Проектирование фундаментов под водонапорную башню

Разделяем на слой толщиной Таблица 5 — Напряжения от собственного веса грунта№ слоя123 456 789 104,736,298,129,9611,7913,6215,4617,2919,1220,95Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. Таблица 6 — Дополнительные вертикальные напряжения и осадка фундамента№ слояz000113,112,30,2 710,830,6920,8811,59,50,2 421,791,4920,577,56,150,1 532,752,2920,374,83,950,1 043,713,0920,243,154,673,8920,152<�Рис. 3 — Эпюры от собственного веса грунта и дополнительных вертикальных напряжений

Полученная осадка меньше допустимой для жестких сооружений высотой до 100 м:.Проектирование свайных фундаментов

Выбор типа свайного фундамента

В данной работе анализ грунтовых условий показал, что применение забивных (по способу заглубления), висячих (по условиям взаимодействия) свай наиболее эффективно. В данной работе применяются железобетонные сваи призматического квадратного поперечного сечения 0,3×0,3 м, длиной 6 м с заостренным нижним концом. В данной работе применяется низкий ростверк. Глубина заложения ростверка, как и для фундаментов мелкого заложения — 2,45 м. Высота ростверка:.Расчет свай по несущей способности грунта

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия, где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю; - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи (несущая способность сваи);

надежности, в данной работе. Несущую способность висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле, где γс — коэффициент условия работы сваи в грунте;R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице 1 [3]; U — наружный периметр сечения сваи;kz — коэффициент, принимаемый kz = 1;fi — расчетное сопротивление i-того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 2 СНиП 2.

02.03−85 в зависимости от глубины hi;hi- толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;γcr и γcp- коэффициенты условия работы грунта под нижним концом и на боковой поверхности свай соответственно. Количество свай:.Расчетная сжимающая сила, тс определяется по формуле, где — нормативная вертикальная нагрузка, действующая на фундамент;

вес ростверка свайного фундамента, равный, где = 2,5 тс/м3 — удельный вес железобетона; d — глубина заложения фундамента;

минимальная длина и ширина ростверка свайного фундамента:

где — соответственно ширина и длина колонны здания. Тогда собственный вес ростверка свайного фундамента равен,.Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи для суглинка с пределом текучести JL = 0,3 при глубине погружения нижнего конца сваи 8,35 м, определенное интерполяцией, равно R = 339 тс/м2.Таблица 7 — Трение боковой поверхности сваи№ слоя, м11,53,955,92 521,54,2256,337 531,354,36 755,89618,16Несущая способность висячей забивной сваи:

Определяем силу расчетного сопротивления сваи по грунту:.Количество свай:.Принимаем количество свай 4 шт. Расчет свайного фундамента по деформациям

Расчет свай и свайных фундаментов по деформациям следует производить исходя из условий: S < Suгде S — совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения (осадка, перемещение, относительная разность осадок свай, свайных фундаментов и т. п.), определяемая расчетом;Su — предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.

02.01−83.Расчет осадки свайного фундамента производится, как и для фундамента мелкого заложения на естественном основании (согласно СНиП 2.

02.01−83) методом послойного суммирования. Строится условный фундамент, который будет включать сваи, ростверк и грунт в между свайном пространстве.Рис. 4 — Условный фундамент

Размеры условного фундамента вычислим аналетически:

Определяем среднее удельное давление по подошве фундамента:

Определяем дополнительное природное давление на основание:

Строим эпюру напряжения от собственного веса грунта. Разделяем на слой толщиной Таблица 8 — Напряжения от собственного веса грунта№ слоя123 456 789 104,735,486,236,987,838,749,6510,5711,4912,41Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. Коэффициент определяем как для отношения. Ось z имеет начала в центральной точке подошвы. Расчеты сведём в таблицу 9. Таблица 9 — Дополнительные вертикальные напряжения и осадка фундамента№ слояz000126,94 250,01610,40,660,85 623,06190,1 220,81,330,55 414,95120,731,220,3369,057,320,541,652,750,2085,64,660,952,13,50,1383,723,170,662,554,250,0972,622,280,47 350,0721,9483,455,750,0561,5<�Рис. 5 — Эпюры от собственного веса грунта и дополнительных вертикальных напряжений

Полученная осадка меньше допустимой для жестких сооружений высотой до 100 м:.Заключение

В данной работе было рассмотрено два варианта фундаментов для водонапорной башни: фундамент мелкого заложения и свайный фундамент. Преимущество фундамента мелкого заложения — простота его возведения и, следовательно, дешевизна производства работ. Свайный фундамент в плане стоимости производства работ при его возведении значительно дороже. Но при расчете осадок, он значительно выигрывает у фундаментов мелкого заложения, помимо этого, он более устойчив. Окончательно принимаем свайный фундамент как наиболее безопасный при строительстве и эксплуатации сооружения.

Список литературы

Костерин Э. В. Основания и фундаменты. — М.: Высшая школа., 1990. НИИОСП им. Герсиванова Госстроя СССР. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.

02.01−83). — М.: Стройиздат., 1986. СНиП 2.

02.01−83. Основания зданий и сооружений. / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат., 1985. СНиП 2.

02.01−85. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР.

М.: ЦИТП Госстроя СССР., 1985

Руководство по проектированию свайных фундаментов, М. Стройиздат, 1980. СНиП 2.

01.07−85*. Нагрузки и воздействия./ Госстрой России. — М.: ГУП ЦТП, 2001.