Oif_arch_Oliynik_2010

4.Розмірів і характеру навантажень;

5.Наявності близько розташованих фундаментів сусідніх будинків чи обладнання.

Конструктивно, мінімальну глибину закладання фундаментів приймають не менше 0.5 м від поверхні землі і 0.4 м від підлоги підвалу. В місцях вводу в

будинок трубопроводів фундамент потрібно заглибити нижче позначки вводу не менше ніж на 0.2…0.3 м.

Рослинний шар ґрунту необхідно прорізати і фундамент заглибити в несучий шар не менше ніж на 0.2…0.4 м. Якщо з поверхні залягають слабкі шари ґрунтів: пухкі піски, глинисті текучі ґрунти, мул, заторфовані або насипні - фундаменти на них не закладають. В цих випадках можуть застосовуватись піщані подушки.

Глибина закладання фундаментів призначається з врахуванням глибини промерзання, типу ґрунту, показника текучості глинистих ґрунтів і розміщення рівня ґрунтових вод в період промерзання. Якщо має місце здимання ґрунтів при промерзанні, глибину закладання фундаментів приймають не менше розрахункової глибини промерзання:

де Kh – коефіцієнт впливу теплового режиму будинку, який приймається за табл. 3.1;

dfn – нормативна глибина промерзання (в курсовому проекті допускається прийняти за рис. 3.1).

Таблиця 3.1.

Значення коефіцієнта Kh

11

3.2. Розрахунковий опір ґрунту основи

При розрахунку фундаменту по деформаціям середній тиск на основу під підошвою фундаменту від навантажень для другої групи граничного стану повинен бути менше розрахункового опору ґрунту (р ≤ R, кПа):

де: γс1, γс2 – коефіцієнти умови роботи будівлі, які приймаються по табл. 3.2;

Примітки:

1.Для будинків з гнучкою конструктивною схемою γс2 = 1.0.

2.При виконанні курсового проекту вважати, що житлові, адміністративні, цивільні та громадські будинки мають п’ять поверхів, висотою (від підлоги до підлоги) 3.0...3.5 м. Довжину будинку потрібно визначити по графічному додатку до завдання, де приведено розміри будинку в осях.

k – коефіцієнт приймається в залежності від методу визначення характеристик ґрунту. Якщо вони отримані при випробуванні ґрунтів, то k=1; якщо ж характеристики приймаємо по таблицям 2.5...2.8, то k = 1.1;

Кz – коефіцієнт, при b < 10 м Кz = 1; при b ³ 10 м коефіцієнт розраховують по формулі Кz= 0.2 + 8 / b;

b – ширина підошви фундаменту, м;

Мс, Мq, Мγ - коефіцієнти, які залежать від кута внутрішнього тертя несучого шару

ϕII (табл. 3.3);

13

d1 – глибина закладання підошви фундаментів для будинку без підвалу, або приведена глибина закладання підошви фундаментів від підлоги підвалу, яка визначається по формулі:

де hs – товщина шару ґрунту від низу підлоги до підошви фундаменту зі сторони підвалу;

hcf – товщина підлоги підвалу (приймають з бетону 0.1...0.2 м);

γcf – розрахункове значення питомої ваги конструкції підлоги підвалу (для бетону

γcf = 24 кН/м3);

db – глибина підвалу від рівня планування (поверхні) до підлоги підвалу. Для будинку чи його частини без підвалу db = 0. Якщо ж реальне заглиблення підлоги підвалу по відношенню до поверхні більше 2 м, для будинків шириною В ≤ 20 м відповідно до вимог норм [2] приймають db = 2 м;

сІІ – питоме зчеплення несучого шару ґрунту, кПа.

3.3. Визначення розмірів підошви фундаментів

Розміри фундаментів в плані визначаються на навантаження NII, TII, MII; визначених для розрахунку по II-му граничному стану .

Стрічковий фундамент. Спочатку визначають попередню ширину підошви фундаменту (розрахунок ведуть окремо для кожного перерізу чи фундаменту, заданого викладачем):

де NII – навантаження на верхньому обрізі фундаменту, кН; R0 – розрахунковий опір ґрунту, кПа;

γ0 – середнє значення питомої ваги фундаменту і ґрунту на його уступах. В курсовому проекті приймається γ0 = 20 кН/м3;

d – глибина закладання фундаментів від рівня планування.

При уточненні b визначають R по формулі (3.2). Потім послідовно уточнюють ширину фундаменту b та розрахунковий опір R до тих пір, поки останнє значення Ri не буде відрізнятися від попередньо визначеного Ri-1 не більше ніж на 5% ( 15 кПа). Після цього приймають розміри фундаменту з врахуванням модульності (кратність 20 см) і ширини збірних подушок і блоків (додатки 1, 2) і перевіряють тиск на підошві фундаменту:

15

b

де ΣNII = NII + Gгр + GФ. Тут Gгр – вага ґрунту на уступах фундаменту; GФ – вага самого фундаменту.

Перевіряють виконання умови при центральному навантаженні:

де R – розрахунковий опір, визначений для прийнятої глибини і ширини підошви фундаменту.

Фундамент під колону. Визначають попередні розміри фундаменту:

сума моментів на рівні підошви фундаменту.

Далі проводять уточнення розмірів підошви фундаменту.

Закінчується розрахунок конструюванням і перевіркою тиску під підошвою фундаментів:

16

де SNII = NII + Gгр + GФ. Тут Gгр – вага ґрунту на уступах фундаменту; GФ – вага самого фундаменту;

SMII = MII + TII×hФ – сумарний момент з врахуванням дії горизонтальної сили на рівні верхнього обрізу фундаменту.

А – площа підошви прийнятого фундаменту;

4.ПАЛЬОВІ ФУНДАМЕНТИ

4.1.Проектування пальових фундаментів

Тип паль приймається у відповідності до завдання. Пальові фундаменти проектують в такій послідовності:

1.За даними геологічного перерізу і характеристик ґрунтів призначають тип пальового фундаменту (з паль стояків або висячих паль);

2.Визначають позначку підошви ростверку, довжину і поперечний переріз паль з врахуванням геологічних даних і наявного обладнання;

3.Визначають несучу здатність палі, їх кількість в окремому фундаменті або крок паль в стрічковому фундаменті;

4.Складають креслення пальового фундаменту з вказівкою кількості паль та їх розташуванням;

5.Виконують перевірку навантажень на палі в фундаменті;

6.Визначають осідання пальового фундаменту;

7.Уточнюють розміри ростверку і виконують необхідні розрахунки.

4.2. Конструкції пальових фундаментів

Переріз паль приймають в залежності від характеру їх роботи, величини навантажень та необхідності оптимального використання матеріалу паль.

Поперечний переріз паль приймають:

залізобетонних забивних – в залежності від діючих стандартів;

буронабивних – в залежності від існуючого бурового обладнання (діаметром

400...800 мм).

Мінімальна відстань між осями забивних паль 3d, а при зануренні вібрацією – 4d, де d – розмір поперечного перерізу палі, або її сторони.

Мінімальна відстань між осями буронабивних (буроін’єкційних) паль складає (d + 1 м).

Довжину забивної чи здавлюваної палі приймають за глибиною їх забивання в ґрунт з урахуванням заглиблення верхньої частини палі в ростверк.

17

При дії на палю горизонтальних навантажень і моментів з’єднання паль з ростверком повинно бути жорстким. Практично це здійснюється зануренням голови палі на глибину 5...10 см і випуском арматури на 25...50 см.

Глибину закладання підошви ростверку приймають з урахуванням тих же вимог, що і до фундаментів неглибокого закладання.

Звисання залізобетонного ростверку (відстань від грані палі до грані ростверку) повинно бути не менше 5 см, не враховуючи допустимого відхилення палі від проектного положення до 0.15 d. Висоту залізобетонного ростверку визначають за розрахунками. В стрічкових пальових фундаментах вона приймається: для забивних і вдавлюваних паль – 0.4...0.6 м; для буронабивних та буроін’єкційних – 0.6…1.0 м. Відстань від дна стакану до низу ростверку повинна бути не менша за 40 см.

Товщина захисного шару бетону до горизонтальної арматури ростверку повинна бути не менше 50 мм.

При будівництві на здимаючих ґрунтах необхідно передбачити заходи проти впливу здимання ґрунтів на ростверк: закладання підошви ростверку нижче розрахункової глибини промерзання, або утворення зазору між ростверком і ґрунтом не менше 0.2 м.

Під ростверком слід передбачити влаштування бетонної підготовки з бетону класу В 3.5 товщиною 10 см.

4.3.Розрахунок одиночних паль

4.3.1.Палі– стояки

Несучу здатність паль–стояків визначають виходячи з розрахункового опору матеріалу палі як центрально навантаженого вертикального елементу за нормами залізобетонних конструкцій, а також виходячи з розрахункового опору ґрунтів основи, приймаючи менше з двох отриманих значень Fd, кН.

де γс – коефіцієнт умови роботи палі в ґрунті, γс = 1; А – площа спирання палі на ґрунт, м2;

R – розрахунковий опір під нижнім кінцем палі–стояка для забивних, набивних і бурових паль, занурених нижнім кінцем в скелясті крупноуламкові ґрунти з піщаним заповнювачем, а також на глинисті ґрунти твердої консистенції. В курсовому проекті допускається прийняти R = 20 МПа.

18

4.3.2. Висячі забивні або вдавлювані палі

Несуча здатність висячої забивної або здавлюваної палі, що працює на вертикальне навантаження, визначається за формулою:

де γСR, γСf – коефіцієнти умов роботи ґрунту відповідно під нижнім кінцем палі та по її бічній поверхні, що залежать від умов занурення паль (табл. 4.1);

R – розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі (табл. 4.2), кПа; u – зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м;

fі – розрахунковий опір і-го шару ґрунту по бічній поверхні палі (табл. 4.3), кПа; hі – товщина і-го шару ґрунту, м.

19

Примітка: значення R в чисельнику для піщаних ґрунтів, в знаменнику для пилуватоглинистих.

Таблиця 4.3.

Розрахунковий опір ґрунтів на бічній поверхні паль

20