Технология

Основания и фундаменты

               2  Краткая характеристика проектируемого здания

      Здание промышленное с размерами в плане 36 * 72 м. Высота до низа
стропильной конструкции 12 м. Производственный корпус с мостовыми кранами
грузоподъемностью 120 тон. Сетка колон  6 * 18 м. Выбираем два расчетных
фундамента по осям «А» и «В» ( крайний и средний ряд ).



                       2  Сбор нагрузок на фундаменты.

                         1  Фундамент крайнего ряда.


|Вид нагрузки                       |Нормативная          |(f   |Расчетная   |
|                                   |кН/м2    |кН        |     |кН          |
|Постоянная                         |         |          |     |            |
|1 Гравийная защита                 |0,3      |16,2      |1,3  |21,06       |
|2 Три слоя рубероида               |0,15     |8,1       |1,3  |10,53       |
|3 Утеплитель ( керамзит )          |2        |108       |1,3  |140,4       |
|4 Пароизоляция                     |0,06     |3,24      |1,3  |4,21        |
|5 Ж/б ребристая плита              |2,8      |151,2     |1,1  |166,32      |
|6 Ж/б стропильная балка            |         |60        |1,1  |66          |
|7 Ж/б колонна                      |         |100       |1,1  |110         |
|8 Ж/б подкрановые балки            |         |20        |1,1  |22          |
|9 Стеновые панели                  |         |240       |1,1  |264         |
|10 Фундаментные балки              |         |15        |1,1  |16,5        |
|Итого постоянной                   |         |721,74    |-    |821,02      |
|Временная                          |         |          |     |            |
|1 Снеговая нагрузка                |1        |54        |1,4  |75,6        |
|2 Крановая нагрузка                |         |1200      |1,2  |1440        |
|Итого временная                    |         |1254      |-    |1515,6      |
|ВСЕГО                              |         |1975,74   |-    |2336,62     |

            Горизонтальная нагрузка от крана  0,005  1440 =72 кН
                 Момент на фундаменте  М= 10 1440 = 0,72 МНм



                         2  Фундамент среднего ряда

|Вид нагрузки                       |Нормативная          |(f   |Расчетная   |
|                                   |кН/м2    |кН        |     |кН          |
|Постоянная                         |         |          |     |            |
|1 Гравийная защита                 |0,3      |32,4      |1,3  |42,12       |
|2 Три слоя рубероида               |0,15     |16,2      |1,3  |21,06       |
|3 Утеплитель ( керамзит )          |2        |216       |1,3  |280,8       |
|4 Пароизоляция                     |0,06     |6,48      |1,3  |8,42        |
|5 Ж/б ребристая плита              |2,8      |302,4     |1,1  |332,64      |
|6 Ж/б стропильная балка            |         |120       |1,1  |132         |
|7 Ж/б колонна                      |         |100       |1,1  |110         |
|8 Ж/б подкрановые балки            |         |20        |1,1  |22          |
|9 Стеновые панели                  |         |-         |-    |-           |
|10 Фундаментные балки              |         |-         |-    |-           |
|Итого постоянной                   |         |813,48    |-    |949,04      |
|Временная                          |         |          |     |            |
|1 Снеговая нагрузка                |1        |108       |1,4  |151,2       |
|2 Крановая нагрузка                |         |2400      |1,2  |2880        |
|Итого временная                    |         |2508      |-    |3031,2      |
|ВСЕГО                              |         |3321,48   |-    |3980,24     |

            Горизонтальная нагрузка от крана  0,05  2880 = 144 кН
               Момент на фундаменте  М=  10  1,44 =  1,44 Мпа


         3   Инженерно-геологические условия площадки строительства.

      1  Определение физико-механических характеристик грунтов площадки
                               строительства.



      1 СЛОЙ - Песок крупнозернистый
 а)  Коэффициент пористости
               е = ((s - (d ) / (d = (2660 - 1606 ) / 1606 = 0.66
               (d = ( / ( 1 + w ) = 1950 / ( 1 + 0.214 ) = 1606
                   Песок крупнозернистый средней плотности
б)  Степень влажности
        Sr = w   (s / ( e  (w ) = 0.214  2660 / ( 0.66  1000 ) = 0.86
в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды
     (sw = ( (s - (w ) / (1 + e ) =  (2660 - 1000 ) / ( 1 + 0.66 ) =1000
               Песок крупнозернистый средней плотности,влажный
                         ( = 38    С - нет    E0 = 30

      2 СЛОЙ - Песок крупнозернистый
 а)  Коэффициент пористости
               е = ((s - (d ) / (d = (2680 - 1522 ) / 1522 = 0.76
               (d = ( / ( 1 + w ) = 1800 / ( 1 + 0.183 ) = 1522
                  Песок крупнозернистый в рыхлом состоянии
б)  Степень влажности
        Sr = w   (s / ( e  (w ) = 0.183  2680 / ( 0.76  1000 ) = 0.65
в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды
    (sw = ( (s - (w ) / (1 + e ) =  (2680 - 1000 ) / ( 1 + 0.76 ) = 954,5

              Песок крупнозернистый в рыхлом состоянии,влажный
                       ( - нет    С - нет    E0 - нет


      3 СЛОЙ - Песок среднезернистый
 а)  Коэффициент пористости
               е = ((s - (d ) / (d = (2670 - 1590 ) / 1590 = 0.68
                (d = ( / ( 1 + w ) = 1860 / ( 1 + 0.17 ) = 1590
                   Песок среднезернистый средней плотности
б)  Степень влажности
        Sr = w   (s / ( e  (w ) = 0.17  2670 / ( 0.68  1000 ) = 0.67
в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды
     (sw = ( (s - (w ) / (1 + e ) =  (2670 - 1000 ) / ( 1 + 0.68 ) = 994

              Песок среднезернистый средней плотности ,влажный
                         ( = 38    С - нет    E0 = 25


      4 СЛОЙ - Суглинок
 а)  Число пластичности
                    Jp = Wl - Wp = 0.219 - 0.100 = 0.119
б)  Показатель консистенции
 [pic]Jl = ( W - Wp ) / ( Wl - Wp ) = ( 0.193 -0.100 ) / ( 0.219 - 0.100 ) =
                                    0.78
                         Суглинок текуче-пластичный


в)   Коэффициент пористости
               е = ((s - (d ) / (d = (2700 - 1685 ) / 1685 = 0.6
               (d = ( / ( 1 + w ) = 2010 / ( 1 + 0.193 ) = 1685

                         Суглинок текуче-пластичный
                            ( = 19    С = 25    E0 = 17



      5 СЛОЙ - Суглинок
 а)  Число пластичности
                    Jp = Wl - Wp = 0.299 - 0.172 = 0.127
б)  Показатель консистенции
 [pic]Jl = ( W - Wp ) / ( Wl - Wp ) = ( 0.15593 -0.172 ) / ( 0.299 - 0.172 )
                                  = - 0,13
                              Суглинок твердый

в)   Коэффициент пористости
               е = ((s - (d ) / (d = (2730 - 1610 ) / 1610 = 0.7
               (d = ( / ( 1 + w ) = 1860 / ( 1 + 0.155 ) = 1610

                              Суглинок твердый
                         ( = 23    С = 25    E0 = 14



             Сводная таблица физико-механических свойств грунта


|Характеристика грунта                |Номер слоя грунта                 |
|                                     |1     |2     |3     |4     |5    |
|1  Наименование грунта               |Песок |Песок |Песок |Сугли |Сугли|
|                                     |крупно|крупно|средне|нок   |нок  |
|                                     |зернис|зернис|зернис|      |     |
|                                     |тый   |тый   |тый   |      |     |
|2 Удельный вес ( ( )                 |1950  |1800  |1860  |2010  |1860 |
|3  Удельный вес твердых      частиц  |2660  |2680  |2670  |2700  |2730 |
|((s)                                 |      |      |      |      |     |
|4  Влажность (W )                    |0,214 |0,183 |0,170 |0,193 |0,155|
|5  Влажность на границе раскатывания |-     |-     |-     |0,100 |0,172|
|( Wp )                               |      |      |      |      |     |
|6  Влажность на границе тякучести (Wl|-     |-     |-     |0,219 |0,299|
|)                                    |      |      |      |      |     |
|7  Число пластичности ( Jp )         |-     |-     |-     |0,119 |0,127|
|8  Показатель консистенции ( Jl )    |-     |-     |-     |0,78  |-0,13|
|9  Коэффициент пористости ( е )      |0,66  |0,76  |0,68  |0,6   |0,7  |
|10 Степень влажности ( Sr )          |0,86  |0,65  |0,67  |-     |-    |
|11  Условное расчетное сопротивление |500   |450   |500   |230   |250  |
|( R )                                |      |      |      |      |     |
|12  Угол внутреннего трения ( ( )    |38    |-     |38    |19    |23   |
|13 Удельное сцепление ( с )          |-     |-     |-     |25    |25   |
|14  Модуль деформации ( Е0 )         |30    |-     |25    |17    |14   |


                   2  Определение отметки планировки земли

              Данные о напластовании грунтов по осям  «А» и «Б»

|      |                                      |           |           |
|      |Мощности слоев                        |Абсолютная |Уровень    |
|Ось   |                                      |           |грунтовых  |
|здания|                                      |отметка    |вод        |
|      |                                      |поверхности|           |
|      |Раст.|1    |2    |3    |4    |5    |земли      |           |
|      |слой |     |     |     |     |     |           |           |
|«А»   |0,2  |1,8  |2,4  |2,5  |3,7  |14,6 |134,2      |132,4      |
|скв. 1|     |     |     |     |     |     |           |           |
|«Б»   |0,2  |1,7  |2,6  |3,8  |3,5  |13,4 |134,6      |132,9      |
|скв.2 |     |     |     |     |     |     |           |           |

      Отметку планировки земли  DL  назначаем исходя из минимума земляных
работ на площадке.
       DL = ( Hскв 1 + Нскв 2 ) / 2 = ( 134,2 + 134,6 ) / 2 = 134,4 м.
      Относительно уровня чистого пола  DL = -0,1 м., тогда абсолютная
отметка пола составит 134,5 м.
      По данным наплоставания грунтов строим инженерно-геологический разрез
по оси скважин  1  и  2.


                                  3  Выводы

      В целом площадка пригодна для возведения здания . Рельеф площадки
ровный с небольшим уклоном в сторону скважины 1. Грунты имеют слоистое
напластование с выдержанным залеганием пластов ( уклон кровли грунта не
превышает 2 % ). Подземные воды расположены на достаточной глубине.
      В качестве несущего слоя для фундамента на естественном основании
может быть принят 1 слой - песок крупнозернистый.  2 слой песка по своему
состоянию    ( е = 0,76 )   песок рыхлый ( е > 0,7 ).  Нормы проектирования
не допускают использования  в качестве естественного основания песчанных
грунтов в рыхлом состоянии без их предварительного уплотнения.
      В качестве альтернативного варианта может быть рассмотрен свайный
фундамент с заглублением свай в 5 слой - суглинок твердый.  2 слой - не
может быть использован, потому что песок находится в рыхлом состоянии.  3
слой - не рационально использовать, так как он рыхлее  1 слоя.  4 слой -
Суглинок - находится в текуче-пластичном состоянии (  0.75 < Jl =0.78 < 1
).  5 слой -Суглинок  ( Jl < 0 )  находится в твердом состоянии и может
выступать в качестве несущего слоя.



           4  Проектирование фундамента на естественном основании


            1  Определение глубины заложения подошвы фундамента.

      Согласно СНиП 2.02.01-83 (п.2.29а) глубина заложения фундамента на
крупных песках не зависит от глубины промерзания.  Глубину заложения
фундамента принимаем  из конструктивных соображений.



                 2  Определение размеров подошвы фундамента.

      Расчетное сопротивление грунта в основании

 R = ((c1 (c2 / k) ( M(  Kz  b  (11 + Mg  d1  (11` + ( Mg - 1 )  db  (11` +
                                  Mc  c11 )

                      (c1 = 1.4      (c2 = 1    К = 1,1
        при  ( = 38          М( = 2,11       Мg = 9.44     Mc = 10.8
                            Kz = 1       b = 2.5
                 (11 = 1000       (11` = 1000       c11 = 0
                            d1 = 2 м       db = 0

   R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  2.5  1000   + 9.44  2  1000 + 0 + 0 ) =
                       1.27 ( 5275 + 18880 ) = 307 кПа
                            задаемся   L/b = 1.5

а)  Крайний ряд
        Aф =  N / ( R - (  d ) = 2.34 / ( 0.307 - 0.02  2 ) = 8.76 м2
                Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф = 10,5 м2
        Принимаем размеры фундамента    2,5  на  4,0 м  (Аф = 10 м2 )


                         Конструирование фундамента

                                                      при Rбетона = 0,19 Мпа
                                                       и при марке     М 100
                                                       ( = 31    tg ( = 0.61
                                                   h = ( b - b0 ) / 2 tg ( =
                                            = (4.0 - 1.2 ) / 2  0.61 = 2.4 м


            Необходимо принять в качестве несущего слоя  2 слой - песок
  крупнозернистый, но так как он находится в рыхлом состоянии ( е = 0,76 )
            необходимо выполнить мероприятия  по его уплотнению.
            ( еmax = 0.65 )       ( = 38      E = 30      C - нет

                    пересчитываем расчетное сопротивление

  R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  2.5  1000  + 9.44  2,4  1000 + 0 + 0 ) =
                     1.27 ( 5275 + 22656)  = 354,72  кПа

        Aф =  N / ( R - (  d ) = 2.34 / ( 0.354 - 0.02  2 ) = 7,5 м2
                 Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф =  9 м2
        Оставляем размеры фундамента    2,5  на  4,0 м  (Аф = 10 м2 )



 Vф = 0,7  1,2  0,4 + 0,5 ( 1,6  1,1 + 2,4  1,5 + 3,2  1,9 + 4  2,5) = 11,06
                                     м3
                   Vгр =  2,5  4  2,4 - 11,06  = 12,94 м3

                         Gф = 11,06  2400 = 0,265 МН
                        Gгр = 12,94  1900 = 0,246 МН

 Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А  (  М / W = ( 2.34 + 0.265 + 0.246 ) /
                  10  (  0.72 / 6.67 =  0.40  ( 0.18 ) Мпа
                   W = b  L2  / 6 =2.5  42  / 6 = 6.67 м3
                               Р max  (  1,2 R
                             4  Мпа  (  0,42 Мпа
                          Рср = 0,29  (  R = 0.354

б)  Средний ряд

        Aф =  N / ( R - (  d ) = 3,98 / ( 0.307 - 0.02  2 ) = 14,9 м2
                Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф = 17,9 м2
       Принимаем размеры фундамента    3,5  на  5,0 м  (Аф = 17,5 м2 )


                         Конструирование фундамента



                    пересчитываем расчетное сопротивление

  R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  3.5  1000  + 9.44  2,4  1000 + 0 + 0 ) =
                      1.27 ( 7385 + 22656)  = 380  кПа

        Aф =  N / ( R - (  d ) = 3,98 / ( 0.38 - 0.02  2 ) = 11,64 м2
                 Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф =  14 м2
       Оставляем размеры фундамента    3,5  на  5,0 м  (Аф = 17,5 м2 )



  Vф = 0,7  1,2  0,4 + 0,5 ( 2  1,3 + 3  1,9 + 4  2,5 +5  3,5 ) = 18,236 м3
                  Vгр =  3,5  5  2,4 - 18,236  = 23,764 м3

                        Gф = 18,236  2400 = 0,437 МН
                        Gгр = 23,764  1900 = 0,452 МН

 Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А  (  М / W = ( 3,98 + 0.437 + 0.452 ) /
                 17,5  (  1,92 / 14,6 =  0.41  ( 0.15 ) МПа
                   W = b  L2  / 6 = 3.5  52  / 6 = 14,6 м3
                               Р max  (  1,2 R
                            0,41 МПа  (  0,46 МПа
                           Рср = 0,28  (  R = 0.38


              3  Расчет осадки фундамента по методу послойного
                             суммирования осадок.

      Вся толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на отдельные
слои толщиной 0,2  bf
      Для подошвы каждого слоя определяется :
дополнительное напряжение от нагрузки на фундамент
                     (zp i = (i + P0      Р0 = Р - (zg 0
природное напряжение от собственного веса грунта
                          (zg i = (zg i -1 +Hi  (i

      Если  (zp i < 0,2  (zg i  то нижняя граница сжимаемой толщи грунтов
основания принимается расположенной на уровне подошвы  i - го слоя.  В
противном случае принимается  i = i + 1  и продолжается поиск границы
сжимаемой толщи грунтов.
      Расчет осадки фундаментов производим в табличной форме, как сумму
осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи грунтов основания.


                    а)  Крайний ряд  ( ось «А» , скв.1 )

                         0,2  bf  = 0,2  2,5 = 0,5 м
          (zp i = (i + P0      Р0 = Р - (zg 0 = 290 - 45,6 = 244,4
                       (zg 0 = (  d = 1900  2.4 = 45.6
                          (zg i = (zg i -1 +Hi  (i

|Отметка|Z  (м)|Коэф.  |Напряжения в слоях               |Е0     |Осадка |
|слоя   |      |(      |                                 |       |слоя   |
|       |      |       |                                 |       |(м)    |
|       |      |       |Природное  |20%  |Дополнительное|       |       |
|132,00 |0,0   |1,000  |45,6       |9,12 |244,4         |30     |-      |
|131,50 |0,5   |0,972  |55,1       |11,02|237,56        |30     |3,96   |
|131,00 |1     |0,848  |64,6       |12,92|207,25        |30     |3,45   |
|130,50 |1,5   |0,682  |74,1       |14,82|166,68        |30     |2,78   |
|130,00 |2     |0,532  |83,6       |16,72|130,02        |30     |2,17   |
|129,50 |2,5   |0,414  |93,1       |18,62|101,18        |25     |2,02   |
|129,00 |3     |0,325  |102,6      |20,52|79,43         |25     |1,59   |
|128,50 |3,5   |0,260  |112,1      |22,42|63,54         |25     |1,27   |
|128,00 |4     |0,210  |121,6      |24,32|51,32         |25     |1,03   |
|127,50 |4,5   |0,173  |131,1      |26,22|42,28         |25     |0,85   |
|127,00 |5     |0,145  |140,6      |28,1 |35,44         |17     |1,04   |
|126,50 |5,5   |0,123  |150,1      |30   |30,10         |17     |0,89   |
|126,00 |6     |0,105  |159,6      |31,9 |25,66         |17     |0,75   |
|       |Всего |       |           |     |              |       |21,8   |


      Осадка фундамента    S = 0.8  21,8 = 17,44 мм. (  80 мм.
               Граница сжимаемой толщи грунта на отм.126,00 м.
                 (мощность сжимаемой толщи грунтов  6 м. ).

При наличии в сжимаемой толще грунта меньшей прочности, чем вышележащие
слои, необходимо проверить условие
                              (zp + (zg  (  Rz
              z = 5 м      (zp + (zg  = 35,44 + 140,6 = 176,04

  R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,47  1  8,25  2010  + 2,89  2,4  1860 + 0 + 5,48
               25 ) = 1.27 ( 7794 + 12900 + 137 )  = 264  кПа

             bz =   Az + a2  - a =   80.4 + 0.752  - 075 = 8.25
                     Az = N / (zp  = 2.85 / 35.44 = 80.4
                  a = ( L - b ) / 2 = ( 4 - 2.5) / 2 = 0.75

                  (zp + (zg  = 176.04 кПа  (   Rz = 264 кПа
                             Условие выполнилось



                    б)  Средний ряд  ( ось «Б» , скв.2 )

                         0,2  bf  = 0,2  3,5 = 0,7 м
          (zp i = (i + P0      Р0 = Р - (zg 0 = 280 - 45,6 = 234,4
                       (zg 0 = (  d = 1900  2.4 = 45.6
                          (zg i = (zg i -1 +Hi  (i

|Отметка|Z  (м)|Коэф.  |Напряжения в слоях               |Е0     |Осадка |
|слоя   |      |(      |                                 |       |слоя   |
|       |      |       |                                 |       |(м)    |
|       |      |       |Природное  |20%  |Дополнительное|       |       |
|132.00 |0,0   |1,000  |45,6       |9,12 |234.4         |30     |-      |
|131.3  |0.7   |0,972  |58.9       |11.78|227.84        |30     |5.32   |
|130.6  |1.4   |0,848  |72.2       |14.44|198.77        |30     |4.64   |
|129.9  |2.1   |0,682  |85.5       |17.1 |159.86        |30     |3.73   |
|129.2  |2.8   |0,532  |98.8       |19.76|124.70        |25     |3.49   |
|128.5  |3.5   |0,414  |112.1      |22.42|97.04         |25     |2.72   |
|127.8  |4.2   |0,325  |125.4      |25.08|76.18         |25     |2.13   |
|127.1  |4.9   |0,260  |138.7      |27.74|60.94         |25     |1.71   |
|126.4  |5.6   |0,210  |152        |30.4 |49.22         |25     |1.38   |
|125.7  |6.3   |0,173  |165.3      |33.06|40.55         |17     |1.67   |
|125    |7     |0,145  |178.6      |35.72|33.99         |17     |1.40   |
|       |Всего |       |           |     |              |       |28.19  |

      Осадка фундамента    S = 0.8  28.19 = 22.55 мм. (  80 мм.
               Граница сжимаемой толщи грунта на отм.125,00 м.
                 (мощность сжимаемой толщи грунтов  7 м. ).
                    ( S = 2.55 - 1.75 = 0.8 cм = 0,008 м
                                  L = 18 м
                  ( S / L =  0.008 / 18 = 0.00044  (  0.002
   5   Проектирование свайного фундамента из забивных призматических свай
                                 (вариант 2)

      В качестве несущего слоя выбираем 5 слой - Суглинок твердый. В этом
случае минимальная длина свай равна 12 м. ( так как сваи должны быть
заглублены в несущем слое не менее чем на 1 метр ).  Принимаем сваи
размером сечения      400 * 400 мм.  Глубину заделки свай в ростверке
принимаем 0,1 м. ( шарнирное сопряжение свай с ростверком ).

                           1   Расчет на прочность

а) Крайний ряд (скв. 1 )

                          Несущая способность сваи
                  Fd = (c ( (cr  R  A + U  ( (cf   fi  hi )

                       (c = 1      (cr = 1    (cf = 1
              R = 10740 кПа       А = 0,16 м2        U = 1.6 м

|      |      |      |      |      |      |      |      |      |
|слои  |1     |2     |3     |4     |5     |6     |7     |8     |
|fi    |38,5  |46,8  |53    |56,3  |59,5  |9     |9     |66,4  |
|hi    |1,4   |1,2   |1,2   |2     |0,5   |2     |1,7   |1,9   |


 Fd =  1 ( 1  10740  0,16 + 1,6 ( 1  38,5  1,4 + 46,8  1,2 + 53  1,2 + 56,3
          2 + 59,5  0,5 +   + 9  2 + 9  1,7 +66,4  1,9 ) = 2,48 МН



                            Определяем число свай

                  n = (r  N / Fd = 1.4  2.34 / 2.48 = 1.32
                              Принимаем  2 сваи

                        Определяем нагрузку на 1 сваю



                 Vр = 0,4 ( 0,7  1,2 + 0,7  2,3 ) = 0,98 м3
                    Vгр = 0,8  0,7  2,3 - 0,98 = 0,31 м 3

                          Gр =  0,98  2400 = 23 кН
                          Gгр = 0,31  1900 = 0,6 кН

                    Nd = 2.34 + 0.023 +  0,006 = 2,37 МН

              N =  Nd /n  (  Mx  y / ( yi2   (  My  x / ( xi2 =
           = 2.37 / 2  (  0.72  0.8 / 0.82 + 0.82 = 1.64  (0.74 )
                                    y = 0

               N = 1.64 МН  (  Fd / (r =  2.48 / 1.4 = 1.77 МН


б) Средний ряд (скв. 2 )

                          Несущая способность сваи
                  Fd = (c ( (cr  R  A + U  ( (cf   fi  hi )

                       (c = 1      (cr = 1    (cf = 1
              R = 10740 кПа       А = 0,16 м2        U = 1.6 м

|      |      |      |      |      |      |      |      |      |
|слои  |1     |2     |3     |4     |5     |6     |7     |8     |
|fi    |36,75 |46,2  |51,5  |56,6  |58,6  |9     |9,1   |68,01 |
|hi    |0,9   |2     |0,6   |2     |1,8   |2     |1,5   |1,1   |

  Fd =  1 ( 1  10740  0,16 + 1,6 (  36,75  0,9 + 46,2  2 + 51,5  0,6 + 56,6
       2 + 58,6  1,8 +      + 9  2 + 9,1  1,5 + 68,1  1,1 ) = 2,49 МН



                            Определяем число свай

                  n = (r  N / Fd = 1.4  3,98 / 2.49 = 2,49
                              Принимаем  3 сваи

                        Определяем нагрузку на 1 сваю



                 Vр = 0,4 ( 0,7  1,2 + 2,3  2,3 ) = 2,45 м3
                    Vгр = 0,8  2,3  2,3 - 2,45 = 1,78 м 3

                          Gр =  2,45  2400 = 59 кН
                          Gгр = 1,78  1900 = 34 кН

                     Nd = 3,98 + 0.059 +  0,034 = 4,1 МН

              N =  Nd /n  (  Mx  y / ( yi2   (  My  x / ( xi2 =
 = 4,1 / 3  (  1,99  0.8 / 0.82 + 0.82  (  0,72  0.8 / 0.82 + 0.82 + 0.82  =
                               2,87  ( -0,13 )

               N = 2,87 МН  (  Fd / (r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН
                  Необходимо увеличить количество свай до 4



              N =  Nd /n  (  Mx  y / ( yi2   (  My  x / ( xi2 =
 = 4,1 / 4  (  1,99  0.8 / 4  0.82   (  0,72  0.8 / 4  0.82  = 1,88  ( -0,19
                                      )

               N = 1,88 МН  (  Fd / (r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН
                Необходимо увеличить расстояние между сваями



              N =  Nd /n  (  Mx  y / ( yi2   (  My  x / ( xi2 =
    = 4,1 / 4  (  1,99  1 / 4  12   (  0,72  1 / 4  12  = 1,71  ( 0,35 )

               N = 1,71 МН  (  Fd / (r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН



                2  Расчет свайного фундамента по деформациям



                                             ( 11,mt = ( ( 11,i  hi  / (  hi



а) Крайний ряд ( скв. 1 )

   ( 11,mt = ( ( 11,i  hi  / (  hi = ( 38  1.4+ 0 + 38  2.5 + 19  3.7 + 23
                1.9 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22
        L =  h tg ( ( 11,mt / 4 ) = 11.9  tg 5.5 = 11.9  0.096 = 1.14
                      b = 2  a + 2  0.4 + 1.2 = 4.28 м


б) Средний ряд ( скв. 2 )

   ( 11,mt = ( ( 11,i  hi  / (  hi = ( 38  0,9+ 0 + 38  3,8 + 19  3.5 + 23
               1.1 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22,7
       L =  h tg ( ( 11,mt / 4 ) = 11.9  tg 5.7 = 11.9  0.0998 = 1.19
                      b = 2  a + 2  0.4 + 1.6 = 4.78 м


                             Определение осадки

                    а)  Крайний ряд  ( ось «А» , скв. 1 )



                    Vусл.ф = 4,28  2,98  12,7 = 161,98 м3
                     Gусл.ф = 161,98  20 кН/м3 = 3240 кН
                            N = 1640  2 = 3280 кН

      Рср =  ( G + N ) / A = ( 3240 + 3280 ) / 4.28  2.98  = 511.4 кПа

                  Расчетное сопротивление грунта в основании
 R = ((c1 (c2 / k) ( M(  Kz  b  (11 + Mg  d1  (11` + ( Mg - 1 )  db  (11` +
                                  Mc  c11 )

                      (c1 = 1.4      (c2 = 1    К = 1,1
         при  ( = 23          М( = 0,69      Мg = 3,65     Mc = 6,24
                            Kz = 1       b = 2.98
                 (11 = 1860       (11` = 2010       c11 = 25
                          d1 = 12,7 м       db = 0
  R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,69  1  2,98  1860 + 3,65  12,7  2010 + 0 + 6,24
               25 ) = 1.27 ( 3825 + 93174 + 156 ) = 1233,9 кПа
                     Рср = 511,4 кПа  (  R = 1233.9 кПа


                        0,2  bf  = 0,2  4,28 = 0,8 м
                   Р0 = Р - (zg 0 = 511,4 - 241,3 = 270,1
                     (zg 0 = (  d = 1900  12.7 =  241,3
                          (zg i = (zg i -1 +Hi  (i
                               (zp i = (i + P0


|Отметка|Z  (м)|Коэф.  |Напряжения в слоях              |Е0      |Осадка  |
|слоя   |      |(      |                                |        |слоя (м)|
|       |      |       |Природное |20%  |Дополнительное|        |        |
|121,7  |0,0   |1,000  |241,3     |48,26|270,1         |14      |-       |
|120,9  |0,8   |0,977  |256,5     |51,3 |263,89        |14      |15,08   |
|120,1  |1,6   |0,879  |271,7     |54,34|237,42        |14      |13,54   |
|119,3  |2,4   |0,749  |286,9     |57,38|202,30        |14      |11,56   |
|118,5  |3,2   |0,629  |302,1     |60,42|169,89        |14      |9,71    |
|117,7  |4     |0,530  |317,3     |63,46|143,15        |14      |8,18    |
|116,9  |4,8   |0,449  |332,5     |66,5 |121,27        |14      |6,93    |
|116,1  |5,6   |0,383  |347,7     |69,54|103,45        |14      |5,91    |
|115,3  |6,4   |0,329  |362,9     |72,58|88,86         |14      |5,08    |
|114,5  |7,2   |0,285  |378,1     |75,62|76,98         |14      |4,40    |
|113,7  |8     |0,248  |393,3     |78,66|66,98         |14      |3,83    |
|       |Всего |       |          |     |              |        |84,22   |


      Осадка фундамента    S = 0.8  84,22 = 67,38 мм. (  80 мм.
               Граница сжимаемой толщи грунта на отм.113,00 м.
                 (мощность сжимаемой толщи грунтов  8 м. ).



                     б) Средний ряд ( ось «Б», скв. 2 )



                    Vусл.ф = 4,78  4,78 12,7 = 290,17 м3
                     Gусл.ф = 290,17  20 кН/м3 = 5804 кН
                            N = 1710  4 = 6840 кН
     Рср =  ( G + N ) / A = ( 5804 + 6840 ) / 4.78  4,78  =  553,39 кПа

                  Расчетное сопротивление грунта в основании
 R = ((c1 (c2 / k) ( M(  Kz  b  (11 + Mg  d1  (11` + ( Mg - 1 )  db  (11` +
                                  Mc  c11 )

                      (c1 = 1.4      (c2 = 1    К = 1,1
         при  ( = 23          М( = 0,69      Мg = 3,65     Mc = 6,24
                            Kz = 1       b = 4,78
                 (11 = 1860       (11` = 2010       c11 = 25
                          d1 = 12,7 м       db = 0
  R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,69  1  4,78  1860 + 3,65  12,7  2010 + 0 + 6,24
   25 ) =                    = 1.27 ( 6134,65 + 93174 + 156 ) = 1263,2 кПа
                     Рср = 553,39 кПа  (  R = 1263,2 кПа

                        0,2  bf  = 0,2  4,78 = 0,9 м
                  Р0 = Р - (zg 0 = 553,39 - 241,3 = 312,09
                     (zg 0 = (  d = 1900  12.7 =  241,3
                          (zg i = (zg i -1 +Hi  (i
                               (zp i = (i  P0

|Отметка|Z  (м)|Коэф.  |Напряжения в слоях              |Е0      |Осадка  |
|слоя   |      |(      |                                |        |слоя (м)|
|       |      |       |Природное |20%  |Дополнительное|        |        |
|121,7  |0,0   |1,000  |241,3     |48,26|312,09        |14      |-       |
|120,8  |0,9   |0,960  |258,4     |51,68|299,6         |14      |19,26   |
|119,9  |1,8   |0,800  |275,5     |55,1 |249,67        |14      |16,05   |
|119    |2,7   |0,606  |292,6     |58,52|189,12        |14      |12,16   |
|118,1  |3,6   |0,449  |309,7     |61,94|140,13        |14      |9,01    |
|117,2  |4,5   |0,336  |326,8     |65,36|104,86        |14      |6,74    |
|116,3  |5,4   |0,257  |343,9     |68,78|80,21         |14      |5,16    |
|115,4  |6,3   |0,201  |361       |72,2 |62,73         |14      |4,03    |
|       |Всего |       |          |     |              |        |72,41   |


      Осадка фундамента    S = 0.8  72,41 = 57,93 мм. (  80 мм.
               Граница сжимаемой толщи грунта на отм.115,40 м.
                (мощность сжимаемой толщи грунтов  6,3 м. ).
                  ( S = 67,38 - 57,93  = 0.95 cм = 0,0095 м
                                  L = 18 м
                 ( S / L =  0.0095 / 18 = 0.00052  (  0.002

                      Экономическое сравнение вариантов

|                                  |ед.   |       |     |стоимость   |
|виды работ                        |изм.  |Обоснов|обьем|расц|на    |
|                                  |      |.      |     |енка|весь  |
|                                  |      |       |     |    |обьем |
|1  Фундамент на естественном      |      |       |     |    |      |
|основании                         |      |       |     |    |      |
|1  Разработка грунта  в отвал     |1000м3|       |     |    |      |
|2  То же с погрузкой              |«»    |       |     |    |      |
|3  Обратная засыпка пазух         |«»    |       |     |    |      |
|4  Уплотнение грунта              |100м2 |       |     |    |      |
|5  Устройство монолитного         |м3    |       |     |    |      |
|фундамента                        |      |       |     |    |      |
|6  Стоимость арматуры       ( 2%) |т     |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|Итого                             |      |       |     |    |      |
|2  Свайный фундамент              |      |       |     |    |      |
|1  Разработка грунта  в отвал     |1000м3|       |     |    |      |
|2  То же с погрузкой              |«»    |       |     |    |      |
|3  Обратная засыпка пазух         |«»    |       |     |    |      |
|4  Уплотнение грунта              |100м2 |       |     |    |      |
|5  Погружение свай дизель-молотом |шт    |       |     |    |      |
|6  Стоимость 12м свай             |м3    |       |     |    |      |
| 7 Устройство  монолитного        |м3    |       |     |    |      |
|фундамента (ростверка)            |      |       |     |    |      |
| 8  Стоимость арматуры        (2%)|т     |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|                                  |      |       |     |    |      |
|Итого                             |      |       |     |    |      |


          ВЫВОД  :  Экономически целесообразнее применить в  данных
                         условиях свайный фундамент.



                              Список литературы



      1    СНиП 2.02.01-83    «  Основания зданий и сооружений  »



      2    СНиП 2.02.03-85    «  Свайный фундамент  »



      3    СНиП  2.02.02-83    «  Нагрузки и воздействия  »



                МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
                                 ОБРАЗОВАНИЯ
              Ижевский Государственный Технический Университет
                Кафедра «Геотехника и строительные материалы»



                       Расчетно-пояснительная записка
                      к курсовому проекту по дисциплине
                          «Основания и Фундаменты»



                                                    Выполнил :   Павлов К.В.



                                                               группа 8-10-2

                                                        Проверил: Турчин В.В



                                          ИЖЕВСК  1998


смотреть на рефераты похожие на "Основания и фундаменты"