Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Череповецкий Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

рамка1.doc

Скачиваний:

Добавлен:

21.11.2019

Размер:

1.2 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 1514 15 > Следующая >>>

7. Фундамент на грунтовой подушке

Грунтовые подушки – простейший вид искусственно улучшенного основания.

Применение подушек способствует уменьшению и выравниванию осадок сооружения и более быстрому их затуханию, а также уменьшению объема и глубины заложения фундаментов. Их целесообразно применять, когда основание с поверхности сложено слабыми грунтами. Подушки используют для полной замены (прорезки) непригодного как основания пласта или для частичной замены слабого грунта с целью уменьшения на него давления (висячие подушки).

1. В качестве материала подушки применим песок средней крупности средней плотности:

2. Определим глубину заложения подошв фундамента с учётом того, что материал подушки не обладает пучинистыми свойствами:

т.к. в здании нет подвала, принимаем минимальную высоту фундамента под колонны . А глубина заложения фундамента 1,9м.

3. Определение размеров подошвы фундамента:

Принимаем столбчатые фундаменты под колонны здания , состоящими из:

1) подколонника:

размеры сечения -

высота – ;

2) плитной части:

подошва - ,

размеры сечения : ;

4) рандбалки:

размеры сечения .

После определения конструкции фундамента уточняем величины нагрузок на основание с учётом фактических размеров фундамента.

А) Нагрузка от веса фундамента

где - удельный вес материала фундамента (ж/б).

- объём фундамента, .

Б) Нагрузка от веса грунта на ступенях фундамента:

где - вес грунта слева,

- вес грунта справа.

Суммарные усилия, действующие на основание по подошве фундамента, будут равны:

Произведем проверку, для этого необходимо определить и проверить выполнение следующих условий:

Определяем расчётное сопротивление грунта по формуле (1) прил.3 [2]:

где k₁- коэффициенты, принимаемый, для оснований, сложенных песчаными грунтами равным 0,05;

b – ширина фундамента, м;

b₀ = 1м – ширина фундамента;

d – глубина заложения фундамента, м;

d₀ = 2м - глубина заложения фундамента.

Проверяем выполнение условий:

P=280.76<R=395.2кПа

Условия выполняются.

((R-P)/R)*100%=8%

((395,2 – 280,76)/395.2)*100%=28,95%

Запас Р составляет 28,95 %.Фундамент является неэкономичным, но принимаем его конструктивно, так как дальнейшее уменьшение площади подушки невозможно.

4. Исходя из условий производства работ, подушки под фундаменты устраиваем отдельными под каждый фундамент.

Ширина подушки понизу:

где - угол распределения давления в теле подушки. Принимаем

Аналогично определяется ширина подушки поверху:

где - угол наибольшей крутизны откоса заменяемого грунта.

Ширина грунтовой подушки больше ширины фундамента поверху на 2.4 м, понизу - на 1 м.

Рис.10 Песчаная подушка.

8. Технико-экономическое сравнение и выбор оптимального варианта фундамента

Технико-экономическая оценка выполняется для каждого из разработанных вариантов фундамента и включает в себя определение объемов основных работ для одного фундамента и подсчет их стоимости.

Для определения стоимости расчета необходимо установить объемы отдельных видов работ и особенности их производства. Для фундаментов под колонну определяется полная стоимость их устройства. Стоимость работ по рассматриваемым вариантам определяется по укрупненным расценкам, приведенным в прил. 8 [2], и представлена в табл.

стоимость работ по устройству фундамента мелкого заложения.

Таблица 6:

Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	Стоимость
Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	на единицу измерения	общая
1	2	3	4	5
Разработка грунта под фундаменты промышленных зданий (объем грунта принимать равным объему фундамента)	м3	Vf=2,11,21,2+1,81,80,3=3,97м3 Kr=1+((2,7-1,8)/0,1)*0,15=2,35	4,1	38,25
Водоотлив на 1 м3 грунта, вытесненного фун-даментом (равного объему фундамента): при среднем притоке воды и количестве мокрого грунта менее 50 %	м3	3,97	1,85	7,34
Монолитные ж/б фундаменты под колонны	м3	3,97	21	83,37
Итого:				128,96

Стоимость работ по устройству свайного фундамента.

Таблица 7:

Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	Стоимость
Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	на единицу измерения	общая
1	2	3	4	5
Разработка грунта под фундаменты промышленных зданий (объем грунта принимать равным объему фундамента)	м3	Vf=0,91,21,2+0,61,81,8=3,56 Kr=1+((1,9-1,8)/0,1)*0,15=1,15	4,1	16,78
Ростверк	м3	Vf=0,71,81,8=3,24	32,9	74,62
Сваи	м3	Vf=0,250,255,5*5=1,72	32,9	45,24
Подколонник	м3	Vf=1,21,20,9=1,296	32,9	42,64
Итого:				179,28

3)Стоимость работ по устройству фундамента на песчаной подушке.

Таблица 8:

Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	Стоимость
Наименование работ и конструкций, дополнительные условия	Ед. изм.	Объем работ или конструкции	на единицу измерения	общая
1	2	3	4	5
Разработка грунта под фундаменты промышленных зданий (объем грунта принимать равным объему фундамента)	м3	V=1,21,21,2+0,31,81,8+4,20,8(2,8+4,2)/2=14,46 Kr=1+((2,6-1,8)/0,1)*0,15=2,2	4,1	130,43
Водоотлив на 1 м3 грунта, вытесненного фун-даментом (равного объему фундамента): при среднем притоке воды и количестве мокрого грунта менее 50 %	м3	14,46	1,85	26,75
Искуственные улучшения под фундаменты: песчанные подушки	м3	Vп.п.=11,76	4,5	52,92
Монолитные ж/б фундаменты под колонны	м3	Vf=1,21,21,2+0,31,81,8=2,7	21	56,7
Итого:				273,08

Наиболее экономичным является фундамент мелкого заложения.

9.Расчет фундамента по сечению 2-2

9.1. Определение рациональной глубины заложения фундамента

Подошву закладываем из конструктивных соображений, глубина заложения d_f=2,7 м.

В сечении 2-2 расположена фахверковая колонна – двутавр с сечением .

Колонна уходит под землю на 300 мм. Размер подколонника .

Рис.11 Фундамент мелкого заложения. Сечение 2-2.

9.2. Предварительное определение подошвы фундамента.

На обрез фундамента в данном сечении действует вертикальная нагрузка и момент .

9.2.1. Определение размеров подошвы фундамента.

Площадь фундамента первоначально определяется по приближенной формуле (с учетом действия только вертикальных сил на обрез фундамента) из 1, п. 4. 2. 1, формула 12:

- глубина заложения фундамента d_f=2,7 м.

– средний удельный вес материала фундамента и грунта, расположенного на его обрезах .

9.2.2. Конструирование фундамента.

Принимаем

– 1500х1500х300 мм (в соответствие с прил.2, табл. 6).

9.2.3. Проверка выполнения условий.

Определяем расчётное сопротивление грунта по формуле (7) [2]:

;

где g_с1 и g_с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 [2];;

γ_с1=1,2; γ_с2=1 (L=48м, H=8.4м, L/H=5.7)

k=1,1; k_z=1

C_II=13кПа

j=40°, следовательно M_γ=0.72, M_q=3.87, M_с=6.45

b=1,5м

g_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

кН/м

g_SB^песка=(26,6-10)/(1+0,779)=11,6 кН/м³;

Произведем проверку, для этого необходимо определить и проверить выполнение следующих условий:

где - объём фундамента;

- удельный вес материала фундамента (для железобетона ).

Вес грунта на обрезах фундамента:

- вес грунта слева,

- вес грунта справа,

P<R

158,76кН<313,3кН

Условия выполняются.

Δ = (R – Р)/Rּ100% ≤ (5 – 10)%

Запас Р составляет 49,23 %.Фундамент является неэкономичным, но принимаем его конструктивно, так как дальнейшее уменьшение площади подушки невозможно.

10. Расчет фундамента по сечению 3-3

10.1. Определение рациональной глубины заложения фундамента

Из конструктивных соображений принимаем глубину заложения фундамента d_f=2,7 м.

В сечении 3-3 расположена стойка торцевого фахверка для крепления навесных стен, состоящая из двух швелеров. Сечение стойки Колонна уходит под землю на 300 мм. Размер подколонника .