Промышленного здания

• Название: Промышленного здания
• Дата: 15.05.2023
• Размер: 7.5 Mb.
• Имя файла: MU_OiF_po_SP_primer_Adigamov_R_Sh_-_2017 (1).docx
• Тип: Учебное пособие; #1133296
• страница: 5 из 5

здесь  = 0,17ln(k_νG₁l/G₂d) -коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае;
 = 0,17ln(k_ν1l/d) -тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками G₁ и  ;
 = EA/G₁l² -относительная жесткость сваи;
EA -жесткость ствола сваи на сжатие, МН; 
 -параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле 7.34 [5]



где k_ν, k_ν1 - коэффициенты, определяемые по формуле 7.35[5]

k_ν= 2,82 – 3,78ν + 2,18ν² 

соответственно при ν= (ν₁ + ν₂)/2 и при ν = ν₁.

Характеристики G₁ и ν₁ принимаются осредненными для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи, a G₂ и ν₂ -в пределах 0,5l, т.е. на глубинах от l до 1,5l от верха свай.




Рис. 15. Расчетная схема к определению осадки одиночной сваи.
Предварительно, для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи по характеристикам их физического состояния определяется модуль общей деформации Е_0iпо приложению Б таблицы Б.1, Б.2 [6]. Модуль сдвига грунтов допускается принимать равным 0,4Е₀.

Определяется осредненный модуль сдвига G₁ всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи (6,7 м) рис. 15 как

G₁=(G_супеси h₁+G_{суглинка} h₂ + G_песка h₃)/( h₁+h₂+h₃)= (6,5·2,3+8,4·2,7+12·1,7)/ (2,3+2,7+1,7)=8,7 МПа.

Рис. 16. Схема расположения свай в кусте.
Модуль сдвига G₂в данном случае численно равен модулю сдвига песка средней крупности, который расположен в пределах 0,5l ниже глубины погружения свай, т.е.G₂ = G_песка=12 МПа.

Определяется осредненное значение коэффициента Пуассона v₁ всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи (6,7 м) рис. 15 как

v₁=(v_супеси h₁+v_{суглинка} h₂ + v_песка h₃)/( h₁+h₂+h₃)= (0,3·2,3+0,35·2,7+0,3·1,7)/ (2,3+2,7+1,7)=0,32.

Коэффициента Пуассона v₂ в данном случае численно равен коэффициенту Пуассона песка средней крупности, который расположен в пределах 0,5l ниже глубины погружения свай, т.е.v₂ = v_песка=0,3.

v=(v₁ +v₂)/2=(032+0,30)/2=0,31.

Коэффициенты k_vиk_v1 определяются по формуле 7.35 [5] как

k_v =2,82-3,78v +2,18v²=2,82-3,78·0,31+2,18·0,31²=1,44.

k_v1 =2,82-3,78v₁ +2,18v₁²=2,82-3,78.0,32+2,18·0,32²=1,39.

Проверяется условия применимости для расчета модели грунта как линейно-деформируемого полупространства

l/d˃G₁l/G₂d, 6,7/0,34=19,7˃8,7·6,7/12·0,34=14,3,

где d – приведенное значение наружного диаметра поперечного сечения сваи d= = 0,34 м.
Относительная жесткость сваи определяется как

χ =EA/G₁l², где EA –жесткость ствола сваи на сжатие МН.

χ =28000·0,3·0,3/8,7·6,7²=6,45.

=0,17ln(k_v1l/d)=0,17 ln(1,39·6,7/0,34)=0,56.

Коэффициент β , соответствующий абсолютно жесткой сваи определяется как

β = 0,17ln(k_vG₁l/G₂ d)=0,17 ln(1,44·8,7·6,7/12·0,34)=0,51.

Определяется параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола сваи по формуле
λ=2,12 χ^3/4 (1+2,12 χ^3/4)=2,12 6,45^3/4 (1+2,12·6,45^3/4)=0,9.

Определяется коэффициент β как
β= β^'/λ₁ +(1- β^'/α^')/χ =0,51/0,9 +(1-0,51/0,56)/6,45=0,584.

Рассчитывается осадка одиночной сваи

s =βN/G₁l=0,584·349,4/8700·6,7=0,0015 м =1,5 мм.

Здесь N-вертикальная нагрузка, передаваемая на 1-ю сваю (рис. 16), по п. 7.1.8 N=(2589,4+205,9)/8=349,4 кН.

Для расчета осадки свайного куста необходимо определить коэффициенты, учитывающие взаимное влияние свай по формуле 7.39 [5] и расстояния от 1-й сваи до всех остальных свай, оказывающих влияние на 1-ю сваю.

Для свай 2,3 (рис. 16) значение коэффициента будут одинаковы, т.к. они находятся на одинаковом расстоянии от сваи 1, равном а=1,56 м.

k_vG₁l/2G₂ а=1,44·8,7·6,7/2·12·1,56=2,24˃1,

тогда δ₁₂= δ₁₃=0,17 ln2,24=0,137.

Для свай 4,5,7 (рис. 16) значение коэффициента будут одинаковы, т.к. они находятся на одинаковом расстоянии от сваи 1, равном а=0,9 м.

k_vG₁l/2G₂ а=1,44·8,7·6,7/2·12·0,9=3,88˃1,

тогда δ₁₄= δ₁₅= δ₁₇=0,17 ln3,88=0,23.

Для свай 6,8 (рис.16) значение коэффициента будут одинаковы, т.к. они находятся на одинаковом расстоянии от сваи 1, равном а=1,8 м.

k_vG₁l/2G₂ а=1,44·8,7·6,7/2·12·1,8=1,99˃1,

тогда δ₁₆= δ₁₈=0,17 ln1,99=0,117.

Определяются усилия на каждую сваю куста по п. 7.1.8, где x_i – расстояние от главной оси до оси каждой сваи куста. Таким образом, усилия в сваях N₁=N₇= 349,4кН, усилия в сваях N₂=N₆= 194кН, усилия в сваях N₃=N₈= 505кН, усилия в сваях N₄=N₅= 271,8кН.

Тогда общая осадка свайного куста определится как

S=0,0015+0,137(194/8700·6,7 + 505/8700·6,7) + 0,23(271,8/8700·6,7 + 427/8700·6,7 +349,4/8700·6,7) + 0,117(505/8700·6,7 + 194/8700·6,7)=0,0015=0,0016+0,0041+0,0014=0,0086 м=8,6 мм.
По прил. Д СНиП 2.02.01-83⃰ для проектируемого здания S_u^max =15 см.8,6 мм < 15 см,что удовлетворяет условиям расчета по второй группе предельных состояний.
10. ВЫБОР СВАЕБОЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В проекте свайных фундаментов производится выбор сваебойного оборудования.

Тип молота выбирается исходя из минимальной энергии удара, необходимой для забивки сваи, которая определяется как

Э=1,75·/ а· Р,

где а - эмпирический коэффициент, а = 25 Дж/кН;

Р - расчетная нагрузка на сваю, Р = 492 кН (п.7.1.4).

Тогда

Э= 1,75  25  492 = 21525Дж = 21,5кДж.
Принятый по табл. IX.3 /1/штанговый дизель-молот С-330 с расчетной паспортной энергией удара Э_р = 20кДж должен удовлетворять условию

,

где - полная масса молота, по таблице = 4,2 т;

q - масса сваи и наголовника, q=1,56+0,445=2,01 т;

g - ускорение свободного падения, g  10 м/сек² .
Значение коэффициента К, зависящего от материала сваи, типа молота, приведены в табл. 8.
Таблица 9

Значение коэффициента применимости молота

Тип молота	К
	ж/б сваи	Деревянные сваи
Трубчатые дизель-молоты и молоты одиночного действия Молоты одиночного действия и штанговые дизель-молоты Подвесные молоты	6 5 3	5 3,5 2

Таким образом



Условие выполняется, окончательно для забивки свай принимается штанговый дизель-молот С-330.

11. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Чертеж выполняется в карандаше, туши или с использованием программных комплексов на листе формата А1 или нескольких листах формата A3. На чертеже приводятся:

в) план фундаментов всего здания (или план ростверков, если в качестве основного варианта выбран свайный) с размерами и привязкой к разбивочным осям (масштаб 1:100); свайное поле (масштаб 1:200);

б) конструкция рассмотренного варианта фундамента, совмещенная с геологическим разрезом (масштабы М_г 1:500, 1:1000, М_в 1:100);

в) опалубочные размеры фундамента (масштабы 1:40, 1:50, 1:100);

г) схема размещения свай в кусте с привязкой к разбивочным осям (масштаб 1:40, 1:50, 1:100);

д) схема нагрузок на фундамент;

е) детали устройства фундаментных балок, гидроизоляции и др.;

ж) пояснения о принятых материалах и их марках, о подготовке под фундамент, особенностях производства работ и пр.
12. ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Студент обязан выполнить курсовой проект и защитить его в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса.

Защита проекта разрешается после выполнения его в полном объеме, предусмотренном заданием.

На защиту студент представляет чертежи и пояснительную записку. Защита производится перед комиссией, состоящей из преподавателей кафедры, и заключается в кратком докладе студента по выполненному проекту и ответах на вопросы членов комиссии. Список основных вопросов, выносимых на защиту, приводится ниже.

Вопросы для самопроверки готовности к защите курсового проекта.

1. 
   По каким характеристикам грунта выбирается несущий (опорный) слой?
   
2. 
   Какие факторы влияют на выбор глубины заложения фундамента?
   
3. 
   От каких характеристик грунта зависит его расчетное сопротивление?
   
4. 
   Из каких условий выбираются размеры подошвы фундамента?
   
5. 
   Какие мероприятия применяются в случае не выполнения условия ограничения среднего и краевых давления под подошвой фундамента?
   
6. 
   От какой отметки строится эпюра природных давлений грунта?
   
7. 
   Как уровень подземных вод влияет на эпюру природных давлений грунта?
   
8. 
   Что такое осадочное (дополнительное) давление?
   
9. 
   Как строится эпюра осадочных давлений?
   
10. 
    Как определяется толщина элементарного слоя грунта?
    
11. 
    Чему равна мощность сжимаемой толщи, как она определяется?
    
12. 
    Каким методом определяется осадка фундамента?
    
13. 
    Какая конечная цель расчета осадки фундамента?
    
14. 
    Какие мероприятия необходимо выполнить в случае не выполнения проверки по 2 группе предельных состояний?
    
15. 
    Как работает висячая свая в грунте, ее отличие от сваи-стойки?
    
16. 
    От каких характеристик грунта зависит зависит расчетное сопротивление сваи по условию прочности грунта?
    
17. 
    Как определить максимальную нагрузку, приходящуюся на одну сваю куста?
    
18. 
    Как определяются размеры ростверка?
    
19. 
    Что такое условный грунтосвайный массив, как определяются его размеры?
    
20. 
    В чем заключается проверка напряжений под подошвой условного грунтосвайного массива?
    

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. Уч. пособие - М: Стройиздат, 1978. -213с.
   
2. 
   Руководство по проектированию свайных фундаментов НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР.- М.: Стройиздат, 1980. -151с.
   
3. 
   СП 20.13330.2011 СНиП 2.01.07-85⃰. Нагрузки и воздействия. - М.: 2011.
   
4. 
   СП 63.13330.2010 СНиП 52.01.2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. - М.: 2011.
   
5. 
   СП 24.13330.2011. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.– М.: 2011.
   
6. 
   СП 22.13330.2011. СНиП 2.02.01-83⃰. Основания зданий и сооружений. - М.: 2011.
   
7. 
   Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М.: Стройиздат, 1985. - 479 с.
   
8. 
   Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. - М.: Стройиздат, 1981. - 488 с.
   

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Блок-схема

Определение подошвы фундамента на

естественном основании.


Приложение 2.

Блок-схема

Определение параметров свайного фундамента


Приложение 3.

Блок-схема

Определение параметров фундамента

при замене слабого основании песчаной подушки.



Приложение 4


Опалубочные размеры ростверка и план свай



Приложение 5

Узел опирания фундаментной балки на ростверк


Приложение 6

Маркировочная схема ростверков и свай



Приложение 7
Основные размеры и масса свай квадратного сечения (ГОСТ 19804-74)


Сваи длиной от 3 до 6 м изготавливаются с интервалом 0,5 м, от 6 до 20 м – 1м

Приложение 8
Параметры типовых свайных кустов из забивных свай для одноэтажных

промышленных зданий









Приложение 9
Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности


Приложение 10
Задание для выполнения курсового проекта