Дано: ИГЭ-4 Супесь

Решение: 1) Определить вид и консистенцию данного грунта

Вид грунта определяется по числу пластичности:

Ip= WL -Wр =0,24 - 0,19 = 0,05

В соответствие с таблицей 3 данный грунт - супесь, т.к Ip =0,05 <0,07

Консистенцию грунта определяем по показателю текучести

IL=( W -Wр )/( WL -Wр )=(0,25-0,19)/(0,24-0,19) = 1,2

Вывод: В соответствие с таблицей 5, данный грунт - супесь текучая, т.к.

IL =1,2 >1

2) Определить коэффициент пористости и степень влажности грунта Коэффициент пористости грунта определяется по формуле:

е=[( сs/ с)(1+ щ)]-1

е=[( 2,67/1,95)(1+0,25)]-1=0,712

Степень влажности определяется по формуле:

Sr= щ* сs/e* сW = 0,25 * 2,67/0,712 * 1 = 0,94

Вывод: Sr=0,94 >0,8 исходя из этих условий в соответствие с таблицей 3.2, данный грунт непросадочный, насыщенный водой.

3)Найти удельный вес грунта во взвешенном состояние

Удельный вес грунта: ys= сs*10=2,67*10=26,7 kH/м3

Удельный вес воды: yw= сw *10=1*10=10 kH/м3

Удельный вес грунта, находящегося ниже уровня подземных вод, во взвешенном состояние определяется по формуле:

Yвзв= (ys-yw)/(1+е)=(26,7-10)/(1+0,712) = 9,75 kH/м3

4)Определить по СНиП 2.02.01-83 прочностные и деформативные характеристики грунта

С0= 8 kПа

?0= 9 град

Е0= 3 Мпа

5) Определить расчетное сопротивление грунта основания

Данный грунт- супесь, текучий, непросадочный, насыщенный водой.

Расчетное сопротивление R0 на данный грунт определим по СНиПу 2.02.01-83 табл.3 прил.3

Для данного грунта R0 = кПа

Слой 5

Дано: ИГЭ-5 Песок

Решение:

1) Определить наименование песчаного грунта

Частиц крупнее 2 мм - 9% , а в соответствие с таблицей 6 необходимо больше 25%, песок не гравелистый.

Суммарное количество частиц 0.5 мм: 9%+28%=37% а в соответствие с таблицей 6 необходимо больше 50%,значит песок не крупный.

Суммарное количество частиц крупнее 0,25 мм: 9% + 28% + 27%= 64 %, в соответствии с таблицей 6 данный песчаный грунт относится к пескам средней крупности, т.к. 64>50.

2) Определить коэффициент пористости и плотности песчаного грунта

Коэффициент пористости грунта определяется по формуле:

е=[( сs/ с)(1+ щ)]-1

е=[( 2,67/2)(1+0,24)]-1=0,6564

Вывод: В соответствие с таблицей 4 данный грунт - песок средней крупности, средней плотности, т.к. 0,60 ? е = 0,66 ? 0,8

3) Определить степень влажности песчаного грунта

Степень влажности определяется по формуле:

Sr= щ* сs/e* с? = 0,24* 2,67/0,66 * 1 = 0,978

Вывод: 0,8< Sr=0,978<1 исходя из этих условий в соответствие с таблицей, данный песчаный грунт, насыщенный водой.

4) Найти удельный вес грунта во взвешенном состояние

Удельный вес грунта: ys= сs*10=2,67*10=26,7 kH/м3

Удельный вес воды: yw= сw *10=1*10=10 kH/м3

Удельный вес грунта, находящегося ниже уровня подземных вод, во взвешенном состояние определяется по формуле:

Yвзв= (ys-yw)/(1+е)=(26,7-10)/(1+0,6554) = 10,088 kH/м3

5)Определить по СНиП 2.02.01-83 прочностные и деформативные характеристики грунта

С0= 1 kПа

?0= 33 град

Е0= 33 Мпа

6) Определить расчетное сопротивление грунта основания

Таблица 3.7 Сводная таблица характеристик грунтов	Механические	осн.	R0	кПа	-	225	320	-	400	Вывод: Грунты ИГЭ-2, ИГЭ-3, ИГЭ-5 подходят в качестве основания, т.к. R02 =225 кПа , R03 =320 кПа , R05 =400 кПа. Грунты ИГЭ-1, ИГЭ-4 не подходят в качестве основания, т.к. R01 =0 кПа , R04 =0 кПа
		проч-ностные	С0	к Па	10	10	30	8	1
			ц0	град.	26	18	19	9	1
		деформа-тивные	E0	М Па	4	11	16	3	33
			m0	1/Мпа	-	0,06	0,03	0,25	0,02
	Физические	индексационные	Sr	-	-	0,82	0,98	0,94	0,98
			IL	%	-	50	38,8	120	-
			IP	%	-	10	18	5	-
		производные	гвзв.	кН/ м3	-	9,49	10,1	9,75	10,1
			е	-	-	0,75	0,72	0,71	0,66
			d	т/м3	-	1,49	1,59	1,56	1,61
		допол-нит.	WP	%	13	18	19	19	-
			WL	%	17	28	37	24	-
		основные	W	%	25	25	26	25	24
			с	т/м3	1,7	1,87	2,0	1,95	2,0
			сs	т/м3	2,64	2,66	2,74	2,67	2,67
	Наименование грунта	Чернозем	Суглинок тугопластич., непросад.,насыщ.водой	Глина тугопласт., Непросадоч. насыщ.водой	Супесь текучая, Непросадоч., насыщ.водой	Песок ср.крупности, ср.плотности, непросад.,насыщ.водой
	Высота слоя	м	1,8	4,5	4,2	5,7	3,8
	№ ИГЭ	ИГЭ-1	ИГЭ-2	ИГЭ-3	ИГЭ-4	ИГЭ-5

Построение инженерно-геологического разреза

Данный грунт- средней крупности, средней плотности, насыщенный водой. Расчетное сопротивление R0 на данный грунт определим по СНИПу 2.02.01-83 табл.3 прил.3

Для данного грунта R0 = кПа

Определение плотности грунта в сухом состоянии и коэффициента относительной сжимаемости

ИГЭ-2 ,

ИГЭ-3 ,

ИГЭ-4 ,

ИГЭ-5 ,

В результате лабораторных исследований была составлена таблица физико-механических свойств грунтов.

Рис.3.3 Инженерно-геологический разрез

3.3 Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения

Определение глубины заложения фундамента

Определяем расчетную глубину промерзания df несущего слоя грунта по формуле

df = khdfn = 0,4?1,49 = 0,6 м,

где kf - коэффициент, учитывающий температурный режим здания, принимается по СНиПу 2.02.01-83 табл.1, kf = 0,4;

dfn - нормативная глубина промерзания грунта, определяется в зависимости от климатического района строительства по схематической карте, для г. Ижевск dfn = 1,49 м.

Определяем величину

df + 2 = 0,6 + 2,4 = 3 м. Т.к. dw = 11 м > df + 2 = 3 м,

для нашего несущего слоя - суглинок тугопластичный с показателем текучести грунта JL = 0,5 - глубина заложения фундамента d назначается не менее расчетной глубины промерзания грунта df.

Определяем глубину заложения фундамента d по конструктивным требованиям:

d = hподв + hсf + Hf - hц = 3,3 + 0,15 + 1,5 - 0,9 = 4,05 м,

где hподв - высота подвала, hподв = 3,3 м;

hсf - толщина конструкции пола подвала, hсf = 0,15 м;

Hf - высота фундамента

Вывод: т.к. расчётная глубина промерзания df грунта меньше, чем конструктивная глубина заложения d фундамента, то, в качестве расчётной глубины заложения фундамента принимаем большую из них, т.е. d = 4,05 м , Hf= 1,5 м; hц = 0,9 м.

Рис.3.4 Глубина заложения фундамента

Определение размеров подошвы фундамента Ф1

Дано: вертикальная нагрузка =1928,4 кН и момент =295 кН·м. Глубина заложения фундамента d=4,05 м. Грунт основания суглинок тугопластичный, угол внутреннего трения грунта ц=18 град; удельное сцепление С11 = 10 кПа, R0= 225 кПа.

Так как фундамент испытывает воздействие нормальной силы NII и изгибающего момента МII, он считается внецентренно нагруженным. Следовательно, фундамент проектируется прямоугольным в плане вытянутым в плоскости действия момента, при этом и соотношение размеров сторон подошвы фундамента принимается в пределах з = bf /lf = 0,6 ч 0,85. Принимаем з = 0,85. Исходя из принятого соотношения сторон, определяем предварительные (ориентировочные) размеры подошвы фундамента. Ширина подошвы фундамента bf определяется по формуле:



где гmt - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, гmt = 20 кН/м3.

Тогда длина подошвы фундамента lf определяется по формуле:

.

Полученные размеры подошвы фундамента bf и lf округляем кратно 0,3 м в большую сторону. Принимаем bf = 3,9 м и lf = 4,2 м.

Определяем соотношение длины здания или сооружения к его высоте L/H = 30/21=1,4 м .

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле:

где гс1 и гс2 - коэффициенты условий работы, гс1 = 1,2 и гс2 = 1,0 (принимаются по СНиПу 2.02.01-83 табл.№3); Мr, Мq, Мс - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения ц несущего слоя грунта, для ц = 18° - Мr = 0,43, Мq = 2,73, Мс = 5,31(табл.№4); kz = 1,0 т.к. ширина подошвы фундамента bf = 2,7 < 10 м; db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до уровня пола подвала, db = hподв- hц =3,3-0,9 = 2,4 м; г`II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды), определяется по формуле:



где гsb4 - удельный вес грунта ИГЭ-4 с учетом взвешивающего действия воды, определяется по формуле:

где гw - удельный вес воды, e4 = 0,71 - коэффициент пористости грунта ИГЭ-4;

гw = 10 кН/м3; гs4 = сs4?g = 2,67?10 = 26,7 кН/м3

- удельный вес твёрдых частиц грунта ИГЭ-4;

где d1 - приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяется по формуле:

где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, hs = 1,7 м; hсf - толщина конструкции пола подвала, hсf = 0,15 м; гсf - удельный вес конструкции пола подвала, для тощего бетона гсf = 22,0 кН/м3; г`II -осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, г`II = 18,7 кН/м3. Тогда

Определяем максимальное и минимальное краевое давление и среднее давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента в предположении линейного распределения напряжений в грунте.

где W - момент сопротивления подошвы фундамента, определяется по формуле:

Для исключения возникновения в грунте пластических деформаций проверяем выполнение следующих условий:

Все условия выполняются, следовательно, фундамент подобран правильно. Однако, в основании имеется значительное недонапряжение, составляющее, следовательно, фундамент запроектирован неэкономично, что недопустимо. Принимаем решение уменьшить размеры подошвы фундамента, приняв в качестве расчетных размеры плитной части равные: bf = 3,0 м и lf = 3,3 м.



Все условия выполняются, недонапряжение составляет около 3% < 10%, что допустимо, следовательно, фундамент запроектирован экономично. Принимаем решение принять в качестве расчетных размеров размеры плитной части равные bf = 3,0 м и lf = 3,3 м (рис.3.5).

Рис.3.5 Конструирование фундамента

Вычисление осадки фундамента.

Дано: Размеры подошвы фундамента bf lf = 3,0м3,3 м.

Глубина заложения фундамента d=4,05 м.

Основание фундамента сложено:

Несущий слой суглинок h2=4,5; Е0=11 Мпа; г2=18,7 кН/м3

Подстилаемый слой глина h3=4,2; Е0=16 Мпа; г3 =20 кН/м3.

Уровень грунтовых вод dw = 11 м.

Вычисляем ординаты эпюр природного давления уzg (вертикальные напряжения от действия собственного веса грунта) и вспомогательной 0,2уzg

Точка О - на поверхности земли

уzg = 0; 0,2уzg = 0;

точка 1 - на границе 1 и 2 слоя

уzg0 = г1?h1 = 1,8?17 = 30,6 кПа; 0,1уzg0 = 3,06 кПа, т.к. Е0=4МПа<5МПа;

точка 2 - на уровне подошвы фундамента

уzg1 = уzg0 +г2?h2/1 = 30,6+18,7?2,25 = 72,67 кПа; 0,2уzg1 = 14,5 кПа;

точка 3 - на границе 2 и 3 слоя

уzg2 = уzg1 +г2?h2/2 = 62,39+18,7?2,8 = 114,75 кПа; 0,2уzg2 = 22,95 кПа;

точка 4 - на границе 3 и 4 слоя на уровне грунтовых вод

уzg3 (уzgw) = уzg2 +г3?h3= 114,75+20?4,2 = 198,75 кПа; 0,2уzg3 = 39,75 кПа;

точка 5 - на границе 4 и 5 слоя с учетом взвешивающего действия воды

уzg4 = уzg3 (уzgw) +гsb4?h4= 198,75+9,77?5,7 = 254,44 кПа; 0,1уzg4 = 25,44 кПа, Е0=3МПа<5МПа;

точка 6 - на границе 5 и 6 слоя с учетом взвешивающего действия воды

уzg5 = уzg4+гsb5?h5= 254,44+ ?3,8 = 292,67 кПа; 0,2уzg5 = 58,53 кПа.

По полученным значениям ординат на геологическом разрезе в масштабе строим эпюру природного давления уzg,i и вспомогательную эпюру 0,2уzg,i (рис.3.6).

Определяем дополнительное вертикальное давление на основание от здания или сооружения по подошве фундамента:

p0 = p - уzq,0 = 289,3- 72,67= 216,6 кПа,

здесь p - среднее давление под подошвой фундамента, p = 216,63 кПа.

Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные подслои толщиной Дi = (0,2 ч 0,4)?bf. Принимаем Дi = 0,4bf = 0,3?3,0 = 1 м.

Определяем дополнительные вертикальные нормальные уzp напря-жения на глубине zi от подошвы фундамента:

уzp = бi ? p0, где бi - коэффициент рассеивания напряжений для соответствующего слоя грунта, зависит от формы подошвы фундамента и соотношений о = 2zi /bf и з = lf /bf, где zi - глубина i-го элементарного слоя от подошвы фундамента (принимаются по СНиПу 2.02.01-83 приложение 2, табл.№1). Принимаем о = 0,95zi и з = 1,4.

Для удобства расчета осадки все вычисления ведём в табличной форм Таблица3.8.

Таблица3.8. Расчета осадки.

Грунт	, м	, м		б	?zp=бpo кПа	кПа	E МПа
Чернозем	-	-	-	-	-	-	4
Суглинок	0,00	0,00	0,0	1,000	216,6	204,45	11
	1	1	0,6	0,888	192,3
						163,9
	1	2	1,2	0,625	135,5
						127
	0,25	2,25	1,36	0,547	118,5
						104
Глина	0,75	3	1,8	0,413	89,5		16
						74,4 50,2 35,5
	1	4	2,4	0,274	59,3
	1	5	3	0,19	41,1
	1	6	3,6	0,14	30

По полученным данным строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений уzp от подошвы фундамента (рис.8).

Определяем высоту сжимаемой толщи основания Hс=5,2м.

, условие выполняется.

Определение глубины заложения ростверка

Глубина заложения подошвы ростверка свайного фундамента принимается такой же, как в случае фундамента мелкого заложения, т.е. d =3,4м.



Рис.3.6 К расчету осадки фундамента ФМЗ М 1:100

3.4 Расчет свайного фундамента

За опорный слой принимаем ИГЭ-3 - глина тугопластичная, непросадочная, R0 = 320 кПа и E0 = 16 кПа. В этот слой минимальная глубина погружения сваи должна быть не менее 0,5 м. Тогда предварительная длина сваи должна составлять:

где hз - глубина (высота) заделки сваи в ростверк свайного фундамента; h2/2 - расстояние от подошвы свайного ростверка до подошвы второго слоя грунта; h2 - мощность второго слоя грунта (ИГЭ-2); hmin - минимальная глубина погружения сваи в несущий слой грунта (ИГЭ-3).

Для заданных грунтовых условий строительной площадки назначаем готовую забивную железобетонную сваю марки С 3-30 длиной призматической части Lсв = 3,0 м, с размером стороны квадратного поперечного сечения b = 0,3 м, длиной острия lо = 0,25 м. Расчетная глубина заложения одиночной висячей сваи принимаем равной

d + h2/2 + lо + h3/1 = 4,05 + 2,25 + 0,25 + 1,1= 7,65 м,

где h3/1 - глубина погружения сваи в несущий слой грунта, h3/1 = 1,1.

Принимаем, что свая погружается с помощью забивки дизель-молотом.

Определение несущей способности одиночной висячей сваи

Определяем расчётную несущую способность одиночной висячей сваи Fd:

где гс- коэффициент условий работы сваи в грунте, гс= 1,0; гсR и гсf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижней и боковой поверхностью сваи, зависят от способа погружения, гсR = 1,0, гсf = 1,0; R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, для глины тугопластичной с Il=039, R = 2567,0 кПа; Aсв - площадь поперечного сечения сваи, Aсв = 0,32 = 0,09 м2; u - наружный периметр поперечного сечения сваи, u =1,2 м; hi - мощность i-ого однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается не более 2 м); n - количество слоев прорезаемых сваей, n = 2 шт; fi - расчётное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, при средней глубине расположения:

z1 = 4,425 м - f1 = 23 кПа;

z2 = 4,975 м - f2 = 24 кПа;

z3 = 5,525 м - f3 = 30 кПа.

Определяем расчётную нагрузку, допускаемую на сваю ND:

где гm - коэффициент надёжности по нагрузке, гm = 1,4.

Определяем требуемое количество свай в фундаменте:

С учетом наличия изгибающего момента окончательно принимаем n = 10 шт.

Рис.3.7 Конструирование ростверка

Определение размеров условного фундамента.

Определяем размеры условного фундамента. Границы условного свайного фундамента определяются следующим образом :снизу - плоскость, проходящей через нижние концы свай; сверху - поверхностью планировки земли; с боков - вертикальными плоскостями ,отстоящими от нагруженных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии hу.ф.?tgб, где б - угол распределения напряжений, определяется по формуле:

где - усредненный угол внутреннего трения в пределах грунта, пробиваемого сваей, определяется по формуле:

Определяем высота условного фундамента hу.ф., по формуле:

hу.ф. = NL - FLу.ф. = 99,6 - 94,75 = 4,85 м,

Определяем ширину подошвы условного фундамента bу.ф.:

bу.ф. = 8d + 2tgб?lсв = 8?0,3 + 2?tg1,83?2,9 = 2,6 м,

где d - диаметр круглой сваи или размер стороны квадратного поперечного сечения сваи, d = 0,3 м; lсв - длина сваи без учета заделки в ростверк, определяется по формуле:

lсв = Lсв - hз = 3,0 - 0,1 = 2,9 м,

здесь hз - высота (глубина) заделки сваи в ростверк, hз = 0,1 м.

Определяем длину подошвы условного фундамента lу.ф.:

lу.ф. = 11d + 2tgб?lсв = 11?0,3 + 2?tg1,83?2,9 = 3,5 м.

Определяем площадь подошвы условного фундамента Aу.ф.:

Aу.ф. = bу.ф.?lу.ф. = 3,5?2,6 = 9,1 м2.

Определяем собственный вес свай Gсв:

Gсв = Vсв?гm = 2,61?25 = 65,3 кН,

где Vсв - объём свай, определяется по формуле:

Vсв = Aсв?lсв?n = 0,09?2,9?10 = 2,61 м3,

здесь lсв - длина сваи без учета заделки в ростверк, lсв = 2,9 м; n - количество свай, n = 10 шт; гm = 25 кН/м3 - удельный вес бетона сваи.

Определяем собственный вес ростверка Gр:

Gр = Vр?гm = 6,19?25 = 154,75 кН,

где Vр - объём ростверка, определяется по формуле (рис.9):

Vр = lпл?bпл?hпл + lп?bп?hп = 2,6?3,5?0,6 + 0,9?0,9?0,9 = 6,19 м3

Определяем собственный вес грунта Gгр, расположенного на уступах ростверка, определяется по формуле:

Gгр = (Vу.ф. - Vр - Vсв)?= (44,1 - 6,19 - 2,6)?18,7 = 660,11 кН,

где Vу.ф. - объём условного фундамента грунта, определяется по формуле:

Vу.ф.= Aу.ф.hу.ф.= 9,1?4,85=44,1 м3

Определяем среднее давление Pу.ф. под подошвой условного фундамента:

Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:

где гс1 и гс2 - коэффициенты условий работы, гс1 = 1,2 и гс2 = 1,0 (принимаются по СНиПу 2.02.01-83 табл.№3); Мr, Мq, Мс - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения ц несущего слоя грунта, для ц = 19° - Мг = 0,47, Мq = 2,89, Мс = 5,48(табл.№4); kz = 1,0 т.к. ширина подошвы фундамента bу.ф. = 2,6 < 10 м; db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до уровня пола подвала, db = hподв- hц =3,3-0,9 = 2,4 м; г`II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды), определяется по формуле:



Проверяем условие, по которому среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта Rу.ф под подошвой условного фундамента, т.е. должно выполняться условие:

<

Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован верно.

Вычисление осадки свайного фундамента.

Вычисляем ординаты эпюр природного давления уzg (вертикальные напряжения от действия собственного веса грунта) и вспомогательной 0,2уzg:

Точка О - на поверхности земли

уzg = 0; 0,2уzg = 0;

точка 1 - на границе 1 и 2 слоя

уzg1 = г1?h1 = 1,8?17 = 30,6 кПа; 0,1уzg0 = 3,06 кПа, т.к. Е0=4МПа<5МПа;

точка 2 - на границе 2 и 3 слоя

уzg2 = уzg1 +г2?h2 = 30,6+18,7?4,5 = 114,75 кПа; 0,2уzg1 = 22,95 кПа;

точка 3 - на уровне подошвы условного фундамента

уzg0 = уzg2 +г3?h3/1 = 114,75+20?1,1 = 136,75 кПа; 0,2уzg2 = 27,35 кПа;

точка 4 - на границе 3 и 4 слоя на уровне грунтовых вод

уzg3 (уzgw) = уzg0 +г3?h3/2= 136,75+20?3,1 = 198,75 кПа; 0,2уzg3 = 39,75 кПа;

точка 5 - на границе 4 и 5 слоя с учетом взвешивающего действия воды

уzg4 = уzg3 (уzgw) +гsb4?h4= 198,75+9,77?5,7 = 254,44 кПа; 0,1уzg4 = 25,44 кПа, Е0=3МПа<5МПа;

точка 6 - на границе 5 и 6 слоя с учетом взвешивающего действия воды

уzg5 = уzg4+гsb5?h5= 254,4+10,06 ?3,8 = 292,67 кПа; 0,2уzg5 = 58,53 кПа.

По полученным значениям ординат на геологическом разрезе в масштабе строим эпюру природного давления уzg,i и вспомогательную эпюру 0,2уzg,i (рис.6).

Определяем дополнительное вертикальное давление на основание от здания или сооружения по подошве фундамента:

p0 = p - уzq,0 = 351- 136,75 = 214,25 кПа,

Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные подслои толщиной Дi = (0,2 ч 0,4)?bу.ф. Принимаем Дi = 0,2bу.ф = 0,2?2,6 = 0,52 м.

Определяем дополнительные вертикальные нормальные уzp напря-жения на глубине zi от подошвы фундамента:

уzp = бi ? p0

Для удобства расчета осадки все вычисления ведём в табличной форме:

Таблица 3.9. Расчет осадки.

Грунт	, м	, м		б	?zp=бpo кПа	кПа	E МПа
Глина	0,00	0,00	0,0	1,000	214,25	211,25	16
	0,52	0,52	0,4	0,972	208,25
						194,97
	0,52	1,04	0,8	0,848	181,7
						163,9
	0,52	1,56	1,2	0,682	146,1
						130,05
	0,52	2,08	1,6	0,532	114
						101,35
	0,52	2,6	2	0,414	88,7
						79,15 62,5 50,35 41,05 34,1
	0,5	3,1	2,4	0,325	69,6
Супесь текучая	0,52	3,62	2,8	0,260	55,7		3
	0,52	4,14	3,2	0,210	45
	0,52	4,66	3,6	0,173	37,1
	0,52	5,18	4,0	0,145	31,1

По полученным данным строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений уzp от подошвы фундамента (рис.10).

Определяем высоту сжимаемой толщи основания Hс=2,4м.

Определяем величину общей осадки:



, условие выполняется.

Рис.3.8. К расчету осадки свайного фундамента

3.5 Технико-экономическое сравнение фундаментов

Технико-экономическое сравнение вариантов производится по экономической эффективности. Кроме того, учитываются возможности выполнения работ в сжатые сроки, необходимость осуществления котлованов при устройстве фундаментов и величины ожидаемых осадок.

Сравниваемые варианты должны обеспечивать долговечность и восполнение функции сооружения в течение всего срока эксплуатации, рассчитываться на все возможные комбинации загружения, которые передают надземные конструкции.

S=3,2 см (фундамент мелкого заложения); S=4,9 см (свайный фундамент) СМЕТА №1

№ п/п	Наименование работ	Ед. Изм.	Объем	Стоим. Работ	Цена
1	Разработка грунта под фундаменты при глубине котлована 4,05 м	Не имеет значения, т.к. обьем котлована и в фмз и в свойном фундаменте равны
2	Устройство монолитных ф-в ж/б отдельные под колонны	м3	4,536	30,2	136,98
	ИТОГО				136,98

СМЕТА №2

№п/п	Наименование работ	Ед. изм	Объем	Стоим. работ	Цена
1	Разработка грунта под фундаменты при глубине котлована 4,05 м	Не имеет значения, т.к. обьем котлована и в фмз и в свойном фундаменте равны
2	Устройство ж/б свай до 10 м с забивкой Устройство ростверков	м3 м3	1,08 5,46	88,40 26,0	95,45 142
	ИТОГО				237,5

ВЫВОД: В результате сравнения технико-экономических показателей наиболее дешевым оказался фундамент мелкого заложения.

3.6 Определение размеров подошвы фундамента Ф2

Дано: вертикальная нагрузка =1190,7 кН и момент =182,15 кН·м. Глубина заложения фундамента d=4,05 м. Грунт основания суглинок тугопластичный, угол внутреннего трения грунта ц=18 град; удельное сцепление С11 = 10 кПа, R0= 225 кПа.

Так как фундамент испытывает воздействие нормальной силы NII и изгибающего момента МII, он считается внецентренно нагруженным. Следовательно, фундамент проектируется прямоугольным в плане вытянутым в плоскости действия момента, при этом и соотношение размеров сторон подошвы фундамента принимается в пределах з = bf /lf = 0,6 ч 0,85. Принимаем з = 0,85. 2. Исходя из принятого соотношения сторон, определяем предварительные (ориентировочные) размеры подошвы фундамента. Ширина подошвы фундамента bf определяется по формуле:

где гmt - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, гmt = 20 кН/м3.

Тогда длина подошвы фундамента lf определяется по формуле:

.

Полученные размеры подошвы фундамента bf и lf округляем кратно 0,3 м в большую сторону. Принимаем bf = 3,0 м и lf = 3,3 м.

Определяем соотношение длины здания или сооружения к его высоте L/H = 30/21= 1,4 м .

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле:

где гс1 и гс2 - коэффициенты условий работы, гс1 = 1,2 и гс2 = 1,0 (принимаются по СНиПу 2.02.01-83 табл.№3); Мr, Мq, Мс - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения ц несущего слоя грунта, для ц = 18° - Мr = 0,43, Мq = 2,73, Мс = 5,31(табл.№4); kz = 1,0 т.к. ширина подошвы фундамента bf = 2,7 < 10 м; db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до уровня пола подвала, db = hподв- hц =3,3-0,9 = 2,4 м; г`II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды), определяется по формуле:

где гsb4 - удельный вес грунта ИГЭ-4 с учетом взвешивающего действия воды, определяется по формуле:

где гw - удельный вес воды, e4 = 0,71 - коэффициент пористости грунта ИГЭ-4; гw = 10 кН/м3; гs4 = сs4?g = 2,67?10 = 26,7 кН/м3 - удельный вес твёрдых частиц грунта ИГЭ-4;

где d1 - приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяется по формуле:



где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, hs = 1,7 м; hсf - толщина конструкции пола подвала, hсf = 0,15 м; гсf - удельный вес конструкции пола подвала, для тощего бетона гсf = 22,0 кН/м3; г`II -осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, г`II = 18,7 кН/м3. Тогда

Определяем максимальное и минимальное краевое давление и среднее давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента в предположении линейного распределения напряжений в грунте.

где W - момент сопротивления подошвы фундамента, определяется по формуле:

Для исключения возникновения в грунте пластических деформаций проверяем выполнение следующих условий:



Все условия выполняются, следовательно, фундамент подобран правильно. Однако, в основании имеется значительное недонапряжение, составляющее, следовательно, фундамент запроектирован неэкономично, что недопустимо. Принимаем решение уменьшить размеры подошвы фундамента, приняв в качестве расчетных размеры плитной части равные: bf = 2,4 м и lf = 2,7 м.

Все условия выполняются, недонапряжение составляет около 5% < 10%, что допустимо, следовательно, фундамент запроектирован экономично. Принимаем решение принять в качестве расчетных размеров размеры плитной части равные bf = 2,4 м и lf = 2,7 м.

4. Технология производства работ и организация строительства

4.1 Определение номенклатуры и объемов работ

Номенклатура и объемы работ на возведение здания определены на основании архитектурных и конструктивных чертежей. Перечень работ соответствует детализации работ, принятых в ЕНиР. В начальной номенклатуре указываются работы:

- работы, выполняемые в подготовительный период;

- земляные работы;

- работы по возведению подземной части объекта а (нулевой цикл)

- работы по возведению надземной части объекта а (надземный цикл)

- кровельные работы;

- отделочные работы;

- специальные виды работ.

Таблица 4.1. Ведомость определения номенклатуры и объемов работ по строительству

N п / п	Виды работ	Эскизы, формулы подсчета	Ед.изм. по ЕНИР	Количество
1	2	3	4	5
I. подготовительный период
1	Планирование территории	100х60	1000 м 2	6
II. земляные работы
2	Срезки растительного слоя грунта бульдозером Д271	100х60	1000 м 2	6
3	Разработка котлована экскаватором	V к. = F 1 * F 2*h	100 м 3	2,88
4	Снятие недобора грунта вручную	V добр. = V к. X0,1	м 3	288
III Подземные часть
5	Устройство бетонной подготов. под фундаменты	a x b x h	100м 3	0,203
6	Устройство фундаментов под колонну		шт	36
7	Гидроизоляция цокольных блоков	a x b	100м 2	3,96
8	Монтаж колонн в стаканы фундамент		шт.	36
9	Устройство стыков колонны с фундамент.		шт.	36
10	Обратная засыпка котлована		100 м 3	8,84
11	Монтаж ригелей массой до 1 т		шт.	10
12	Монтаж ригелей массой до 2 т		шт.	15
13	Электросварки колонн с ригелями	1 ригель - 1 м .п.	10м.п.	2,5
14	Устройство стыков колонн с ригелем	1 ригель - 2 стыка	шт.	60
15	Монтаж диафрагм жесткости		шт.	5
16	Электросварка диафрагм	1 диафрагма - 2 м.п.	м.п.	10
17	Устройство стыков между колонной и диафрагмой	1 диафрагма - 5,7 м.п.	100м.п.	0,285
18	Монтаж лестничных маршей		шт.	2
19	Электросварки лестничных маршей	1 марш - 1 м.п.	10м.п.	0,2
20	Монтаж сборных лифтовых шахт		шт.	2
21	Монтаж плит перекрытия		шт.	78
22	Монтаж цокольных блоков		шт.	432
23	Обратная засыпка пазух котлована		м 3	156,2
24	Уплотнение почвы		100м 2	4,86
IV. Надземная часть
25	Монтаж конструкций первого этажа		шт.	174
26	Монтаж конструкций второго этажа		шт.	174
27	Монтаж конструкций третьего этажа		шт.	174
28	Монтаж конструкций четвертого этажа		шт.	174
29	Монтаж конструкций технического этажа		шт.	174
30	Кладка наружной самонесущей стены из газобетона	a x b x h	м 3	423,9
	Устройство утпелит. стены		м 2	1059,8
	Закрепление металлических фасадных кассет		м 2	1059,8
V. Кровельные работы
31	Устройство пароизоляции	a x b	100м 2	5,76
32	Устройство утеплителя
33	Устройство стяжки из керамзитобетона
34	Устройство покрытия из рубероида
VI. Внутренние работы
35	Монтаж окон	a x b	100м 2	4,21
36	Устройство гипс. перегородок	a x b	м 2	3363
37	Монтаж дверей	a x b	100м 2	3,2
38	Шпатлевка потолка	L x h	100м 2	28,8
39	Шпатлевка стен	L x h	100м 2	10,6
40	Покраска потолка	L x h	100м 2	28,8
41	Покраска стен	L x h	100м 2	10,6
42	Устройство гидроизоляции пола	a x b	100м 2	28,8
43	Устройство стяжки из шлакобетона	a x b	100м 2	28,8
44	Устройство цементно-песчаной стяжки	a x b	100м 2	28,8
45	Покрытие пола керамической плиткой	a x b	м 2	2880
VII Специально работы
46	Отопление и вентиляция		%	15
47	Водоснабжение и канализация		%	14
48	Электрификация		%	10
49	Благоустройство территории		%	10
50	Неучтенные работы		%	10
51	Сдача объекта		%	0,2

Разработка калькуляции трудоемкости и затрат машинного времени.

Технологические расчеты составляются по данным калькуляции трудовых затрат и заработной платы и является основой для построения графика производства работ. Для несложных процессов графики производства работ строятся непосредственно по данным калькуляции.

В калькуляции определяются все затраты труда, машин и заработная плата рабочих на ведение работ по каждому процессу, а также по всему комплексу работ по возведению здания.

Таблица 4.2. Калькуляция трудозатрат и заработной платы

Номер процеесса	Параграф ЕНиР	Название процесса	Еденицы измерения	Объем работ	На еденицу	На весь объем	Состав звеньев по ЕНИР
					Норма времени, Чел-ч.	Расценка, руб.	Затраты труда Чел.-час. Маш-час	Сума зарплат. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I. Подготовительный период
1	2-1-35	Планирование территории	1000 м2	4,5	0,29	30,7	1,305	138,15	Машин.6 разр.-1
II. Земляные работы
2	2-1-5	Срезки растительного слоя бульдозером Д271	1000 м2	4,5	1,8	91	8,1	409,5	Машин. 6 разр.-1
3	2-1-10	Разработка котлована экскаватором	100м3	28,8	2,3	44	84,7	1620,9	Машин. 6 разр.-1
4	2-1-44	Снятие недобора грунта вручную	м3	288	1,3	83,2	478,9	30650,9	Землекоп 2 разр.-1
III. Подземная часть
5	4-1-48	Подача бетонной смеси к месту укладки	100м3	0,203	18 6,1	13 32	3,6 1,2	2,6 6,5	Слесарь 4 разр.-1 Бетонук. 2 разр.-1 Машин. 4 разр.-1
6		Устройство фундаментов Под колонну	шт.	36	3 1	240 106	108 36	8640 3816	Монтажн. 5р.4р.3р.-1 Машин. 6 разр.-1
7	4-1-4	Монтаж колонн в стаканы фундамент	шт.	36	2,4 0,24	80 25,4	86,4 8,64	2880 914,4	Монтажн. 5р.4р.2р.-1 3 разр.-2 Машин. 6 разр.-1
8	4-1-25	Устройство стыков колонны с фундаментом	шт.	36	1,2	89,4	43,2	3218,4	Монтажн. 4 разр.-1 3 разр.-1
9	2-1-34	Обратная засыпка котлована	100м3	8,84	1	105,9	8,84	936,2	Машин. 6 разр.-1
10	4-1-6	Монтаж ригелей массой до 1 т	шт.	10	1 0,2	74,8 21,2	10 2	748 212	Монтажн. 5р.4р.2р.-1 3 разр.-2 Машин. 6 разр.-1
11	4-1-6	Монтаж ригелей массой до 2 т	шт.	15	1,4 0,28	105 29,7	21 4,2	1575 445,5	Монтажн. 5р.4р.2р.-1 3 разр.-2 Машин. 6 разр.-1
12	22-1-5	Электросварки колонн с ригелями	10м.п.	2,5	13	83	32,5	207,5	Электросварщик 6р.5р.-1 4р.3р-1
13	4-1-25	Устройство стыков колонн с ригелем	шт.	50	0,97	72,3	48,5	3615	Монтажн. 4 разр.-1 3 разр.-1
14	4-1-8	Монтаж диафрагм жесткости	шт.	5	1,2 0,3	91,2 31,8	6 1,5	456 159	Монтаж. 5р.4р.3р.-1,2 разр.-1 Машин. 6 разр.-1
15	22-1-5	Электросварки Диафрагм	10м.п.	1,0	13	83	13	83	Электросварщик 6р.5р.-1 4р.3р-1
16	4-1-26	Заливка стыков между колонной и диафрагмой	100м.п.	0,285	18,5	78	5,3	22,23	Монтажн. 4 разр.-1 3 раз.-
17	4-1-10	Монтаж лестничных маршей (до 4,5т)	шт.	2	2,8 0,7	204 74,2	5,6 1,4	408 148,4	Монтажн. 3р.2р.-1 4 разр.-2 Машин. 6 разр.-1
18	22-1-5	Электросварки лестничных маршей	10м.п.	0,2	13	83	2,6	16,6	Электросварщик 6р.5р.-1 4р.3р-1
19	4-1-15	Монтаж сборных лифтовых шахт (до 3,5т)	шт.	2	1,1 0,28	85 29,7	2,2<...

Подобные документы

• Конструирование и расчет элементов железобетонных конструкций многоэтажного здания (без подвала) с наружными каменными стенами и внутренним железобетонным каркасом

  Элементы железобетонных конструкций многоэтажного здания. Расчет ребристой предварительно напряжённой плиты перекрытия; трехпролетного неразрезного ригеля; центрально нагруженной колонны; образования трещин. Характеристики прочности бетона и арматуры.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.06.2009
  

• Проектирование трехэтажного каркасного здания

  Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям. Определение усилий в ригеле поперечной рамы. Характеристики прочности бетона и арматуры. Поперечные силы ригеля. Конструирование арматуры колонны.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.04.2015
  

• Проектирование конструкций многоэтажного производственного здания

  Проектирование и расчёт монолитной плиты перекрытия балочного типа и второстепенной балки, предварительно напряженной плиты, неразрезного ригеля. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчёт и конструирование колоны первого этажа.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.04.2014
  

• Конструирование сборной предварительно-напряженной плиты перекрытия

  Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Определение размеров плит, расчет прочности продольных ребер по нормальным сечениям. Определение параметров расчетного сечения и площади арматуры. Анкеровка обрываемых стержней. Конструирование ригеля.
  
  курсовая работа [415,3 K], добавлен 27.07.2014
  

• Проектирование и расчет предварительно напряженной плиты перекрытия, разрезного ригеля и сборной железобетонной колонны

  Схема сборного перекрытия при использовании ригеля прямоугольного типа и многопустотных панелей. Подбор типовых конструкций и компоновка конструктивной схемы здания. Расчет сборного многопролетного ригеля, стыка ригеля с колонной и стыка колонн.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.12.2013
  

• Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания

  Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Нагрузки и статический расчёт элементов каркаса. Расчёт и конструирование предварительно напряженной панели перекрытия, ригеля перекрытия, колонны. Основные размеры фундамента, подбор арматуры подошвы.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 11.12.2010
  

• Расчет железобетонного монолитного каркаса промышленного здания

  Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия. Определение геометрических характеристик поперечного сечения ригеля, подбор продольной арматуры. Расчет средней колонны, монолитного перекрытия и кирпичного простенка.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.04.2014
  

• Расчет и конструирование железобетонных конструкций многоэтажного здания

  Компоновка конструктивной схемы сборного межэтажного перекрытия. Расчет и проектирование многопустотной предварительно-напряженной плиты перекрытия. Определение усилий в ригеле, определение его прочности по сечению, нормальному к продольной оси.
  
  курсовая работа [540,4 K], добавлен 16.03.2015
  

• Проектирование здания транспортного назначения

  Проектирование плиты перекрытия и сборной колонны здания. Расчётный пролёт и нагрузки. Компоновка поперечного сечения плиты. Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальных к продольной и наклонной осям. Конструирование арматуры ригеля и фундамента.
  
  курсовая работа [465,1 K], добавлен 02.06.2013
  

• Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

  Характеристика компоновки сборного железобетонного перекрытия. Расчет прочности плиты по первой и второй группе предельных состояний. Определение предварительно напряженных элементов по прогибам. Подсчет и проектирование ригеля для связевого каркаса.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.03.2018
  

• Расчет и конструирование предварительно напряженной железобетонной панели сборного перекрытия многоэтажного здания

  Компоновка плана перекрытия. Определение нагрузок, действующих на междуэтажное перекрытие, сбор нагрузок на панель. Характеристики арматуры и бетона. Подбор продольной рабочей арматуры из условий прочности сечения, нормального к продольной оси панели.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2011
  

• Расчёт предварительно напряжённой многопустотной плиты перекрытия из тяжёлого бетона

  Сбор нагрузок на 1 кв.м плиты перекрытия. Определение расчетного пролета и конструктивных размеров плиты. Характеристика прочности бетона и арматуры. Расчёт прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси элемента. Конструктивные размеры плиты.
  
  контрольная работа [886,1 K], добавлен 25.09.2016
  

• Проектирование каркасного здания из сборного железобетона

  Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты. Конструирование однопролетного ригеля, колонны и фундамента под нее, а также этапы расчета параметров компонентов.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.11.2015
  

• Проектирование трехэтажного жилого здания

  Конструктивная схема здания и сборного перекрытия. Расчет и конструирование пустотной предварительно напряжённой плиты. Конструктивная и расчетная схемы сборного неразрезного ригеля. Расчет и конструирование колонны, фундамента под нее и перекрытия.
  
  курсовая работа [700,4 K], добавлен 21.03.2011
  

• Проектирование элементов многоэтажного здания (гражданского или промышленного) с полным (или не полным) каркасом. Расчет и проектирование плиты перекрытия (ребристой, многопустотной: овальными или круглыми), ригеля, колонны и фундамента

  Проектирование монолитного ребристого перекрытия, предварительно напряженных плит, сборной железобетонной колонны и центрально нагруженного фундамента под колонну. Расчет ребристой и многопустотной плиты перекрытия, кирпичного простенка первого этажа.
  
  методичка [6,3 M], добавлен 17.02.2022
  

• Железобетонные конструкции многоэтажного каркасного здания

  Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия. Определение параметров однопролетного ригеля. Этапы конструирования колонны. Высота подошвы фундамента.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.10.2022
  

• Конструкции промышленного здания с неполным каркасом

  Расчет и конструирование сборной предварительной напряженной плиты перекрытия. Конструирование сборного разрезного ригеля. Оценка прочности центрально нагруженного фундамента и колонны подвального этажа многоэтажного здания со случайным эксцентриситетом.
  
  курсовая работа [557,4 K], добавлен 27.07.2014
  

• Расчёт железобетонных конструкций

  Предварительное назначение размеров железобетонных элементов подземного здания. Расчётные и нормативные характеристики арматуры и бетона. Расчет и подбор прочности рабочей арматуры полки ребристой плиты перекрытия, колонны, столбчатого фундамента.
  
  курсовая работа [123,8 K], добавлен 01.02.2011
  

• Расчет перекрытий

  Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчет и конструирование сборной предварительно напряженной плиты перекрытия. Методика вычисления прочности продольных ребер по нормальным сечениям. Определение значения прочности наклонного сечения.
  
  курсовая работа [360,4 K], добавлен 27.07.2014
  

• Расчет и конструирование плиты и второстепенной балки монолитного железобетонного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания

  Проектирование, компоновка и конструирование балочной монолитной плиты железобетонного междуэтажного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания с использованием проектно-вычислительного комплекса Structure CAD. Выбор бетона и арматуры.
  
  методичка [3,8 M], добавлен 14.09.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам