Проектирование монтажного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Содержание

Исходные данные проектирования.

Оценка инженерно-геологических условий.

Расчет фундамента мелкого заложения (1-й вариант).

3.1 Нагрузки действующие на фундамент.

3.2 Конструирование фундамента

3.3 Расчёт осадки фундамента

4. Расчет свайного фундамента (2-й вариант).

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

4.2 Определение несущей способности

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

4.4 Конструирование ростверка

4.5 Расчёт осадки фундамента

5. Расчет свайного (буронабивного) фундамента (3-й вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи

5.2 Определение несущей способности

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

5.4 Конструирование ростверка

5.5 Расчёт осадки фундамента

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

7. Разработка конструкции гидроизоляции

Литература

1. Исходные данные

Проектируемое сооружение - монтажный цех.

Место строительства - г. Новороссийск.

Время производства работ нулевого цикла - апрель.

Наружные стены выполнены из железобетонных блоков толщиной =510мм, =20 кН/м3.

Перегородки выполнены из шлакоблоков толщиной =120 мм, =18 кН/м3. Перекрытия из железобетонных панелей весом =2,6 кН/м3.

Полы деревянные по лагам.

2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Рассчитываем характеристики физического состояния:

1) Торф.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 1,0 м.

Плотность: р=?/g=8,0/9,81=0,82 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=0,82/1,31=0,626 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=0,626?9,81=6,14 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1-6,14/15,4=0,60.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,60/(1-0,6)=1,51.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+1,51)=0,40.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/(e???)=0,31?15,4/(1,51?10)=0,32.

По коэффициенту водонасыщенности - грунт маловлажный.

2) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 3,0 м.

Плотность: р=?/g=18,7/9,81=1,91 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,91/(1+0,35)=1,41 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,41?9,81=13,85 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1-13,85/26,9=0,49.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,49/(1-0,49)=0,96.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,96)=0,51.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,35?26,9)/(0,96?10)=0,98.

По коэффициенту водонасыщенности - грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр):

Jр=WL-WP=39-21=18, Jр>17 - глина.

Определяем показатель текучести грунта (JL):

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(35-21)/(39-21)=0,74

0,50<IL?0,75 - мягкопластичная.

Модуль деформации грунта Е=8800 кПа (1, табл.1, прил. 1).

Грунт средней несущей способности.

3) Глина.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 6,0 м.

Плотность: р=?/g=17,9/9,81=1,83 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,83/(1+33)=1,37 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,37?9,81=13,46 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1-13,46/25,8=0,048.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,48/(1-0,48)=0,92.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,92)=0,52.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,33?25,8)/(0,92?10)=0,93.

По коэффициенту водонасыщенности - грунт насыщен водой.

Число пластичности: Ip=?L-?P=42-22=20; Ip>17 - глина

Показатель текучести: IL=(?-?P)/(?L-?P)=(33-22)/(42-22)=0,55

0,50<IL<0,75 - глина мягкопластичная.

Модуль деформации грунта Е=9900 кПа (1, табл.1 прил.1).

Грунт средней несущей способности.

4) Суглинок.

Грунт отобран из скважин № 1, 2, 3 с глубины 12,0 м.

Плотность: р=?/g=19,0/9,81=1,94 т/м3.

Плотность сухого грунта: рd=р/(1+?)=1,94/(1+27)=1,52 т/м3.

Удельный вес сухого грунта: ?d=рd?g=1,52?9,81=14,96 кН/м3.

Пористость: n=1-?d/?s=1-14,96/27,4=0,46.

Коэффициент пористости: е=n/(1-n)=0,46/(1-0,46)=0,84.

Объем твердых частиц грунта в единице объема: m=1/(1+е)=1/(1+0,84)=0,54.

Коэффициент водонасыщенности: Sr=???s/e???=(0,27?27,4)/(0,84?10)=0,88.

По коэффициенту водонасыщенности - грунт насыщен водой.

Определяем показатель пластичности грунта (Jр) :

Jр=WL-WP=28-17=11, 7<Jp<17 - суглинок

Определяем показатель текучести грунта (JL) :

JL=(W-WP)/(WL-WP)=(27-17)/(28-17)=0,91

0,75< IL?1,0 - текучепластичный

Модуль деформации грунта:

Е=?/m0=??(1+е)/m0=0,62?(1+0,84)/0,12=9,5 МПа

Результат сводим в таблицу 1

Таблица 1

№ слоя	Глуби-на взятия пробы,м	удель-ный вес, s	удельный вес грунта, ,кН/м3	Влаж-ность, W%	граница пластич-ности	удельное сцепле-ние, С	Угол внутреннего трения , град	коэф.сжимаемости, mО МПа-1
					WL	WP
1	1,0	15,4	8,0	31	-	-	-	13	-
2	3,0	26,9	18,7	35	39	21	0,025	14	0,40
3	6,0	25,8	17,9	33	42	22	0,038	21	0,20
4	12,0	27,4	19,0	27	28	17	0,055	27	0,12

3. Расчет фундаментов мелкого заложения (1-ый вариант)

Определяем глубину заложения фундаментов:

Расчетная глубина промерзания dfn=doMt

Mt-безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных температур Mt =0 (2)

do=0,23 (для глин и суглинков)

dfn=0,230=0 м.

Конструктивно принимаем отметку подошвы фундамента -2250 мм.

3.1 Нагрузки, воздействующие на фундамент

Итоговая.

Nобщ = 1100,0 кН/м.

М=30 кН?м.

3.2 Конструирование фундамента

Определим в первом приближении ширину подошвы как для центрально нагруженного фундамента приняв ориентировочно Ro=315 кПа.

Тогда A=N/(R0-?ср?d);

где N=1100 кН/м - нагрузка в уровне верха фундамента.

?ср=20 кН/м3 - средневзвешенное значение удельного веса фундамента и грунта.

d=2,25 м - глубина заложения фундамента.

R0=315 кПа - расчётное сопротивление грунта.

А=1100/(315-20?2,25)=4,1 м2;

l/b=k=1,25

bi=(A/k)0.5=(4,1/1,25)=1,81 м.

Проверим условие: Р?R.

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 - коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,29 (1, табл.4);

Мg=2,17 (1, табл.4);

Мс=4,69 (1, табл.4);

b=1,81 м - ширина подошвы фундамента;

kz=1,0 - коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,5 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

?11'=8,0 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

d1=2,25 м - глубина заложения фундамента;

db=0 м - глубина подвала;

с11=25 кПа - расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?1,81?18,5+2,17?2,25?8,0+4,69?25]=189 кПа

При этом значении:

А2=1100/(189-20?2,25)=7,03 м2;

b2=(7,03/1,25)0,5=2,25 м.

Принимаем: ФГ 3,0?2,4?0,3 с высотой h=1,5 м, площадь подколонника 1,8м?1,2м.

Окончательно найдём R:

R=1,1?1,0/1,0?[0,29?1,0?2,4?18,5+2,17?2,25?10,46+4,69?25]=199,2 кПа;

По принятым размерам фундамента определяем его вес:

Nf11=Vf??b=(3,0?0,3?2,4+1,8?1,2?1,65)?24=5,724?24=131,7 кН;

Где Vf - объём фундамента;

?b=24 кН/м3 - удельный вес бетона;

Расчётный вес грунта над уступами фундамента:

Ns11=(A?d-Vf)??11'=(3,0?2,4?2,25-5,724)?10,46=109,6 кН;

Найдём среднее давление по подошве фундамента и сравним его с расчётным сопротивлением грунта:

р11=(N+Nf11+Ns11)/(b?l)=(1100+131,7+109,6)/(3,0?2,4)=186,3 кПа;

186,3 кПа < 199,2 кПа

Условие удовлетворяется , следовательно данный грунт способен нести соответствующую нагрузку при фундаменте мелкого заложения.

Недогруз составляет (199,2-186,3)/199,2=6,5 % , что допустимо.



3.3 Расчёт осадки фундамента мелкого заложения

Расчёт ведём методом послойного суммирования.

Дополнительное давление в плоскости подошвы фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=186,3-(8?1,5+18,7?0,75)=160,3 кПа;

где ?11d - средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?2,4=0,96?1,0 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

грунт	N точки	Z (м)	Gzg (кПа)	2?z/b	?	Gzp	Gzp.m (кПа)
Глина ?=18,7 кН/м3 Е=8,8 МПа	0	0,00	42,1	0,000	1,000	186,3	-
	1	0,75	56,1	0,625	0,890	165,8	176,05
	2	1,75	74,8	1,458	0,555	103,4	134,60
Глина ?=17,9 кН/м3 Е=9,9 МПа	3	2,75	92,7	2,292	0,303	56,5	79,95
	4	3,75	110,6	3,125	0,200	37,3	46,90
	5	4,75	128,5	3,958	0,131	24,4	30,85
	6	5,75	146,4	4,792	0,095	17,7	21,05
	7	6,75	164,3	5,625	0,071	13,3	15,50

В точке №7 находится нижняя граница активной зоны, т.е. 0,2?G'zg ? G'zg ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?(176,05?0,75+134,6)/8800+

+0,8?1?(79,95+46,9+30,85+21,05+15,5)/9900=0,065 м=6,3 см.



4. Расчет свайного фундамента (2-ой вариант)

4.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи

Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0-1,5 м), глина (1,5-4,0 м),

глина (4,0-9,0 м), суглинок (9,0-15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0-9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк ?z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем стандартную ж/б сваю С8-35 ГОСТ 19804-79 ее сечение 0,300,30 м и длинна 8,0м , бетон класса В15, рабочая арматура 4O12 класса А-I, длина острия 150мм.

4.2 Определение несущей способности

Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность висячих свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c(C,RRA+uC,fhifi);

R=1150 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,09 м2 - площадь поперечного сечения сваи;

u=1,2 м - периметр поперечного сечения сваи;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi ? 2 м);

fi - расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C,R =1,0 - коэффициент условий работы грунта;

C,f =1,0 - коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1,0(1,011500,09+1,2(1,06,0+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=

=245 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности ?k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=245/1,4=175 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=175 кН.

4.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=175/(30,30)2=216 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(216-200,751,1)?5,5 м2;

?ср=20 кН/м3 - среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 - коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м - глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg?срdp=1,15,520,00,75=91 кН

Определяем число свай в ростверке:

np= ?м(N+Ng)/FR=1,2(1100+91)/175=8,2

?м =1,0 … 1,6 - коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай - 9 шт.

4.4 Конструирование ростверка

Фундамент проектируем из 9 свай размещая по углам квадратного ростверка и в центре; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,30=0,9 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?5,5=3,3 м3.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np ? FRS



NP=3,3?24?1,1=87,12 кН

Рф=(1100+87,12)/9=132 кН < 175 кН

Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т.е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,3+27,95tg4?32?=1,6 м;

ly=by;

Ау=1,62=2,56 м2;

Вес условного фундамента: Ny=2,56(1,358,0+7,217,9)=357,6 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=357,6/(2,568,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?b??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 - коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл.4);

Мg=3,24 (1, табл.4);

Мс=5,84 (1, табл.4);

b=0,3 м - ширина сваи;

kz=1,0 - коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,95 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м - глубина заложения сваи;

db=0 м - глубина подвала;

с11=38 кПа - расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,3?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=757 кПа

РII=(N+Ny)/Ay=(1100+357,6)/2,56=570 кПа < R=757 кПа

Условие выполняется.

4.5 Расчёт осадки свайного фундамента

Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=570-16,43?8,7=427 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+357,6)/2,56=500 кПа;

?f=1,2 - среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d - средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?b=0,4?1,6=0,64?0,6 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1.0

грунт	N точки	Z (м)	Gzg (кПа)	2?z/b	?	Gzp	Gzp.m (кПа)
Глина ?=17,9 кН/м3 Е=8,8 МПа	0	0,00	155,73	0,000	1,000	427,0	-
	1	0,30	161,10	0,375	0,970	414,2	420,6
Суглинок ?=19,0 кН/м3 Е=9,5 МПа	2	0,90	172,50	1,125	0,598	255,4	334,8
	3	1,50	183,90	1,875	0,357	152,5	204,0
	4	2,10	195,30	2,625	0,223	101,9	127,2
	5	2,70	206,70	3,375	0,146	62,4	82,2
	6	3,30	218,10	4,125	0,103	44,0	53,2
	7	3,90	229,50	4,875	0,075	32,0	38,0

В точке №7 находится нижняя граница активной зоны, т.е. 0,2?Gzg ? Gzp ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?420,6/8800+

+0,8?0,6?(334,8+204,0+127,2+82,2+53,2+38,0)/9500=0,055 м=5,5 см

5. РАСЧЕТ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ (2-ой вариант).

5.1 Выбор глубины заложения ростверка и конструкции сваи

Глубину заложения ростверка принимаем из конструктивных соображений dr=0,75 м и расположение обреза ростверка ниже поверхности грунта на 0,15 м.

Проектируем фундамент на действие распределенной нагрузки равной

N=1100 кН/м.

В соответствии с конструкцией сооружения нам необходимо запроектировать свайный фундамент. На глубине по данным инженерно-геологических изысканий залегает: торф (0-1,5 м), глина (1,5-4,0 м),

глина (4,0-9,0 м), суглинок (9,0-15,0 м). Наиболее благоприятным грунтом для использования в качестве несущего слоя является глина (4,0-9,0). Принимаем глубину заделки сваи в ростверк ?z=5 см, в несущий слой грунта hz=3,5 м. Требуемая длина сваи: L=?z+?hgi+hz=0,05+(1,5+2,5)+3,5=7,55 м.

Выбираем буронабивную сваю O 0,6м и длинна 8,0м.

5.2 Определение несущей способности

Свая работает на центральное сжатие. Так как несущая способность буронабивных свай по материалу больше, чем по грунту определяем несущую способность принятой сваи:

Fd= c(C,RRA+uC,fhifi);

R=1150 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

c =1,0 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

А=0,2826 м2 - площадь поперечного сечения сваи;

u=1,884 м - периметр поперечного сечения сваи;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (hi ? 2 м);

fi - расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи;

C,R =1,0 - коэффициент условий работы грунта;

C,f =0,8 - коэффициент условий работы грунта;

При открытом залегании торфа его трение не учитывается.

h1 =1,0 м; f1=6,0 кПа; z1=2,0 м.

h2 =1,5 м; f2=7,8 кПа; z2=3,25 м.

h3 =1,5 м; f3=20,0 кПа; z3=4,75 м.

h4 =1,5 м; f4=21,5 кПа; z4=6,25 м.

h4 =1,7 м; f4=22,3 кПа; z5=7,85 м.

Fd=1(111500,2826+1,8840,8(16+1,57,8+1,520,0+1,521,5+1,722,3))=502,63 кН;

Силу расчётного сопротивления сваи по грунту находим по формуле, для коэффициента надёжности ?k=1,4:

FRS=Fd/ ?k=502,63/1,4=359 кН.

В дальнейших расчётах используем меньшее значение силы расчётного сопротивления сваи:

FR= FRS=359 кН.

5.3 Определение приближённого веса ростверка и числа свай

Среднее давление на основание под ростверком:

pg= Fd/(3d)2=359/(30,30)2=444 кПа;

Ориентировочная площадь подошвы ростверка:

Аg=N/(pg-?срdp?f)=1100/(444-200,751,1)?2,6 м2;

?ср=20 кН/м3 - среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах;

?f =1,1 - коэффициент надёжности по нагрузке;

dp =0,75 м - глубина заложения ростверка;

Вес ростверка: Ng= ?f Аg?срdp=1,12,620,00,75=43 кН

Определяем число свай в ростверке:

np= ?м(N+Ng)/FR=1,2(1100+43)/359=3,8

?м =1,0 … 1,6 - коэффициент, учитывающий действие момента.

Принимаем ?м =1,2.

Принимаем число свай - 4 шт.

фундамент осадка свая конструкция

5.4 Конструирование ростверка

Фундамент проектируем из 4 свай размещая по углам квадратного ростверка; расстояние между осями свай назначаем равное 3d: 30,60=1,8 м.

Высота ростверка h=0,6 м.

Рассматриваем свайный фундамент, как с высоким свайным ростверком.

Проверяем фактическую нагрузку на сваи:

Объём бетона ростверка: Vр=0,6?2,6=1,56 м3.

Нагрузка на сваю: РФ=(N+NP)/np ? FRS

NP=1,56?24?1,1=41,2 кН

Рф=(1100+41,2)/4=285,3 кН < 359 кН

Проверяем давление на грунт по второй группе предельных состояний в плоскости нижних концов свай, т.е. по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего трения:

?ср=(?1l1+ ?2l2+ ?3l3+ ?4l4)/(l1+ l2+ l3+ l4)=(142,5+213,7)/(2,5+3,7)=18?10?;

?=18?10?/4=4?32?;

Размеры подошвы условного фундамента и её площадь:

ly= 0,6+27,95tg4?32?=1,9 м;

ly=by;

Ау=1,92=3,61 м2;

Вес условного фундамента: Ny=3,61(1,358,0+7,217,9)=505 кН;

Средний удельный вес грунта условного фундамента:

?ср= Ny/(Ауdy)=505/(3,618,7)=16,1 кН/м3;

Определим расчетное сопротивление грунта на уровне нижнего конца сваи:

R=?c1??с2/k?[M??kz?d??11+Mg?d1??11'+(Mg-1)?db??11'+Mc?c11];

где ?c1=1,1 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

?c2=1,0 - коэффициент условий работы (1, табл.3);

k=1,0 - коэффициент, если прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями;

М?=0,56 (1, табл.4);

Мg=3,24 (1, табл.4);

Мс=5,84 (1, табл.4);

d=0,6 м - диаметр сваи;

kz=1,0 - коэффициент принимаемый при b<10 м;

?11=18,95 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже сваи;

?11'=16,43 кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше конца сваи;

d1=8,7 м - глубина заложения сваи;

db=0 м - глубина подвала;

с11=38 кПа - расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под сваей;

R=1,1?1,0/1,0?[0,56?1,0?0,6?18,95+3,24?8,7?16,43+5,84?38]=758 кПа

РII=(N+Ny)/Ay=(1100+505)/3,61=445 кПа < R=757 кПа

Условие выполняется.

5.5 Расчёт осадки свайного фундамента

Дополнительное давление в плоскости подошвы условного фундамента:

р=р11-Gzog=p11-?11d?dn=445-16,43?8,7=302 кПа;

p11=(N/?f+Ny)/Ay=(1100/1,2+505)/3,61=394 кПа;

?f=1,2 - среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке;

?11d - средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения фундамента.

Толщина слоя hi?0,4?d=0,4?1,9=0,76?0,7 м.

Gzg=??i?hi;

Gzp=??p;

Кn=ly/by=1.0

грунт	N точки	Z (м)	Gzg (кПа)	2?z/b	?	Gzp	Gzp.m (кПа)
Глина ?=17,9 кН/м3 Е=8,8 МПа	0	0,00	155,73	0,000	1,000	302,0	-
	1	0,30	161,10	0,375	0,970	293,0	297,5
Суглинок ?=19,0 кН/м3 Е=9,5 МПа	2	1,00	174,40	1,053	0,702	212,0	252,5
	3	1,70	187,70	1,790	0,384	116,0	164,0
	4	2,40	201,00	2,527	0,238	71,9	94,0
	5	3,10	214,30	3,263	0,156	47,1	59,5
	6	4,00	227,60	4,211	0,101	30,5	38,8

В точке №6 находится нижняя граница активной зоны, т.е. 0,2?Gzg ? Gzg ;

Осадка:

S=?0??Gzpi?hi/Ei=0,8?0,3?297,5/8800+

+0,8?0,7?(252,5+164,0+94,0+59,5+38,8)/9500=0,044 м=4,4 см

6. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

Для сравнения производим расчёт стоимости и трудозатрат на устройство фундамента под одну металлическую колонну.

Виды работ	Фундаменты
	мелкого заложения	свайный	буронабивной

Подсчитываем количество материала идущего на устройство фундаментов (ж/б в м3)

1-ый вариант:

Подколонник - 3,89 м3

Ростверк - 2,16 м3

Общий объем V=3,89+2,16=6,05 м3

Cтоимость

Общая стоимость

2-ой вариант:

Подколонник - 0,36 м3

Ростверк - 0,768 м3

Общий объем V=0,36?9+0,768=4,0 м3

Cтоимость

Общая стоимость

3-ий вариант:

Подколонник - 0,36 м3

Ростверк - 1,083 м3

Колонна - 2,26 м3

Общий объем V=0,36?4+1,083+2,26?4=11,563 м3

Cтоимость

Общая стоимость

На основе проведенного технико-экономического сравнения принимаем 1-ый вариант как наиболее выгодный.

7. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ

Фундаменты изолируют от капиллярного подсоса влаги из грунта. Водонепроницаемость стен и пола сооружения можно обеспечить применением плотного монолитного бетона специального состава с пластифицирующими водоотталкивающими добавками. При недостаточной плотности бетона или при сборных фундаментах с целью защиты подземных конструкций устраивают гидроизоляцию.

Применяем гидроизоляцию: окрасочную, которую чаще применяют для предотвращения от капиллярной влаги. Она наносится в 2-4 слоя. Окрасочную гидроизоляцию делают на битумно-полимерной основе.

Наружную гидроизоляцию наносят в процессе возведения здания. Её желательно наносить после осадки здания, что гарантирует надёжную эксплуатацию.

Качественную гидроизоляцию можно сделать лишь в том случае, когда котлован находится в сухом состоянии, поэтому до устройства гидроизоляции производят временное понижение уровня грунтовых вод дренажём или водоотливом.

Литературы

СНиП 2.02.01-83 «Оснований зданий и сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Москва, Стройиздат, 1985 г.

СНиП 2.01.87-85 «Строительная климотология и геофизика». Москва, Строийздат, 1985г.

В.А.Веселов «Проектирование оснований и фундаментов». Москва, Стройиздат, 1990 г.

Е.А. Сорочан «Основания фундаментов и подземных сооружений». Москва, Стройиздат, 1985 г.

Размещено на Allbest.ru