Расчет свайного фундамента, Курсовой проект

... единицей измерения количества воды во влажном воздухе. Величина абсолютной влажности воздуха подбирается в зависимости от данных расчетных требований. Различные размерности имеют постоянное соотношение друг с другом, смотри диаграмму. Относительная влажность Относительная влажность воздуха ...

L= (22 — 18) / (24 — 18) = 0,67;

0, кПа.

Определяем расчётное сопротивлениекПагрунтов по приложению 3 СНиП 2.02.01-83:

0 = 178,37 кПа

0 = 188,00 кПа

.3 Заключение по строительной площадке

Площадка пригодна для строительства. В качестве основания можно использовать супесь легкую, пылеватую и суглинок тяжелый с включениями гравия и гальки.

2. Расчет фундамента мелкого заложения

.1 Определение глубины заложения фундамента

Влияние климата:

1 — учет глубины промерзания грунта, вычисляется с использованием формулы вСНиП 2.02.01-83.

1 = df= kh·dfn

fn — нормативная глубина промерзания, для Ульяновскаdfn = 1,6 м

k h — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения; принимается по табл.1 (kh= 0,5 при t = 15°)

1 = df = 0,5·1,6 = 0,8 м

Инженерно-геологические особенности:

2 — учет геологии и гидрогеологии.

Используем табл.2 СНиП 2.02.01-83. Глубина заложения фундамента зависит от глубины расположения уровня подземных вод d ?.

При d ? = 4,0 м >df + 2 = 0,8+2=2,8м, следовательно, d2должна составлять не менееdf.

Конструктивные особенности:

Глубина заложения фундамента должна быть ниже отметки пола подвала или уровня подземных коммуникаций на 0,3-0,5м. Подвал находятся на отметке -3,000 м.

3 = 3,0+0,5 = 3,5 м

1, d2, d3 выбираем максимальную: d = d3 = 3,5 м

.2 Определение площади подошвы фундамента

0II — вертикальная нагрузка,

0 — расчётное сопротивление грунта для предварительного назначения размеров,

СР — средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах,

d — глубина заложения фундамента.

А= 1260 / (188 — 19 ? 3,5) = 10,37 м 2

центрально нагруженные фундаменты (М=0, F=0);

= =3,22 ? 3,5 м

2.3 Определение расчетного сопротивления грунта основания

?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.5.2

СП 50-101-2004:

28 стр., 13776 слов

Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения

... Б) с целью определения наибольшей требуемой глубины заложения фундамента и унификации общей глубины котлована. Глубина заложения фундамента зависит от: Инженерно-геологических условий строительной площадки, фундамент должен быть заглубленным в несущий слой грунта не менее ...

с1= 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

?,Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3:

? = 0,72, Мq =3,87, Мс = 6,45;

k z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 3,5 м < 10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:?sb=9,82кН/м3-для супеси;

II = (19,2?0,5+9,82?1,25) / 1,75 = 12,5 кН/м3

II— то же, залегающих выше подошвы:

II= (19,2?1,0 + 16,0?2,5) / 3,5 = 16,91кН/м3

с II — расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента: сII = 18 кПа;

b — глубина подвала: db= 2,0 м;

1-глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

1 = ;

1 = 0,3+25?0,2/16,91 = 0,6м .

R=(1,0?1,0/1)?(0,72?3,5?1?12,5+3,87?0,6?16,91+(3,87-1)?2?16,91+6,45?18) =283,93кПа

Исходя из значения полученного расчетного сопротивления, назначаем размеры подошвы фундамента.

0= 1260 / (283,93- 19 ? 3,5) = 5,79 м2

Принимаем b= l =2,2 , b/l= 1.(размеры округляем до десятых)

.4 Проверочный расчет

Проверка по давлению: P ? R

гр пренебрегаем)

ф= (V1 + V2) ??б=

=( 3?0,8?0,8+ 2,2?2,2?0,5) ? 25 = 108,5кН

2?R=283,93 кН/м2,

(283,93-282,75)/283,93 ?100%=0,42% — недогрузка приемлема.

.5 Определение осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования

Осадка основания S определяется методом послойного суммирования по формуле:

, где

коэффициент, равный 0,8, учитывающий боковое расширение грунта;

? zpi — среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.

i и Ei — соответственно толщина и модуль деформации i-того слоя грунта;

n — число слоёв, на которые разбита сжимаемая толща основания;

Разбиваем сжимаемую толщу основания на части по 0,4?b = 0.48 м.

11 стр., 5483 слов

Основания и фундаменты промышленных зданий

... название плоскости обреза фундамента, а нижняя — плоскости подошвы фундамента (рис. 29.2). Сопротивление материала фундамента нагрузке, как правило, значительно выше, чем сопротивление грунта основания. Поэтому размер площади подошвы фундамента всегда больше, чем ...

P — расчётное давление по подошве фундамента от нагрузок, учитываемых при расчёте по деформациям, P = 282,75кПа;

? zg0 — природное напряжение на уровне подошвы фундамента: ?zg0 = ??d,

где ? — удельный вес грунта выше подошвы фундамента (? = 19,2 кН/м3),d- глубина заложения фундамента от уровня планировки до поверхности природного рельефа (d = 3,5 м).

zg0 = 19,2 ? 1+16?2,5 = 59,2 кН/м3

?zp = ? ? P,

? — коэффициент, принимаемый по табл. 5.6 СП 50-101-2004 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон

l/b=1 и относительной глубины, равной: ? = 2z/b .

Нормы рекомендуют для обычных грунтов принимать сжимаемую толщину h c до глубины, на которой напряжение ?zp не превышает 20% природного напряжения ?zp ? 0,2 ?zg

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта z от подошвы фундамента определяется по формуле 5.21 СП 50-101-2004 :

h i и ?i — толщина и удельный вес i-того слоя грунта.Для грунтов, лежащих ниже уровня воды, используется ?sb=9,82 кН/м3-для супеси;8,7-для суглинка

Точка 0: z = 0

h = 0

?=1, ? = 2?0 / 2,2=0 ? ?=1

zp = 1? 282,75= 282,75кН/м3

zg = 19,2 ? 1+16?2,5 = 59,2кН/м3

zp ? 0,2 ?zg

,75>11,84 — условие не выполнено.

Точка 1: z = 0,5

h = 0,5

?=1, ? = 2?0,5 / 2,2= 0,45

?=0,940

zp = 0,940 ?282,75= 265,79кН/м3

zg = 59,2+ 0,5 ? 19,2 = 68,8 кН/м3

z? =59,2? 0,940 = 55,65кН/м3

,79>13,76- условие не выполнено.

Точка 2: z = 0,98

h = 0,48

?=1, ? = 2?0,98 / 2,2=0,89

?= 0,756

zp = 0,756 ?282,75= 213,76кН/м3

zg = 68,8 + 0,48 ? 9,82 = 73,51 кН/м3

z? =59,2 ? 0,756= 44,76кН/м3

,76>14,7 — условие не выполнено.

Точка 3: z = 1,46

h = 0,48

?=1, ? = 2?1,46 / 2,2= 1,33

?= 0,555

zp = 0,555 ?282,75= 156,93кН/м3

zg = 73,51 + 0,48 ? 9,82 = 78,22кН/м3

z? =59,2 ? 0,555= 32,86кН/м3

13 стр., 6250 слов

Проектирование фундамента мелкого и глубокого заложения

... Определение глубины заложения фундамента и его высоты Глубина заложения фундаментов определяется: инженерно-геологическими условиями площадки строительства; глубиной сезонного промерзания грунтов при возведении фундамента на суходоле; нагрузками, передаваемыми фундаментом на грунты основания. Вместе с тем глубина заложения фундамента должна ...

,93>15,64 — условие не выполнено.

Точка 4: z = 1,94

h = 0,48

?=1, ? = 2?1,94 / 2,2= 1,76

?= 0,404

zp = 0,404 ?282,75= 114,23кН/м3

zg = 78,22+ 0,48 ? 9.82 = 82,93кН/м3

z? =59,2 ? 0,404= 23,92кН/м3

,23>16,57 — условие не выполнено.

Точка 5: z = 2,42

h = 0,48

?=1, ? = 2?2,42 / 2,2= 2,2

?=0,297

zp = 0,297 ?282,75= 83,98 кН/м3

zg = 82,93 + 0,48 ? 9,82 = 87,64 кН/м3

z? =59,2 ? 0,297= 17,58кН/м3

,98>17,53 — условие не выполнено.

Точка 6: z = 2,9

h = 0,48

?=1, ? = 2?2,9 / 2,2=2,64

?=0,223

zp = 0,223 ?282,75= 63,05 кН/м3

zg = 87,64 + 0,48 ? 9,82 = 92,35 кН/м3

z? =59,2 ? 0,223 = 13,2кН/м3

,05>18,47 — условие не выполнено.

Точка 7: z = 3,38

h = 0,48

?=1, ? = 2?3,38 / 2,2=3,07

?=0,173

zp = 0,173 ?282,75= 48,92кН/м3

zg = 92,35 + 0,48 ? 9,82 = 97,06 кН/м3

z? =59,2 ? 0,173 = 10,24кН/м3

,92>19,41 — условие не выполнено.

Точка 8: z = 3,5

h = 0,12

?=1, ? = 2?3,5 / 2,2=3,18

?=0,162

zp = 0,162 ?282,75= 45,81 кН/м3

zg = 97,06 + 0,12 ? 9,82 = 98,24 кН/м3

z?=59,2 ? 0,162 = 9,59кН/м3

,81>19,65 — условие не выполнено.

Точка 9: z = 3,98

h = 0,48

?=1, ? = 2?3,98/ 2,2=3,62

?=0,13

zp = 0,13 ?282,75= 36,76 кН/м3

zg = 98,24 + 0,48 ? 8,7 = 102,42 кН/м3

z? =59,2 ? 0,13 = 7,7кН/м3

,76>20,48 — условие не выполнено.

Точка 10: z = 4,46

h = 0,48

?=1, ? = 2?4,46 / 2,2=4,05

?=0,106

zp = 0,106 ?282,75= 29,97 кН/м3

zg = 102,42 + 0,48 ? 8,7 = 106,6 кН/м3

z? =59,2 ? 0,106 = 6,45кН/м3

,97?21,32 — условие не выполнено

4 стр., 1939 слов

Устройство свайных фундаментов. Виды свай. Их работа. Виды технологий ...

... расположенными в центре, по периметру или углам. В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах ...

Точка 11: z = 4,94

h = 0,48

?=1, ? = 2?4,94 / 2,2=4,49

?=0,088

zp = 0,088 ?282,75= 24,88 кН/м3

zg = 106,6 + 0,48 ? 8,7 = 110,78 кН/м3

z? =59,2 ? 0,088 = 5,21кН/м3

,88?22,16 — условие не выполнено

Точка 12: z = 5,42

h = 0,48

?=1, ? = 2?5,42 / 2,2=4,93

?=0,074

zp = 0,074 ?282,75= 20,92 кН/м3

zg = 110,78 + 0,48 ? 8,7 = 114,96 кН/м3

z? =59,2 ? 0,074 = 4,38кН/м3

,92?22,99 — условие выполнено

Осадка фундамента:

Согласно приложениюЕ СП 50-101-2004 максимальная осадка для данного типа здания равна 10 см, 3,3см <10 см, условие выполнено.

3. Расчёт свайного фундамента

.1 Определение вида свай

×300 мм, изготовленные из бетона и арматуры В15 4Ø12.

.2 Определение несущей способности свай

Несущую способность висячей забивной сваи определяем по формуле (7.8) СП 50-102-2003

, где:

с — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R — расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А — площадь опирания на грунт сваи, м 2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;А = 0,30 × 0,30 = 0,09 (м2).

= 4 × 0,30 = 1,2 м.

i — расчётное сопротивление i-того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

h i — толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, hi = 2м (толщину грунта, прорезаемую сваей, разбиваем на слои толщиной по 2 м);

? сR, ?сf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта. Для свай, погруженных забивкой механическими паровоздушными или дизельными молотами коэффициенты равны 1.

Глубина погружения: 3,5+6 = 9,5 м

i и среднюю глубину расположения слоя zi:

i , м

i , кПа

1 = 4,5

1 = 30,2

2 = 6,25

2 = 33,45

3 = 7,75

3 = 34,95

21 стр., 10402 слов

ОПЫТНАЯ ЗАБИВКА СВАЙ

... существования фундамента физико-механические свойства грунтов могли значительно ухудшиться. Способы испытания грунтов Все испытания грунтов делятся на два типа 1. Испытания в полевых условиях (опытная забивка свай) ... которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний и где выполнено статическое зондирование. Испытания должны быть выполнены на участках с грунтами, характерными для данной ...

4= 9

4=35,8

кН

Несущая способность по материалу

коэффициент, учитывающий продольный изгиб сваи, равный 1,0;

b — расчётное сопротивление бетона сжатию, Rb=8,6МПа;

b — площадь бетона Аb=А- Аs= 0,09 — 0,00045 = 0,0896м2;

sc — расчётное сопротивление арматуры сжатию, Rsc=225МПа;

s — площадь арматуры Аs=4?3,14/4?0,0122 = 0,00045 м2;

Из двух расчетов несущей способности выбираем меньший =336,7кН. ( k=1,4-коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с п. 7.1.11 СП 50-102-2003)

3 Определение количества свай

Сваи по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать, исходя из условия:

, где:

N — расчётная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчётных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);

d — расчётная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

k — коэффициент надёжности, принимаемый 1,4 (несущая способность сваи определена расчётом),

Найдём фактическую нагрузку на сваю:

Определим количество свай в ростверке по формуле:

, где:

k — коэффициент надёжности, равный 1,4;

0I — расчётная нагрузка, передаваемая на фундамент:

0I = N0II × 1,2 = 1260 × 1,2 = 1512 кН;

d — глубина заложения подошвы ростверка: d = 3,5 м;

1 — площадь ростверка под 1 сваю, принимаемая равной 0,9 — 1,2 м2

? ср— средний удельный вес ростверка и грунта на его уступах:?ср = 20 кН/м3;

Принимаем количество свай в ростверке, равным5 шт.

3.4 Конструкция свайного ростверка

Для центрально нагруженного фундамента сваи должны располагаться равномерно.

Минимальное расстояние между осями висячих свай должно быть a?3d, где

d — диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи.

а= 3?0,3= 0,9 м;

Максимальное расстояние а=6d=6?0,3=1,8 м

Ориентировочно расстояние от края ростверка до внешней стороны вертикально нагруженной сваи при свободной заделке ее в ростверк принимается при двух- и трехрядном размещении свай:

,3d+5 см=0,3?30+5=14 см (принимаем 15 см)

15 стр., 7239 слов

Проектирование усиления фундамента буроинъекционными сваями

... В зависимости от условий и свойств грунта, а также наличия грунтовых вод, технология модернизируется следующим образом. Буроинъекционные сваи без применения обсадки скважины. Чаще всего такое устройство буроинъекционных свай применяется на глинистом ...

Принимаем ростверк размерами 2,1 х 2,1 м и толщиной 0,5 м.

3.5 Проверка свайного фундамента по фактической нагрузке

Найдём вес ростверка:

Объём ростверка равен:

р = 0,5?2,1?2,1 + 3,0?1,0?1,0 = 5,205(м3);

р = Vр × ? = 5,205 × 25 = 130,13кН.

При наличии подвала весом грунта пренебрежем

Рассчитаем фактическую нагрузку, приходящуюся на одну сваю:

ф = 328,43 кН <N = 336,7 кН,

Условие выполнено (недогрузка 2,46 %,что допустимо).

.6 Расчет свайного фундамента и его основания по деформациям

Расчет ведется для условного фундамента. Границы условного фундамента определяются следующим образом:

Сверху — плоскостью планировки грунта АВ;

Снизу — плоскостью, проходящей через нижний конец сваи;

С боков — вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии a

где h-длина сваи h=6м

Вычислим осреднённый угол внутреннего трения основания, прорезаемого сваей:

Найдём ширину условного фундамента:

у =1,8+0,564?2=2,928 м.

у=2,928 м.

Площадь подошвы условного фундамента:

у = bу × lу = 2,9282 = 8,573 м2

Производим проверку по давлению

Среднее давление Р по подошве условного фундамента от центральной нагрузки не должно превышать расчетное сопротивление R

gII):

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

Рассчитаем R.

Приведённая глубина заложения подошвы условного фундамента:

1 = ;

1 = 6,3+25?0,2/12,46 = 6,7м .

в = 2 м; ?c1 = 1,2; ?c2 = 1,0;

?II = 18?:

? = 0,43; Mq = 2,73; Mс = 5,31; сII = 20;

2<R = 465,81кН/м2

Условие выполнено.

3.7 Определение осадки свайного фундамента

Осадка основания S с использованием расчётной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

, где

безразмерный коэффициент, равный 0,8;

3 стр., 1032 слов

Как правильно выполнить дипломную работу?

... ненужные волнения дома. Помните, что никто не знает вашу дипломную работу лучше, чем вы сами. Поэтому, если она выполнена качественно и четко, проблем на защите не будет! ... занимает 1,5−3 страницы. Требования к списку использованной литературы, В приложение Когда дипломная работа завершена, тщательно подготовьтесь к защите, сформулируйте главные тезисы, прорепетируйте выступление. И — оставьте ...

i и Ei — соответственно толщина и модуль деформации i-того слоя грунта;

n — число слоёв, на которые разбита сжимаемая толща основания;

Разбиваем сжимаемую толщу основания на части по 0,4?b =0,4?2,928=1.2 м.

P — расчётное давление по подошве фундамента от нагрузок, учитываемых при расчёте по деформациям, P = 276,91 кПа;

zg0 — природное напряжение на уровне подошвы фундамента:

zg0 = ? ?dn

где ? — удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента от природного рельефа (? = 12,46 кН/м3), dn = глубина заложения фундамента от уровня планировки до поверхности природного рельефа (dn = 9,5 м).

zg0 = 12,46 ? 9,5 = 118,37 кН/м3

Затем определяем дополнительное вертикальное заложение от внешней нагрузки на уровне подошвы:

zp = ? ? P, где

? — коэффициент, принимаемый по табл.5.6 СП 50-101-2004 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон?=l/b = 2,928/2,928=1,0и относительной глубины, равной: ? = 2z/b .

Нормы рекомендуют для обычных грунтов принимать сжимаемую толщину h c до глубины, на которой напряжение ?zp не превышает 20% природного напряжения

zp ? 0,2 ?zg

, где

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

i и ?i — толщина и удельный вес i-того слоя грунта.

Точка 0: z = 0

h = 0

0, ? = 2?0 / 2,928=0

?=1

zp = 1?276,91= 276,91кН/м3

zg = 12,46 ? 9,5= 118,37 кН/м3

z? =118,37 ? 1 = 118,37кН/м3

zp ? 0,2 ?zg

,91>23,67 — условие не выполнено.

Точка 1: z = 1,2

h = 1,2

0, ? = 2?1,2 / 2,928=0,82

?= 0,790

zp = 0,79?276,91= 218,76кН/м3

zg = 118,37+1,2?8,7= 128,81 кН/м3

z? =118,37 ? 0,79 = 93,51кН/м3

,76>25,76 — условие не выполнено.

Точка 2: z = 2,4

h = 1,2

0, ? = 2?2,4 / 2,928=1,64

?= 0,438

zp = 0,438?276,91= 121,29кН/м3

zg = 128,81+1,2?8,7= 139,25 кН/м3

z? =118,37 ? 0,438 = 51,85кН/м3

,29>27,85 — условие не выполнено.

Точка 3: z = 3,6

h = 1,2

0, ? = 2?3,6 / 2,928=2,46

?=0, 249

zp = 0,249?276,91= 68,95кН/м3

zg = 139,25+1,2?8,7= 149,69 кН/м3

z? =118,37 ? 0,249 = 29,47кН/м3

,95>29,94 — условие не выполнено.

Точка 4: z = 4,8

h = 1,2

0, ? = 2?4,8 / 2,928=3,28

?=0, 154

zp = 0,154?276,91= 42,64кН/м3

zg = 149,69+1,2?8,7= 160,13 кН/м3

z? =118,37 ? 0,154 = 18,23кН/м3

,64>32,03 — условие не выполнено.

Точка 5: z = 6,0

h = 1,2

0, ? = 2?6,0 / 2,928=4,1

?=0,1 04

zp = 0,104?276,91= 28,8кН/м3

zg = 160,13+1,2?8,7= 170,57 кН/м3

z? =118,37 ? 0,104 = 12,31кН/м3

,8?34,11- условие выполнено.

Осадка фундамента:

Согласно прил.Е СП 50-101-2004 максимальная осадка для данного типа зданий равна 10 см, 3,69см <10 см, условие выполнено.

4. Расчёт свайного фундамента

.1 Определение вида свай

800× 800 мм, изготовленные из бетона и арматуры В15 6Ø18- АIII.

.2 Определение несущей способности свай

Несущую способность висячей набивной сваи определяем по формуле (7.8) СП 50-102-2003

, где:

с — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R — расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А — площадь опирания на грунт сваи, м 2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;А = 0,80 × 0,80= 0,64 (м2).

4×0,8 = 3,2 м.

i — расчётное сопротивление i-того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

h i — толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, (толщину грунта, прорезаемую сваей, разбиваем на слои не более 2 м);

? сR, ?сf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта. Для буронабивных свай, устраиваемые при отсутствии воды в скважине с помощью вибросердечника в суглинках ?сf=0,8. ?сR=1

Глубина погружения: 3,5+6 = 9,5 м

Принимаем расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи равным R = 796,667кПа (по табл. 7.2.7 СП 50-102-2003 ).

i и среднюю глубину расположения слоя zi:

h i , мzi , мfi , кПа2z1 = 4,5f1 = 30,21,5z2 = 6,25f2 = 33,451,5z3 = 7,75f3 = 34,951,0z4= 9f4=35,8

кН

Несущая способность по материалу

коэффициент, учитывающий продольный изгиб сваи, равный 1,0(для свай до 8 м);

b — расчётное сопротивление бетона сжатию, Rb=8,6МПа;

b — площадь бетона Аb=А- Аs= 0,64 — 0,00153 = 0,638м2;

sc — расчётное сопротивление арматуры сжатию, Rsc=225МПа;

s — площадь арматуры Аs=6?3,14/4?0,0182 = 0,00153 м2;

Из двух расчетов несущей способности выбираем меньший =727,71кН. ( k=1,4-коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с п. 7.1.11 СП 50-102-2003)

3 Определение количества свай

где: N — расчётная нагрузка, передаваемая на сваю ;

Определим количество свай в ростверке по формуле:

, где:

k — коэффициент надёжности, равный 1,4;

0I — расчётная нагрузка, передаваемая на фундамент:

0I = N0II × 1,2 = 1260 × 1,2 = 1512 кН;

d — глубина заложения подошвы ростверка: d = 3,5 м;

1 — площадь ростверка под 1 сваю, принимаемая равной 0,9 — 1,2 м2

? ср— средний удельный вес ростверка и грунта на его уступах:?ср = 20 кН/м3;

Принимаем количество свай в ростверке, равным 3 шт.

4 Конструкция свайного ростверка

Минимальное расстояние между осями висячих свай:а= 3?0,8= 2,4 м;

Максимальное расстояние: а=6d=6?0,8=4,8 м

Расстояние от края ростверка:0,3d+5 см=0,3?80+5=29 см (принимаем 30 см)

Принимаем ростверк размерами 4,0 х 4,0 м и толщиной 0,5 м.

4.5 Проверка свайного фундамента по фактической нагрузке

р = 1,0?2,0?1,0+ 0,5?3,0?3,0+0,5?2,0?2,0+0,5?4,0?4,0 = 16,5 (м3);

р = Vр × ? = 16,5× 25 = 412,5кН.

При наличии подвала весом грунта пренебрежем

Фактическую нагрузка, приходящаяся на одну сваю:

ф = 641,5 кН <N = 727,71 кН,

условие выполнено (недогрузка 11,85 %)

.6 Расчет свайного фундамента и его основания по деформациям

Расчет ведется для условного фундамента.

где h-длина сваи h=6м

Осреднённый угол внутреннего трения основания, прорезаемого сваей:

Найдём ширину и длину условного фундамента:

у =3,4+0,564?2=4,528 м.

у=4,528 м.

Площадь подошвы условного фундамента:

у = bу × lу = 4,5282 = 20,503 м2

Производим проверку по давлению

gII):

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

Рассчитаем R.

Приведённая глубина заложения подошвы условного фундамента:

1 = ;

1 = 6,3+25?0,2/12,46 = 6,7м .

в = 2 м; ?c1 = 1,2; ?c2 = 1,0;

?II = 18?:

? = 0,43; Mq = 2,73; Mс = 5,31; сII = 20;

2<R = 464,91 кН/м2

Условие выполнено.

4.7 Определение осадки свайного фундамента

Осадка основания:

, где

безразмерный коэффициент, равный 0,8;

? zpi — среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта;

i и Ei — соответственно толщина и модуль деформации i-того слоя грунта;

n — число слоёв, на которые разбита сжимаемая толща основания;

Части по 0,4?b =0,4?2,728=1,1 м.

P — расчётное давление по подошве фундамента от нагрузокP = 196,96 кПаб

zg0 — природное напряжение на уровне подошвы фундамента:

строительный фундамент свайный ростверк

zg0 = ? ?dn

zg0 = 12,46 ? 9,5 = 118,37 кН/м3

zp = ? ? P, где

? — коэффициент, принимаемый в зависимости от ?=l/b = 4,528/4,528=1,0и относительной глубины, равной: ? = 2z/b .

? zp ? 0,2 ?zg

, где

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

i и ?i — толщина и удельный вес i-того слоя грунта.

Точка 0: z = 0

h = 0

?=1,0, ? = 2?0 / 4,528=0

?=1

zp = 1?196,96= 196,96кН/м3

zg = 12,46 ? 9,5= 118,37 кН/м3

z? =118,37 ? 1 = 118,37кН/м3

zp ? 0,2 ?zg

,96>23,67 — условие не выполнено.

Точка 1: z = 1,1

h = 1,1

1,1 / 4,528=0,486

?=0, 926

zp = 0,926?196,96= 182,38кН/м3

zg = 118,37+1,1?8,7= 127,94 кН/м3

z? =118,37 ? 0,926 = 109,61кН/м3

,38>25,59 — условие не выполнено.

Точка 2: z = 2,2

h = 1,1

2,2 / 4,528=0,972

?= 0,717

zp = 0,717?196,96= 141,22кН/м3

zg = 127,94+1,1?8,7= 137,51 кН/м3

z? =118,37 ? 0,717 = 84,87кН/м3

,22>27,5 — условие не выполнено.

Точка 3: z = 3,3

h = 1,1

3,3 / 4,528=1,46

?=0, 504

zp = 0,504?196,96= 99,27кН/м3

zg = 137,51+1,1?8,7= 147,08 кН/м3

z? =118,37 ? 0,504 = 59,66кН/м3

,27>29,42 — условие не выполнено.

Точка 4: z = 4,4

h = 1,1

4 / 4,528=1,94

?= 0,353

zp = 0,353?196,96= 69,53кН/м3

zg = 147,08+1,1?8,7= 156,65 кН/м3

z? =118,37 ? 0,353 = 41,78кН/м3

,53>31,33 — условие не выполнено.

Точка 5: z = 5,5

h = 1,1

5,5 / 4,528=2,43

?=0, 253

zp = 0,253?196,96= 49,83кН/м3

zg = 156,65+1,1?8,7= 166,22 кН/м3

z? =118,37 ? 0,253 = 29,95кН/м3

,83>33,24- условиене выполнено.

Точка 6: z = 6,6

h = 1,1

?=1,0, ? = 2?6,6 / 4,528=2,92

?=0,189

zp = 0,189?196,96= 37,23кН/м3

zg = 166,22+1,1?8,7= 175,79 кН/м3

z? =118,37 ? 0,189 = 22,37кН/м3

,23>35,16- условиене выполнено

Точка 7: z = 7,7

h = 1,1

?=1,0, ? = 2?7,7 / 4,528=3,4

?=0,146

zp = 0,146?196,96= 28,76кН/м3

zg = 175,79+1,1?8,7= 185,36 кН/м3

z? =118,37 ? 0,146 = 17,28кН/м3

,76<37,07- условие выполнено

Осадка фундамента:

Согласно приложениюЕ СП 50-101-2004 максимальная осадка для данного типа зданий равна 10 см, 2,7см <10 см, условие выполнено.

5. Технико-экономическое сравнение

Фундамент мелкого заложения:

Земляные работы

Разработка грунта:

×3,0 глубиной 3,5 м. V=31,5 м3

Стоимость работ: при глубине более 2 м на каждые 0,5 м стоимость земляных работ повышается на 10%. 3,60+0,36+0,36+0,36=4,68 руб.

при ширине котлована более 1 м, 4,68+7% = 4,68+0,2772 =4,96 руб/м 3

Итого: 31,5?4,96 = 156,24 руб.

Крепление котлована досками:

S=3?3,5?4= 42,0 м 2

Стоимость работ: 0,98руб/м 2

Итого: 42,0?0,98 = 41,16 руб.

Устройство монолитного фундамента: V=3,92 м 3

Стоимость работ: 31,10 руб/м 3

Итого: 3,92?31,10 = 121,91 руб.

Бетонный подстилающий слой:

V=2?2?0,1 = 0,4 м 3

Стоимость работ: 34,73 руб/м 3

Итого: 0,4?34,73 = 13,89 руб.

Свайный фундамент:

Земляные работы

Разработка грунта:

3,1×3,1 м глубиной 3,5 м. V=33,64 м3

Стоимость работ: 3,60+0,36+0,36+0,36=4,68 руб.

при ширине котлована более 1 м, 4,68+7% = 4,68+0,2772 =4,96 руб/м 3

Итого: 33,64?4,96 = 166,85 руб.

Крепление котлована досками:

=3,1?3,5?4 = 43,4 м 2

Стоимость работ: 0,98 руб/м2

Итого: 43,4?0,98 = 42,53 руб.

Устройство свайного фундамента:

свай =5?0,3?0,3?6 = 2,7 м3

Стоимость работ: 88,4 руб/м 3

,7?88,4 = 238,68руб

ростверка =5,205 м3

Стоимость работ: 31,1 руб/м 3

,205?31,1 = 161,88руб

Итого: 238,68 + 161,88 = 400,76 руб.

Бетонный подстилающий слой:

V=2,1?2,1?0,1 = 0,441 м 3

Стоимость работ: 34,73 руб/м 3

Итого: 0,441?34,73 = 15,32 руб.

Свайный фундамент буронабивной:

Земляные работы

Разработка грунта:

,0× 6,0 м глубиной 3,5 м. V=126,0 м3

Стоимость работ: 3,60+0,36+0,36+0,36=4,68 руб.

при ширине котлована более 1 м, 4,68+7% = 4,68+0,2772 =4,96 руб/м 3

Итого: 126?4,96 = 624,96 руб.

Крепление котлована досками:

=6?3,5?4 = 84м 2

Стоимость работ: 0,98 руб/м2

Итого: 84?0,98 = 82,32руб.

Устройство свайного фундамента:

свай =3?0,8?0,8?6 =11,52м3

Стоимость работ: 185,0руб/м 3

,52?185,0 = 2131,2руб

ростверка =16,5м3

Стоимость работ: 31,1руб/м 3

,5?31,1 =513,15руб

Итого: 2131,2 + 513,15 = 2644,35руб.

Бетонный подстилающий слой:

V=4?4?0,1 = 1,6 м 3

Стоимость работ: 34,73 руб/м 3

Итого: 1,6?34,73 = 55,57 руб.

Наименование работФундамент мелкого заложенияСвайный фундаментСвайный фундамент буронабивнойРазработка грунта156,24166,85624,96Крепление котлована досками41,1642,5382,32Устройство монолитного фундамента121,91—Устройство свайного фундамента-400,762644,35Бетонный подстилающий слой13,8915,3255,57Итого:333,2625,463407,2

Учитывая приведенные расценки на устройство фундаментов, наиболее выгодным по экономическим соображениям является фундамент мелкого заложения.

6. Расчет заданных вариантов фундаментов

1 Первый вариант

0II = 270 кН, М0II = 0 кН?м, F0II = 0

l =1,0b = 2,2 м (ленточный фундамент)

где ?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы ?с1 = 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

? , Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3 СП 50-101-2004:

? = 0,72, Мq = 3,87, Мс = 6,45;

k z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 2,2 м <10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:?II= (19,2?0,5+9,82?0,6) / 1,1 = 14,08 кН/м3

II — то же, залегающих выше подошвы:?’II= 16,91 кН/м3

b — глубина подвала: db = 2,0 м;

1 -глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала: d1=0,6 м

Принимаем размеры подошвы фундамента в соответствии с типовыми:

×b = 1,0х1,6 м.

Тогда окончательно,

Определяем давление на грунт:

ф= (V1 + V2) ??б=

=( 3,2?0,6?1+ 1,6?0,3?1) ? 25 = 60кН

гр= (V-Vф) ? ?зас=

÷2)?18= 28,8 кН

P<R

,25 кПа <268,65 кПа (недогрузка15,8%)

Условие выполняется.

.2 Второй вариант

0II = 200 кН, М0II = 0 кН?м, F0II = 0

l =1,0b = 1,65 м (ленточный фундамент)

где ?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы ?с1 = 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

? , Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3 СП 50-101-2004:

? = 0,72, Мq = 3,87, Мс = 6,45;

k z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 1,65 м <10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:?II= (19,2?0,5+9,82?0,33) / 0,83 = 15,47 кН/м3

II — то же, залегающих выше подошвы:?’II= 16,91 кН/м3

b — глубина подвала: db = 2,0 м;

1 -глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала: d1=0,6 м

×b = 1,0 х 1,0 м.

Тогда окончательно

Определяем давление на грунт:

ф= (V1 + V2) ??б=

=( 3,2?0,5?1+ 1,0?0,3?1,0) ? 25 = 47,5 кН

гр= (V-Vф) ? ?зас=

÷2?18=14,4 кН

P<R

,9 кПа <263,57 кПа (недогрузка 0,05 %)

Условие выполняется.

.3 Третий вариант

0II = 170 кН, М0II = 0 кН?м, F0II = 0

l =1,0b = 1,4 м (ленточный фундамент)

где ?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы ?с1 = 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

? , Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3 СП 50-101-2004:

? = 0,72, Мq = 3,87, Мс = 6,45;

k z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 1,4 м <10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

II = (19,2?0,5+9,82?0,2) / 0,7 = 16,52 кН/м3

II — то же, залегающих выше подошвы:?’II= 16,91 кН/м3

b — глубина подвала: db = 2,0 м;

1 -глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала: d1=0,6 м

Принимаем размер подошвы фундамента в соответствии с типовыми:

×b = 1,0 х 1,0 м.

Тогда окончательно

Определяем давление на грунт:

ф= (V1 + V2) ??б=

=( 3,2?1?0,5+ 1,0?0,3?1) ? 25 = 47,5 кН

гр= (V-Vф) ? ?зас=

)÷2?18=14,4 кН

P<R

,9 кПа <264,32 кПа (недогрузка 11,7 %)

Условие выполняется.

.4 Четвертый вариант

0II = 950 кН, М0II = 270 кН?м, F0II = 22 кН

а =4,0 b = 2,0 м

где ?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы ?с1 = 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

? , Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3 СП 50-101-2004:

? = 0,72, Мq = 3,87, Мс = 6,45;

z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 2 м <10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

II = (19,2?0,5+9,82?0,5) / 1 = 14,51 кН/м3

II — то же, залегающих выше подошвы:?’II= 16,91 кН/м3

b — глубина подвала: db = 0 м;

1 -глубина заложения фундаментов: d1=3,5 м

×b = 2,8 х 1,7 м.

Тогда окончательно

Определяем давление на грунт:

G ф= (V1 + V2) ??б=(2,5?1?0,6+1,8?0,5?1,1+2,8?0,5?1,7) ? 25 = 103,0 кН

гр = (V — Vф)??зас.= (2,8?1,7?3,5-4,12)?18= 225,72 кН

P<R

,64 кПа <362,91 кПа

Расчет на внецентренное сжатие:

II=950+103+225,72=1278,72 кН

= 22?3,5=77 кН?м

II=270+77=347кН?м

min= 113,21 кН > 0; Pmax=424,07кН

max< 1,2?R 424,07> 1,2?362,91 = 435,49 кН ( 2,62%, условие выполнено )

Данный фундамент удовлетворяет требованиям по давлению.

.5 Пятый вариант

0II = 700 кН, М0II = 260 кН?м, F0II = 20 кН

а =3,0 b = 2,0 м

где ?с1 и ?с2 — коэффициенты условий работы ?с1 = 1,0 и ?с2 = 1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным 1;

? , Мq, Мс— коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3 СП 50-101-2004:

? = 0,72, Мq = 3,87, Мс = 6,45;

z — коэффициент, принимаемый равным 1, так как ширина подошвы фундамента b = 2 м <10 м ;

b — ширина подошвы фундамента;

? II — осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

II = (19,2?0,5+9,82?0,5) / 1 = 14,51 кН/м3

II — то же, залегающих выше подошвы:?’II= 16,91 кН/м3

b — глубина подвала: db = 0 м;

1 -глубина заложения фундаментов: d1=3,5 м

×b = 2,6х 1,6 м.

Тогда окончательно

Определяем давление на грунт:

ф= (V1 + V2) ??б

=(2,5?0,6?0,5+1,8?0,5?1,1+0,5?2,6?1,6) ? 25 = 114,25кН

гр= (V — Vф)??зас.=(3,5?1,6?2,6- 4,57)?18= 179,82 кН

P<R

,96 кПа <361,86 кПа

Условие выполняется.

Расчет на внецентренное сжатие:

II=700+114,25+179,82=994,07кН

= 20?3,5=70 кН?м

II=260+70=330кН?м

min= 56,98 кН > 0; Pmax= 420,94 кН

max< 1,2?R 420,94 > 1,2?361,86 = 434,23 кН (3,06% , условие выполняется)

Данный фундамент удовлетворяет условиям по давлению.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovoy/raschet-svaynogo-fundamenta/

.Пьянков С. А. , Азизов З. К. Основания и фундаменты: учебное пособие.- Ульяновск: УлГТУ, 2008;

.Сорочан Е. А. , Трофименков Ю. Г. Основания, фундаменты и подземные сооружения. — М.: Стройиздат, 1985;

.СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений;

.СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты;

.СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов;

.СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений;

Примеры похожих учебных работ

Механика грунтов, основания и фундаменты

... сводим в табл.2: 1.3 Строительная классификация грунтов площадки В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные. Скальными, Нескальными На площадке ...

Основания и фундаменты на лессовых просадочных грунтах

... Находим напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта на границе каждого слоя m-число слоев, на которые разбита просадочная толща ниже подошвы фундамента 4. На границе каждого слоя определяем дополнительное вертикальное ...

Расчет оснований и фундаментов здания химического корпуса

... 400х400мм. Каркас здания, кроме полезной, несет еще ветровую и снеговую нагрузку, поэтому все фундаменты воспринимают еще моментные усилия и поперечную силу. Глубина промерзания в г. Харьков = 120 ...

Учебное пособие: Технология производства строительных работ в экстремальных условиях

... изучаемых в курсах «Технология возведения зданий и сооружений» и «Технология производства работ в экстремальных условиях». Кроме ... о возможности производства работ по строительству фермы в Челябинске в ноябре. Средняя температура наружного воздуха ...

Основания и фундаменты промышленных зданий

... -подвешенная вода) с грунтовыми водами. II. ЖЕСТКИЕ ФУНДЕМЕНТЫ НЕГЛУБОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 1. ВИДЫ ФУНДАМЕНТОВ Фундаменты, возводимые в открытых рвах и котлованах глубиной в среднем до 5—6 ...