рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Конструирование песчаной подушки

Конструирование песчаной подушки - раздел Механика, Определение физико-механических характеристик грунтов……………………… Проверяем Прочность Подстилающего Слоя Грунта, Расположенного На Глубине ...

Проверяем прочность подстилающего слоя грунта, расположенного на глубине ниже подошвы фундамента по формуле:

где вертикальное напряжение в грунте на глубине от подошвы фундамента, соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта; расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине .

 

Для определения находим:

Принимаем по табл. 24[1].

Тогда

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:

Для условного фундамента на кровле подстилающего слоя, с характеристиками грунта определяем расчетное сопротивление:

где , по табл. 15[1];

по т. 16 [1], при ;

;

– глубина подвала,

ширина подошвы фундамента, м:

Тогда:

;

Проверяем условие:

- условие не выполняется.

 

Прочность подстилающего слоя грунта не обеспечивается. Целесообразно увеличить высоту песчаной подушки

Проверяем прочность подстилающего слоя грунта, расположенного на глубине ниже подошвы фундамента по формуле:

где вертикальное напряжение в грунте на глубине от подошвы фундамента, соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта; расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине .

 

Для определения находим:

Принимаем по табл. 24[1].

Тогда

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:

Для условного фундамента на кровле подстилающего слоя, с характеристиками грунта определяем расчетное сопротивление:

где , по табл. 15[1];

по т. 16 [1], при ;

;

– глубина подвала,

ширина подошвы фундамента, м:

Тогда:

;

Проверяем условие:

- условие выполняется.

Определяем размеры подушки в плане.

Задаемся распределением в ней давления под углом , тогда размеры подушки понизу определяются по формулам:

Для определения размеров подушки поверху задаемся углом при котором заведомо обеспечивается устойчивость песчаной подушки.

Рисунок 3.6. Фундамент на песчаной подушке

3.3.5. Расчёт осадок фундаментов.

Рассчитывать осадку основания фундамента под колонну будем методом послойного суммирования.

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта:

где удельный вес грунта го слоя;

мощность го слоя.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле:

,

где - удельный вес частиц грунта, кН/мз.

- удельный вес воды, кН/мз;

- коэффициент пористости грунта.

Для песка средрей крупности:

 

Для суглинка мягкопластичного с :

 

Для песка средрей крупности:

Для глины тугопластичной:

Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:

На кровле 1 слоя (песок мелкий маловлажный).

На подошве фундамента:

На отметке уровня грунтовых вод:

На подошве песчаной подушки:

На подошве 3 слоя (суглинок мягкопластичный):

На подошве 4 слоя (песок средней крупности):

На подошве 5 слоя (глина тугопластичная):

Для построения эпюры дополнительных вертикальных напряжений толща грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной 4-6-ти кратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоёв, мощностью . Если в пределах элементарного слоя попадают два слоя грунта, то эти участки рассматриваются отдельно. Принимаем

Величина дополнительного вертикального напряжения для любого сечения ниже подошвы фундамента вычисляется по формуле:

,

где – коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикального напряжения по глубине и определяемый по табл. 24 [1] в зависимости от (– глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента, см; – ширина фундамента, м ()) и ;

– среднее фактическое давление под подошвой фундамента, кПа ();

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоёв, кПа ().

.

Построив эпюры и , определяем нижнюю границу сжимаемой (активной) зоны грунта, которая находится на глубине ниже подошвы фундамента, где .

Осадка отдельного фундамента на основании, расчётная схема которого принята в виде линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи, определяется по формуле:

 

где – коэффициент, корректирующий упрощённую схему расчёта ();

– число слоёв, на которое разделена по глубине сжимаемая толща основания;

– толщина -го слоя грунта, см;

– среднее дополнительное (к бытовому) напряжение в -том слое грунта, равное полусумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах -го слоя, кПа;

– модуль деформации -го слоя, кПа.

где = 15см. (табл.Б1[5].)

Для удобства вычисления осадки фундамента расчёт ведём в табличной форме (табл. 3.3).

 

Вычисления сводим в таблицу 3.3:

 

Таблица 3.3. Таблица по расчету осадок

Z,см α  
 
Песок крупный, средней плотности, маловлажный.  
1,000 755,80 46,70 9,34  
0,45 0,953 720,03 51,18 10,24 0,422  
0,91 0,879 596,33 55,67 11,13 0,376  
1,36 0,601 454,16 60,16 12,03 0,300  
1,82 0,444 335,58 64,65 12,93 0,226  
2,0 0,391 295,71 66,44 13,29 0,072  
2,27 0,333 251,68 67,95 13,59 0,101  
2,73 0,253 191,22 70,47 14,09 0,127  
3,18 0,197 148,89 72,98 14,60 0,097  
3,27 0,189 142,85 73,48 14,70 0,017  
Суглинок мягкопластичный  
3,64 0,157 118,66 75,39 15,08 0,167  
4,09 0,129 97,50 77,77 15,55 0,173  
4,55 0,106 80,12 80,15 16,03 0,142  
5,00 0,090 67,87 82,54 16,51 0,118  
5,45 0,077 58,20 84,92 16,98 0,101  
5,91 0,066 49,51 87,30 17,46 0,086  
6,36 0,057 43,08 89,68 17,94 0,074  
6,82 0,050 37,94 92,07 18,41 0,065  
7,27 0,044 33,03 94,45 18,89 0,057  
7,73 0,039 29,48 96,83 19,37 0,050  
7,91 0,038 28,34 97,78 19,56 0,019  
Песок средней крупности, средней плотности.  
8,18 0,035 26,76 99,28 19,86 0,010  
8,64 0,032 24,19 101,78 20,36 0,016  
9,09 0,029 21,92 104,28 20,86 0,014  
9,55 0,026 19,65 106,78 21,36 0,013  
              ΣSi= 2,842  

Как видно из таблицы 3.3. нижняя граница сжимаемости толщи (ВС) располагается на отметке -8,05 м, так как

.

 

 

 

Рисунок 3.7. Эпюры осадок фундамента на песчаной подушке

 

 

3.3.6. Расчёт фундаментов по несущей способности.

Размеры фундамента в плане . Высота фундамента, сечение колонны .

При конструировании необходимо соблюдать следующие требования: зазоры между стенками стакана и колонной понизу принимаются не менее , по верху – . Принимая толщину стенок стакана , получим следующие размеры подколонника в плане:

Принимаем одну ступень:

Высота подколонника:

Определяем глубину стакана:

Размеры дна стакана в плане:

Принимаем защитный слой бетона для арматуры подошвы 30 мм. Схема представлена на рис.3.8:

 

Рисунок 3.8. Конструктивная схема фундамента.

 

Принимаем для бетона класса расчётные характеристики:

,, тогда

Расчётные характеристики для арматуры класса S400: .

Проверяем прочность фундамента на продавливание плитной части.

Для центрально нагруженных прямоугольных фундаментов расчёт производится по условию:

где: - расчетная продавливающая сила;

- коэффициент, принимаемый равным 1;

- расчетное сопротивление бетона растяжению;

-среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания.

Продавливающая сила -

Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные усилия, взятые с осреднённым коэффициентом надёжности .

Таким образом, принятая высота плитной части достаточна.

 

Расчёт рабочей арматуры плитной части фундамента.

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне l в сечении 1-1:

где –

Принимаем арматуру: 8Ø14 S400 (с шагом S=150мм

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне b в сечении 2-2:

где –

Принимаем арматуру 10 Ø12 S400 (с шагом S=150мм.

 

Расчёт армирования подколонника и его стаканной части.

Т.к. стенка стакана по верху меньше глубины стакана , то требуется армирование стакана. Продольную арматуру подколонника назначают в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0,05% от площади поперечного сечения подколонника:

Принимаем с каждой стороны подколонника ,

Армирование стенок стакана производим конструктивно.

Диаметр арматуры сеток принимаем не менее 8 мм и 0,25 диаметра продольной арматуры стакана .

Принимаем.

 

 

Рисунок 3.9. Армирование фундамента.

 

 

4. Технико-экономическое сравнение вариантов

 

Фундаменты на естественном основании:

Земляные работы:

Крепление стенок котлована досками:

Устройство ж/б фундаментов:

 

Рисунок 4.1. К определению объемов работ.

Свайные фундаменты:

Земляные работы:

Крепление стенок котлована досками:

Забивка свай:

Устройство ростверка:

 

 

Рисунок 4.2. К определению объемов работ.

 

Фундамент на искусственном основании:

Земляные работы:

Устройство песчаной подушки:

Устройство ж/б фундаментов:

 

 

Рисунок 4.3. К определению объемов работ.

 

Технико-экономическое сравнение:

 

Таблица 4.1

Вариант 1. Фундамент на естественном основании.

Название работ Ед. изм Расценка на ед. изм. Объем работ Стоимость работ
Разработка грунта под фундаменты м3 4,932 60,09 296,36
Крепление стенок котлована досками м2 0,85 36,92 31,38
Устройство ж/б фундаментов м3 31,0 2,52 78,12

405,86

 

Таблица 4.2

Вариант 2. Свайный фундамент.

Название работ Ед. изм Расценка на ед. изм. Объем работ Стоимость работ
Разработка грунта под фундаменты м3 3,85 35,96 138,45
Крепление стенок котлована досками м2 0,85 30,24 25,7
Забивка ж/б свай м3 88,4 1,8 159,12
Устройство ж/б ростверков м3 31,0 1,22 37,82

361,09

 

Таблица 4.3

Вариант 3. Фундамент на искусственном основании.

Название работ Ед. изм Расценка на ед. изм. Объем работ Стоимость работ
Разработка грунта под фундаменты м3 3,69 209,44 772,83
Устройство песчаной подушки м3 7,2 49,64 357,41
Устройство ж/б фундаментов м3 31,0 1,0 31,0

2184,04

По результатам расчета определили, что самым экономичным является второй вариант – свайные фундаменты.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Определение физико-механических характеристик грунтов………………………

Введение... Исходные данные...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Конструирование песчаной подушки

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Исходные данные
Инженерно-геологические условия строительной площадки №7: Схема 7. Проектирование фундаментов 6-этажного 4-секционного жилого . Здание запроектировано с несущими стенами из кирпича. Наружн

Определение физико-механических характеристик грунтов.
Исходный материал для проектирования фундаментов - данные инже­нерно-геологических условий строительной площадки и физико-механиче­ские характеристики грунтов, используемые в качестве оснований, да

Определение глубины заложения фундаментов (сечение 1-1).
Расчёт выполняем по скважине №2 Глубина заложения фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, необходимост

Определение размеров фундамента.
Глубина заложения . Расчетная нагрузка (при коэффициенте надежности g = 1.0) равна

Определение осадки фундамента
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .

Определение глубины заложения ростверка.
По схематической карте нормативная глубина промерзания для г.Волгоград , тогда:

Определение несущей способности свай по грунту.
  Определение длины сваи. Длина сваи определяется по формуле:

Определение количества свай в кусте.
Предварительное количество свай в фундаменте определим по формуле: , (3.19) где:

Конструирование ростверка.
Сваи размещаем по рядам, расстояние между осями свай при этом принимаем равным . Расстояние от осей крайних

Проектирование тела фундамента
Расчёт ростверка на продавливание колонной не требуется, т.к. пирамида продавливания охватывает сваю. Расчёт ростверка на продавливание угловой сваей не требуется. Фактическую нагрузку на

Расчет на местное сжатие.
Расчет на местное сжатие производится по формуле , где N - расчетная нормальная сила в сечении коло

Проверка прочности куста свай.
  Определяем средневзвешенное значение угла внутреннего трения по формуле:  

Проверка условного фундамента по деформациям.
    Рисунок 3.5. К определению осадки свайного фундам

Подбор копрового оборудования.
Исходя из принятой в проекте расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется минимальная энергия удара Э по формуле:

Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундам

Расчет песчаной подушки
В качестве искусственного основания под фундаменты, в связи со слабым верхним слоем (песок рыхлый) и конструктивными особенностями, принимаем песчаную подушку. В качестве материала подушки

Определение размеров фундамента
Определяем ориентировочные размеры фундамента по формуле: где

Расчет фундаментов на ЭВМ.
Расчет арматуры в сечении 3-3   Рисунок 5.1. Сечение 3-3.

Технология производства работ
Строительству объекта предшествует инженерная подготовка площадки. В состав этих процессов в общем случае входят расчистка территории площадки, отвод поверхностных и грунтовых вод, создание геодези

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги