- сосредоточенная нагрузка;

- изгибающий момент.

4. Проектирование фундаментов мелкого заложения

где - величина, принимаемая для суглинков и глин, см. п. 2.27 [1];

- коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур на зиму, см. [6]. Смотрим по близ лежащему городу к Нефтьюганску, по Сургуту.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта, см п. 2.27, ф. 3 [1]:

где - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений, см. п. 2.28, табл. 1 [1];

- нормативная глубина сезонного промерзания грунта;

Глубина заложения фундаментов. В зависимости от грунтов и глубины расположения уровня подземных вод , см п. 2.29, табл. 2 [1]:

При грунтах и уровне заложении грунтовых вод

Глубина заложения фундаментов должна быть не менее

Планировочная отметка земли - 0,20 м, принимаем глубину заложения фундамента - 2,42 м.

4.2 Обоснование выбора типа основания и фундамента

Фундамент отдельный сборный ж/б стаканного типа. Он рационально подходит для района с коротким летним и длительным зимним периодами, что сокращает сроки производства работ. Обрез фундамента устраивают на 150 мм ниже пола подвала. Фундамент залегает на отметке - 2,42 м, глина текучепластичная.

4.3 Определение основных размеров фундамента в плане

(увеличиваем площадь подошвы до 11,52, т.к. предварительно рассчитанный фундамент не удовлетворяет условию для осадки )

где - сосредоточенная нагрузка;

- расчетное сопротивление грунта основания (предварительно заменим на ), см приложение 3, табл. 3 [1];

- среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, см. стр. 190 [7].

- глубина заложения фундаментов;

Определим ширину фундамента с прямоугольной подошвой:

Зададимся шириной

тогда длинна

Определим расчетное сопротивление грунта основания, см. п. 2.41 формулу 7 [1]:

где - коэффициент условий работы (при ), см. табл. 3 [1];

- коэффициент условий работы (при ), см. табл. 3 [1];

- коэффициент, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, см. п. 2.41 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) [1];

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

то же, залегающих выше подошвы;

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

- глубина подвала (подвала нет);

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки;

Определим максимальное давление под подошвой фундамента от центральной нагрузки, см. формулу V.6 [8]:

где- расчетная нагрузка действующая на фундамент;

- нагрузка от фундамента и грунта на его обрезах;

- площадь фундамента;

- глубина заложения фундаментов;

- среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, см. стр. 190 [7].

- момент относительно главной оси;

- момент сопротивления;

- ширина фундамента;

- длинна фундамента;

Принимаем размеры прямоугольного фундамента в плане 3,2?3,6 м.

4.4 Определение осадки основания

Осадка основания определяется методом послойного суммирования по ф. 1 прил. 2 [1]

где- безразмерный коэффициент, равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4 [1]);

- толщина i-го слоя грунта (должно быть ), для удобства разбиваем основание на слои толщиной ;

- модуль деформации i-го слоя грунта;

- число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания;

- коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 [1] в зависимости от формы подошвы фундамента;

- дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b 10 м принимается р₀ = р);

- среднее давление под подошвой фундамента;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при отсутствии планировки);

- удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

- глубина заложения фундамента (обозначены на рис. 1 прил. 2 [1]).

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента (см. ф. 6 [1]);

Условие выполняется - максимальная осадка основания, см. прил. 4 [1].

5. Расчет свайного фундамента

Проектируем фундамент на действие нагрузки равной:

- сосредоточенная нагрузка;

- изгибающий момент;

В соответствии с конструкцией сооружения, необходимо запроектировать свайный фундамент на отметке - 2,420 м.

Выбираем стандартную ж/б сваю С120.30 по серии 1.011.1-10 ее сечение 0,30,3 м и длина 12,0 м. Заделка сваи в ростверк составляет 0,15 см. Свая внецентренно сжата. Так как несущая способность висячих свай по материалу больше, чем по грунту

Определяем несущую способность принятой сваи, по ф. 8 [1]:

где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый _c = 1;

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, см. табл. 1 [2];

- площадь поперечного сечения сваи;

- наружный периметр поперечного сечения сваи;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, см. табл. 2 [2];

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, см. табл. 3 [2].

Несущую способность сваи определяем по ф. 2 [2]:

- коэффициент надежности для фундаментов опор мостов при низком ростверке, висячих сваях и сваях-стойках, при высоком ростверке - только при сваях-стойках, воспринимающих сжимающую нагрузку, независимо от числа свай в фундаменте;

5.2 Проверка усилий передаваемых на сваю

Определим количество свай в кусте, см. ф. [X.4].

 шт.

Фундамент проектируем из 6 свай, расстояние между осями свай назначаем равным трём их ширинам: 30,3=0,9 м, а между краями ростверка и сваями - 0,5?0,3 = 0,15 м.

Тогда размеры ростверка в плане будут 2,41,5 м.

5.3 Определение фактической нагрузки на сваю

Определим объем ростверка:

Фактический вес ростверка:

где- среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, см. стр. 190 [7].

Определим расчетную нагрузку на сваю, по п. 3.11, ф. 3 [2]:

где - расчетная сжимающая сила;

- расчетные изгибающие моменты, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

- число свай в фундаменте;

- расстояния от главных осей до оси каждой сваи;

5.4 Расчет осадки свайного фундамента

Осадка основания определяется методом послойного суммирования по ф. 1 прил. 2 [1]

Определим давление на подошву условного фундамента

Определим осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, см. ф. 29 [2]:

II, i - расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной hi;

h - глубина погружения свай в грунт.

Проверяем давление на грунт под подошвой условного фундамента.

- угол внутреннего трения;

Тогда ширина условного фундамента:

bусл = 1,2+0,35+2*4,05*0,0567 = 2 (м).

Определим расчетное сопротивление грунта основания нижних концов свай, см. п. 2.41 формулу 7 [1]:

где - коэффициент условий работы (при ), см. табл. 3 [1];

- коэффициент условий работы (при ), см. табл. 3 [1];

- коэффициент, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, см. п. 2.41 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) по табл. 4 [1];

- коэффициент, принимаемый (при ) [1];

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

то же, залегающих выше подошвы;

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

- глубина подвала (подвала нет);

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки;

Определим максимальное давление под подошвой фундамента от центральной нагрузки, см. формулу V.6 [8]:

где- расчетная нагрузка действующая на фундамент;

- нагрузка от фундамента и грунта на его обрезах;

- площадь фундамента;

- глубина заложения фундаментов;

- среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, см. стр. 190 [7].

- момент относительно главной оси;

- момент сопротивления;

- ширина фундамента;

- длинна фундамента;

b_c = b₀ + 2htg(/4) = 3,2

l_c = l₀ + 2htg(/4) = 3,2

P_max = N₀ /A= 3031,2/3,2² = 296,0кН/м2

N0 = N + l_c?b_c?h?_ср = 730 + 2301,2 = 3031,2кН

Р₀ = P_max - h?_ср = 296,0 - 19,8?11,35 = 71,3кПа

Толщина слоев: h = 0,9 м

где- безразмерный коэффициент, равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4 [1]);

- толщина i-го слоя грунта (должно быть ), для удобства разбиваем основание на слои толщиной ;

- модуль деформации i-го слоя грунта;

- число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания;

- коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 [1] в зависимости от формы подошвы фундамента;

- дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b 10 м принимается р₀ = р);

- среднее давление под подошвой фундамента;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при отсутствии планировки);

- удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

- глубина заложения фундамента (обозначены на рис. 1 прил. 2 [1]).

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента (см. ф. 6 [1]).

Список литературы

1. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений - М.: Стройиздат, 1985.

2. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - М.: Стройиздат, 1987.

3. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.01.01-83) - М.: Стройиздат.

4. Цытович Н.А. Механика грунтов. - М.: Стройиздат, 1983.

5. Информационная система СтройКонсультант. - М.: информационный центр Госстроя РФ, 2002 г.

6. СНиП 2.01.01-85. Строительная климатология и геофизика.

7. Малышев М.В., Болдырев Г.Г. Механика грунтов основания и фундаменты.- М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004.-328 с.

8. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1978.

Размещено на Allbest.ru