ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 1. Задание на проектирование

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................................................................................................ 3

1. Задание на проектирование............................................................................................ 4

2. Проектирование столбчатого фундамента.................................................................... 5

2.1.Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства............... 5

2.2.Определение глубины заложения фундамента...................................................... 8

2.3.Определение нагрузок, действующих на фундамент и основание...................... 8

2.4.Определение размеров подошвы фундамента....................................................... 9

2.5.Проверка условий расчета основания по деформациям........................................ 10

2.6.Определение средней осадки основания методом послойного суммирования.. 11

2.7.Конструирование столбчатого фундамента............................................................ 12

3. Проектирование свайного фундамента......................................................................... 16

3.1.Назначение вида сваи и ее параметров................................................................... 16

3.2.Определение несущей способности забивной сваи............................................... 16

3.3.Определение числа свай в фундаменте и эскизное конструирование ростверка 16

3.4.Расчет свайного фундамента по несущей способности грунта основания......... 17

3.5.Выбор сваебойного оборудования. Назначение расчетного отказа..................... 19

3.6.Конструирование свайного фундамента................................................................. 19

3.7.Расчет плиты ростверка на продавливание колонной.......................................... 21

4. Технико-экономическое сравнение вариантов............................................................ 22

Заключение............................................................................................................................ 23

Библиографический список.................................................................................................. 27

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа конструкции и основных размеров фундамента и в их совместном расчете как одной из частей сооружения. Эта задача имеет ряд особенностей.

Целью данного курсового проекта является оптимальный выбор конструкции фундамента с помощью вариантного проектирования.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА

2.1.Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

Плотность скелета грунта

где w – влажность грунта, д.е.

Коэффициент пористости грунта

, д.е.,

где ρ _s – плотность частиц грунта.

Показатель текучести

,

где w_P – влажность на границе текучести;

w_L – влажность на границе пластичности.

Коэффициент водонасыщения

, д.е.,

где ρ _w = 1 т/м³ – плотность воды.

Удельный вес грунта

γ = ρ · g, кН/м³,

где g = 10 м/с² – ускорение свободного падения.

Для песчаных грунтов, расположенных ниже грунтовых вод, при определении удельного веса учитываем взвешивание частиц грунта в воде.

.

Полное наименование грунта принимаем для песчаных грунтов в зависимости от плотности сложения и степени влажности, для глинистых - по показателю текучести в соответствии с табл.4, табл.5, табл.6 [1].

Нормативные значения удельного сцепления С_II, угла внутреннего трения φ _II и модуля деформации E принимаем по табл.7 и табл.8. [1]. Значение расчетного сопротивления грунта R_o для принимаем по табл.9. [1].

Таблица 1 - Физико-механические характеристики грунта

2.2.Определение глубины заложения фундамента

Назначение глубины заложения зависит от:

1. конструктивных соображений;

2. глубины промерзания пучинистых грунтов;

3. возможности заглубления подошвы фундамента в слой грунта с лучшими строи­тельными свойствами (более прочный и менее деформационный).

Конструктивные требования, предъявляемые к фундаментам, должны обеспечивать защемление железобетонных колонн в фундаменте и минимальную толщину днища стакана. Минимальная глубина заделки железобетонных колонн в фундамент – 900 мм, минимальная высота плитной части фундамента – 900 мм. Высота фундамента должна быть кратной 300 мм, а глубина заложения –150 мм. Исходя из этих требований, минимальная глубина заложения – 1, 35мм.

Рисунок 2 – Минимальные конструктивные размеры столбчатого фундамента

В пучинистых грунтах глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной глубины промерзания, чтобы исключить воздействие нормальных сил пучения грунта на подошву фундамента. Расчетная глубина промерзания определяется по формуле

d_f = k_n · d_fn = 0, 7 · 2, 5·1, 25 = 2, 1875 м,

где k_n – коэффициент влияния теплового режима сооружения, для наружных стен отапливаемых промышленных зданий с полами по грунту k_n = 0, 7;

d_fn = 2, 5 м – нормативная глубина промерзания для г. Красноярск.

Следовательно, глубина заложения фундамента равна 2, 25 м.

2.3.Определение нагрузок, действующих на фундамент и основание

Согласно заданию на проектирование, на обрез фундамента (на отметке – 0, 15м) действуют две самые неблагоприятные комбинации нагрузок:

I. N_max, M_соотв., Q_соотв., N_ст.;

II. M_max, N_соотв., Q_соотв., N_ст.

Значения этих нагрузок даны для расчета по первой группе предельных состояний. При расчете по второй группе предельных состояний значения N, M, Q необходимо разделить на коэффициент надежности по нагрузке 1, 15, а величину N_ст - на коэффициент 1, 1.

Сбор нагрузок осуществляем следующим образом. Для расчета тела фундамента нагрузки принимаем по заданию. При этом к значениям нагрузки N_max и N_соотв прибавляем значение N_ст. (табл. 2). Для расчета основания по деформациям все нагрузки приводим к подошве фундамента. К вертикальной нагрузке добавляем вес фундамента G, а к моментам, действующим на обрезе фундамента, - моменты, возникающие от N_ст и Q, с плечом соответственно равным a м и (d - 0, 15) м.

Таблица 2 – Расчетные значения нагрузок

Вес фундамента G определяем после назначения размеров его подошвы

2.4.Определение размеров подошвы фундамента

Предварительные размеры подошвы фундамента проектируем методом последовательных приближений и назначаем из условия, чтобы среднее давление на грунт от фундамента Р_II не превышало расчетного сопротивления грунта R.

Значение расчетного сопротивления R определить не представляется возможным, т.к. для этого требуется знать ширину фундамента b. Поэтому принимаем для расчета в первом приближении значение расчетного сопротивления равным условному R₀, при этом разница между ними не должна превышать 20%. Площадь подошвы определяем по формуле

,

где N_оII – максимальная сумма нормативных вертикальных нагрузок, действующих на обрезе фундамента, кН, (табл.2);

R_o - расчетное сопротивление грунта, кПа, (табл. 1);

γ _mt = 20 кН/м³ – среднее значение удельного веса грунта и бетона.

Соотношение сто­рон прямоугольного фундамента , тогда ширина фундамента в первом приближении

.

Принимаем b₀ = 3, 3 м, тогда l₀ = 3, 3 · 1, 2 = 3, 9 м. Принимаем l₀ = 3, 9 м.

Расчетное сопротивление грунта определяем по формуле

,

где γ _CI – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 11 [1];

γ _C2 = 1 – коэффициент условий работы для одно­этажных промышленных зданий;

К = 1, 1, т.к. берутся табличные значения С_II и φ _II;

М_γ , М_g и М_c - коэффициенты, зависящие от φ _II и принимаемые по табл. 12 [1];

– то же для грунта выше подошвы фундамента, кН/м³;

;

С_II – расчетное значение удельного сцепления грунта под подошвой фундамента, кПа;

Т.к. R₂ = 299, 38 кПа < R₁ = 300 кПа на 0, 2%, что допускается, то окончательно принимаем b = 3, 3 м, l = 3, 9м.

2.5.Проверка условий расчета основания по деформациям

Расчет основания по деформациям проверяется следующими усло­виями:

1. P_II ≤ R;

2. P_max ≤ 1, 2R;

3. P_min ³ 0.

Среднее давление под подошвой фундамента определяем по формуле

кПа,

где – наибольшая вертикальная нагрузка, согласно табл. 2, = 2866, 4 + G,

G – вес фундамента, кН,

G = b ^. l ^. d ^. γ _mt = 3, 3 · 3, 9 · 2, 25 · 20 = 579, 15 кН.

P_II = 267, 71 кПа < R = 299, 38 кПа на 10%, что допускается.

Проверку максимального и минимального давлений проводим по двум комбинациям нагрузок.

, кПа,

где – расчетное значение момента, действующего на подошву фундамента, кН·м, (табл.2);

W - момент сопротивления подошвы фундамента, м³.

.

Определяем P_max и P_min по первой комбинации нагрузок:

P_max = 310, 65 кПа < 1, 2 R = 359, 20 кПа

P_min = 224, 77кПа > 0.

Определяем P_max и P_min по второй комбинации нагрузок:

P_max = 304, 02 кПа < 1, 2 R = 359, 20 кПа

P_min = 220, 42 кПа > 0.

2.6.Определение средней осадки основания методом послойного суммирования

Расчет осадки методом послойного суммирования выполняют, используя специальный бланк (табл. 13), в такой последовательности:

1. Контур фундамента наносим на бланк, слева даем инженерно-геологическую колонку с указанием отметок кровли слоев от отм. 0, 000, совмещаемой с планировочной.

2. Основание разделяем на горизонтальные слои толщиной не более 0, 4 b = 0, 825 м до глу­бины 4 b = 15, 65 м; при этом совмещаем границы слоев с кровлей пластов и горизонтом подзем­ных вод.

3. По данным и соотношению сторон подошвы η устанавливаем по табл.14 [1] значение коэффициента рассеивания напряжений α.

4. Природное давление на уровне подошвы фундамента

.

5. Природное давление на границе слоев определяем, прибавляя к давлению на кровле i -го слоя давление от этого слоя γ _i·h_i:

, кПа.

6. Дополнительное давление на подошву фундамента определяем по формуле

кПа.

7. Напряжение на границе слоев от дополнительного давления определяем по формуле

, кПа.

8. По данным σ _zg и σ _zp строим эпюры напряжений в грунте от собственного веса (слева от оси z) и напряжений от дополнительного давления (справа от оси z).

9. Определяем нижнюю границу сжимаемого слоя по соотношению 0, 2 · σ _zg = σ _zp.

10. Для каждого из слоев в пределах сжимаемой толщи определяем среднее дополнительное вертикальное напряжение в слое по формуле

, кПа.

11. Вычисляем среднюю осадку основания по формуле

, м,

где β = 0, 8.

12. Суммируем показатели осадки слоев в пределах сжимаемой толщи и получаем осадку ос­нования S. Найденное значение осадки сравниваем с предельным значением осадки для одноэтажного каркасного промышленного здания S_u = 15 см.

S =

2.7.Конструирование столбчатого фундамента

Параметры фундамента:

- d = 2, 25 м;

- b = 3, 3 м;

- l = 3, 9м.

b_g = 400 + 2 · 50 = 500 мм; l_g = 400 + 2 · 50 = 500 мм.

По верху:

b_g = 400 + 2 · 75 = 550 мм; l_g = 400 + 2 · 75 = 550 мм.

Высота фундамента h = 2, 25 – 0, 15 = 2, 1 м.

Назначаем количество и размеры ступеней. В направлении стороны l суммарный вылет ступеней будет составлять

.

Принимаем три ступени с вылетом по 450мм и 600 мм. Высота ступени – 300 мм.

В направлении стороны b суммарный вылет ступеней будет составлять

.Принимаем три ступени с вылетом 600мм 450мм и высотой 300 мм (рис. 3).

Рисунок 3 – Столбчатый фундамент

Фундамент является высоким, т.к. выполняется условие

h_cf – d_p = 1, 2 – 0, 9 = 0, 3 м > 0, 5 · (l_cf – l_c) = 0, 5 · (0, 9 – 0, 4) = 0, 25 м.

где d_p – глубина стакана, м;

h_cf - высота подколонника, м;

l_c – длина поперечного сечения колонны, м.

Производим расчет на продавливание плитной части фундамента подколонником (рис.4) из условия

F ≤ b_m · h_0p · R_bt,

где F – сила продавливания по одной наиболее нагруженной грани фундамента, определяемая по формуле

F = A₀ · P_max = 2, 02 · 310, 65 = 627, 51 кН,

где ,

h_0p – рабочая высота плитной части фундамента

h_0p = h – h_cf – 0, 05 = 2, 1 – 1, 2 – 0, 05 = 0, 85 м.

P_max – максимальное давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок в уровне верха плитной части (обреза верхней ступени), кПа,

;

Т.к. b – b_cf = 0, 9 м < 2 h_0p = 1, 7 м, то b_m = h_op + b_cf = 0, 85+0, 9= 1, 75 м.

F = 627, 51 кН ≤ b_m · h_0p · R_bt = 1, 75 · 0, 85 · 660 = 981, 75 кН – условие выполняется.

Рисунок 4 – Расчетная схема для расчета высокого фундамента на продавливание подколонником

Подошва фундамента армируется одной сеткой с рабочей арматурой класса А-III в двух направлениях. Шаг рабочей арматуры 200 мм. Расчет площади сечения арматуры производим следующим образом.

Расчетная нагрузка на основание без учета веса фундамента и грунта на его обрезах

N = N_max + N_ст = 3150+140 = 3290 кН.

Момент, приведенный к подошве фундамента,

М_соот + Q_соот (d -0, 15) – N_ст × а = 200 + 70·(2, 25 – 0, 15) – 140 × 0, 45 = 284 кН× м.

Эксцентриситет нагрузки

.

Момент, возникающий в сечении фундамента

,

где c_i – вылеты ступеней, м (рис.4).

,

где b_i – ширина сжатой зоны сечения, м;

h_oi – рабочая высота сечения, определяется как расстояние от верха сечения до центра рабочей арматуры, м;

R_b = 7500 кПа – расчетное сопротивление бетона класса В12, 5 сжатию.

Площадь рабочей арматуры

,

где x - коэффициент, зависящий от α _m, определяется по прил. 9 [2];

Рисунок 5 – Схема к расчету арматуры плитной части фундамента

Таблица 4 – Расчет площади сечения арматуры подошвы фундамента

Сечение	Вылет ci, м			М, кН× м	bi, м	α m	x	hoi	As, см2
1 – 1	0, 6	151, 85	1, 12	170, 1	3, 3	0, 077	0, 96	0, 25	19, 58
2 – 2	1, 05	465, 03	1, 11	511, 53	2, 7	0, 083	0, 957	0, 55	26, 62
3 – 3	1, 5	747, 73	1, 10	1043, 94	1, 8	0, 11	0, 943	0, 85	30, 07
4 - 4	1, 75	1291, 1	1, 09	1407, 8	0, 9	0, 049	0, 975	2, 05	19, 29
1’ – 1’	0, 45	85, 41		100, 94	3, 9	0, 055	0, 973	0, 25	11, 36
2’ – 2’	0, 9	341, 65		403, 77	2, 7	0, 066	0, 966	0, 55	20, 82
3’- 3’	1, 2	598, 18		598, 18	1, 8	0, 061	0, 996	0, 85	19, 35
4’ – 4’	1, 45	886, 82		1048.1	0, 9	0, 037	0, 983	2, 05	14, 24

Сетка С-1 имеет в направлении l 20 стержней Æ 14 А-III, площадь арматуры
A_s = 30, 8 см² > 30, 07 см², в направлении b – 16 стержней Æ 14 А-III, площадь арматуры A_s = 24, 64см² > 20, 82 см². Длины стержней соответственно 3850 мм и 3250 мм.

Подколонник армируем двумя сетками С-2, принимая рабочую арматуру конструктивно Æ 12 А-III с шагом 200 мм, распределительную арматуру Æ 6 А-I с шагом 600 мм, причем предусматриваем поперечную арматуру только на участке от дна стакана до подошвы. Длина рабочих стержней 2050 мм, количество в сетке – 5. Длина поперечной арматуры – 850 мм, количество стержней в сетке – 2.

Стенки стакана армируем пятью сетками С-3, т.к. е = 0, 086 м < l_c /2 = 0, 2 м. Диаметр арматуры принимаем конструктивно Æ 8 А-I, длина стержней в направлениях l и b -
850 мм. Сетки устанавливаем следующим образом: защитный слой у верхней сетки 50 мм, расстояние между верхней и второй сеткой 50 мм, расстояние между следующими сетками соответственно 100, 100 и 200 мм (рис. 5).

Рисунок 6 – Арматурные сетки

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

3.1.Назначение вида сваи и ее параметров

Назначаем сборные железобетонные забивные сваи марки С с ненапрягаемой арматурой сечением 300× 300 мм.

Глубина заложения подошвы ростверка 1, 8 м (рис.7). Отметку головы сваи принимаем на 0, 5 м выше подошвы ростверка с последующей разбивкой. В качестве несущего слоя выбираем крупные пески, залегающие с отметки – 11, 5 м. Исходя из данных условий, определяем длину сваи и приравниваем ее к ближайшему размеру сортамента – 10 м. Тогда отметка нижнего конца сваи составит – 11, 30 м.

3.2.Определение несущей способности забивной сваи

Несущую способность забивной сваи по грунту основания определяем по формуле

, кН,

где γ _с = 1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа. Принимаем по табл.17 [1];

A – площадь поперечного сечения нижнего конца сваи, м²;

u – периметр сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, определяется по табл. 18 [1];

h_i – толщина i-го слоя грунта у боковой поверхности сваи, м;

γ _сR = 1, γ _сf = 1 – коэффициенты условий работы соответственно под нижним концом и на боковой поверхности, учитывающие способ погружения.

Расчет несущей способности представлен в табл. 5.

Для определения числа свай в фундаменте необходимо назначить допускаемую нагрузку на одну сваю. Ее значение определяем по формуле

кН,

где γ _к – коэффициент надежности.

Ограничиваем значение допускаемой нагрузки на сваю, принимая ее 600 кН в соответствии с табл. 1 [3].

3.3.

Число свай в фундаменте устанавливаем исходя из условия максимального ис­пользования их несущей способности

шт.,

где N_OI – максимальная сумма расчетных вертикальных нагрузок (Nmax+Nст), действующих на обрезе ростверка, кН;

А = 0, 9 м² – площадь ростверка, приходящаяся на одну сваю;

g_mt = 20 кН/м³ – средний удельный вес ростверка и грунта на его обрезах;

d_p – глубина заложения ростверка, м.

Принимаем 6 сваи.

Расстановка свай в кусте показана на рис.8. Расстояния между осями свай принимаем, руководствуясь рекомендуемыми схемами размещений на рис.2 [1]. Размеры ростверка в плане составят, учитывая свесы его за наружные грани свай 150 мм, – 1500× 2400 мм. Высота ростверка 1650 мм.

Рисунок 7 – Схема расположения свай

Определяем вес ростверка

G_p = b_p × l_p × d_p × γ _mt = 1, 65 × 2, 4 × 1, 5 × 22 = 118, 8 кН,

где b_P и l_P – размеры ростверка в плане, м;

d_P – высота ростверка, м;

γ _mt – среднее значение его удельного веса и грунта, кН/м³.

3.4.Расчет свайного фундамента по несущей способности грунта основания

Расчет свайного фундамента выполняем по первой группе предельных состоя­ний. При этом должно удовлетворяться условие

N_c ≤ F_d / γ _k,

где N_C – наибольшая расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.

Расчетная нагрузка на сваю при действии моментов в одной плоскости определяется по формуле

,

где N' и M' – соответственно расчетные усилия в неблагоприятных сочетаниях и комбинациях, при которых расчетное усилие в свае наибольшее; при определении вертикального усилия к расчетной нагрузке добавляем вес свай с коэффициентом надежности 1, 1;

n – число свай в фундаменте;

x – расстояние в плоскости действия момента от главной оси куста до сваи, усилие в которой определяется (рис.8);

x_i – расстояние от главной оси до каждой из свай (рис.8).

Рисунок 8 – Схема к определению нагрузок на сваю

Расчетные нагрузки по I комбинации, при которых расчетное усилие в свае наибольшее:

N’ = N_max + N_ст +(G_св + G_рост) × 1, 1 = 3150 + 140 + (0, 3× 0, 3× 22× 10 + 118, 8)× 1, 1 = 3442, 46 кН;

M’ = M_соот - N_ст× а + Q(d – 0, 15) = 200 – 140 × 0, 45 + 70 × 1, 65 = 252, 5 кН× м.

кН; N_c^{1, 4} = 559, 21 кН < F_d = 600 кН;

кН; N_c^{3, 6} =591, 27 кН> F_d =600кН;

кН; N_c^{2, 5} = кН> F_d =600кН;

Расчетные нагрузки по II комбинации, при которых расчетное усилие в свае наибольшее:

N’ = N_max + N_ст +(G_св + G_рост) × 1, 1 = 3000 + 140 + (0, 3× 0, 3× 22× 10 + 118, 8)× 1, 1 = 3292, 5кН;

M’ = M_соот - N_ст× а + Q(d – 0, 15) = 210 – 140 × 0, 45 + 60 × 1, 65 = 246 кН× м;

Определяем усилия, действующие в каждой свае:

кН; N_c^{1, 4} = 531, 67 кН < F_d = 600 кН;

кН; N_c^{3, 6} =565, 83 кН> F_d =600кН;

кН; N_c^{2, 5} = кН> F_d =600кН;

Таблица 6

3.5.Выбор сваебойного оборудования. Назначение расчетного отказа

Сваебойное оборудование выбираем с учетом его производительности, соотношения массы молота и массы сваи, а также климатических факторов и т.д.

По табл.20 [1] производим предварительный подбор молота. Выбираем штанговый дизель-молот С-330.

Определенная несущая способность сваи должна быть подтвер­ждена при забивке достижением сваей расчетного отказа S_a, который устанавливается по формуле

м,

где E_d – расчетная энергия удара для выбранного молота, определяется по табл.20 [1];

m₁ – полная масса молота, т;

m₂ – масса сваи, т;

m₃ – масса наголовника, 0, 2 т;

A – площадь поперечного сечения сваи, м²;

η – коэффициент (для железобетонных свай - 1500 кН/м²);

F_d – несущая способность сваи, кН.

Т.к. расчетный отказ сваи больше 0, 005 м и находится в интервале 0, 005 – 0, 01 м, то окончательно принимаем штанговый дизель-молот С-330.

3.6.

Размеры плитного ростверка 1500× 2400 мм, расстояние от его грани до ближайшей сваи 150 мм. Сопряжение ростверка со сваями жесткое. Глубину стакана принимаем 900 мм. Размеры стакана по низу b_p = l_p = 500 мм. По верху b_p = l_p = 500 мм.

Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В12, 5, по морозостойкости F50.

Ростверк армируется одной сеткой с рабочей арматурой класса А-III в двух направлениях. Шаг рабочей арматуры 200 мм. Расчет площади сечения арматуры производим следующим образом.

Моменты в сечениях ростверка

М_xi = N_свi · x_i, кН,

М_yi = N_свi · y_i, кН,

где N_свi – расчетная нагрузка на сваю, кН, определяется по табл. 6.

М_1-1 = 565, 83 · 2 · 0, 25= 282, 91 кН·м;

М_1’-1’ = (559, 21 + 591, 27+573, 74) · 0, 25 = 431, 1 кН·м;

Рисунок 9 – Схема к расчету арматуры плитной части фундамента

,

где b_i – ширина сжатой зоны сечения, м;

h_oi – рабочая высота сечения, определяется как расстояние от верха сечения до центра рабочей арматуры, м;

R_b = 7500 кПа – расчетное сопротивление бетона класса В12, 5 сжатию.

Площадь рабочей арматуры

,

где x - коэффициент, зависящий от α _m, определяется по прил. 9 [2];

Таблица 7 – Расчет площади сечения арматуры подошвы фундамента

Сетка С-1 имеет в направлении l 12 стержней Æ 8 А-III, площадь арматуры
A_s = 6, 036 см² > 4, 86 см², в направлении b – 8 стержней Æ 12 А-III, площадь арматуры
A_s = 9, 048 см² > 7, 4 см². Длины стержней по 1450 мм.

Рисунок 10 – Арматурная сетка

3.7.Расчет плиты ростверка на продавливание колонной

Рисунок 11 – Схема работы ростверка на продавливание колонной

Пирамида продавливания начинается от дна стакана с гранями, касающимися внутренних граней свай. Расчет производим по формуле

,

где F – продавливающая сила, равная удвоенной сумме усилий в сваях, расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны и находящихся за пределами нижнего основания пирамиды продавливания; усилия в сваях определяются от нагрузки, приложенной к обрезу ростверка;

R_bt = 660 кПа – расчетное сопротивление бетона ростверка растяжению при классе бетона В12, 5. R_bt следует умножать на коэффициенты γ _b2 = 1, 1 и γ _b3 = 0, 85;

А_С =1, 36 м² – площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента;

h_оp – рабочая высота плиты

h_0p = h_рост – d_c – 0, 05 = 1, 8 – 0, 9 – 0, 05 = 0, 85 м;

С₁ и С₂ – расстояния от грани колонны соответственно с размерами b_C и l_C до внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами пирамиды продавливания (рис.10).

< 0, 85. Принимаем α = 0, 85.

Расчетные нагрузки по I комбинации:

N’ = N_max + N_ст = 3150 + 140 = 3290 кН;

M’ = M_соот - N_ст× а = 200 – 140 × 0, 45 = 137 кН× м.

Определяем усилия, действующие в каждой свае:

кН;

кН.

кН;

Расчетные нагрузки по II комбинации:

N’ = N_max + N_ст = 3000 + 140 = 3140 кН;

M’ = M_соот - N_ст× а = 210 – 140 × 0, 45 = 147 кН× м.

Определяем усилия, действующие в каждой свае:

кН;

кН.

кН;

Таблица 8

Принимаем для расчета продавливающую силу по первой комбинации как наибольшую

F = 2(2 × N_{св2, 5}) = 2 × 2 × 557, 84 = 2231, 36 кН.

.

F = 2231, 36

4. Технико-экономическое сравнение вариантов

Подсчёт стоимости и трудозатрат ведем для фундаментов под одну колонну. Причем учитываем только те виды и объёмы работ, которые отличаются при устройстве фундаментов.

Для устройства столбчатых фундаментов под колонны зданий отрывают траншеи вдоль горизонтальных разбивочных осей до отметки подошвы -2, 25 м. Выемку грунта для бетонной подготовки толщиной 100 мм выполняют вручную.

Длина траншеи равна шагу колонн (6 м).

Ширину траншеи понизу назначаем на 1 м больше длины фундамента. Отношение глубины к заложению (крутизна откоса) принято 1: 0, 67.

Для ростверка отрывают траншею, как для столбчатого фундамента, или котлован под каждый свайный куст.

Расчет стоимости работ и трудоемкости по возведению столбчатого фундамента сведен в табл. 9, свайного – в табл. 10. Расчет приведен на базе расценок и норм трудозатрат 1984г., приведенных в табл. 25 [1].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте были разработаны фундаменты под железобетонную колонну наружного ряда одноэтажного промышленного здания в двух вариантах:

· фундамент неглубокого заложения (l = 3, 3 м, b =3, 9 м, h_f = 2, 1м, d = 2, 25 м);

· свайный фундамент (h_f = 1, 65 м, d = 1, 8 м, l = 2, 4 м, b = 1, 5 м, куст из 6-и свай С100.30).

Было произведено технико-экономическое сравнение этих вариантов, в результате которого был выбран наиболее целесообразный вариант – свайный фундамент.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.

2. Ю.Н. Козаков, Г.Ф. Шишканов. Проектирование фундаментов неглубокого заложения: методические указания к курсовому проекту для студентов специальностей 270102, 270105, 270114, 270115. – Красноярск: СФУ, 2008. – 62 с.

3. Ю.Н. Козаков, Г.Ф. Шишканов. Проектирование свайных фундаментов из забивных свай: методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 290300, 290500, 291400, 291500. – Красноярск: КрасГАСА, 2003. – 54 с.

4. Пособие к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83 Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений. – Введ. впервые; дата введ. 14.12.1984. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 92 с.

5. Пособие к СНиП 2.03.01-84 Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений. – Введ. впервые; дата введ. 30.11.1984. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 38 с.

6. Руководство по проектированию свайных фундаментов. – Введ. впервые; дата введ. 01.01.1980. – М.: Стройиздат, 1980. – 260 с.

7. ГОСТ 23279-85 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия. – Взамен ГОСТ 23279-78; введ. 01.01.1986. – ИПК Издательство стандартов, 2003. – 9 с.

8. ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. – Взамен ГОСТ 5781-75; введ. 01.07.1983. – ИПК Издательство стандартов, 2003. – 13 с.

9. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебник/ С.Б. Ухов и др. – М.: Издательство АСВ, 1994. – 527 с.

Федеральное государственное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт градостроительства, управления и региональной экономики

Кафедра ГИСиФ