3кН =14,34кН)

Эр - расчётная энергия удара для трубчатых дизель-молотов:

G'h - вес ударной части молота, кН

hм - фактическая высота падения ударной части молота, м (3м)

Km - коэффициент принимаемый Km=6

Определение расчетного отказа производится по формуле:

где Fd - несущая способность сваи по грунту, кН

Эр - расчетная энергия удара, принимаемая для трубчатого дизель-молота 0,9Эпас., кДж

n - коэффициент, принимаемый для ж/б свай равным 1500 КПа

А - площадь поперечного сечения свай, м2

Gn - полный вес молота, кН

g - вес сваи с наголовником, кН (вес наголовника допускается принимать равным 3 кН)

e=(37,8*1500*0,09/(748,6*(748,6+1500*0,09))*((12,5+0,2*14,34)/(12,5+14,34)=0,04

7. Технико-экономическое сравнение вариантов

Экономическая оценка рассмотренных в проекте решений дается на основании укрупненных расценок на производство работ и стоимости видов фундаментов и искусственных оснований. Подсчитываются необходимые объемы работ для всех рассчитанных в каждом варианте фундаментов и оснований.

Технико-экономическая оценка вариантов

Вывод: В данных инженерно-геологических условиях наиболее экономичным по стоимости является вариант № 1 (фундаменты мелкого заложения).

Литература

1. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений.

2. Основания, фундаментыи подземные сооружения. Под ред. Зубкова В.Е. Справочник. М.,Стройиздат, 1985г.

3. СП 27.13330.2011. Свайные фундаменты.

4. Основания и фундаменты. Под ред. Шевцова Г.И. Справочник. М.,Высшая школа,1991г.

5. Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий. Под ред. Вахненко П.Ф. Справочник. Киев, Будивельник, 1988г.

Аннотация

В данном проекте рассмотрено проектирование фундаментов одноэтажного промышленного здания каркасного типа в городе Красноярск.

Приведены примеры расчета фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов.

Принимаем фундаменты мелкого заложения, так как они более дешевые, и в данных условиях строительства свайные фундаменты нерациональны.

Размещено на Allbest.ru