грунты курсач. "Проектирование оснований и фундаментов производственного здания"

• Название: "Проектирование оснований и фундаментов производственного здания"
• Дата: 08.06.2022
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: грунты курсач.docx
• Тип: Курсовой проект; #577754
• страница: 4 из 8

3.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

3.1. Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов.

Фундаменты из забивных свай рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 по двум предельным состояниям:

• 
  По предельному состоянию первой группы (по несущей способности); по прочности – сваи и ростверки, по устойчивости – основания свайных фундаментов;
  
• 
  По предельному состоянию второй группы (по деформациям)- основания свайных фундаментов.
  

Глубина заложения подошвы свайного ростверка назначается в зависимости от:

• 
  Наличия подвалов и подземных коммуникаций;
  
• 
  Геологических и гидрогеологических условий площадки строительства (вида грунтов, их состояния ,положения подземных вод);
  
• 
  Глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений;
  
• 
  Возможности пучения грунтов при промерзании.
  

Таблица 3 – Инженерно-геологические условия для свайных фундаментов

№	Описание грунтов с органическими примесями	Мощность слоя, м
1	Торф сильно разложившийся r=1,1(0,7) т/м3, j=9°, IL=0.65	3
2	Песок пылеватый r=1,5 (0,95) т/м3, j=14°	3
3	Глина IL=0.2, j=20° r=2,1 т/м3, Е=20 000 кПа, С=100 кПа	3
4	Гравелистый песок, j=35°, r=1.9(1.1) т/м3, Е=30 000 кПа,	20
	Горизонт подземных вод от поверхности земли, м	2,5

В скобках указана плотность грунта во взвешенном состоянии.

Мощность пласта в колонне изменяется от кровли до его подошвы

3.2. Расчет и конструирование свайного столбчатого фундамента

Прежде всего необходимо выбрать тип сваи, назначить ее длину и размеры поперечного сечения. Длину сваи назначают такой чтобы ее острие было заглублено в плотный слой грунта:

• 
  в мелкие пески и супеси - на менее чем на 2,0 м;
  
• 
  в пески средней крупности, твердые глины и суглинки - не ме­нее чем на 1,0 м;
  
• 
  в крупные и гравелистые пески и галечники - не менее чем на 0,5м.
  

Полная длина сваи определяется как сумма

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃ ,

где ℓ₁— глубина заделки сваи в ростверк (ℓ₁ = 25 см ≥5 см);

ℓ₂— расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя

ℓ₃— заглубление в несущий слой.

По сортаменту свай принимаем забивную железобетонную сваю квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой С60.30-6 (Характеристики сваи: сечение 300х300 мм).

Несущая способность F_d (в кН) забивной висячей сваи по грун­ту определяется как сумма сопротивления грунтов основания под ниж­ним концом сваи и по боковой ее поверхности:




где g_с - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый g_с=1,0;

g_CR и g_cf - коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи (табл.3 СНиП. 2.02. 03-85); для свай, погружаемых забивкой молотами, g_CR = 0,7 и g_cf =0,9.

A - площадь опирания на грунт сваи, в м

U - периметр поперечного сечения сваи, м;

Принимаем буронабивную сваю диаметром 300мм

А=π∙r²=3,14∙0,3²=0,283 м²; Ui= 2π∙r=1.884м;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, МПа (П4-2000 к СНБ 5.01.01-99) R= 4,5 Мпа

R_fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по П13-01 к СНБ 5.01.01-99;

h_i- толщина i-го слоя грунта, м.

Полная длина сваи:

=0,5+3,5+2=6 м

Нижний конец сваи погружен в песок крупный (Е=19 Мпа)

Таблица 3.1 Определение сопротивления грунта основания по боковой поверхности сваи

Наименование грунта	толщина слоя грунта hi, м	средняя глубина расположения слоя	Rfi, кПа	Rfi*hi
Торф	1	2	11	11
Песок крупный	1,5	3,25	29	43,5
Песок крупный	1,5	4,75	33,5	50,25
Глина	2	6,5	61,5	123

Расчетная нагрузка Р, допускаемая на сваю, определяется из зависимости



где g_k - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.



Рассчитаем несущую способность свай:

.

Расчетная нагрузка Р, допускаемая на сваю, определяется из



Проверка несущей способности свайного фундамента производится из условия, чтобы расчетная нагрузка N (в кН), передаваемая на сваю, не превышала расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.

Для внецентренно нагруженного свайного фундамента необходима проверка нагрузки с учетом действия расчетных моментов:

;

где N— расчетная нагрузка, передаваемая на одну сваю, кН;

N₀— расчетная нагрузка, приложенная на уровне обреза фундамента, кН;

N₀=720*1,8= 1296 кН;

G_m=50 кН — расчетная нагрузка oт веса ростверка и грунта на его уступах, кН;

N_d=1296+50=1346 кН;

n — количество свай в фундаменте, принимаемое из условия

n—количество свай в фундаменте, принимаемое из условия



принимаем n=2

M_x и M_y— расчетные моменты относительно главных осей x и y плана свай в плоскости подошвы свайного ростверка, кНм;

x_i и y_i — расстояние от главных осей свайного поля до оси каждой сваи, м;

x и y — расстояние от главных осей свайного поля до оси наиболее удаленной сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка, м.

При действии момента только в одном направлении формула превращается в двухчленную.



N=893 кН Р= кН. Условие выполняется.