Проектирование фундамента 4-хэтажного администратиного здания маслоперерабатывающего завода в пос. Ахтырский Абинского района (стр. 4 из 6)

R=8300 кПа;

А=d²-0.2²=0,04 м²;

u=4d=4х0,2=0,8м;

Разбиваем толщу на слои h_i=2м и находим:

h1=2м	h2=2м
z1=1.5м	z2=3м
J 1<0	J 2<0
f1=38.5 кПа	f2=48 кПа

;

Допустимая нагрузка на сваю N=

кН

3.2.3. Определение количества свай, размещение их в плане
и конструирование ростверка

Рис. 3.6. Расположение свай в плане под стенами

Число свай в кусте определяем по формуле:

,

где g_k – коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи;

N_I – расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента, кН;

G_fI – ориентировочный вес ростверка и грунта на его обрезах, кН;

F_d– несущая способность одиночной сваи, кН;

Шаг свай :

а=

Шаг свай должен находится в пределах:

d=3х0,2=0,6м<а<6d=1,2м,

Т.к. шаг свай большой, т.е. а>6d, то необходимо либо уменьшить длину сваи, либо выбрать сваи меньшего сечения, т.к. сваи очень мощные, но этого сделать нельзя, т.к. нет свай меньшей длины и меньшего сечения, поэтому примем шаг свай а=6d=1,2м.

3.2.4. Размещение свай в кусте и конструирование ростверка

Шаг свай по расчету - а=1,2м (принят) . Сваи располагаются в один ряд, расстояние от оси сваи до края ростверка ³0,2м, а т.к. ширина стены равна 51см, то ширину ростверка примем b_p=3d=0.6м. Ростверк проектируем жесткий, монолитный высота ростверка h_p=h_o+0.25м, где величина заделки головы сваи в ростверк, принимается при жесткой заделке h_o=0,3м. Тогда h_p=0,3+0.25=0,55м, примем h_p=0,6м.

3.2.5. Определение конечных деформаций основания свайного фундамента. Окончательный выбор параметров свайного фундамента.

Расчет осадок выполняется по II группе предельных состояний. Расчет по деформациям выполняем как для условного массивного ф-та на естественном основании. Границы условного ф-та:

- сверху – уровнем планировки «а-б»;

- снизу – поверхностью «г-в» в уровне нижних концов свай условного ф-та;

- сбоку – вертакальными полосками «а-б» и «б-в».

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов:

,

где h_i – глубина i-того слоя;

j_i – угол внутреннего трения i-того слоя;

a=

;

Ширина подошвы условного ф-та:

B_y=d+2ltga=0,2+2х3хtg4.6^o=0.68м.

Среднее давление по подошве условного фундамента:

,

где N_II – нормативная нагрузка по обрезу фундамента, кН;

G_уф – вес ростверка, свай и грунта в пределах объема условного фундамента, за вычетом объема свай, кН;

l_уф, b_уф – ширина и длина подошвы условного фундамента, м.

А_усл=b_усл=0,68 – для ленточного ф-та – площадь подошвы;

G_уф=G_p+G_св+G_гр=24х0,36=8,64 кН/м – 1м длины

Объем ростверка:

V_р=1х0,6²=0,36 м³

Вес 1 м сваи 0,22т=2,2кН/м, сваи длиной l=3м,

G_св=2,2х3=6,6 кН,

Учитывая, что на 1 м длины находится 1/а=1/1,2 сваи, находим вес сваи, приходящейся на 1м длины

G_св =

кН/м.

Вес грунта в объеме условного ф-та за вычетом объема ростверка:

G_гр=0,68(18,8х2+19,3х2)-18,8х0,36=45,1 кН/м

G_уф=8,64+5,5+45,1=59,24 кН/м

Рис 3.7. Схема условного фундамента для расчета по второй группе предельных состояний

- ниже подошвы;

- выше подошвы, при

j=20^о;

М_g=0,51;

М_g=3.06;

М_c=5.66;

кПа

<R=465,5 кПа – условие выполняется.

Выполняем расчет осадок свайного ф-та. Разбиваем на слои h_i=0,4b_усл=0,4х68=0,27м;

Природное давление под подошвой:

s_zgo=18.8х2+18,3х2=76,2 кПа;

р_о=р_II-s_zgo=303.5-76.2=227.3 rGf$

s_zp=a р_о;

Расчет ведем в таблице 3.2.:

Расчет осадки свайного фундамента

Табл. 3.2.

Z.м	x= 2Z/b	a	szp, кПа	szg, кПа	0,26zg, кПа	Е, МПа	Si(см)
0	0	1	227,3	76,20	15,2	18	-
0,27	0,8	0,881	200,0	81,40	16,3	18	0,320
0,54	1,6	0,642	146,0	86,60	17,3	18	0,260
0,81	2,4	0,477	108,4	91,80	18,4	18	0,190
1,08	3,2	0,374	85,00	97,00	19,4	18	0,145
1,35	4,0	0,306	69,50	102,2	20,4	18	0,115
1,62	4,8	0,258	58,60	106,5	21,5	18	0,096
1,89	5,6	0,233	53,00	109,2	21,8	20	0,075
2,16	6,4	0,196	44,50	112,0	22,4	20	0,065
2,43	7,2	0,175	39,80	114,9	23,0	20	0,056
2,70	8,0	0,158	35,90	117,7	23,5	20	0,051
2,97	8,8	0,143	32,50	120,5	24,1	20	0,046
3,24	9,6	0,132	30,00	123,4	24,7	20	0,042
3,51	10,4	0,122	27,70	126,2	25,2	20	0,038
3,78	11,2	0,113	25,70	129,0	25,8	20	0,036
åSi=	1,50 см

Из табл.8 видно, что при z=3.78м от подошвы ф-та

s_zp=25,8 кПа<0,2s_zg=25.8 кПа;

Осадка свайного ф-та:

S=båS_i=0.81х1,5=1,2 см <S_u=10см.

При расчете природного давления для третьего слоя – суглинка полутвердого, лежащего ниже уровня УГВ и ниже водоупорного слоя – суглинка твердого, определяется удельный вес грунта этого слоя с учетом действия воды:

g_sbз=

кН/м³;

Окончательно принимаем сваи С3-20

Рис 3.8. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно–деформируемом полупространстве

3.2.6. Проектирование котлована

Размеры котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон, и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части здания, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимаем 1 м). Величину откоса стенок котлована принимаем 1:0,67.

3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов

При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений приходится учитывать много факторов, влияющих на выбор проектного решения и разрабатывать несколько вариантов. Выполнение оценок целесообразности того или иного типа фундамента следует производить для здания (сооружения) в целом. Однако, только в рамках курсового проекта, для предварительной оценки технико-экономических показателей запроектированных фундаментов (рис 10, 11) выполняем расчеты, приведенные в табл.

Рис. 3.9. Схема фундамента на естественном основании.

Рис. 3.10. Схема свайного фундамента.

Определение технико-экономических показателей фундамента на естественном основании

Табл. 3.3.

№№ п/п	Наименование работ	Количество	Стоимость, руб.		Трудоемкость, чел-дн
на единицу	всего	на единицу	Всего
1.	Разработка влажных песчаных грунтов, м3	10,75	2,3	24,73	0,32	3,44
2.	Устройство бетонной подготовки под фундаменты, м3	0,14	23,7	3,41	0,58	0,08
3.	Устройство монолитного ф-та	1	59,2	59,2	0,55	0,55
Итого			87,34	4,07

Определение технико-экономических показателей свайного фундамента

Табл. 3.4.

№№ п/п	Наименование работ	Количество	Стоимость, руб.		Трудоемкость, чел-дн
на единицу	всего	на единицу	всего
1.	Разработка влажных песчаных грунтов, м3	10,75	2,3	24,73	0,32	3,44
2.	Устройство монолитных железобетонных фундаментов и ростверков из бетона марки В15, столбчатых, м3	1,58	29,6	46,8	0,72	1,14
3.	Погружение железобетонных свай из бетона марки В25, длиной до 12 м в грунты I группы, шт	3	85,2	255,6	1,05	3,15
Итого			327,13	7,73

Вывод: Устройство фундамента на естественном основании для данного здания и при данных инженерно-геологических условиях представляется более рациональным, чем устройство свайного фундамента. В связи с этим предлагаем в данном здании использовать фундамент на естественном основании из сборных железобетонных фундаментов.