Оценка сооружения и ИГУ площадки строительства

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………………4

2. Задание на курсовой проект………………………………………………………………………5

3. Оценка сооружения и ИГУ площадки строительства………….…………………………….8

3.1 Краткая техническая характеристика здания…………………………………………………8

3.2 Характеристика площадки………..……………………………………………………………8

3.3 Климатические особенности района строительства…………………………………………16

4. Вариант фундамента мелкого заложения……………………………………………………….17

4.1 Производственный корпус…………………………………………………………………….

3.1.1 Выбор материала каркаса и типовой серии………………………………………………

3.1.2 Фундаменты…………………………………………………………………………………

Колонны…………………………………………………………………………………….

3.1.4 Ригели……………………………………………………………………………………….

3.1.5 Несущие элементы покрытий перекрытий………………………………………………

3.1.6 Наружные стены………………………………..................................................................

3.1.7 Перегородки………………………………….....................................................................

3.1.8 Остекление…………………………………………………………………………………

3.1.9 Ворота……………………………………………………………………………………….

3.1.10 Двери…………………………………………………………………………………….

3.1.11 Лестницы…………………………………………………………………………………

3.1.12 Лифты…………………………………………………………………………………….

3.1.13 Элементы связей………………………………………………………………………….

3.1.14 Кровля……………………………………………………………………………………..

3.1.15 Полы………………………………………………………………………………………

3.1.16 Элементы фахверка……………………………………………………………………….

3.1.17 Привязка колонн и наружных стен к координационным осям здания………………

3.1.18 Обеспечение пространственной жесткости каркаса здания………………………….

3.1.19 Наличие деформационных швов…………………………………………………………

3.1.20 Отвод воды с покрытия………………………………………………………………….

3.2 Административно-бытовой корпус…………………………………….................................

4 Отделка…………………………………………………………………………………………….

4.1 Отделка помещений цеха и вспомогательных помещений………………………………..

4.2 Отделка фасадов производственного и административно-бытового здания.......................

5 Шумы и вибрации. Воздушная среда, аэрация, освещение…….……………………………..

5.1 Воздушная среда……………………………………………………………………………..

5.2 Решение аэрации и вентиляции……………………………………………………………..

6 Архитектурно-композиционное решение.……………………………………………………………

7 Краткие сведения о санитарно-техническом и инженерном оборудовании…………………

Заключение………………………………………………………….. ……………………………..

Приложение А. Теплотехнический расчет……………………….. ……………………………..

Приложение Б.Расчет естественной освещенности………………………………………..........

Приложение В (справочное). Библиографический список……………………….. …………....

Введение

 

В курсовом проекте необходимо рассчитать и законструировать фундаменты промышленного здания.

Курсовой проект выполнен на основе СНиП, ГОСТ, справочной, технической и учебной литературы по вопросам проектирования оснований и фундаментов. Все расчеты выполнены в технической системе единиц.

В настоящее время возводятся все более высокие здания и тяжелые сооружения. Кроме того, в промышленных зданиях часто устанавливается уникальное оборудование, не допускающее сколько-нибудь ощутимых взаимных смещений. То и другое заставляет предъявлять особые требования к основаниям и фундаментам. Однако при правильном прогнозе совместной деформации грунтов и конструкции возводимого сооружения можно найти решение, обеспечивающее требуемую надежность. По этому перед специалистами стоят задачи разработки методов прогноза с требуемой точностью совместной деформации надземных конструкций и основания.

 

Задание на курсовой проект

 

 

Оценка сооружения и ИГУ площадки строительства.

 

3.1 Краткая техническая характеристика здания

Целевое назначение здания: общественное.

В плане имеет форму прямоугольника (размеры в осях 36х21 м).

Количество этажей: максимально – 7 этажей, минимально – 3 этажа. Высота этажа 4,8 м. Имеет подвальное помещение с отметкой низа – 3,6 м (размеры в осях 36х12 м).

Конструктивная система здания с полным железобетонным каркасом, состоящим из железобетонных колонн с размерами сечения 600х400 мм и железобетонных ригелей, опирающихся на консоли колонн. Сетка колонн 6000х6000 мм и 9000х6000 мм. На ригели опираются железобетонные круглопустотные плиты перекрытий толщиной 220 мм, шириной 1,5 м и длиной 6 м и 9 м. Наружные стены выполнены из легкобетонных навесных панелей толщиной 300 мм. Наружные стены подвала выполнены из цокольных панелей, внутренние стены – из бетонных панелей сплошного сечения. Подвал неотапливаемый. Кровля плоская с внутренним водостоком. Отметка пола первого этажа 0,00.

Пол по грунту представлен на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Конструкция пола по грунту.

 

Согласно приложению 4 [1], для производственных зданий с полным железобетонным каркасом относительная разность осадок (DS/L)_u=0,002, максимальная осадка S_{u max}=8 cм.

 

3.2 Характеристика площадки.

3.2.1 План площадки

План площадки см. рис.2. На заданной стройплощадке располагаем здание так, чтобы в его контур попадало не менее двух скважин. После вынесения осей здания на план определяем черные и красные отметки углов здания. Черные отметки определяем по горизонталям методом линейной интерполяции. Красную среднюю отметку спланированной площадки принимаем равной среднему арифметическому черных отметок:

Н_ср.кр.=(SЧ)/4=(108,98+108,71+108,62+108)/4=108,58м.

3.2.2 Геологические разрезы

Геологические разрезы - см. рис.3,4. На них показаны границы залегания каждого слоя грунта, причем за ноль принята отметка чистого пола. По известному расстоянию между скважинами для каждого слоя вычислен уклон.

3.2.3 Описание грунтов

Слой № 1 – песок серый, пылеватый.

Коэффициент неоднородности:

Сu=d₆₀/d₁₀= =0,835 < 3 – песок однородный (по п.1.1 [3]).

Удельный вес сухого грунта g_d=g/(1+W).

В данном случае g_d=1,75/(1+0,25)=1,4 т/м³ < 1,6 т/м³ – недоуплотненный.

Объем пор в единице объема грунта n=1-g_d/g_s=1-1,4/2,66=0,47.

Коэффициент пористости е=n/(1-n). В данном случае е=0,47/(1-0,47)=0,899 – рыхлый (е>0,8) (по табл. 2.2 [3]).

Коэффициент относительной сжимаемости m_v=β/Е=0,8/80=0,01 см²\кгс –среднесжимаемый. β=0,8 (по п.4.2 [2]).

Степень влажности S_r=(W·g_s)/(e·g_w)=(0,25·2,66)/(0,899·1)=0,74 – влажный (0,5≤S_r≤0,8) (по п.2.2 [2]).

Вывод: песок однородный по составу, недоуплотненный, рыхлый, влажный, среднесжимаемый может служить естественным основанием.

 

Слой №2 – супесь серовато-желтая, пылеватая.

Удельный вес сухого грунта g_d=g/(1+W)

В данном случае g_d=2,01/(1+0,19)=1,69 т/м³ > 1,6 т/м³ – плотная.

Объем пор в единице объема грунта n=1-g_d/g_s=1-1,69/2,7=0,37.

Коэффициент пористости е=n/(1-n). В данном случае е=0,37/(1-0,37)=0,59 – е<0,9.

Число пластичности J_p=W_L-W_p=0,22-0,16=0,06 – супесь (0,01<J_p<0,07) (по табл. 1[2]).

Показатель текучести J_L=(W-W_p)/J_p=(0,19-0,16)/0,06=0,5 – пластичная (0<J_L<1) (по п.2.2 [2]).

Коэффициент относительной сжимаемости m_v=β/Е=0,74/160=0,005 см²\кгс –слабосжимаемая. β=0,74 (по п.4.2[2]).

Степень влажности S_r=(W·g_s)/(e·g_w)=(0,19·2,7)/(0,59·1)=0,87 > 0,8 – насыщенная водой, непросадочная (по п.2.2 [2]).

Коэффициент просадочности , где

e_L=0,22·2,7/1=0,594

J_ss=(0,594-0,59)/(1+0,59)=0,003.

Вывод: супесь плотная, пластичная, непросадочная, с коэффициентом пористости e=0,59, насыщенная водой, слабосжимаемая может служить естественным основанием.

 

Слой №3 – супесь желто-бурая, пылеватая.

Удельный вес сухого грунта g_d=g/(1+W)

В данном случае g_d=1,90/(1+0,15)=1,65 т/м³ > 1,6 т/м³ – плотная.

Объем пор в единице объема грунта n=1-g_d/g_s=1-1,65/2,68=0,38.

Коэффициент пористости е=n/(1-n). В данном случае е=0,38/(1-0,38)=0,61 – е<0,9.

Число пластичности J_p=W_L-W_p=0,19-0,12=0,07 – супесь (0,01<J_p≤0,07) (по табл. 1[2]).

Показатель текучести J_L=(W-W_p)/J_p=(0,15-0,12)/0,07=0,43 – пластичная (0<J_L<1) (по п.2.2 [2]).

Коэффициент относительной сжимаемости m_v=β/Е=0,74/70=0,011 см²\кгс –слабосжимаемая. β=0,74 (по п.4.2[2]).

Степень влажности S_r=(W·g_s)/(e·g_w)=(0,15·2,68)/(0,61·1)=0,66 – влажная (0,5≤S_r≤0,8) (по п.2.2 [2]).

Коэффициент просадочности , где

e_L=0,19·2,68/1=0,509

J_ss=(0,509-0,61)/(1+0,61)=-0,062 < J_{ss расч.}=0,1 – при 0,01 ≤ I_P < 0,1 грунт непросадочный (по табл. 3[2]).

Вывод: супесь плотная, пластичная, непросадочная, с коэффициентом пористости e=0,59, влажная, слабосжимаемая может служить естественным основанием.

 

Слой № 4 – Суглинок красно-бурый, легкий.

Удельный вес сухого грунта g_d=g/(1+W)

В данном случае g_d=2,00/(1+0,21)=1,65 т/м³ > 1,6 т/м³ – плотный.

Объем пор в единице объема грунта n=1-g_d/g_s=1-1,65/2,69=0,39.

Коэффициент пористости е=n/(1-n). В данном случае е=0,39/(1-0,39)=0,64.

Число пластичности J_p=W_L-W_p=0,24-0,14=0,1 – суглинок (0,07 < I_P ≤ 0,17) (по табл. 1[2]).

Показатель текучести J_L=(W-W_p)/J_p=(0,21-0,14)/0,1=0,7 – мягкопластичный (0,5 < I_L ≤ 0,75) (по п.2.2 [2]).

Коэффициент относительной сжимаемости m_v=β/Е=0,62/170=0,004 см²\кгс –слабосжимаемая. β=0,62 (по п.4.2[2]).

Степень влажности S_r=(W·g_s)/(e·g_w)=(0,21·2,69)/(0,64·1)=0,88 > 0,8 – насыщенный водой, непросадочный (по п.2.2 [2]).

Коэффициент просадочности , где

e_L=0,24·2,69/1=0,646

J_ss=(0,646-0,64)/(1+0,64)=0,004 < J_{ss расч.}=0,17 – при 0,1 ≤ I_P < 0,14 грунт непросадочный (по табл. 3[2]).

Вывод: суглинок плотный, мягкопластичный, непросадочный, слабосжимаемый может служить естественным основанием.

 

3.2.4 Наличие слабого подстилающего слоя

Представление о прочности грунта дает величина его расчетного сопротивления, вычисленная по формуле 7[1]:

R=(g_c1·g_c2)/k·(M_g·k_z·b·g_п+M_q·d₁·g_п'+(M_q-1)·d_b·g_п'+M_c·c_п), (1)

где g_с1 и g_с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3[1];

k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по таблицам приложения 1[1].

В данном случае все эти коэффициенты равны единице.

M_g, M_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по таблице 4[1];

b - ширина подошвы фундамента, м;

g_п - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, тс/м³;

k_z - коэффициент, при b<10 м принимаемый равным единице;

g_п' - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы, тс/м³;

с_п - расчетное значение удельного сцепления грунта, непосредственно залегающего под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

d₁=h_s+h_cf·g_cf/g_п, где

h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, тс/м³;

d_b - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

 

Необходимые данные для скважины №3:

g₁=1,75 т/м³ М_g1=0,84

h₁=1,5 м М_q1=4,37

j₁=26º М_с1=6,90

c₁=0,1 т/м²

 

g₂=2,01 т/м³ М_g2=0,72

h₂=5,5 м М_q2=3,87

j₂=24º М_с2=6,45

с₂=0,6 т/м²

 

g₃=1,90 т/м³ М _g3=0,56

h₃=2,0 м М_q3=3,24

j₃=21º М _с3=5,84

c₃=0,3 т/м²

 

g₄=2,00 т/м³ М _g4=0,72

h₄=6,0 м М_q4=3,87

j₄=24º М _с4=6,45

c₄=3,1 т/м²

 

Для первого рассматриваемого слоя – песок серый, пылеватый - выше точки 1 - формула (1) примет вид:

R₁=M_g1·g₂+M_q1·h₁·g₁+M_c1·c₁,

R₁=0,84·2,01+4,37·1,5·1,75+6,90·0,1=13,851 тс/м²

Для второго рассматриваемого слоя - супеси серовато-желтой, пылеватой - ниже точки 1 формула (1) будет иметь вид:

R₂=M_g2·g₂+M_q2·h₁·g₁+M_c2·c₂,

R₂=0,72·2,01+3,87·1,5·1,75+6,45·0,6=15,476 тс/м²

Для второго рассматриваемого слоя - супеси серовато-желтой, пылеватой - выше точки 2 формула (1) примет вид:

R₃=M_g2·g₃+M_q2·(h₁+h₂)·(g₁h₁+g₂h₂)/(h₁ + h₂)+M_c2·c₂,

R₃=0,72·1,9+3,87·(1,75·1,5+2,01·5,5)+6,45·0,6=58,18 т/м²

Для третьего рассматриваемого слоя – супеси желто-бурой, легкой - ниже точки 2 формула (1) примет вид:

R₄=M_g3·g₃+M_q3·(g₁h₁+g₂h₂)+ M_c3·c₃,

R₄=0,56·1,9+3,24·(1,75·1,5+2,01·5,5)+5,84·0,3=47,139 т/м²

Для третьего рассматриваемого слоя – суглинка красно-бурого, легкого - выше точки 3 формула (1) примет вид:

R₅=M_g3·g₄+M_q3·(h₁+h₂+h₃)·(g₁h₁+g₂h₂+g₃h₃)/(h₁+h₂+h₃)+M_c3·c₃,

R₅=0,56·2,00+3,24·(1,75·1,5+2,01·5,5+1,90·2,0)+5,84·0,3=59,507 т/м²

Для четвертого рассматриваемого слоя – суглинка красно-бурого, легкого - ниже точки 3 формула (1) примет вид:

R₆=M_g4·g₄+M_q4·(h₁+h₂+h₃)·(g₁h₁+g₂h₂+g₃h₃)/(h₁+h₂+h₃)+M_c4·c₄,

R₆=0,72·2,00+3,87·(1,75·1,5+2,01·5,5+1,90·2,0)+6,45·3,1=59,803 т/м²

 

3.2.5 Общая оценка строительной площадки

Стройплощадка находится в городе Вологда. Размеры площадки 50х60м.

На площадке пробурено 5 скважин глубиной 15,00-15,40м. Рельеф спокойный (уклон до 10%).

Напластование слоистое.

Обнаруженные геологами слои имеют следующую толщину:

-песок серый, пылеватый, однородный по составу, недоуплотненный, рыхлый, влажный, среднесжимаемый может служить естественным основанием – 0,40-3,80 м;

-супесь серовато-желтая, пылеватая, плотная, пластичная, непросадочная, с коэффициентом пористости e=0,59, насыщенная водой, слабосжимаемая может служить естественным основанием – 4,90-6,30 м;

-супесь желто-бурая, легкая, плотная, пластичная, непросадочная, с коэффициентом пористости e=0,61, влажная, слабосжимаемая может служить естественным основанием – 2,00-6,00 м;

-суглинок красно-бурый, легкий, плотный, мягкопластичный, непросадоч-ный, слабосжимаемый может служить естественным основанием – 2,00-6,00 м;

С отметки 104,00-104,20 обнаружена подземная вода, неагрессивная.

2-й слой слабый по отношению к 1, 3-й слой слабый по отношению ко 2.

 

3.3 Климатические особенности района строительства

Согласно п.2.26 [1], нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин промерзания грунтов за период не менее 10 лет на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

 

В данном случае из-за отсутствия данных многолетних наблюдений нормативная глубина сезонного промерзания определяется по формуле 2 [1]:

d_fn=d₀·ÖM_t, где

М_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений отрицательных температур за зиму (по табл. 3 [10]);

d₀ - величина, принимаемая для песка равной 0,28 (по п.2.27 [1]).

В данном случае М_t=12,6+11,6+5,9+3,5+8,9=42,5º

d_fn=0,28·Ö42,5 =1,83 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле 3 [1]:

d_f=k_h·d_fn , где

k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения k_h=0,5 (по табл. 1[1]).

d_f=0,5·1,83=0,915 м.

 

 

Вариант фундамента мелкого заложения.

Для расчета выбираем фундамент №1 - отдельностоящий в безподвальной части здания, наиболее нагруженный. По конструктивным соображениям фундамент монолитный железобетонный, служит для опирания железобетонной колонны сечением 600х400мм.

4.1 Расчетная схема

 

 

Рисунок 5 – Расчетная схема фундамента мелкого заложения по оси А.

4.2 Определение глубины заложения фундамента

а) Учет инженерно - геологических условий

Подошва фундамента размещается в слое супеси серовато-желтой, пылеватой.

б) Учет промерзания грунта

Нормативная глубина сезонного промерзания равна d_fn=1, 83 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания равна d_f=0,915 м.

d≥d_f; d≥d_fn

в) Конструкция фундамента

Фундамент монолитный железобетонный стаканного типа под колонну.

Глубину заделки колонны в стакан фундамента принимали равной 900 мм. Глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей d_к равна:

м.

d≥d_k

г) Уровень подземных вод

УПВ находится на глубине большей d_f + 2. В соответствии с табл.2[1] глубина заложения не зависит от d_f.

д) Учет соседних конструкций

Рядом с фундаментом соседних конструкций нет.

Следовательно глубину заложения фундамента принимаем равную d_зал=2 м.

 

4.3 Определение размера подошвы фундамента

Определение размеров подошвы фундамента выполняем методом Лалетина.

Давление на основание от подошвы фундамента определяется по формуле:

Р_ср=(N_П+N_ГР+N_Ф)/(B·L)=N_П·k/(a·B²)+g_ср·d,

где g_ср - средний удельный вес фундамента и грунта, равный 2,3 т/м³,

d - глубина заложения, равная 2,0 м;

k - коэффициент, определяемый по эксцентриситету нагрузки:

е=M_П/N_П=28/246=0,1138 → k=1,3 (по прил. 18[6])

a=l_k/b_k=l/b=0,6/0,4=1,5

Р_ср=246·1,3/(1,5·B²)+2,3·2,0=213,2/B²+4,6

Формула для Р_ср имеет вид:

Р_ср(B)=213,2/B²+4,6

формула для R запишется так:

R(B)=(g_c1·g_c2/k)·(M_g2·k_z·B·g_II+M_q2·d₁·g'_II +M_c2·c₂);

R(B)=(1,2·1,1/1)·(0,72·1·B·(2,01·2,58+1,07·2,14+1,04·3,1+ +1,22·5,12)/(2,58+2,14+3,1+5,12)+3,87·(1,25+(2-1,25))·(1,75·1,25+2,01·(2-1,25))/ /(1,25+(2-1,25))+6,45·0,6)=1,245B+23,984;

R(B)=1,245·B+23,984

Приравняем эти два уравнения и найдем корни получившегося квадратного уравнения. Поскольку из двух корней нас интересуют положительный, получаем, что минимальная ширина фундамента B_min=3,034 м. Принимаем B=3,1 м.

= 1,5·3,1²=14,415 м²;

L=А/B=14,415/3,1=4,7 м.

Принимаем фундамент размерами 4,7х3,1х2 м.

Далее вычисляем фактическую нагрузку на грунт под подошвой. Для этого подсчитаем вес стакана и вес грунта на обрезах фундамента.

Объем фундамента:

V_ф=0,4·4,7·3,1+0,3·3,5·2,3+0,3·2,3·1,7+0,85·1,2·1,2=9,783 м³

N_ф=V_ф·g_бет=9,783·2,5=24,46 тс.

Объем грунта: V_гр=V-V_ф=2,0·4,7·3,1-9,783=19,357 м³

N_гр=V_гр·g_гр=V_гр·(g_гр1·h_гр1+g_гр2·h_гр2)/(h_гр1+h_гр2)=19,357·(1,75·1,25+2,01·0,75)/ /(1,25+0,75) =35,762 тс.

Фактическое сопротивление грунта под подошвой находим по формуле:

Р_{ср.факт.}=(N_П+N_Ф+N_гр)/(b·l)=(246+24,46+35,762)/(4,7·3,1)=21,01 тс/м²

Определяем R по фактической ширине фундамента.

R_факт.=1,245·3,1+23,984=27,85 тс/м²

Р_{ср.факт.}=21,01 тс/м² < R_факт.=27,85 тс/м²

 

4.4 Конструирование фундамента мелкого заложения.

Конструктивные размеры (см. рис.6)

 

4.5 Учет внецентренного нагружения

Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле:

е=(М_П+Т_П·d)/(N_П+N_ф+N_гр), где

М_П=28 тс·м, Т_П=5,7 тс, d=2 м.

е=(28+5,7·2)/ (246+24,46+35,762)=0,128 м < l/30=0,156 м (l=4,7 м),

значит фундамент считается центрально нагруженным.

Давление под подошвой фундамента вычисляется по формуле:

Р_max/min=N/A±M/W=N/A·(1±6·e/l),

где N=306,222 тс - суммарная нагрузка на подошву фундамента, А=b·l=4,7·3,1=14,57 м²- площадь подушки, М - действующий момент, W - момент сопротивления подошвы.

P_max/min=306,222/14,57·(1±6·0,128/3,1)

P_max=26,22 тс/м²; P_min=15,81 тс/м²

Для нормальной работы фундамента должны выполняться условия:

Р_max£1,2·R и P_min>0.

Р_max =26,22 < 1,2·R=1,2·27,85=33,42 тс/м²;

15,81 > 0 значит условия выполняются.

 

4.6 Проверка слабого подстилающего слоя

Проверка прочности слабого подстилающего слоя производится по условию:

s_zp+s_zq£R_{z(слаб.слоя)}

где s_zp,s_zq – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, тс/м²; R_z – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, тс/м².

s_zp=a·Р_o=0,2396·17,315=4,149 т/м²,

где P_o - дополнительное давление на основание в уровне подошвы фундамента, a - коэффициент, принимаемый по табл.1 прилож. 2 [1] в зависимости от соотношения сторон η=l/b и ζ=2z/b

 

P_o=P_{ср.факт.}-s_zgo=P_{ср.факт.}-(g_гр1·h_гр1+g_гр2·h_гр2)=21,01-(1,75·1,25+2,01·0,75)=17,315 тс/м²,

где: P_{ср.факт.}- среднее давление под подошвой фундамента;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта, находящегося выше подошвы фундамента.

=g_гр1·h_гр1+g_гр2·h_гр2=1,75·1,25+2,01·0,75=3,695

2z/b= 2·4,722/3,1=3,046 и l/b =1,5 тогда a=0,2396

s_zq=åg_i·h_i=1,75·1,25+2,01·3,33+(2,7-1)·2,14/(1+0,59)=11,083 т/м²

 

Площадь условного фундамента:

A_z=(N_II+N_гр+N_ф)/s_zp=306,222/4,149=73,806 м²,

b_z= -a, где

a =(l-b)/2=(4,7-3,1)/2=0,8

b_z= =7,828

Расчетное сопротивление грунта слабого слоя:

R(B)=(g_c1·g_c2/k)·(M_g3·k_z·b_z·g_II+M_q3·d₁·g'_II +M_c3·c₃);

R_z=(1,2·1,1/1)·(0,56·1·7,828·(1,04·3,1+1,22·5,12)/(3,1+5,12)+3,24·(1,25+3,33+ +2,14)·(1,75·1,25+2,01·3,33+1,07·2,14)/(1,25+3,33+2,14)+5,84·0,3)=56,754 тс/м²

Производим проверку условия: s_zp+s_zq£R_z

4,149+11,083=15,232 < 56,754, т.е. расчетное сопротивление грунта больше, чем давление фундамента, значит, увеличение размеров подошвы не требуется, слабый подстилающий слой имеет достаточную прочность.

 

4.7 Определение осадки фундамента

Для определения осадки используем методом послойного элементарного суммирования.

Расчет производится по формуле:

S=b·S(s_zpi·h_i)/E_i,

где S - осадка слоев, b=0,8 - коэффициент, Е_i - модуль деформации i-го слоя грунта, s_zpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжение в i-м слое, h_i - высота слоя.

Суммирование производим до глубины, на которой выполняется условие:

s_zp<0,2·s_zg

Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле s_zg=å(g_i·h_i)

s_zp=α·P_о, где P_о=P_ср-s_zg0=21,01-3,695=17,315 тс/м²

a - коэффициент, принимаемый по табл.1 прилож.2 [1]

Грунтовую толщу разбиваем на слои h=(0,2 0,4)b

Схема распределения вертикальных напряжений представлена на рисунке 7.

 

Таблица 1.

Расчет осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования

	szp	szg0	0,2szg0
№	zi, м	2z/b	l/b	a	a*Po	g*h	0,2*g*h	Ei	hi	scpi	Si
	0,000	0,000	1,5		17,315	3,695	0,739		0,66	17,012	0,007017
	0,660	0,426	1,5	0,965	16,709	5,022	1,00432		0,66	15,549	0,006414
	1,320	0,852	1,5	0,831	14,389	6,348	1,26964		0,66	12,926	0,005332
	1,980	1,277	1,5	0,662	11,463	7,675	1,53496		0,66	10,173	0,004196
	2,640	1,703	1,5	0,513	8,883	8,945	1,788994		0,66	7,887	0,003253
	3,300	2,129	1,5	0,398	6,891	9,651	1,930234		0,66	6,147	0,002536
	3,960	2,555	1,5	0,312	5,402	10,357	2,071474		0,66	4,848	0,002
	4,620	2,981	1,5	0,248	4,294	11,064	2,212714		0,66	3,887	0,001603
	5,280	3,406	1,5	0,201	3,480	11,753	2,350601		0,66	3,169	0,002988
	5,940	3,832	1,5	0,165	2,857	12,439	2,487881		0,66	2,623	0,002473
	6,600	4,258	1,5	0,138	2,389	13,126	2,625161		0,66	2,208	0,002082

Полученная осадка составляет S_расч=4 см, что меньше допустимой S_доп=8 см

Также S_расч.=4 см > 0,4·S_доп.=0,4·8=3,2 см.

 

 

4.8 Проверка на действие сил морозного пучения

Принадлежность суглинка к одной из групп по степени морозоопасности оценивается параметром R_f, определяемым по формуле:

R_f=0,012*(W-0,1)+[W*(W-W_cr)²]/(W_L*W_P* √M₀)

где W,W_P,W_L - влажности, соответствующие природной, на границе раскатывания и текучести, W_cr- расчетная критическая влажность, ниже значения которой прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте, определяется по рисунку 5 [4], М₀ - безразмерный коэффициент, численно равный при открытой поверхности промерзающего грунта абсолютному значению среднезимней температуры воздуха (равный М_t).

В данном случае W=0,19; W_cr=0,157; W_L=0,22; W_P=0,16; M_t=42,5⁰.

R_f=0,012*(0,19-0,1)+[0,19*(0,19-0,157)²]/(0,22*0,16*√42,5)=0,00198 -

для удельного веса g_d=1,5 т/м³.

Перерасчет для g_d=2,01 т/м³ дает R'_f=(0,00198*2,01)/1,5=0,00266.

Согласно таблице 39 [4], данный грунт слоя №2 является слабопучинистым .

При этом грунт верхнего слоя – песок серый пылеватый, является непучинистым, т.к. по пункту 2.137[4] имеем:

Пучинистые свойства песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, определяются через показатель дисперсности . Эти грунты относятся к непучи­нистым при , к пучинистым - при . Для слабопучинистых грунтов показатель изменяется от 1 до 5 (). Значение определяется по формуле

где - коэффициент, равный 1,85´10^-4 см²;

- коэффициент пористости;

- средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле

где - процентное содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;

- средний диаметр частиц отдельных фракций, см.

следовательно слой песка относится к непучинистым.

 

Устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения проверяется по формуле:

,

где t_fh =8,34 т/м² значение удельной расчетной касательной силы пучения, определяется по таблице 41 [4],

A_fh- площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания грунтов,

A_fh=1,15∙1,2∙4+0,3∙3,9∙2+0,3∙2,3∙2+0,23∙4,7∙2+0,23∙3,1∙2=12,828 м²

N_0II – расчетное значение вертикальной нагрузки;

G_fII – расчетное значение веса фундамента;

F_rf – расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже d_f.

где R_fj- расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности, принимаемое по таблице 2 [5] равным 1,62 тс/м² при z=1,83м.

А_fi - площадь вертикальной поверхности сдвига в слое грунта ниже расчетной глубины промерзания.

А_fi=0,17∙4,7∙2+0,17∙3,1∙2=2,652 м²

F _r =2,652∙1,62=4,296 тс

8,34∙12,828=106,986 < 4,296+0,9∙(246+24,46)=247,71 - условие выполняется.

Для незавершенного строительства при 30% нагрузки выражение принимает вид:

8,34∙12,828=106,986 > (4,296+0,9∙(246+24,46))∙0,3=74,313 - условие не выполняется.

Следовательно, в стадии незавершенного строительства нужно принять следующие меры:

Ø Пазухи фундамента засыпаются перед возведением здания, утепляются шлаком, а при его отсутствии хотя бы снегом;

Ø Помещения, которые примыкают к фундаментам, временно отапливаются.

 

4.9 ТЭП фундамента мелкого заложения

Смотри рисунок 8.

Для песка φ=45º;

F₁=4,7·6,3=29,61 м² - площадь по низу котлована;

F₂=10,3·8,7=89,61 м² - площадь по верху котлована;

V_гр= (F₁+F₂)·h/2=(29,61+89,61)·2/2=119,22 м³

Стоимость земляных работ за 1м³ при глубине выработки до 2 м и ширине фундамента 1 м равна 3,6 руб. При ширине фундамента больше 1 м стоимость увеличивается на 7%.

С_котл.=119,22·1,07·3,6=459,235 руб.

Стоимость возведения фундамента за 1м³ бетонных работ 31 руб.

С_фунд.=31·9,783=236,6 руб.

Общая стоимость возведения фундамента:

С_общ.=С_котл.+С_фунд.=459,235+236,6=695,835 руб.

 

Вариант свайного фундамента. Забивные сваи

 

5.1 Расчетная схема

 

Рисунок 9 – Расчетная схема фундамента на забивных сваях по оси А.

 

5.2 Выбор глубины заложения ростверка

При определении глубины заложения ростверка исходим из ИГУ и нормативной глубины сезонного промерзания равной d_fn=1,83 м. Принимаем высоту ростверка 2,0 м. Принимаем глубину заложения ростверка 2,15 м.

5.3 Выбор типа и размера свай

Рассматриваем 3 варианта висячих свай

1) Сваи забивные железобетонные цельного сплошного квадратного сечения с продольной арматурой ГОСТ 19804.1-79. Марка бетона В15. Марка сваи С-6-30. Длина сваи равна 6 м., поперечное сечение сваи 300х300мм. Свая заглублена в супесь желто-бурую легкую на 1,33 м.

2) Сваи забивные железобетонные цельного сплошного квадратного сечения с продольной арматурой ГОСТ 19804.1-79. Марка бетона В20. Марка сваи С-10-30. Длина сваи равна 10 м, поперечное сечение сваи 300х300 мм. Свая заглублена в супесь желто-бурую легкую на 2,38 м.

3) Сваи забивные железобетонные цельного сплошного квадратного сечения с продольной арматурой ГОСТ 19804.1-79. Марка бетона В25. Марка сваи С-16-40. Длина сваи равна 16 м., поперечное сечение сваи 400х400мм. Свая заглублена в суглинок красно-бурый легкий на 8,23 м.

 

5.4 Определение несущей способности одиночной сваи

Для сваи трения несущую способность по грунту определяем по формуле 8[5]:

F_d=g_c·(g_cr·R·A+u·åg_cf·f_i·h_i),

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (табл. 1[5]);

А - площадь поперечного сечения сваи;

u - периметр сечения сваи;

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи (табл. 2[5]);

h_i- толщина i-го слоя грунта;

Коэффициент условий работы сваи в грунте g_с, коэффициент условий работы грунта под острием сваи g_cr, коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности g_cf для забивных свай принимаются равными 1 – тогда формула расчета несущей способности будет иметь вид:

F_d=R·A+u·åf_i·h_i

 

1 вариант

С-6-30

Площадь поперечного сечения сваи А=0,3²=0,09 м²

Периметр сечения сваи u=4·0,3=1,2 м.

R=2026 кПа=202,6 тс/м²

 

h1=1,5 м z1=2,9 м f1=1,97 тс/м²

h2=1,5 м z2=4,4 м f2=2,28 тс/м²

h3=1,57 м z3=5,94 м f3=2,49 тс/м²

h4=1,33 м z4=7,38 м f4=3,04 тс/м²

 

F_d1=202,6·0,09+1,2·(1,97·1,5+2,28·1,5+2,49·1,57+3,04·1,33)=45,227 тс

Расчетная нагрузка допускаемая на сваю:

Р₁=F_d1/g_н=45,227/1,4=32,305 тс, где g_н=1,4 – коэффициент надежности.

 

2 вариант

С-10-30

 

Площадь поперечного сечения сваи А=0,3²=0,09 м²

Периметр сечения сваи u=4·0,3=1,2 м.

R=941 кПа=94,1 тс/м²

h1=1,5 м z1=2,9 м f1=1,97 тс/м²

h2=1,5 м z2=4,4 м f2=2,28 тс/м²

h3=1,57 м z3=5,94 м f3=2,49 тс/м²

h4=1,33 м z4=7,38 м f4=3,04 тс/м²

h5=1,77 м z5=8,93 м f5=3,14 тс/м²

h6=1,11 м z6=10,37 м f6=1,01 тс/м²

h7=1,12 м z7=11,49 м f7=1,03 тс/м²

 

F_d2=94,1·0,09+1,2·(1,97·1,5+2,28·1,5+2,49·1,57+3,04·1,33+3,14·1,77+1,01·1,11+ +1,03·1,12)=35,061 тс

Расчетная нагрузка допускаемая на сваю:

Р₂=F_d2/g_н=35,061/1,4=25,044 тс.

3 вариант

С-16-40

 

Площадь поперечного сечения сваи А=0,4²=0,16 м²

Периметр сечения сваи u=4·0,4=1,6 м.

R=1061 кПа=106,1 тс/м² при глубине погружения 18,05 м (в слой 8,23 м)

h1=1,5 м z1=2,9 м f1=1,97 тс/м²

h2=1,5 м z2=4,4 м f2=2,28 тс/м²

h3=1,57 м z3=5,94 м f3=2,49 тс/м²

h4=1,33 м z4=7,38 м f4=3,04 тс/м²

h5=1,77 м z5=8,93 м f5=3,14 тс/м²

h6=1,11 м z6=10,37 м f6=1,01 тс/м²

h7=1,12 м z7=11,49 м f7=1,03 тс/м²

h8=1,5 м z8=12,8 м f8=1,06 тс/м²

h9=1,5 м z9=14,3 м f9=1,09 тс/м²

h10=1,5 м z10=15,8 м f10=1,12 тс/м²

h11=1,5 м z11=17,3 м f11=1,15 тс/м²

 

F_d3=106,1·0,16+1,6·(1,97·1,5+2,28·1,5+2,49·1,57+3,04·1,33+3,14·1,77+1,01·1,11+1,03·1,12+ +1,06·1,5+1,09·1,5+1,12·1,5+1,15·1,5) =70,36 тс

Расчетная нагрузка допускаемая на сваю:

Р₃=F_d3/g_н=70,36/1,4=50,2 тс.

 

5.5 Определение количества свай в кусте

Предварительно количество свай в кусте центрально нагруженного фундамента определяется по формуле:

n=N_I·1,2/P

1 Вариант

Число свай в кусте n₁=291·1,2/32,305=10,81

Принимаем количество свай n₁=12

2 Вариант

Число свай в кусте n₂=291·1,2/25,044=13,94

Принимаем количество свай n₂=14

3 Вариант

Число свай в кусте n₃=291·1,2/50,2=6,95

Принимаем количество свай n₃=7

5.6 Конструирование ростверка

Вариант 1

Схема ростверка представлена на рисунке 10.

Объем фундамента: V_р=4,8·3,2·0,95+1,2²·1,05=11,59 м³

N_р=V_р·g_бет=11,59·2,5=28,98 тс

Объем грунта: V_гр=V-V_р=4,8·3,2·2-11,59=19,13 м³

N_гр=V_гр·g_гр=19,13·((1,75·1,25+2,01·0,75)/(1,25+0,75))=35,34 тс

 

 

Вариант 3

Схема ростверка представлена на рисунке 11.

Объем фундамента: V_р=3,6²·0,7+1,2²·1,3=10,944 м³

N_р=V_р·g_бет=10,944·2,5=27,36 тс

Объем грунта: V_гр=V-V_р=3,6²·2-10,944=2,016 м³

N_гр=V_гр·g_гр=2,016·((1,75·1,25+2,01·0,75)/(1,25+0,75))=3,72 тс

 

5.7 Учет внецентренного нагружения

Вариант 1

Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле:

е=(М₁+Т₁·d_p)/(N₁+N_р+N_гр)

Тогда е=(33,6+6,8·2,0)/(291+27,36+3,72)=0,146 м > l/30=0,12м (l=3,6м) – внецентренное нагружение.

Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагруженном фундаменте, определяем по формуле:

N=(N₁+N_гр+N_р)/n±(M₁·y)/åy_i²

где n - число свай,

у - расстояние от главной оси фундамента до оси сваи, для которой определяется нагрузка,

у_i - расстояние от оси фундамента до оси каждой сваи

N_max,min=(291+35,34+28,98)/12±(33,6·2,06)/(2,06²·4+1,17²·4+1,8²·2+0,6²·2)= =29,61±2,33 тс,

Nmax=31,94 тс, Nmin=27,28 тс - для свай №№ 1,4,8,12. Нагрузка на остальные сваи будет меньше, так как значение у уменьшаться.

Nmax=31,94 < Pдоп=32,305

Nmin>0

Вариант 3

Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле:

е=(М₁+Т₁·d_p)/(N₁+N_р+N_гр)

Тогда

е=(33,6+6,8·2,0)/(291+27,36+3,72)=0,146 м > l/30=0,08м (l=2,4м) – внецентренное нагружение

Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагруженном фундаменте, определяем по формуле:

N=(N₁+N_гр+N_р)/n±(M₁·y)/åy_i²

где n - число свай,

у - расстояние от главной оси фундамента до оси сваи, для которой определяется нагрузка,

у_i - расстояние от оси фундамента до оси каждой сваи

N_max,min=(291+27,36+3,72)/7±(33,6·1,17)/(1,17²·4+1,2²·2)=44,01±4,7тс,

Nmax=48,71 тс, Nmin=39,31 тс - для свай №№ 2,3,5,6. Нагрузка на остальные сваи будет меньше, так как значение у уменьшится.

Nmax=48,71 тс < Pдоп=50,2 тс

Nmin>0

 

5.8 Осадка свайного фундамента

1 Вариант

 

Найдем объем условного массива грунта (см. рисунок 12). Угол поворота условной плоскости:

, где =(4,572·24+1,328·21)/(4,572+1,328)=23,32º

º, м, тогда b_у=3,526 м; l_y=5,126 м – размеры опорной площади условного массива.

Объем условного массива:

V_усл=1/3·h·(b_у·l_y+b_ув·l_yв+Ö b_у·l_y·b_ув·l_yв)= =1/3·6·(3,526·5,126+2,3·3,9+Ö3,526·5,126·2,3·3,9)=79,554м³

Объем грунта: V_гр= V_усл-V_св=79,554-12·6·0,3²=73,07 м³

Вес грунта: N_гр=V_гр·g_гр.=73,07·(2,01·4,572+1,9·1,328)/(4,572+1,328)=145,06 тс

Вес свай: N_св=V_св·g_св=12·6·0,3²·2,5=16,2 тс

Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:

=291+145,06+16,2+28,98=481,24 тс

Среднее фактическое давление на грунт под подошвой условного фундамента от нормальных нагрузок:

тс/м²

Находим несущую способность грунта основания:

R=(g_c1·g_c2)/k·(M_g·k_z·b·g_п+M_q·d₁·g_п'+(M_q-1)·d_b·g_п'+M_c·c_п),

R=(1,2·1,1)/1·(0,72·1·3,526·((1,04·1,77+1,22·5,12)/(1,77+5,12))+ +3,87·8,05·((1,04·1,328+1,07·2,142+2,01·3,33+1,75·1,25)/(1,328+2,142+3,33+1,25))+ +6,45·0,3)=66,188 тс/м²,

P=26,36 < R=66,188

Условие выполняется, следовательно принятое количество свай удовлетворяет данной нагрузке.

Для определения осадки используем метод послойного элементарного суммирования.

Расчет производится по формуле:

S=b·S(s_zpi·h_i)/E_i,

где S - осадка слоев,

b=0,8 - коэффициент,

Е_i - модуль деформации i-го слоя грунта,

s_zpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжение в i-м слое,

h_i - высота слоя.

Суммирование производим до глубины, на которой выполняется условие:

s_zp<0,2·s_zg

Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле

s_zg=å(g_i·h_i)

s_zp=α·P_о, где P_о=P-s_zgо=26,36-12,55=13,81 тс/м²

s_zgо=1,04·1,328+1,07·2,142+2,01·3,33+1,75·1,25=12,55 тс/м²

a - коэффициент, принимаемый по табл.1 прилож.2 [1]

Грунтовую толщу разбиваем на слои h=(0,2 0,4)b

Схема распределения вертикальных напряжений представлена на рисунке 13.

 

Таблица 2.

Расчет осадки фундамента на забивных сваях методом послойного суммирования

	szp	szg0	0,2szg0
№	zi, м	2z/b	l/b	a	a*Po	g*h	0,2*g*h	Ei	hi	scpi	Si
	0,000	0,000	1,45	1,000	13,810	12,55	2,51		1,000	13,244	0,01892
	1,000	0,567	1,45	0,918	12,678	13,59	2,718		1,000	11,628	0,016611
	1,774	1,006	1,45	0,766	10,578	14,39	2,878		0,774	9,073	0,004131
	2,774	1,573	1,45	0,548	7,568	15,615	3,123		1,000	6,470	0,003806
	3,774	2,141	1,45	0,389	5,372	16,835	3,367		1,000	4,626	0,002721
	4,774	2,708	1,45	0,281	3,881	18,055	3,611		1,000	3,377	0,001986
	5,774	3,275	1,45	0,208	2,872	19,275	3,855		1,000	2,410	0,001418

 

 

Полученная осадка составляет S_расч=5 см, что меньше допустимой S_доп=8 см.

Также S_расч=5 > 0,4·S_доп=0,4·8=3,2.

 

5.9 Проверка на действие сил морозного пучения

Принадлежность суглинка к одной из групп по степени морозоопасности оценивается параметром R_f, определяемым по формуле:

R_f=0,012*(W-0,1)+[W*(W-W_cr)²]/(W_L*W_P* √M₀)

где W,W_P,W_L - влажности, соответствующие природной, на границе раскатывания и текучести, W_cr- расчетная критическая влажность, ниже значения которой прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте, определяется по рисунку 5 [4], М₀ - безразмерный коэффициент, численно равный при открытой поверхности промерзающего грунта абсолютному значению среднезимней температуры воздуха (равный М_t).

В данном случае W=0,19; W_cr=0,157; W_L=0,22; W_P=0,16; M_t=42,5⁰.

R_f=0,012*(0,19-0,1)+[0,19*(0,19-0,157)²]/(0,22*0,16*√42,5)=0,00198 -

для удельного веса g_d=1,5 т/м³.

Перерасчет для g_d=2,01 т/м³ дает R'_f=(0,00198*2,01)/1,5=0,00266.

Согласно таблице 39 [4], данный грунт слоя №2 является слабопучинистым .

При этом грунт верхнего слоя – песок серый пылеватый, является непучинистым, т.к. по пункту 2.137[4] имеем:

Пучинистые свойства песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, определяются через показатель дисперсности . Эти грунты относятся к непучи­нистым при , к пучинистым - при . Для слабопучинистых грунтов показатель изменяется от 1 до 5 (). Значение определяется по формуле

где - коэффициент, равный 1,85´10^-4 см²;

- коэффициент пористости;

- средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле

где - процентное содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;

- средний диаметр частиц отдельных фракций, см.

следовательно слой песка относится к непучинистым.

 

Устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения проверяется по формуле:

,

где t_fh =8,34 т/м² значение удельной расчетной касательной силы пучения, определяется по таблице 41 [4],

A_fh- площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания грунтов,

A_fh=1,05·1,2·4+0,63∙2∙(4,8+3,2)=14 м²

N_0II – расчетное значение вертикальной нагрузки;

G_fII – расчетное значение веса фундамента;

F_rf – расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже d_f.

где R_fj- расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности, принимаемое по таблице 2 [5].

А_fi - площадь вертикальной поверхности сдвига в слое грунта ниже расчетной глубины промерзания.

F _r =1,2·12·5,9·(1,97·1,5+2,28·1,5+2,49·1,57+3,04·1,33)+1,69·0,32·(4,8+3,2)=1221,59 тс

8,34∙14=116,76 тс < 1221,59+0,9∙(291+16,2+28,98)=1524,152 тс - условие выполняется.

Для незавершенного строительства при 30% нагрузки выражение принимает вид:

8,34∙14=116,76 тс < (1221,59+0,9∙(291+16,2+28,98))∙0,3=457,246 тс - условие выполняется.

Следовательно и в стадии завершенного строительства, и на промежуточной стадии работа фундамента полностью удовлетворяет требованиям на действие сил морозного пучения.

 

5.10 Выбор молота и расчет проектного отказа свай

Исходя из принятой расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяем минимальную энергию удара молота по формуле:

Е_dmin=1,75·a·P, где

а - коэффициент, равный 25 кг·м/т,

P=32,305 т – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

E_dmin=1,75·25·32,305=1,413 т·м.

Принимаем трубчатый дизель-молот с водяным охлаждением С-994А с массой ударной части G=0,6 т, общей массой молота m₁=1,5 т и расчетной энергией удара 1,512 т·м.

Расчетная энергия удара E_dрасч=G·h·K=0,6·2,8·0,9=1,512 т·м > E_dmin

Проверяем условие: (m₁+m₂)/E_d£K_m,

где m₁ – полный вес молота; m₂ – вес сваи; K_m – коэффициент применимости_.

В данном случае (1,5+1,38)/1,512=1,9 < 6 - условие выполняется, молот по энергии удара можно принять.

Отказ железобетонной сваи вычисляем по формуле:

где η – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала свай .

А – площадь сечения сваи, А = 0,09 .

коэффициент восстановления удара; при забивке ж/б свай молотами ударного действия

 

S_a=150·0,09·1,512·(1,5+0,2·1,38)/(45,227·(45,227+150·0,09)·(1,5+1,38))=0,022 м

 

2 £ S_a=22 £ 25 - величина отказа оптимальна. Следовательно выбранное сваебойное оборудование подходит.

 

 

5.11 ТЭП фундамента на забивных сваях

Смотри рисунок 14.

Для песка φ=45º;

F₁=6,4·4,8=30,72 м² - площадь по низу котлована;

F₂=10,4·8,8=91,52 м² - площадь по верху котлована;

V_гр= (F1+F2)·h/2=(30,72+91,52)·2/2=122,24 м³

Стоимость земляных работ за 1 м³ при глубине выработки до 2 м и ширине фундамента 1 м равна 3,6 руб. При ширине фундамента больше 1 м стоимость увеличивается на 7%.

С_котл.=122,24·1,07·3,6=470,868 руб

Стоимость бетонирования ростверка за 1м³ бетонных работ 31 руб

С_рост.=31·28,98=898,38 руб