Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Проектирование монтажного цеха

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Конструирование ростверка Фундамент проектируем из 9 свай размещая по углам квадратного ростверка и в центре; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,30=0,9 м. ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ Для сравнения производим расчёт стоимости и трудозатрат на устройство фундамента под одну металлическую колонну. Конструирование ростверка Фундамент проектируем из 4 свай размещая… Читать ещё >

Проектирование монтажного цеха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание Исходные данные проектирования.

Оценка инженерно-геологических условий.

Расчет фундамента мелкого заложения (1-й вариант).

3.1 Нагрузки действующие на фундамент.

3.2 Конструирование фундамента

3.3 Расчёт осадки фундамента

4. Расчет свайного фундамента (2-й вариант).

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

4.2 Определение несущей способности

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

4.4 Конструирование ростверка

4.5 Расчёт осадки фундамента

5. Расчет свайного (буронабивного) фундамента (3-й вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

5.2 Определение несущей способности

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

5.4 Конструирование ростверка

5.5 Расчёт осадки фундамента

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

7. Разработка конструкции гидроизоляции

1. Исходные данные Проектируемое сооружение — монтажный цех.

Место строительства — г. Новороссийск.

Время производства работ нулевого цикла — апрель.

Наружные стены выполнены из железобетонных блоков толщиной =510мм, =20 кН/м3.

Перегородки выполнены из шлакоблоков толщиной =120 мм, =18 кН/м3. Перекрытия из железобетонных панелей весом =2,6 кН/м3.

Полы деревянные по лагам.

2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки Рассчитываем характеристики физического состояния:

1) Торф.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 1,0 м.

Плотность: р=?/g=8,0/9,81=0,82 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=0,82/1,31=0,626 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=0,626?9,81=6,14 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−6,14/15,4=0,60.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,60/(1−0,6)=1,51.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+1,51)=0,40.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/(e???)=0,31?15,4/(1,51?10)=0,32.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт маловлажный.

2) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 3,0 м.

Плотность: р=?/g=18,7/9,81=1,91 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,91/(1+0,35)=1,41 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,41?9,81=13,85 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−13,85/26,9=0,49.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,49/(1−0,49)=0,96.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,96)=0,51.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,35?26,9)/(0,96?10)=0,98.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр):

Jр=WL-WP=39−21=18, Jр>17 — глина.

Определяем показатель текучести грунта (JL):

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(35−21)/(39−21)=0,74

0,50

Модуль деформации грунта Е=8800 кПа (1, табл.1, прил. 1).

Грунт средней несущей способности.

3) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 6,0 м.

Плотность: р=?/g=17,9/9,81=1,83 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,83/(1+33)=1,37 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,37?9,81=13,46 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−13,46/25,8=0,048.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,48/(1−0,48)=0,92.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,92)=0,52.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,33?25,8)/(0,92?10)=0,93.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Число пластичности: Ip=?L-?P=42−22=20; Ip>17 — глина Показатель текучести: IL=(?-?P)/(?L-?P)=(33−22)/(42−22)=0,55

0,50

Модуль деформации грунта Е=9900 кПа (1, табл.1 прил.1).

Грунт средней несущей способности.

4) Суглинок.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 12,0 м.

Плотность: р=?/g=19,0/9,81=1,94 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,94/(1+27)=1,52 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,52?9,81=14,96 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1−14,96/27,4=0,46.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,46/(1−0,46)=0,84.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,84)=0,54.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,27?27,4)/(0,84?10)=0,88.

По коэффициенту водонасыщенности — грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр) :

Jр=WL-WP=28−17=11, 7

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(27−17)/(28−17)=0,91

0,75< IL?1,0 — текучепластичный Модуль деформации грунта:

Е=?/m0=??(1+е)/m0=0,62?(1+0,84)/0,12=9,5 МПа Результат сводим в таблицу 1

Таблица 1

слоя

Глуби-на взятия пробы, м

удель-ный вес,

s

удельный вес грунта,

кН/м3

Влаж-ность,

W%

граница пластич-ности

удельное сцепле-ние, С

Угол внутреннего трения, град

коэф.сжимаемости,

mО МПа-1

WL

WP

1,0

15,4

8,0

;

;

;

;

3,0

26,9

18,7

0,025

0,40

6,0

25,8

17,9

0,038

0,20

12,0

27,4

19,0

0,055

0,12

3. Расчет фундаментов мелкого заложения (1-ый вариант) Определяем глубину заложения фундаментов:

Расчетная глубина промерзания dfn=doMt

Mt-безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных температур Mt =0 (2)

do=0,23 (для глин и суглинков)

dfn=0,230=0 м.

Конструктивно принимаем отметку подошвы фундамента -2250 мм.

3.1 Нагрузки, воздействующие на фундамент Итоговая.

Nобщ = 1100,0 кН/м.

М=30 кН? м.

3.2 Конструирование фундамента Определим в первом приближении ширину подошвы как для центрально нагруженного фундамента приняв ориентировочно Ro=315 кПа.

Тогда A=N/(R0-?ср?d);

где N=1100 кН/м — нагрузка в уровне верха фундамента.

?ср=20 кН/м3 — средневзвешенное значение удельного веса фундамента и грунта.

d=2,25 м — глубина заложения фундамента.

R0=315 кПа — расчётное сопротивление грунта.

А=1100/(315−20?2,25)=4,1 м²;

l/b=k=1,25

bi=(A/k)0.5=(4,1/1,25)=1,81 м.

Проверим условие: Р? R.

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,29 (1, табл.4);

Мg=2,17 (1, табл.4);

Мс=4,69 (1, табл.4);

b=1,81 м — ширина подошвы фундамента;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,5 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

?11'=8,0 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d1=2,25 м — глубина заложения фундамента;

db=0 м — глубина подвала;

с11=25 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?1,81?18,5+2,17?2,25?8,0+4,69?25]=189 кПа При этом значении:

А2=1100/(189−20?2,25)=7,03 м²;

b2=(7,03/1,25)0,5=2,25 м.

Принимаем: ФГ 3,0?2,4?0,3 с высотой h=1,5 м, площадь подколонника 1,8 м?1,2 м.

Окончательно найдём R:

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?2,4?18,5+2,17?2,25?10,46+4,69?25]=199,2 кПа;

По принятым размерам фундамента определяем его вес:

Nf11=Vf??b=(3,0?0,3?2,4+1,8?1,2?1,65)?24=5,724?24=131,7 кН;

Где Vf — объём фундамента;

?b=24 кН/м3 — удельный вес бетона;

Расчётный вес грунта над уступами фундамента:

Ns11=(A?d-Vf)??11'=(3,0?2,4?2,25−5,724)?10,46=109,6 кН;

Найдём среднее давление по подошве фундамента и сравним его с расчётным сопротивлением грунта:

р11=(N+Nf11+Ns11)/(b?l)=(1100+131,7+109,6)/(3,0?2,4)=186,3 кПа;

186,3 кПа < 199,2 кПа Условие удовлетворяется, следовательно данный грунт способен нести соответствующую нагрузку при фундаменте мелкого заложения.

Недогруз составляет (199,2−186,3)/199,2=6,5%, что допустимо.

3.3 Расчёт осадки фундамента мелкого заложения Расчёт ведём методом послойного суммирования.

Дополнительное давление в плоскости подошвы фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=186,3-(8?1,5+18,7?0,75)=160,3 кПа;

где ?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?2,4=0,96?1,0 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

грунт

N точки

Z (м)

Gzg (кПа)

2?z/b

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=18,7 кН/м3

Е=8,8 МПа

0,00

42,1

0,000

1,000

186,3

;

0,75

56,1

0,625

0,890

165,8

176,05

1,75

74,8

1,458

0,555

103,4

134,60

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=9,9 МПа

2,75

92,7

2,292

0,303

56,5

79,95

3,75

110,6

3,125

0,200

37,3

46,90

4,75

128,5

3,958

0,131

24,4

30,85

5,75

146,4

4,792

0,095

17,7

21,05

6,75

164,3

5,625

0,071

13,3

15,50

В точке № 7 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?G'zg? G’zg ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?(176,05?0,75+134,6)/8800+

+0,8?1?(79,95+46,9+30,85+21,05+15,5)/9900=0,065 м=6,3 см.

4. Расчет свайного фундамента (2-ой вариант)

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0−1,5 м), глина (1,5−4,0 м),

глина (4,0−9,0 м), суглинок (9,0−15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0−9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк? z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем стандартную ж/б сваю С8−35 ГОСТ 19 804–79 ее сечение 0,300,30 м и длинна 8,0 м, бетон класса В15, рабочая арматура 4O12 класса А-I, длина острия 150 мм.

4.2 Определение несущей способности Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность висячих свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c (C, RRA+uC, fhifi);

R=1150 кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 — коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,09 м2 — площадь поперечного сечения сваи;

u=1,2 м — периметр поперечного сечения сваи;

hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi? 2 м);

fi — расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C, R =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

C, f =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1,0(1,11 500,09+1,2(1,06,0+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=

=245 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности? k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=245/1,4=175 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=175 кН.

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=175/(30,30)2=216 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(216−200,751,1)?5,5 м²;

?ср=20 кН/м3 — среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 — коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м — глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg? срdp=1,15,520,00,75=91 кН Определяем число свай в ростверке:

np= ?м (N+Ng)/FR=1,2(1100+91)/175=8,2

?м =1,0 … 1,6 — коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай — 9 шт.

4.4 Конструирование ростверка Фундамент проектируем из 9 свай размещая по углам квадратного ростверка и в центре; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,30=0,9 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?5,5=3,3 м³.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np? FRS

NP=3,3?24?1,1=87,12 кН Рф=(1100+87,12)/9=132 кН < 175 кН Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т. е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,3+27,95tg4?32?=1,6 м;

ly=by;

Ау=1,62=2,56 м²;

Вес условного фундамента: Ny=2,56(1,358,0+7,217,9)=357,6 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=357,6/(2,568,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл.4);

Мg=3,24 (1, табл.4);

Мс=5,84 (1, табл.4);

b=0,3 м — ширина сваи;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,95 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м — глубина заложения сваи;

db=0 м — глубина подвала;

с11=38 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,3?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=757 кПа РII=(N+Ny)/Ay=(1100+357,6)/2,56=570 кПа < R=757 кПа Условие выполняется.

4.5 Расчёт осадки свайного фундамента Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=570−16,43?8,7=427 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+357,6)/2,56=500 кПа;

?f=1,2 — среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?1,6=0,64?0,6 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1.0

грунт

N точки

Z (м)

Gzg

(кПа)

2?z/b

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=8,8 МПа

0,00

155,73

0,000

1,000

427,0

;

0,30

161,10

0,375

0,970

414,2

420,6

Суглинок

?=19,0 кН/м3

Е=9,5 МПа

0,90

172,50

1,125

0,598

255,4

334,8

1,50

183,90

1,875

0,357

152,5

204,0

2,10

195,30

2,625

0,223

101,9

127,2

2,70

206,70

3,375

0,146

62,4

82,2

3,30

218,10

4,125

0,103

44,0

53,2

3,90

229,50

4,875

0,075

32,0

38,0

В точке № 7 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?Gzg? Gzp ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?420,6/8800+

+0,8?0,6?(334,8+204,0+127,2+82,2+53,2+38,0)/9500=0,055 м=5,5 см

5. РАСЧЕТ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ (2-ой вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0−1,5 м), глина (1,5−4,0 м),

глина (4,0−9,0 м), суглинок (9,0−15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0−9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк? z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем буронабивную сваю O 0,6 м и длинна 8,0 м.

5.2 Определение несущей способности Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность буронабивных свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c (C, RRA+uC, fhifi);

R=1150 кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 — коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,2826 м2 — площадь поперечного сечения сваи;

u=1,884 м — периметр поперечного сечения сваи;

hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi? 2 м);

fi — расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C, R =1,0 — коэффициент условий работы грунта;

C, f =0,8 — коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1(111 500,2826+1,8840,8(16+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=502,63 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности? k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=502,63/1,4=359 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=359 кН.

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=359/(30,30)2=444 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(444−200,751,1)?2,6 м²;

?ср=20 кН/м3 — среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 — коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м — глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg? срdp=1,12,620,00,75=43 кН Определяем число свай в ростверке:

np= ?м (N+Ng)/FR=1,2(1100+43)/359=3,8

?м =1,0 … 1,6 — коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай — 4 шт.

фундамент осадка свая конструкция

5.4 Конструирование ростверка Фундамент проектируем из 4 свай размещая по углам квадратного ростверка; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,60=1,8 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?2,6=1,56 м³.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np? FRS

NP=1,56?24?1,1=41,2 кН Рф=(1100+41,2)/4=285,3 кН < 359 кН Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т. е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,6+27,95tg4?32?=1,9 м;

ly=by;

Ау=1,92=3,61 м²;

Вес условного фундамента: Ny=3,61(1,358,0+7,217,9)=505 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=505/(3,618,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?d??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 — коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 — коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл.4);

Мg=3,24 (1, табл.4);

Мс=5,84 (1, табл.4);

d=0,6 м — диаметр сваи;

kz=1,0 — коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,95 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м — глубина заложения сваи;

db=0 м — глубина подвала;

с11=38 кПа — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,6?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=758 кПа РII=(N+Ny)/Ay=(1100+505)/3,61=445 кПа < R=757 кПа Условие выполняется.

5.5 Расчёт осадки свайного фундамента Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=445−16,43?8,7=302 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+505)/3,61=394 кПа;

?f=1,2 — среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d — средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?d=0,4?1,9=0,76?0,7 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1.0

грунт

N точки

Z (м)

Gzg

(кПа)

2?z/b

Gzp

Gzp.m (кПа)

Глина

?=17,9 кН/м3

Е=8,8 МПа

0,00

155,73

0,000

1,000

302,0

;

0,30

161,10

0,375

0,970

293,0

297,5

Суглинок

?=19,0 кН/м3

Е=9,5 МПа

1,00

174,40

1,053

0,702

212,0

252,5

1,70

187,70

1,790

0,384

116,0

164,0

2,40

201,00

2,527

0,238

71,9

94,0

3,10

214,30

3,263

0,156

47,1

59,5

4,00

227,60

4,211

0,101

30,5

38,8

В точке № 6 находится нижняя граница активной зоны, т. е. 0,2?Gzg? Gzg ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?297,5/8800+

+0,8?0,7?(252,5+164,0+94,0+59,5+38,8)/9500=0,044 м=4,4 см

6. ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ Для сравнения производим расчёт стоимости и трудозатрат на устройство фундамента под одну металлическую колонну.

Виды работ

Фундаменты

мелкого заложения

свайный

буронабивной

Подсчитываем количество материала идущего на устройство фундаментов (ж/б в м3)

1-ый вариант:

Подколонник — 3,89 м³

Ростверк — 2,16 м³

Общий объем V=3,89+2,16=6,05 м³

Cтоимость

Общая стоимость

2-ой вариант:

Подколонник — 0,36 м³

Ростверк — 0,768 м³

Общий объем V=0,36?9+0,768=4,0 м³

Cтоимость

Общая стоимость

3-ий вариант:

Подколонник — 0,36 м³

Ростверк — 1,083 м³

Колонна — 2,26 м³

Общий объем V=0,36?4+1,083+2,26?4=11,563 м³

Cтоимость

Общая стоимость

На основе проведенного технико-экономического сравнения принимаем 1-ый вариант как наиболее выгодный.

7. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ Фундаменты изолируют от капиллярного подсоса влаги из грунта. Водонепроницаемость стен и пола сооружения можно обеспечить применением плотного монолитного бетона специального состава с пластифицирующими водоотталкивающими добавками. При недостаточной плотности бетона или при сборных фундаментах с целью защиты подземных конструкций устраивают гидроизоляцию.

Применяем гидроизоляцию: окрасочную, которую чаще применяют для предотвращения от капиллярной влаги. Она наносится в 2−4 слоя. Окрасочную гидроизоляцию делают на битумно-полимерной основе.

Наружную гидроизоляцию наносят в процессе возведения здания. Её желательно наносить после осадки здания, что гарантирует надёжную эксплуатацию.

Качественную гидроизоляцию можно сделать лишь в том случае, когда котлован находится в сухом состоянии, поэтому до устройства гидроизоляции производят временное понижение уровня грунтовых вод дренажём или водоотливом.

Литературы СНиП 2.02.01−83 «Оснований зданий и сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2.02.03−85 «Свайные фундаменты». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2.01.87−85 «Строительная климотология и геофизика». Москва, Строийздат, 1985 г.

В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов». Москва, Стройиздат, 1990 г.

Е.А. Сорочан «Основания фундаментов и подземных сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой