1   2   3
Ім'я файлу: 1.doc
Розширення: doc
Розмір: 459кб.
Дата: 18.03.2021
скачати
Пов'язані файли:
Механiка грунтiв основи та фундаменти - StudentLib.doc
2 (1).doc
Основы расчета фундамента промышленного здания - StudentLib.doc
Расчет фундамента одноэтажного промышленного здания - StudentLib
КПа;

- Вертикальна складова сили граничного опору підстави, визначається за формулою 16 [2], кПа,

,

де і - Відповідно наведені ширина і довжина фундаменту, м, які обчислюють за формулами:

;

, Тому що

безрозмірні коефіцієнти несучої здатності, що визначаються за таблицею 7 [2] в залежності від розрахункового значення кута внутрішнього тертя грунту φ I і кута нахилу до вертикалі δ рівнодіючої зовнішнього навантаження на підставу F в рівні підошви фундаменту - ;

коефіцієнти форми фундаменту;

; ;

і - Розрахункові значення питомої ваги грунтів, кН / м 3, що знаходяться в межах можливої ​​призми випирання відповідно нижче і вище підошви фундаменту (за наявності підземних вод визначаються з урахуванням вісового дії води);

з 1 - розрахункове значення питомої зчеплення грунту, кПа;

; ; .

Далі перевіряємо виконання умови формула 11 [2]:

Перевіримо чи виконується умова:

; ,

Умова виконується несуча здатність поверхні забезпечена.

4.3 Перевірка слабкого підстилаючих шару

Повірка необхідна, коли в основі фундаменту на певній глибині залягає шар більш слабкого грунту, фізико-механічні характеристики якого і величина R значно менше, ніж у грунту несучого шару, для якого визначені розміри підошви фундаменту. У цьому випадку наближеним розрахунком відповідно до [3, п. 2.48, формула (9)] з'ясовують можливість розвитку зон пластичних деформацій у межах шару слабкого грунту, тобто дотримання принципу лінійної деформованості підстави за умовою: .

У даному КП така перевірка не потрібно, тому що фундамент заглиблений у суглинок і нижче нього інших грунтів немає.
5. Пальовий фундамент
У Росії відомо більше 150 видів паль, які класифікуються за матеріалом конструкції, виду армування, способом виготовлення і занурення, за характером роботи в грунті.

В даний час в будівництві найбільше застосування знайшли такі види паль:

· Палі забивні з / б, що занурюються в грунт в готовому вигляді з допомогою молотів, віброзанурювачів і вібровдавлівающіх агрегатів;

Палі оболонки ж / б;

Палі буронабивні, влаштовуються заповненням пробурених свердловин бетонної сумішшю або ж / б елементами.

Палі набивні, що влаштовуються в свердловинах, утворених ущільненням грунту;

Раціональна область застосування різних видів паль визначається в першу чергу інженерно-геологічними умовами будівельного майданчика і характером навантажень переданих від споруди на фундамент.

Пальові фундаменти раціонально застосовувати при великій товщині слабких грунтів, що залягають зверху (текучепластічних і текучих глинистих грунтів, заторфованих, насипних), а також при високому горизонті грунтових вод і при глибокому промерзанні грунтів, для зниження трудомісткості, збільшення ступеня механізації робіт нульового циклу і економічної їх доцільності.

У нашому випадку фундамент палі приймаємо у вигляді кущів паль, об'єднаних спільним залізобетонним ростверком квадратної форми в плані. Кількість паль в кущі визначає величиною і видом навантаження і несучою спроможністю паль. Приймаються жорстке сполучення пальового ростверку з палями.

Пальові фундаменти раціонально застосовувати при великій товщині слабких грунтів, що залягають зверху (текучепластічних і текучих глинистих грунтів, заторфованих, насипних), а також при високому горизонті грунтових вод і при глибокому промерзанні грунтів, для зниження трудомісткості, збільшення ступеня механізації робіт нульового циклу і економічної їх доцільності.

5.1 Глибина закладення ростверку

Ростверк намагаються закласти якомога вище, так як це забезпечує більш економічне рішення.

При встановленні глибини закладення підошви ростверку керуються тими ж міркуваннями, що і при визначенні глибини закладення підошви фундаментів, що зводяться на природній основі (п 3. 1).

Розрахункова глибина промерзання грунтів, визначена у п 3. 1. 1 –

За наявності підвалу ростверк, як правило, слід розташовувати нижче підлоги підвалу і глибину закладення його підошви визначати за формулою:

де d n - глибина підвалу (відстань від рівня планування до підлоги підвалу);

h p - висота ростверку;

h cf - товщина конструкції підлоги підвалу;

Висота ростверку під стіни будинку визначається з конструктивних міркувань:

Приймаються ростверк висотою (Глибина закладення палі в ростверк ), Тоді глибина закладення ростверку буде дорівнює

Рис. 4. Схема визначення глибини закладення ростверку і паль

5.2 Вибір виду і розмірів паль

Згідно СНіП 2.02.03 - 85 (п. 2.2.) Палі за характером роботи в грунті поділяють на палі-стійки і палі тертя (висячі). До паль-стійок відносять палі всіх видів, що спираються на скельні грунти, а, крім того, забивні палі на малосжімаемие грунти. До малосжімаемим грунтів відносяться великоуламкові грунти з піщаним заповнювачем середньої щільності і щільним, а також тверді глини з модулем деформації Е> 50 МПа.

Палі, передають навантаження вістрям і боковою поверхнею на стисливі грунти, називаються палями тертя (висячими).

Довжина палі визначається глибиною залягання шару хорошого грунту, в який заглиблюється паля, відміткою закладення підошви ростверку і величиною закладення палі в ростверк. При призначенні довжини палі слабкі грунти (насипні, торф, грунти в текучому і пухкому стані) необхідно прорізати і вістря палі заглиблювати в щільні грунти. При дуже потужної товщі слабких грунтів нижні кінці паль залишають у них.

Зазвичай заглиблення палі в великоуламкові гравелисті, крупні і середньої крупності піщані грунти, а також глинисті грунти з показником консистенції I L ≤ 0,1 повинно бути не менш 0,5 м , А інші нескельних грунтах - не менш 1 м .

Вибираємо висячу забивну палю із заглибленням у суглинок (I L = 0,46) на 1 м:

Визначивши тип та потрібну довжину палі, вибираємо по сортаменту раціональне перетин і марку палі табл. 1 [1 (2)]. Вибираємо палю З 6 - 30 довжини 6 м, з розміром поперечного перерізу b = 30х30 см і довжиною вістря 0,25 м.

5.3 Визначення розрахункового навантаження, що допускається на палю

Навантаження, що допускається на палю визначається з умов роботи палі по грунту і за матеріалом. У розрахунках використовується менше значення розрахункового навантаження, що допускається на палю, отримане за двома зазначеним умовам.

5.3.1 Визначення розрахункового навантаження, що допускається на палю, по грунту

Розрахункове навантаження F d, кН, допускається на висячу забивну палю, визначається за формулою

,

де γ c - коефіцієнт умов роботи палі в грунті, приймається γ c = 1;

R - розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, що визначається за табл. 1 [3] за допомогою подвійного інтерполювання, в залежності від виду грунту, його стану і глибини закладення несучого шару, кПа.

кПа;

A - площа обпирання палі на грунт, м 2 (А = 0,3 ּ 0, 3 = 0,09 м 2);

U - зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м (U = 0,3 ּ 4 = 1,2 м);

f i - Розрахунковий опір i - го шару грунту основи на бічній поверхні палі, кПа, що визначається за табл. 2 [3] в залежності від глибини розташування, виду і стану грунту i - го шару;

Розділимо шар піску середньої крупності, який проходить паля, на шари товщиною <2м і позначимо їх. Отримуємо наступні шари: 1-й шар мул h 1 = 1,3 м, 2-ий шар мул товщиною h 2 = 1,3 м, 3-й шар - пісок середньої крупності: h 3 = 1,9 м, h 4 = 1,25 тоді:


h i - Товщина i - го шару грунту, м;

- Коефіцієнти умов роботи грунту відповідно під нижнім кінцем і на бічній поверхні палі, що враховують вплив способу занурення паль на розрахункові опору грунту, що визначаються за табл. 3 [3] в залежності від виду і стану грунту,

5.3.2 Визначення розрахункового навантаження, що допускається на палю, по опору матеріалу (палі)

Розрахункове навантаження Р с, допускається на палю, по опору матеріалу для залізобетонної палі визначається відповідно до СНиП [4]. У КР застосовані палі з бетону марки В 15 зі стрижневою арматурою (4 стрижня А I діаметром 12 мм). Розрахункове навантаження Р с (кПа), що допускається на палю (залізобетонну, центрально-стислу, прямокутного і квадратного перетину з симетричним армуванням), з опору матеріалу визначається за формулою:

де γ с - коефіцієнт умов роботи палі (γ з = 1 при d> 200 мм );

φ - коефіцієнт поздовжнього вигину (для низького ростверку приймається φ = 1);

γ b - коефіцієнт умов роботи бетону (для забивних паль γ з d = 1);

R b - Розрахунковий опір бетону стиску, що визначається за [4], (R b = 8,5 МПа);

А - площа поперечного перерізу палі, м 2 (А = 0,3 ּ 0, 3 = 0,09 м 2);

R s - Розрахунковий опір арматури стиску, що визначається за [4], (R s = 225 МПа);

A s - Площа поперечного перерізу робочої арматури, м 2

( )

;

Несуча здатність висячої палі по грунту менше, ніж за матеріалом (521,6 кПа <870,7 кПа), отже, в подальших розрахунках використовується найменше з цих значень, тобто N = 521,6 кПа.

5.4 Визначення кількості паль у фундаменті і їх розміщення

Необхідна кількість паль у фундаменті розраховують наближеним способом, припускаючи рівномірне розміщення і передачу навантаження на всі палі в ростверку, з виразу:

де   - Розрахункове навантаження, що діє по обрізу фундаменту, кН ( );

- Розрахункове навантаження, що допускається на палю;

а - крок палі, що приймається орієнтовно а = 3 b (b - велика сторона або діаметр палі) а = 3 b = 3 ּ 0, 3 = 0,9 м;

;

d p - глибина закладання підошви ростверку, м (d p = 4,1 м);


Поздовжнє відстань між палями повинно бути не більше 1 / 3, 3 = 0,33 м і кратно 5 см , Приймаємо 0,3 м.

п факт = 1 / 0, 3 = 3,3 паль / м

Приймаємо 3 палі на метр. Палі в центрально навантаженому пальовому фундаменті розташовують рядами або в шаховому порядку. Розташуємо палі в шаховому порядку таким чином, щоб .

Рис. 5. Розміщення паль у плані n = 3,3

5.5 Визначення розмірів ростверку

Визначення ширини ростверку

Ширина ростверку залежить від схеми розміщення паль і можливого відхилення паль при забиванні. Відстань від краю ростверку до зовнішнього боку палі при однорідному їх розміщенні

з = 0,3 b + 5см

де b - ширина палі, рівна 30 см .

з = 0,3 b + 5 = 0,3 ּ 30 + 5 = 14 см 15 см (Тому що повинна бути кратна 5).

Ширина ростверку b р дорівнює:

b р = h +2 з + b = 0,85 +2 ּ 0,15 + 0,3 = 1,45 м.

Приймаються ширину ростверку кратної 300 мм , Тобто b р = 1,5 м.

5.6 Перевірка паль по несучої здатності

Після розміщення палі і отримання розмірів ростверку визначають фактичну розрахункове навантаження на палю N, розглядаючи фундамент як рамну конструкцію, що сприймає вертикальні і горизонтальні навантаження і згинальні моменти.

Для фундаментів промислових і цивільних споруд з вертикальними палями розрахункове навантаження на палю у площині підошви ростверку допускається визначати за формулою:

,

де - Навантаження, що припадає на одну палю в площині підошви ростверку,

.

M x, M y - розрахункові згинальні моменти, кН × м, щодо головних центральних осей х і у плану паль в площині підошви ростверку;

n - число паль у фундаменті;

x i, y i - Відстані від головних осей до осі кожної палі, м;

У КР , Тому формула має вигляд:

Визначимо :

;

;

;

;

;

.

При цьому повинна виконуватися умова: , Де γ k - Коефіцієнт надійності, що визначається [4, п.3.10]), γ k = 1,4. Умова виконується, так як 358,8 кН <372,57 кН, .

Приймаються таке розташування паль.

Обчислюємо момент діє в площині підошви ростверку:

,

де

;

;

;

;

;

x i і y i - відстань від головних осей до осі кожної палі, ;

x і y - відстані від головних осей до осі розглянутої палі;

.

Палі по несучій здатності необхідно перевіряти з умови:

,

, .

, То є всі умови виконуються.

5.7 Розрахунок пальового фундаменту по деформаціям

Розрахунок фундаменту з висячих забивних паль і його підстави по деформаціям (за другою групою граничних станів) належить виконувати як для умовного фундаменту на природній основі відповідно до вимог СНиП [3]. Розрахунок зводиться до визначення розмірів умовного фундаменту, перевірці напруг, що виникають на його підошві і обчисленню опади.

5.7.1 Визначення меж умовного фундаменту

Межі умовного фундаменту визначаються наступним чином. Спочатку визначають середньозважене розрахункове значення кута внутрішнього тертя грунтів, що знаходяться в межах довжини палі:

,

де - Розрахункові значення кутів внутрішнього тертя для окремих пройдених палями шарів грунту товщиною h i.

Потім проводимо похилі площині під кутом від точок перетину зовнішніх граней паль з підошвою ростверку до площини DC, що проходить через нижні кінці паль. Шляхом побудови бічних вертикальних площин, що проходять через точки D і C до перетину з поверхнею планування грунту, знаходять обриси умовного фундаменту ABCD, який включає в себе грунт, палі і ростверк.

Розміри підошви умовного фундаменту (відповідно ширину і довжину його) визначають за виразами:

; ;

;

Площа умовного фундаменту:


де і - Розміри в межах зовнішніх граней крайніх паль, м;

  h - глибина занурення паль в грунт, рахуючи від підошви ростверку.

Рис.7. Схема до розрахунку підстави по деформаціям

5.7.2 Визначення інтенсивності тиску по підошві умовного фундаменту

Визначивши площа умовного фундаменту і глибину його закладання, визначають інтенсивність тиску на його підошві і порівнюють її з розрахунковим опором грунту, встановленим на цій глибині аналогічно фундаментів мілкого закладення [1, п. 4.2.4]. Тоді:

,

де - Розрахункова вертикальна навантаження по обрізу фундаменту, ( );

- Вага паль, ростверку і грунту в межах умовного фундаменту ABCD, кН, з площею А y, м 2;

;

;

;

R - Розрахунковий опір грунту на рівні підошви умовного фундаменту, кПа [3, ф. (7)].

Розрахунковий опір грунту основи:

;

де g с1 і g с2 - коефіцієнти, умов роботи, що приймаються за табл. 3 [2]; ; ;

; B = 1,5 м;

- Коефіцієнти, обчислюються шляхом інтерполяції:

;

;

5.7.3 Визначення опади умовного пальового фундаменту

Визначають за формулами, наведеними в [3, п. 5.1.2].

1) h i ≤ 0,4 ּ b, тобто h i = 0,4 ּ b = 0,4 ּ 1,5 = 0,6 м 2)

і т.д.

3)

і т.д.

4)

і т.д.

5) Повна осаду підстави визначається як сума осад окремих шарів у межах стиснутої товщі за формулою:

де β - безрозмірний коефіцієнт, що враховує умовність розрахункової схеми, що дорівнює 0,8.

;

- Умова виконується, так як .

Результати розрахунку зведені в таблицю 3.см. додаток 3.

рис. 8. Графіки
6. Висновок
У цій роботі ми запроектували фундаменти житлового будинку на основі існуючих методів розрахунку основ за граничними станами з урахуванням їх інженерно-геологічних умов майданчиків будівництва та конструктивних особливостей будівлі.

При виконанні курсової роботи отримали наступні дані:

1. Фундамент мілкого закладення

Глибина закладення фундаменту дорівнює .

Розміри підошви фундаменту b = 2400 мм, h = 500 мм.

Визначили основні навантаження діють на фундамент:

; ; ; .

; ; .

Провели перевірку тисків по підошві фундаменту.

Провели розрахунок підстави фундаменту по деформаціям.

Визначили осідання фундаменту .

Провели розрахунок підстави фундаменту по несучої здатності

.
2. Пальовий фундамент

Глибина закладення фундаменту дорівнює .

Провели вибір паль З 6-30.

Визначили кількість паль n = 3,3 і розмістили їх у шаховому порядку, в 2 ряди.
Розміри ростверку b р = 1500 мм, h = 500 мм.

Визначили основні навантаження діють на фундамент:

; ; ; .

; ; .

Провели перевірку тисків по підошві фундаменту.

Визначили інтенсивність тиску на його підошві і порівняли її з розрахунковим опором грунту

; - 262,19 кПа <605,51 кПа.

Провели розрахунок підстави фундаменту по деформаціям. Визначили осідання фундаменту .

На підставі розрахунків двох варіантів фундаментів: фундаменту мілкого закладення й пальового фундаменту можна зробити висновок - прийнятним і найбільш економічним є застосування розрахованого в КР пальового фундаменту.




1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас