Основания и фундаменты

Требуемоеколичество свайв кусте определяют по формуле:,где: – ориентировочный вес ростверка и грунта на его обрезах;= 1,1– коэффициент перегрузки;= 1,65 – глубина заложения ростверка от отметки планировки;= 20кН/м3 – осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;= 2640,0/(1277,5/0,9^2/1,4-1,1*20*1,65) = 2,4 м2 – площадь ростверка (здесь – расстояниемеждуосями свай, для висячих призматических забивных свай принимается = 3*0,3 = 0,9, =0,3 м – размер поперечного сечения сваи);= 1,4– коэффициент надежности, поскольку несущая способность сваи определена по таблицам СНиП, а не по результатам испытаний;= 1,2*2200,0= 2640,0 кН – расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента;= 1,1*2,4*20*1,65 = 87,9кН.Тогда требуемое количество свай в кусте:= 1,4*(2640,0+87,9)/1277,5 = 3,0.Принимаем 3сваи и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга (Рис. 5).Рис. . Размещение свай в кусте.Проверим выполнение условия (6.30) [7]:,где: – нагрузка, приходящаяся на одну сваю; = (2640,0+87,9)/3+110*0,45/(0,45*3) = 904,5 кН<1277,5/1,4 = 912,5кН.Условие выполняется, переходим к конструированию ростверка.Высоту ростверка принимаем такой же, как и для фундамента мелкого заложения. Размеры в плане назначаем согласно [7] исходя из следующих соображений: при двухрядном расположении свай расстояние от края ростверка до внешней стороны вертикально нагруженной сваи при свободной заделке ее в ростверк принимается равным =14,0 см.Окончательно принимаем, округляя с шагом 0,3 м в плане и 0,15 м по высоте, ростверкиз одной ступени высотой (ступени) 0,45размерами в плане = 1,5х1,5, высотой = 1,5 м (рис. 8)Рис. . Ростверк свайного фундамента.3.3.3 Определение осадки основания свайного фундаментаОпределение осадки основания фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента на естественномосновании. Границыусловного фундамента:снизу – плоскостью АБ, походящейчерезнижние концы свай;с боков – вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайнихрядов свай нарасстоянии ;сверху – поверхностью планировкигрунта ВГ, где – средневзвешенное расчетное значение углавнутреннего трения грунта, определяемое по формуле:= (24*3,45+27*3,0+24*10,0+0*-8,55)/7,9= 51,1о,где =24о, =27о=24о=0о– расчетные значения углов внутреннего трения для пройденных сваей слоевгрунта толщиной соответственно=3,45м, =3,0м, =10,0м; = -8,55;=7,9 м – глубина погружения свай в грунт, считаяот подошвыростверка.= 7,9*tg(51,1о/4) = 1,79;= 1,2+2*1,79= 4,78 м; = 4,78 м.Вес ростверка:= 25*(0,45*1,5*1,5+(1,5-0,45)*1,1*0,9) = 51,3кН.Вес свай:= 3*(8,0*2,2+0,5) = 54,3кН.Вес грунта в объеме АБВГ (площадь условного фундамента составит = 4,78*4,78 = 22,88):=22,88*(0,6*12,5+4,5*19+3,0*20+10,0*19,4+-8,55*) = 7939,8кН.Давление под подошвой условного фундамента:= (2200,0+54,3+7939,8+51,3)/22,88 = 447,76 кПа.Используя эпюру напряжения отдействия собственного веса грунта,полученную для фундамента мелкого заложения, определим ординату эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса на уровне подошвы условного свайного фундамента:= 172,38+0,4*19,40+-8,55*0= 180,14 кПа.Дополнительное давление под подошвойусловного фундамента:= 447,76-180,14 =267,62 кПа.Отношение сторон условногофундамента = 1,0.Однородныепластыоснования нижеподошвы фундамента разбиваем наслои толщиной = 0,4*4,78 = 1,9 м.Результаты расчетов приведены в таблице ниже.Таблица , м, м, кН/м3, кПа, кПа, кПа01,018,6182,30,01506,45455,801,01,018,6200,910,80,800405,16316,282,01,018,6219,511,60,449227,40178,783,01,018,6238,112,40,257130,16105,594,01,018,6256,713,20,16081,0369,325,01,018,6275,313,90,11457,61Нижняя граница сжимаемой толщиОсадки основания:; = 0,8*(240,86*1,0+167,13*1,0+94,47*1,0+55,80*1,0+36,63*1,0+)/17800;= 3,34см.Согласно табл. 5.1 [7] средняя максимальная осадка не должна превышать 12 см. Следовательно, условие выполняется.Свайный фундамент подобран успешно, можно переходить к технико-экономическому сравнению запроектированных вариантов.3.4 Технико-экономическое сравнение вариантовДля сравнения технико-экономическихпоказателей необходимо дать подсчет объема основных работ и материалов, распространив каждую конструкцию фундамента на все здание. Затем рассчитать стоимость и трудоемкость каждого фундамента, проанализировать технологичность, используемые механизмы и т.п. Сравнение технико-экономических показателей свайного фундамента и фундамента на естественном основании приведено в таблицах ниже.Таблица . Технико-экономические показатели столбчатых фундаментов мелкого заложения№ п/пНаименование работКол-во, м3Стоимость, руб.Трудоемкость, чел.дн.на ед.всегона ед.всего1Разработка глинистых грунтов глубиной до 3 м(3,3+2*1,0)^2*1,65=46,3546,35*65 = 3012,652,06025,3050,28843,542Устройство подготовки под фундаменты, бетонной(3,3+2*0,25)^2*0,1=1,441,44*65=93,8623,72224,480,5854,443Устройство монолитных железобетонных столбчатых фундаментов из бетона марки М2003,3^2*0,3+2,7^2*0,3+0,9*1,1*0,9==6,356,35*65=412,4359,224415,560,55226,83ИТОГО:–32665,35–1124,82Таблица. Технико-экономические показатели свайных фундаментов№ п/пНаименование работКол-во, м3Стоимость, руб.Трудоемкость, чел.дн.на ед.всегона ед.всего1Разработка глинистых грунтов глубиной до 3 м(1,5+2*1,0)^2*1,65=20,2120,21*65=1313,812,02627,630,28367,872Устройство монолитных железобетонных ростверка марки М2001,5^2*0,45+1,1^2*1,05=2,282,28*65=148,4059,28784,980,5581,623Погружение железобетонных свай длиной до 12 м в грунты II группы0,3^2*8,0=0,720,72*195=140,490,312678,121,05147,42ИТОГО:–24090,73–596,90В результате сравнения двух вариантов для наиболее нагруженного сечения стало очевидным, что свайный фундамент имеет более выгодные показатели.Список использованной литературыСНиП2.02.01-83. Основания зданийи сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1986. 40 с.СНиП2.02.03-85. Свайныефундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 48 с.СП 50-101-2004 Проектирование и устройство фундаментов зданий и сооружений. Москва, 2005. – 158 с.СНиП 2.02.03-85* (2005) Свайные фундаменты /Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 – 48с.СНиП 23-01-99 (2003) Строительная климатология / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 – 79с.Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. М.:Стройиздат,1986. 173 с., ил.Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебное пособие; под ред. С.Б. Ухова – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ВШ, 2002Далматов Б.И. механика грунтов, основания и фундаменты.– 2-е изд. перераб. п доп. – Л.: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1988. – 415 с. ил.