|
|
Основания и фундаменты1 СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЕ 3 1. ОЦЕНКА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИИ СООРУЖЕНИЯ 4 1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И НАИМЕНОВАНИЯ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТОГО ГРУНТА ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ "JР" И ПОКАЗАТЕЛЮ (ИНДЕКСУ) ТЕКУЧЕСТИ "JL". 4 1.2. ОПРЕДЕЛИМ ПРИМЕРНУЮ ПЛОЩАДЬ ПОДОШВЫ. 5 2. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПО ДВУМ ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ПО ДЕФОРМАЦИЯМ 7 2.1. РАСЧЕТ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ. 7 2.2. РАСЧЕТЫ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА №4 (ПОД СТЕНУ). 9 2.3. КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА №4 (ПОД СТЕНУ). 9 2.4. РАСЧЕТ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА №4 МЕТОДОМ ПОСТОЯННОГО СУММИРОВАНИЯ. 9 2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ СЛОИСТЫХ ОСНОВАНИЙ ВО ВРЕМЕНИ. 12 2.6. РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ ОСАДКОВ ВО ВРЕМЕНИ. 13 3. РАСЧЕТЫ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА №1 (ПОД КОЛОННУ) 15 3.1. РАСЧЕТ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ. 15 3.2. КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА №1 (ПО КОЛОННУ) 15 3.3. РАСЧЕТ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА №1 МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ. 16 3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ СЛОИСТЫХ ОСНОВАНИЙ ВО ВРЕМЕНИ. 17 3.5. РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ ОСАДКОВ ВО ВРЕМЕНИ. 17 4. РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПРИ СЛАБЫХ ГРУНТАХ ОСНОВАНИЙ И ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ. 18 4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ДЛИНЫ СВАИ И ТИПОРАЗМЕРОВ. 18 4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНОЙ ВИСЯЧЕЙ СВАИ. 19 4.3. ПРОВЕРКА РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК НА СВАЮ. 20 4.4. РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ. 21 4.5. РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ ОСАДОК. 21 4.6. РАСЧЕТ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ. 23 ЛИТЕРАТУРА 25 ЗАДАНИЕ Г. ТЮМЕНЬ. БУНКЕРНАЯ ГАЛЕРЕЯ; ПОДВАЛ В ОСЯХ В-Д; ? = 10М. ФУНДАМЕНТ № 1: N1 = 720 ТС = 7200 КН; М1 = 27; ФУНДАМЕНТ № 4: N4 = 45 ТС = 450 КН; М4 = 0. ГРУНТ: 1) СУПЕСЬ ЛЕГКАЯ, ПЫЛЕВАТАЯ, С РАСТИТЕЛЬНЫМИ ОСТАТКАМИ (12); 2) СУГЛИНОК ТЯЖЕЛЫЙ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ГРАВИЯ И ГАЛЬКИ (4). РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ. СУПЕСЬ: ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ 1,55 Г/СМ3; 17О; С1 = 0,04 КГС/СМ2; ПО ДЕФОРМАЦИЯМ II = 1,83 Г/СМ3; II = 20О; СII = 0,05 КГС/СМ2; S = 2,64 Г/СМ3, W% = 29%; WL = 31; WP = 25; ЕО = 80 КГС/СМ2; = 1,1•10-6СМ/С; MО = 0,05 МПА. СУГЛИНОК: ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ 1,83 Г/СМ3; 20О; С1 = 0,34 КГС/СМ2; ПО ДЕФОРМАЦИЯМ II = 2,15 Г/СМ3; II =24О; СII = 0,4 КГС/СМ2; S = 2,65 Г/СМ3, W% = 15%; WL = 24; WP = 11; ЕО = 220 КГС/СМ2; = 2,3•10-6СМ/С; MО = 0,10 МПА. ОЦЕНКА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИИ СООРУЖЕНИЯ ЗАДАННЫЙ ГРУНТ ОТНОСИТСЯ К ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫМ, Т.К. ИМЕЕТ ВЛАЖНОСТЬ НА ГРАНИЦЕ ТЕКУЧЕСТИ WL И НА ГРАНИЦЕ РАСКАТЫВАНИЯ WР. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И НАИМЕНОВАНИЯ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТОГО ГРУНТА ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ "JР" И ПОКАЗАТЕЛЮ (ИНДЕКСУ) ТЕКУЧЕСТИ "JL". СУПЕСЬ: JР = (WL - WР) / 100% = (31 - 25)/100% = 0,06 ПО ТАБЛ. 2 МУ ТИП ГРУНТА - СУПЕСЬ ; , ГДЕ W - ЕСТЕСТВЕННАЯ (ПРИРОДНАЯ) ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТА, ПО ТАБЛ. 3 МУ УСТАНАВЛИВАЕМ, ЧТО ГРУНТ ПО КОНСИСТЕНЦИИ ПЛАСТИЧНЫЙ (0JL1). ОПРЕДЕЛЯЕМ КОЭФФИЦИЕНТ ПОРИСТОСТИ ПО ФОРМУЛЕ: , ГДЕ ? - УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ГРУНТА ЕСТЕСТВЕННОГО СЛОЖЕНИЯ (РАНЕЕ ОБЪЕМНЫЙ ВЕС), КН/М3; ?S - УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, КН/М3, ?S = 2,64 Г/СМ3. СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ: ГДЕ - ОБЪЕМНЫЙ ВЕС ВОДЫ РАВНЫЙ 1 Г/СМ3. ПО ТАБЛ. 6 МУ ОПРЕДЕЛЯЕМ СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА - МАЛОВЛАЖНЫЙ ). ПО ТАБЛ. 7 МУ ОПРЕДЕЛЯЕМ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ RО ПУТЕМ ИНТЕРПОЛЯЦИИ: ПРИ Е = 0,50; JL = 0,67; RО = 300 КПА = 3,0 КГС/СМ2 = 300 КН/М2. СУГЛИНОК: JР = (WL - WР) / 100% = (24 - 11)/100% = 0,13 ПО ТАБЛ. 2 МУ ТИП ГРУНТА - СУГЛИНОК ; , ГДЕ W - ЕСТЕСТВЕННАЯ (ПРИРОДНАЯ) ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТА, ПО ТАБЛ. 3 МУ УСТАНАВЛИВАЕМ, ЧТО ГРУНТ ПО КОНСИСТЕНЦИИ ТУГОПЛАСТИЧНЫЙ (0,25 , ГДЕ ? - УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ГРУНТА ЕСТЕСТВЕННОГО СЛОЖЕНИЯ (РАНЕЕ ОБЪЕМНЫЙ ВЕС), КН/М3; ?S - УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, КН/М3, ?S = 2,65 Г/СМ3. СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ: ГДЕ - ОБЪЕМНЫЙ ВЕС ВОДЫ РАВНЫЙ 1 Г/СМ3. ПО ТАБЛ. 6 МУ ОПРЕДЕЛЯЕМ СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА - МАЛОВЛАЖНЫЙ ). ПО ТАБЛ. 7 МУ ОПРЕДЕЛЯЕМ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ RО ПУТЕМ ИНТЕРПОЛЯЦИИ: ПРИ Е = 0,22; JL = 0,308; RО = 300 КПА = 3,0 КГС/СМ2 = 300 КН/М2. ОПРЕДЕЛИМ ПРИМЕРНУЮ ПЛОЩАДЬ ПОДОШВЫ: ГДЕ - РАСЧЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ОБЪЕМА ТЕЛА ФУНДАМЕНТА И ГРУНТА НА ЕГО ОБРЕЗАХ. ПРИНИМАЕМ ДЛЯ ПОДВАЛЬНЫХ ЗДАНИЙ КН/М3; N - РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА НА ФУНДАМЕНТ, ТС (КН); D - РАСЧЕТНАЯ ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ (М) ФУНДАМЕНТА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПО СНИП 2.02.01-83; RО - УСЛОВНОЕ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА. ГЛУБИНУ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА ОПРЕДЕЛЯЕМ ИЗ УСЛОВИЯ ПРОМЕРЗАНИЯ: НОРМАТИВНОЙ DFП И РАСЧЕТНАЯ DF ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ДЛЯ ЗАДАННОГО РАЙОНА (СНИП 2.02.01-83), DFП = 2,5 М. РАСЧЕТНУЮ ГЛУБИНУ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА DF, М ОПРЕДЕЛЯЕМ ПО ФОРМУЛЕ: ГДЕ КN - КОЭФФИЦИЕНТ, УЧИТЫВАЮЩИЙ ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА СООРУЖЕНИЯ, ПРИНИМАЕМЫЙ ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ НЕОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ КN = 1,1. НАХОДИМ ШИРИНУ ФУНДАМЕНТА ПОД СТЕНУ: ПОД КОЛОННУ Расчет оснований для фундаментов мелкого заложения по двум группам предельных состояний по несущей способности и по деформациям Расчет по несущей способности. Расчет по несущей способности производим исходя из теории линейной деформируемой среды, где среднее давление под подошвой фундамента ограничивается развитием зон пластических деформаций под краями фундамента до глубины не более 0,25 ширины подошвы фундамента. Такое давление называется расчетным сопротивлением грунта основания R. Должно выполняться условие: , где Рср - среднее давление под подошвой фундамента. Для внецентренных нагруженных фундаментов должно выполняться условие: где Рmax - давление у края подошвы внецентренно нагруженного фундамента. При отрицательном эксинтриситете: где Рср - сумма вертикальных нагрузок и веса фундамента ти грунта на его обрезах; А - площадь подошвы фундамента; М - момент от равнодействующей всех нагрузок по подошве фундамента; W - момент сопротивления площади подошвы фундамента. Расчетное сопротивление грунтов основания равно: где - коэффициент условий работы, принимаемые по табл. 8 МУ и СНиП 2.02.01-83. К - коэффициент принимаемый К=1, т.к. в курсовом проекте характеристики прочности грунта "?" и "С" определены по результатам непосредственных испытаний; M?, Mq, Mc - коэффитциенты, принимаемые по табл. 9 МУ в зависимости от угла внутреннего трения ?II слоя грунта, залегающего под подошвой фундамента; Кz - коэффициент, принимаемый равным 1; ?II - расчетное значение удельного веса слоя грунтта, залегающего под подошвой фундамента (с учетом взвешенного действия воды); ?II - то же, залегающего выше подошвы; СII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.; d1 - глубина заложения от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле: где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; hcf - толщина конструкции пола подвала, м; ?cf = 24 кН/м3 или (тс/м3) - расчетное значение идеального веса конструкции пола подвала; dв - глубина подвала, dв = 2,3 м. d1 = 100 см + 10 см • 24 кН/м3 / 2,83г/см3 ? 190 см; (супесь); ; г/см3 (по несущей способности). Расчеты для фундамента №4 (под стену). ; где Qф - вес фундамента; По табл. 8 МУ при JL=0,67 (супесь) ?с1 = 1,1 по СНиП (2) стр. 8 при L/H = 10/10,9 = 0,92 > ?с2 = 1,1; К = 1; Кz = 1; по табл. 9 МУ при ?II = 20о > М? = 0,51; Мq = 3,06; Мс = 5,66; dв = 2,3 м; ?IIвзв = ?IIвзв1 = 2,83 г/см; в = 134 см; d1 = 190 см. R1 =(0,51•1•134см•2,83г/см3 +3,06•190см•2,83г/см3 + (3,06 - 1) •230см • 2,83г/см3 +5,66•0,05кгс/см2) = 1,21 (193,4г/см2 + 1645,4г/см2 +1340,9г/см2 + 0,283кгс/см2) = 1,21 (0,193 кгс/см2 + 1,645 кгс/см2 + 1,341 кгс/см2 + 0,283 кгс/см2) = 4,20 кгс/см2 = 420 кПа. Условие выполняется Pср1 = 261 кПа < R1 = 420 кПа. Конструирование монолитного фундамента №4 (под стену). Ленточный, железобетонный фундамент размером в = 1,34 м. Расчет осадки фундамента №4 методом постоянного суммирования. Определение осадки выполняется для центральной оси фундамента. Слева от вертикальной оси строим эпюру вертикальных природных давлений (от собственного веса грунта) Рпрi. где ?i - удельный вес природного грунта с учетом взвешивающего действия воды и водоупора, кН/м3; hi - толщина слоя i, м. в m. 1 Рпр1 = ?1 • h1 = 2,64 • 1,0 = 26,4 кПа (кН/м2), в m. 2 Рпр2 = Рпр1 + ?1взв • h2 = 26,4 + 2,83 • 3,0 = 111,3 кПа (кН/м2). Определим удельный вес природногот грунта с учетом взвешивающего действия воды: супесь: 0,42, ; суглинок: 0,19, Справа от оси строим эпюру дополнительных давлений Pдопi от веса сооружения. Рдоп0 = Рср - Рпр (при z = 0), где Рср - среднее давление под подошвой фундамента от сооружения и веса фундамента; Рпр - природное напряжение на уровне фундамента; , Делим сжимаемую толщу грунта на слои равные 0,4 м. при по табл. 11 МУ ?1 = 0,881; z = 0,4; при по табл. 11 МУ ?0 = 1; z = 0; Рg0 = ?0 • Рдоп0 = 1 • 165 = 165кН/м2 (кПа) Рg1 = ?1 • Рдоп0 = 0,881 • 165 = 145,36 кН/м2 (кПа) и т.д. все данные заносим в таблицу 1. Для оределения границы сжимаемости толщи на эпюру Рдопz накладываем вспомогательную эпюру 0,2Рпрz и устанавливаем точку их пересечения. Эта точка является границей сжимаемости толщи равной м. Еi принимаем по табл. 13 МУ. Таблица 1 zi, м zi + 1 m=2zi/b ? Pgz = ?•Po, кН/м2 Pgzср, кН/м2 Еi, кН/м2 Si, см 0 0 0 1 165 161,1 24000 0,51 0,4 0,597 0,953 157,25 143,5 24000 0,37 0,8 1,194 0,786 129,69 116,5 24000 0,30 1,2 1,791 0,626 103,29 91,25 24000 0,24 1,6 2,388 0,48 79,2 72,85 24000 0,19 2,0 2,985 0,403 66,5 61,46 24000 0,16 2,4 3,582 0,342 56,43 54,2 24000 0,14 2,8 4,179 0,315 51,98 47,85 24000 0,12 3,2 4,776 0,265 43,73 40,92 24000 0,11 3,6 5,373 0,231 38,12 36,47 24000 0,09 4 5,97 0,211 34,82 32,92 24000 0,09 4,4 6,567 0,188 31,02 30,2 24000 0,08 4,8 7,164 0,178 29,37 28,13 24000 0,07 5,2 7,761 0,163 26,9 ? = 2,48 Вычисляем осадку S основания по формуле , где ? - безразмерный коэффициент равный 0,8; Рдопzi - среднее значение дополнительного нормального напряжения в середине i-го слоя (табл. 10 МУ); Еi - модуль деформации i-го слоя; n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания. S = 0,8 ((161,1 • 0,4 + 143,5 • 0,4 + 116,5 • 0,4 + 91,25 • 0,4 + 72,85 • 0,4 + 61,46 • 0,4 + 54,2 • 0,4 + 47,85 • 0,4 + 40,92 • 0,4 + 36,47 • 0,4 + 32,92 • 0,4 + 30,2 • 0,4 + 28,13) / 24000) = 2,48 см . Sрасч = 2,48 см ? Sпред = 18 см. Определение осадки методом эквивалентного слоя слоистых оснований во времени. Метод эквтивалентного слоя (по Н.А. Цыгановичу) основан на решении теории линейно-деформируемых тел, учитывает ограниченное боковое расширение грунтов; все составляющие нормальных напряжений в сжатой зоне грунта тпод фундаментом. Осадка фундамента этим методом вычисляется по формуле: S = hэкв • mv • Рg, где hэкв - мощность эквтивалентного слоя, обуславливающая осадку фундамента заданных размеров и формы в плане: hэкв = Аw • b = 2,27 • 1,34 = 3,04 м, где Аw - коэффициент эквивалентного слоя, учитывающий жесткость и форму подошвы фундамента (по табл. 14 при Мо = 0,05 , Аwm, Аw = 2,27, а/b > 10 ); b - ширина подошвы фундамента, м. В расчетной схеме сжимаемую толщу грунта, определяющую осадку фундамента, принимаем равной двум мощностям эквивалентного слоя: Н = 2hэкв = 2 • 3,4 = 6,8 м. Средний коэффициент относительной сжимаемости для всей сжимаемой толщи mv находится из условия, что полная осадка грунтов в пределах сжимаемости толщи Н равна сумме осадок входящих в нее слоев. где hi - толщина отдельных слоев грунта до глубины Н; moi - коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя грунта, для супеси moi = 0,000045 (кПа)-1. S = 3,4 • 0,000045 • 165 = 0,025 м = 2,5 см. Расчет затухания осадков во времени. Расчет ведем в табличной форме, где U = Sn / St. Sn - полная величина осадки, полученная по методу суммирования или по методу эквивалентности слоя, St - осадка фундамента за любой промежуток времени. 40,17 • 0,02 = 1,38 и т.д. где Н - высота треугольной эпюры; Сv - коэффициент консолидации. , где Кф - коэффициент фильтрации (Кф = 2,1•10-6 см/с); mv - средний относительный коэффициент сжимаемости грунтов в пределах всей толщи; ?W - удельный вес воды, ?W = 1. Учитывая, что водопроницаемость грунтов с глубиной уменьшается расчет ведем по схеме с направлением фильтрации вверх. Средний коэффициент фильтрации для всей сжимаемой толщи: Все вычисления сводим в табл.2. Таблица 2 U N t = T • Nгод St = U • Sn Sn = 2,5 0 0 0 0 0,2 0,02 0,8 0,5 0,3 0,06 2,41 0,75 0,4 0,13 5,22 1,00 0,5 0,24 9,64 1,25 0,6 0,42 16,87 2,5 0,7 0,69 27,72 1,75 0,8 1,08 43,38 2,00 0,9 1,77 71,1 2,25 0,98 3,49 140,19 2,45 2 СТРОИМ ГРАФИК ЗАТУХАНИЯ ОСАДОК ВО ВРЕМЕНИ. Расчеты для фундамента №1 (под колонну) Расчет по несущей способности. Рср ? R Определим расчетное сопротивление: R1 =(0,51•1•538см•2,83г/см3 +3,06•190см•2,83г/см3 + (3,06 - 1) •230см • 2,83г/см3 +5,66•0,05кгс/см2) = 1,21 (776,5г/см2 + 1645,4г/см2 +1340,9г/см2 + 0,283кгс/см2) = 1,21 (0,7765 кгс/см2 + 1,645 кгс/см2 + 1,341 кгс/см2 + 0,283 кгс/см2) = 4,90 кгс/см2 = 490 кПа. Условие выполняется Pср1 = 257,3 кПа < R1 = 490 кПа. Так как фундамент под колонну является внецентренно-загруженным проверяем условие. М = М1 + Ео • hзал / 2 = 27 кН•м + 800 Н • 3,0 м / 2 = 27 кН•м + 1,2 кН•м = 28,2 кН•м; W = b2 • ?/6 = 5,42м • 5,4м / 6 = 26,24 м3; Рmax = 257,3 кН/м2 / 28,92м2 + 28,2 кН•м / 26,24 м3 = 9,97 кН/м2 (кПа); 1,2 • R = 1,2 • 490 = 588 кПа > Рmax = 9,97 кПа. Конструирование монолитного фундамента №1 (по колонну) Железобетонный фундамент стаканного типа, размер подошвы 5,4 м х 5,4 м. Расчет осадки фундамента №1 методом послойного суммирования. Слева от вертикальной оси строим эпюру вертикальных природных давлений Рпрi (от собственного веса грунта). в m. 1 Рпр1 = ?1 • h1 = 2,64 • 1,0 = 26,4 кПа (кН/м2), в m. 2 Рпр2 = Рпр1 + ?1взв • h2 = 26,4 + 2,83 • 3,0 = 111,3 кПа (кН/м2). в m. 3 Рпр3 = Рпр2 + ?2взв • h3 = 111,3 + 2,04 • 8,0 = 274,5 кПа (кН/м2). Справа от оси строим эпюру дополнительных давлений Рдопi от веса сооружения. Рдоп0 = Рср - Рпр (при z = 0). Делим сжимаемую толщу грунта на слои равные 1,0 м. при по табл. 11 МУ ?1 = 0,97; z =1,0; Рg0 = ?0 • Рдоп0 = 1 • 172,4 = 172,4 кН/м2 (кПа) Рg1 = ?1 • Рдоп0 = 0,97 • 172,4 = 167,2 кН/м2 (кПа) Все расчеты заносим в таблицу 3. zi, м zi + 1 m=2zi/b ? Pgz = ?•Po, кН/м2 Pgzср, кН/м2 Еi, кН/м2 Si, см 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 1 172,4 169,8 24000 0,46 1 0,37 0,970 167,2 159,5 24000 0,43 2 0,74 0,880 151,7 141,4 24000 0,38 3 1,11 0,760 131 113,8 24000 0,31 4 1,48 0,562 96,5 81,5 24000 0,22 5 1,85 0,385 66,4 58,9 24000 0,16 6 2,22 0,298 51,4 45,9 24000 0,12 7 2,59 0,235 40,5 37,1 24000 0,1 8 2,96 0,195 33,6 30,3 24000 0,08 9 3,33 0,156 26,9 24,1 24000 0,06 10 3,7 0,124 21,4 19,7 24000 0,05 11 4,07 0,105 18,1 16,4 24000 0,04 12 4,44 0,085 14,7 14 24000 0,04 13 4,81 0,077 13,3 ? = 2,45 Вычисляем осадку S основания. S = 0,8 ; Sрасч = 2,45 см < Sпред = 18 см. Определение осадки методом эквивалентного слоя слоистых оснований во времени. Аw = 1,01 для супеси при М = 0,25, а/b =1 hэкв = 1,01•5,4 = 5,45 м, Н = 2 • hэкв = 2 • 5,45 = 10,9 м. h1 = 1 м (супесь до глубины Н). h2 = 10,9 м - 1 м = 9,9 м. S = 3,4 • 0,000042 • 172,4 = 0,0246 м = 2,46 см. Расчет затухания осадков во времени. Расчеты производим в табличной форме (табл. 4). Таблица4 U N t = T • Nгод St = U • Sn Sn = 2,46 0 0 0 0 0,2 0,02 0,8 0,5 0,3 0,06 2,41 0,75 0,4 0,13 5,22 1,00 0,5 0,24 9,64 1,25 0,6 0,42 16,87 2,5 0,7 0,69 27,72 1,75 0,8 1,08 43,38 2,00 0,9 1,77 71,1 2,25 0,98 3,49 140,19 2,45 3 СТРОИМ ГРАФИК ЗАТУХАНИЯ ОСАДОК ВО ВРЕМЕНИ. Расчет свайного фундамента при слабых грунтах оснований и значительных нагрузках. По инженерно-геологическим условиям площалки принимаем висячии сваи. Свайный фундамент состоит из одной или куста свай и ростверка, который объединяет сваи и передает на них нагрузку от зданий или сооружения. Сваи в свою очередь передают нагрузку грунтам оснований за счет сил трения по боковой поверхности и сопротивления под нижним концом. Расчет свайных фундаментов производится по фвум предельным состояниям: по нусущей способности грунта, по прочности конструкции свай и ростверка, по осадкам оснований свайных фундаментов сваи различают по материаллу, условиям изготовления и погружения, а так же по размерам и форме. Сваи различают по материалу, условиям изготовления и погружения, а так же по размерам и форме. Определение рабочей длины сваи и типоразмеров. Толщина ростверка - 1м. Длина сваи - 9м, d = 35 см. Длина острия сваи 1,5 d = 1,5 • 35 = 52,5 см. Для висячей сваи рабочая длина ?р, по которой учитывается передача нагрузки на грунт за счет трения по боковой поверхности, принимается длина сваи от подошвы ростверка до начала острия. (само острие не учитывается). В передаче нагрузки на грунт участвут не вся боковая поверхность по длине сваи, а только ее рабочая длина. ?р = 9 - 0,525 = 8,475 м. Глубина заложения Н = 1мрост. + 9 мсвая + 2,3 мподвал + 0,1 мпол. = 12,4 м. Грунт в который упирается свая - суглинок при JL = 0,308 по табл. 17 Rо = 3,79 МПа. Определение несущей способности забивной висячей сваи. где ?с - коэффициент работы свай в грунте, принимаемый ?с = 1; R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи в МПа (табл. 17); А - площадь поперечного сечения сваи, м; U - периметр поперечного сечения сваи, м; hi - толщина i-го слоя, соприкосающегося с боковой поверхностью сваи в пределах рабочей длины сваи (?р). Величина hi ? 2 м. fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания (толщиной hi) по боковой поверхности сваи, кПа (табл. 18). Для забивных свай: ?cr и ?cf = 1. ?cr, ?cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающий влитяние способа погружения сваи. А = d2 = 0,35 • 0,35 = 0,09 м2; U = 4d = 4 • 0,35 = 1,4 м; h1 = 0,8 м (супесь); h2 = 2,0 м; h3 = 2,0 м ; h4 = 1,5 м; h5 = 1,5 м; h6 = 0,675 м (суглинок). По табл. 18 МУ находим f при JL = 0,67 (супесь) и JL = 0,308 (суглинок). f1 = 8,2 кПа при z1 = 3,0 + 0,8/2 = 3,4 м; f2 = 39,3 кПа при z2 = 3,8 + 2/2 = 4,8 м; f3 = 43,5 кПа при z3 = 6,8 + 2/2 = 7,8 м; f4 = 49,2 кПа при z4 = 9,8 + 2/2 = 10,8 м; f5 = 68,4 кПа при z5 = 12,8 + 1,5/2 = 13,55 м; f6 = 71,6 кПа при z6 = 14,3 + 0,675/2 = 14,64 м; Fбок = U ?(?сf hi fi) и Fострия = А (?crR) = 0,123 • (1,2 • 3,75) = 0,554 кН. Fбок = 1,4(1•0,8•8,2+1•2•39,2+1•2•43,5+1•2•49,2+1•1,5•68,4+1•0,675•71,6) = 419,29 • 10-3 кН. Допускаемая нагрузка на сваю по грунту , где ?к = 1,2 коэффициент надежности. Fd = Fбок + Fост = 0,554 + 0,419 = 0,973 кН. Определяем количество свай в конструировании ростверка (под колонну №1) где Nр - расчетная нагрузка, кН; ? = 9,0 (под колонну) коэффициент эмперический; ?рост. = 25 кН/м3 - удельный вес ж/б ростверка Ширина ростверка: b = d + 2•Co + (m - 1) • Cр, где Cо = 10 см расстояние от края ростверка до грани сваи; Ср = 210 см расстояние между рядами свай (Ср = 6d); m = 2 количество рядов свай; b = 35 + 2 • 10 + (2 - 1) • 210 = 265 см. Проверка расчетных нагрузок на сваю. , где Рсв - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН; Nф - расчетная нагрузка от сооружения на фундамент, кН; Q- вес ростверка, кН; G - вес грунта на обрезах ростверка, кН; n - число свай фундамента. Q = (2,65 • 6,85 • 0,5 + 2,1 • 6,3 • 0,5) • 25 = 392 кН; G = (2,65м • 6,85м • 17кН/м2) = 308 кН. Рсв = 794 кН < N = 811 кН, 811 кН - 100% х = 97,9% 794 кН - х% Недогрузка несущей способности свай составляет 2,1%, что меньше 15%, значит выбранная свая подходит для проектирования. Расчет по деформациям свайных фундаментов методом послойного суммирования. От вертикальной оси, слева, строим эпюру вертикальных природных давлений Рпрi: в m. 1 Рпр1 = ?1 • h1 = 2,64 • 1,0 = 26,4 кПа (кН/м2), в m. 2 Рпр2 = Рпр1 + ?1взв • h2 = 26,4 + 2,83 • 3,0 = 111,3 кПа (кН/м2). в m. 3 Рпр3 = Рпр2 + ?2взв • h3 = 111,3 + 2,04 • 8,0 = 274,5 кПа (кН/м2). Справа от оси подошвы фундамента строим эпюру дополнительных давлений от веса сооружения Рдопi. Рдоп0 = Рсв - Рпр; Рпр = 2,64 • 1,0 + 2,83 • 3,0 + 2,04 • 8 = 274,6 кПа. На эпюру Рдопz накладываем вспомогательную эпютру 0,2Рпрz. Находим границу сжимаемости толщи. Расчет величины осадок. где hi, ?i - собственная толщина и расчетное значение угла внутреннего трения "i - го" слоя, прорезаемого сваей (в пределах рабочей длинны сваи - ?р). Определяем ?ср / 4 = 23,62 / 4 = 5,9о. Под этим углом от боковой поверхности свай на расчетную длину свай строим условный грунтто-свайный массив. ?ср - средневзвешенное значение внутреннего трения грунтов. Определяем среднее давление под подошвой условного фундамента (свайно-грунтового) массива определяется из выражения: bусл = 1,75 + 2 • d + 2 • у = 1,75 + 2 • 0,35 + 2 • 0,6 = 3,3 м, у = 8,475 / соs?/4 • sin?/4 = 8,475 / 0,995 • 0,103 = 0,88 м; Nсв = 0,35 • 0,35 • 9 • 25 = 27,6; Определим расчетное сопротивление грунтов основания: Здесь ?с1, ?с2, M?, Мс, Мq, ?сII, СII - определяется для грунта под нижними концами свай (суглинок). при JL = 0,308; ?с1 = 1,25; ?с2 = 1; при ?II = 24о > М? = 0,72; Мq = 3,87; Мс = 6,45; СII = 0,4 кгс/см2; n = 1; кz = 1; d1 = 13,4м + 0,1м • 24Н/м3 / 2,04г/см3 = 1000см + 10см • 0,24Н/м3 / 2,04г/см3 = 14,58м = 1458см. R1 =(0,72•1•330см•2,04г/см3 +3,87•1458см•2,04г/см3 + (3,87 - 1) •230см • 2,04г/см3 +6,45•0,4кгс/см2) = 1,375 (484,7г/см2 + 11510,6г/см2 +1346,6г/см2 + 2,58кгс/см2) = 1,375 (0,485 кгс/см2 + 11,51 кгс/см2 + 1,347 кгс/см2 + 2,58 кгс/см2) = 21,89 кгс/см2 = 2189 кПа. Условие выполняется Pср1 = 328 кПа < R1 = 2189 кПа, значит принятый фундамент нам подходит. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования. Делим сжимаемую толщу грунта на слои равные 1,0 м. n = bусл / bусл = 7,5 / 3,3 = 2,3; при по табл. 11 МУ ?1 = 0,795; z =1,0; Рg0 = ?0 • Рдоп0 = 1 • 275 = 275 кН/м2 (кПа) Рg1 = ?1 • Рдоп0 = 0,795 • 275 = 218,6 кН/м2 (кПа) Все расчеты заносим в таблицу 5. Таблица 1 zi, м zi + 1 m=2zi/b ? Pgz = ?•Po, кН/м2 Pgzср, кН/м2 Еi, кН/м2 Si, см 0 0 0 1 275,0 246,8 26000 0,49 1 0,606 0,795 218,6 194,7 26000 0,39 2 1,212 0,621 170,8 160,3 26000 0,32 3 1,818 0,545 149,9 129,7 26000 0,26 4 2,424 0,398 109,5 98,0 26000 0,20 5 3,03 0,315 86,6 75,8 26000 0,15 6 3,636 0,266 64,9 58,0 26000 0,04 7 4,242 0,186 51,2 ? = 1,85 ВЫЧИСЛЯЕМ ОСАДКУ S ОСНОВАНИЯ ПО ФОРМУЛЕ , ГДЕ ? - БЕЗРАЗМЕРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ РАВНЫЙ 0,8; РДОПZI - СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО НОРМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СЕРЕДИНЕ I-ГО СЛОЯ (ТАБЛ. 10 МУ); ЕI - МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ I-ГО СЛОЯ; N - ЧИСЛО СЛОЕВ, НА КОТОРЫЕ РАЗБИТА СЖИМАЕМАЯ ТОЛЩА ОСНОВАНИЯ. S = 0,8 ((246,8 • 1 + 194,7 • 1 + 160,3 • 1 + 129,7 • 1 + 98,0 • 75,8 + 58,0 • 1) / 26000) = 1,85 СМ SРАСЧ = 1,85 СМ ? SПРЕД = 18 СМ. 1. Литература ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. М.: Из-во стандартов, 1982. СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1982. СНиП II-I-82. Строительноя климотология и геофизика. Нормы проектитрования. М.: Строуиздат, 1983. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. - М.: Высшая школа, 1986 Берлинов М.Ф. Примеры расчета оснований и фундаментов. - М.: Высшая школа, 1986 Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1990. - 304 с.: ил. Долматов В.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат, 1989. Долматов Б.И., Мерарикул Н.К. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений. - М.: Высшая школа, 1986. Силкин А.М., Фролов Н.П. Основания и фундаменты. - М.: Высшая школа, 1987 1 3 Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.  |
|
Банк готовых работ
Форма заказа
Скачать работу
экономические  Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|