Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий (стр. 4 из 4)

b=170,15 /(294,24 - 20·3,0) = 0,73 м

Так как разность двух значений b не превышает 10% (0,73-0,69/0,73=5,5 %) дальнейшее уточнение не требуется.

По таблице 4.1 [3] принимаем b=0,8 м

Принимаем ФЛ 8.24 с массой плиты mпл=1,4 т

Конструкция сборного ленточного фундамента представлена на рисунке

Проверка давления на грунт под подошвой фундамента:

кПа

GfII=24·(5·0,6·0,6+0,8·0,3)=48,96 кПа

GgII=17,8·(1,12·0,1+2,7·0,1)=6,80 кПа

P = 282,4 кПа ≤ R =294,24 кПа

4.3 Расчёт осадки ленточного фундамента

Толщину слоя под подошвой фундамента на глубине не менее 4 м разбиваем на элементарные слои толщиной hi=0,4·b=0,4·1,0=0,4 м

Определяем расстояние от подошвы фундамента до верхней границы каждого элементарного слоя zi

Определяем напряжение от собственного веса грунта действующее в уровне подошвы фундамента по формуле:

σzg0=γґІІ·d, кПа

σzg0=16,8·1,0+15,3·1,0+ 17,8· (3,0-1,0-1,0)=49,9 кПа

σzр0 =242,56-49,9=192,66 кПа

Определяем напряжение от собственного веса грунта на нижней границе каждого элементарного слоя по формуле:

σzgi= σzg0+

γІIi·hi, кПа

где γІIi – удельный вес грунта ниже подошвы фундамента

hi – толщина элементарного слоя

Определяем напряжение от собственного веса грунта на границе основных слоёв по формуле:

σzg1=γІІ1·hi1

σzg2=σzg1+γІІ2·hi2

где γІІ1 – удельный вес первого слоя

По полученным данным строим эпюру напряжений от собственного веса грунта σzgi слева от оси z

Определяем дополнительные вертикальные напряжения на верхней границе каждого элементарного слоя по формуле:

σzpi= αi ·p0, кПа

где p0 – дополнительное напряжение в уровне подошвы фундамента

p0=p- σzg0, кПа

αi – коэффициент, зависящий от от формы подошвы фундамента и r=2z/b

[3 таблица 5.1]

Cтроим эпюру дополнительных напряжений справа от оси z.

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания для этого справа от оси z строим эпюру 0,2 от σzgi нижняя граница будет находиться на глубине на которой будет выполняться условие: σzpi=0,2 σzgi

Определяем величину осадки основания как сумму осадок элементарных слоёв

Расчет оснований по деформациям производим, исходя из условия:

где β – безразмерный коэффициент равный 0,8

hi – толщина слоя

Еi – модуль деформации

σzg1=16,8·1,0=16,8 кПа

σzg2=16,8+15,3·1,0=32,1 кПа

σzg3=16,8+32,1+17,8·6,2=159,26 кПа

Осадка определена по нормативному методу послойного суммирования для одного самого нагруженного сечения.

Расчетная схема к определению осадки ленточного фундамента

5. Вариант свайного фундамента из забивных призматических свай

Длину сваи назначаем из условия прорезки слабых грунтов и заглубления на 1,5 – 2м. Выбираем С4-30.Составляем схему к несущей способности сваи (рис.5.1).

Способ погружения сваи – забивка.

Несущая способность забивной висячей сваи определяется по формуле:

где γс – коэффициент условия работы сваи в грунте γс =1 (для низких ростверков)

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи [3 табл. 7,1]

R=f (IL ; L)=2400 кПа;

L=7,0 м;

А – площадь поперечного сечения сваи в м2;

U – периметр сваи в м;

fi - расчётное сопротивление i – го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи в кПа;

γcR; γcf – коэффициенты условия работы грунта, соответственно под нижним концом и на боковой поверхности погружения сваи (при погружении забивкой)

Расчётные характеристики сводим в таблицу:

Таблица 1.

Грунт	li , м	fi , м	hi , м	fi · hi	γcf	γcf · fi · hi
Песок мелкий	4,0	38,0	2,0	76,0	1,0	76,0
	6,0	42,0	2,0	84,0	1,0	84,0
						∑160,0

Тогда Fd=1·[1·2400·0,09+1,2·160,0]=408,0 кН

Расчётная нагрузка на одиночную висячую сваю

, кН

γк – коэффициент надёжности (γк =1,4)

N=

кПа

Расчетная схема к определению несущей способности призматической сваи.

5.1 Определение шагов свай

Сечение 1-1:

Шаг свай определяется из условия:

А=

где :

nІ – нагрузка в уровне подошвы ростверка

Предварительный шаг свай: А=291,4/119,5 = 2,44 м

Так как А=2,44>6d=1,8 м. Принимаем шаг свай конструктивно не более 1,8 м.

Сечение 2-2:

Требуемый шаг свай :

А=291,4/231,76=1,26 м. Принимаем шаг свай не более 1,26 м.

Сечение 3-3:

Требуемый шаг свай :

А=291,4/220,75=1,32 м . Принимаем шаг свай не более 1,32 м.

Сечение 4-4:

Требуемый шаг свай :

А=291,4/194,07=1,50 м . Принимаем шаг свай не более 1,5 м.

Конструкция свайного фундамента из призматических свай.

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

Здание строится в городе Челябинск. С учетом инженерно-геологических условий площадки строительства при рассмотрении возможных вариантов фундаментов возможны следующие:

- ленточный сборный фундамент на естественном основании;

- свайный фундамент из призматических свай.

Расчеты технико-экономических показателей сведены в таблицу 5.1:

- стоимость работ;

- трудоемкость выполнения.

Работы одинаковы для всех вариантов фундаментов, во внимание не принимаются:

• горизонтальная гидроизоляция;

• монтаж железобетонных плит покрытий;

• засыпка пазух;

• устройство бетонного пола толщиной 100 мм;

• боковая обмазочная гидроизоляция фундаментных стен битумной мастикой в 2 слоя;

• асфальтовая отмостка.

ТЭП сравниваемых фундаментов.

№ п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Величина показателей
			Вариант I	Вариант II
1	Объем работ	Секц.	1	1
2	Сметная стоимость СМР	Руб.	2611,86·1,2·1,08 ·11,75=39773,4	4547,84·1,2·1,08 ·11,75=69254,51
3	Трудоемкость выполнения работ	Чел-дн.	21,06·1,25· ·1,07/8=3,5	162,50·1,25· ·1,07/8=27,2
4	Продолжительность производства работ	год	3,5/6·230= =0,0026	27,2/6·230= =0,029

Экономичным является фундамент на естественном основании.

Расчет ТЭП

№ п/п	Виды работ	Ед. Изм.	Нормативы на ед. времени		I. Ленточный сборный фундамент			II. Свайный фундамент из призматических свай
			Стоим. (руб.)	Труд-ть (чел-час)	Объем работ	Стоим. (руб.)	Труд. (чел-час)	Объем работ	Стоим. (руб.)	Труд. (чел-час)
1	Разработка грунта I группы экскаватором	мі	0-131	0,006	821.7	107-65	4,93	881,51	115-48	5,29
2	Монтаж ж/б фундаментных плит	мі	51-40	0,331	48,72	2504-21	16,13	-	-	-
3	Погружение дизель-молотом на тракторе ж/б свай в грунт	мі	59-62	2,016	-	-	-	47,88	2854-61	96,53
4	Устройство монолитных ж/б ростверков	мі	37-08	1,426	-	-	-	42,55	1577,75	60,68
	Итого:					2611,86	21,06		4547,84	162,50

Список использованной литературы

1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений/ Минстрой России. –М.: ГП ЦПП. 1995.-48с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация/ Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП, 1997.-38

3. Канаков Г.В., Прохоров В.Ю. Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий. Учебное пособие.– Н. Новгород: Изд. МИПК ННГАСУ. 1999.-71с.

4. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат,1983.-136с.

5. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Минстрой России.- М.: ГП ЦПП. 1996.-44с.

6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Минстрой России.- М.: ГП ЦПП. 1986.-48с.