144618 (620656), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Определим значения случайных эксцентриситетов по п.1.21. СНиП 2.03-01-84 для расчетной длины м и поперечного размера сваи dсв = 30 см:

Так как полученные значения эксцентриситетов е 01 и е 02 больше еai, оставляем эти значения для дальнейшего расчета свай по п.3.20 СНиП 2.03.01-84.

Находим расстояния от точек приложения продольных сил NmaxI и NminI до равнодействующей усилий в арматуре S:

Определим высоту сжатой зоны бетона по формуле (37) СНиП 2.03.01-84:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны по табл.2.2 п.2.3.12, учебного пособия, составляет для стали А-Ш и бетона В20 R = 0,591

При , следовательно принимаем значение

x1 = 15,5 см для дальнейшего расчета.

Проверяем прочность сечения сваи по формуле (36) СНиП 2.03.01-84:

кН <

802 кН

кН <

=315 кН

Несущая способность свай по прочности материала в наиболее нагруженных сечениях обеспечена.

6.14 Расчет осадки основания свайного фундамента

Определяем размеры и вес условного фундамента (по указаниям п.7.1. СНиП 2.02.03-85). Расчетная схема показана на рис.11.

Размеры свайного поля по наружному обводу:

м; м

Размеры площади подошвы условного массива:

м

м

Площадь подошвы условного массива Аусл = 3,6 · 2,4 = 8,64 м2

Объём условного массива Vусл = Aусл hусл – Vr = 8,64 8,45 – 6,37 =66,6 м3

Вычислим средневзвешенное значение удельного веса грунта выше подошвы условного фундамента:

9,37 кН/м3

Вес грунта в объёме условного фундамента: Ggr = Vусл II mt = 66,6·9,37 = 622 кН

Вес ростверка GrII = Vr b f = 6,37 241 = 153 кН

Вес свай Gсв II = 1,6 9,8151 =78 кН

Расчетная нагрузка по подошве условного фундамента от веса грунта, ростверка и свай:

GII = 622 + 153 + 78 = 853 кН

Проверяем напряжения в плоскости подошвы условного фундамента.

Ntot II = Ncol II + GII = 1310,19 +853 = 2163 кН

Mtot II = Mcol II + Qcol II Hr = 826,87 + 81,911,5 = 950 кНм

Расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента в уровне его подошвы определим по формуле (7) СНиП 2.02.01-83:

Принимаем: c1 = 1,2 c2 = 1; k = 1; II 4 = 18; cII 4 = 44 кПа

M = 0,43; Mq = 2,73; Mc = 5,31; II mt = 9,25 кН/м3

= 551 кПа

Среднее давление PII mt по подошве условного фундамента:

< R = 551 кПа

Максимальное краевое давление PII max:

433 < R = 551 кПа

Для расчета осадки методом послойного суммирования вычислим напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента:

zg,0 = 17,05·0,8+8,21·3,35+8,51·1,7+8,95·1,9 = 72,6 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы условного фундамента:

zp 0 = P0 = PII mt - zg,0 = 250 – 72,6 = 177,4 кПа

Соотношение сторон подошвы фундамента:

Значения коэффициента устанавливаем по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83.

Для удобства пользования указанной таблицей из условия: принимаем толщину элемента слоя грунта hi = 0,2 b = 0,2 2,4 = 0,480 м

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 11.

Определение осадки

Таблица 11

На глубине Hc = 5,280м от подошвы условного фундамента выполняется условие СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ): zp= 22,88 кПа 0,2zg = 23,97 кПа,

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подош вы фундамента до ГСТ

Осадку основания определяем по формуле:

= 0,022 м = 2,2 см

Условие S = 2,2 см < Su = 12,0 см выполняется (значение Su = 12,0 см принято по таблице прил.4 СНиП 2.02.01-83).

7. Определение степени агрессивного воздействия подземных вод и разработка рекомендаций по антикоррозионной защите подземных конструкций

Для железобетонных фундаментов на естественном основании серии 1.412-2/77, принятых на основе технико-экономического сравнения вариантов, и технологического приямка установим наличие и степень агрессивного воздействия подземных вод по данным химического анализа, для соответственных грунтовых условий.

Для фундаментов и приямка предусматриваем бетон с маркой по водопроницаемости W4 на портландцементе по ГОСТ 10178-76, арматуру классов А-II и А-III. Фундаменты каркаса и приямок расположены ниже УПВ лишь частично, однако за счет возможных изменений УПВ и капиллярного подъема до 1,2 м над УПВ все поверхности фундамента и технологического приямка могут эксплуатироваться под водой, либо в зоне периодического смачивания. Степень агрессивного воздействия вода на подземные конструкции оцениваем в соответствии с табл.5, 6, 7 СНиП 2.03.11-85.

Коэффициент фильтрации глины, в котором расположены подземные конструкции, равен: Kf = 2,5 10-8 см/с 86,4103 с/сут = 0,21610–2 см/сут = 2,16 10–2 м / сут < 0,1 м / сут, поэтому к показателям агрессивности, приведенным в табл.5, 6, 7 СНиП 2.02.11-85, необходимо вводить поправки в соответствии с примечаниями к указанным таблицам.

Определяем суммарное содержание хлоридов в пересчете на ионы Cl –, мг/л, в соответствии с прим.2 к табл.7 СНиП 2.03.11-85:

990 + 1900,25 = 1038 мг/л

Дальнейшую оценку ведем в табличной форме (табл.12).

Анализ агрессивности воды для бетона на портландцементе

Таблица 12

Заключение

При бетоне нормальной (Н) проницаемости (марка по водонепроницаемости W4 по табл.1 СНиП 2.03.11-85) в конструкциях фундаментов и приямка вода неагрессивна по содержанию бикорбанатной щелочности, водородного показателя, аммонийных и магнезиальных солей, едких щелочей, сульфатов слабоагрессивна по содержанию агрессивной углекислоты и по содержанию хлоридов среднеагрессивна.

Рассмотрим возможность обеспечения стойкости конструкций фундаментов и приямка за счет назначения проектных требований к материалам (первичная защита). Как следует из табл.11 СНиП 2.03.11-85, при среднеагрессивной среде и примененной арматуре классов А-II и А-III (группа 1 по табл.9 СНиП 2.03.11-85) требуется применение бетона пониженной проницаемости (марки W 6) либо оцинкованной арматуры (см. п.2.21 СНиП 2.03.11-85). Однако оцинкованная арматура дорога и дефицитна, а получение бетона пониженной проницаемости в условиях строительной площадки затруднено, поэтому необходимо выполнить специальную защиту фундаментов и приямка.

Для защиты подошвы фундамента и днища приямка при среднеагрессивной среде предусматриваем в соответствии с п.2.33 СНиП 2.03.11-85 устройство битумобетонной подготовки толщиной не менее 100 мм из втрамбованного в грунт щебня с поливкой битумом до полного насыщения.

Для защиты днища (по бетонной подготовке) и боковых поверхностей и гидроизоляции приямка в целом (в соответствии с указаниями п.2.34 и табл.13, а также рекомендациями прил.5 к СНиП 2.03.11-85) необходимо выполнить покрытие III группы - оклеечную гидроизоляцию из 3 слоев гидроизола на горячей битумной мастике с последующим устройством защитной стенки в 1/4 кирпича, пропитанного битумом.

Для защиты боковых поверхностей фундаментов выполнить полимерное покрытие на основе лака ХII-734 (хлорсульфированный полиэтилен).

Фундаменты и приямок выполнить из бетона нормальной (Н) проницаемости (марка по водонепроницаемости W4; водопоглощение не более 5,7% по массе; водоцементное отношение В/Ц не более 0,6).

8. Определение технико-экономических показателей. Сравнение и выбор основного варианта системы основание-фундамент

8.1 Подсчет объемов работ

1) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на естественном основании.

Размеры фундамента ФВ15-1: l = 4,8 м; b = 4,2 м

Размеры котлована понизу: l = 4,8 + 0,6 = 5,4 м; b = 4,2 + 0,6 = 4,8 м

Грунт – глина, предельная крутизна откосов котлована 1: 0,25

Размеры котлована поверху: lв = 5,4 + 22,050,25 = 6,425 м; bв = 4,8 + 22,050,25 = 5,825 м

Размеры котлована по УПВ: lw = 5,4 + 2(2,05-0,8) 0,25 = 6,025 м

bw = 4,8 + 2(2,05-0,8) 0,25 = 5,425 м

Глубина котлована с учетом бетонной подготовки: h = 2,05+0,1=2,15 м

Формула для определения объёмов грунта: , где

S = 25,92 м2 – площадь котлована понизу

Sв = 37,43 м2 – площадь котлована поверху

Sw = 32,68 м2 – площадь котлована по УПВ

Объём котлована: = 68 м³

Объем работ по водоотливу: = 29 м³

2) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки. Размеры фундамента ФВ12-1: l = 4,2 м; b = 3 м

Размеры котлована понизу:

l = l + 1,0 = 4,2 + 1,0 = 5,2 м; b = b + 1,0 = 3 + 1,0 = 4,0 м

a = h *tg α = 0,9*tg 30° = 0,5 м

а = 30° – угол рассеивания напряжений в подушке

β = 60° - угол наклона откоса котлована к горизонту

a′ = h *ctg β = 0,9*ctg 60° = 0,5

L = l + 2*a′ = 5,2 + 2*0,5 = 6,2 м; B = b + 2*a′ = 4 + 2*0,5 = 5,0 м

Размеры котлована поверху: l = 5,2 + 2·2,95·ctg 60° = 8,4 м; b = 4 + 2·2,95·ctg 60° = 7,2 м

Размеры котлована по УПВ: l = 5,2 + 2·(2,95 – 0,8) ·ctg 60° = 7,6 м

b = 4 + 2·(2,95 – 0,8) ·ctg 60° = 6,4 м

Глубина котлована h = 2,95 м;

S = 20,8 м2 – площадь котлована понизу

S = 60,48 м2 – площадь котлована поверху;

S = 31,00 м2 – площадь котлована по верху песчаной подушки;

S = 48,64 м2 – площадь котлована по УПВ.

Объём котлована: = 114 м³

Объем песчаной подушки: = 23 м³

Объем работ по водоотливу:

= 46 м³

3) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на сваях:

Размеры фундамента 3 х 1,8 м

Размеры котлована понизу: l = 3 + 0,6 = 3,6 м; b = 1,8 + 0,6 = 2,4 м

Грунт – глина, предельная крутизна откосов котлована 1: 0,25

Размеры котлована поверху: l = 3,6 + 2·2,05·0,5 = 5,65 м; b = 2,4 + 2·2,05·0,5 = 4,45 м;

Размеры котлована по УПВ: l = 3,6 + 2·(2,05 – 0,8) ·0,5 = 4,85 м

b = 2,4 + 2·(2,05 – 0,8) ·0,5 = 3,65 м;

Глубина котлована с учетом бетонной подготовки: h = 2,15 м;

S = 8,64 м2 – площадь котлована понизу;

S = 25,14 м2 – площадь котлована поверху;

S = 17,7 м2 – площадь котлована по УПВ.

Объём котлована: = 35 м³

Объем работ по водоотливу: = 13 м³

Объемы работ

Таблица 13

8.2 Сметная себестоимость, трудозатраты и капитальные вложения

I. Фундамент на естественном основании (грунт II группы)

Таблица 14

Накладные расходы (15%) равны: 87,95 руб. Сметная стоимость Сс = 674,33 руб.

II. Фундамент на искусственном основании (грунт II группы)

Таблица 15

Накладные расходы (15%) равны: 95,51. Сметная стоимость Сс = 732,25 руб.

III. Свайный фундамент (грунт II группы)

Таблица 16

Накладные расходы (15%) равны: 93,47. Сметная стоимость Сс = 716,64 руб.

8.3 Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов фундаментов (на один фундамент)

Таблица 17

Приведенные затраты определяются по формуле:

З = Сс + Ен К, где

Сс – себестоимость устройства фундаментов.

Ен– нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений = 0,12.

К – капитальные вложения в базу строительства.

ВЫВОД: По технико-экономическим показателям наиболее выгодным является фундамент на естественном основании (Вариант I).

9. Учет влияния примыкающих и заглубленных подземных конструкций

При наличии вблизи фундамента приямка следует устроить подбетонку с тем, чтобы выполнялось условие: Δh ≤ a tgψ

tgψ = tgφI + = tg 6 + = 0, 208

PI = 1,2 PIImt = 1,2 153 = 183,6 кПа; a = 1,45 м; a tgψ = 1,45 0, 208 = 0,302 м

Принимаем Δh = 0,3 м

9.1 Расчет приямка

Определение активного бокового давления в пределах глубины Нпр

Hпр = 3 м; ln = 24 м; bn = 4 м

Характеристика грунта нарушенной структуры:

γ`I = 0,95 γI = 0,95 16,85 = 16 кН/м3

φ`I = 0,9 φI = 0,9 6 = 5,4°

γ`sb = γsb = 8,21 кН/м3

Горизонтальные составляющие активного давления

От веса грунта:

Eah = 1 γfa = = 51,7 кН

= = 10,28

γfa = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для бокового давления грунта

От полезной нагрузки:

Eqh = 1 γtg qn Hпр = = 58,32 кН

γfg = 1,2– коэффициент надежности по нагрузке от qn

qn = 20 кПа – полезная нагрузка

От давления воды:

Ew = 1 γfw = = 26,62 кН

γfw = 1,1– коэффициент надежности по нагрузке для давления воды

Изгибающий момент и поперечная сила всех горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести сечния 1-1

M1-1 = Eah + Eqh + Ew = = 158,7 кНм

Q1-1 = Eah + Eqh + Ew = 51,7 + 58,32+ 26,62 = 136,64 кН

dn = Hпр + 0,4 + Δh = 3 + 0,4 + 0,3 = 3,7 м

0,4 – толщина днища приямка

E`ah = 1 γfa = = 62,7 кН

E`qh = 1 γtg qn dn = = 71,92 кН

E`w = 1 γfw = = 49,5 кН

N1-1 = E`ah + E`qh + E`w = 62,7+71,92+49,5 =18,12 кН

М = =

= 52,25 + 104,28 + 28,05 = 184,58кНм

GI = ((ln + 2bст) (bn + 2bcт) (dn + 0,5) – ln bn· Hпр)) 2,5 9,81 γfb =

= ((24 + 20,4) (4 + 20,4) (3,7 + 0,5) – 24 4 3) 2,5 9,81 0,9 = 4678 кН собственный вес приямка

bcт = 0,4 м – толщина стен приямка

ln = 24 м – длинна приямка

γfb = 0,9 – коэффициент надежности по нагрузке

Fw = Aw γw (dn – dw) γfw = 119,04 10 (3,7 – 0,8) 1,1 = 3808 кН сила всплытия

Aw = (bn + 2 bст) (lст + 2 bст) = (4 + 2 0,4) (24 + 2 0,4) = 119,04 м2 площадь основания приямка

Так как вес приямка GI больше силы всплытия Fw, то равномерно распределенная нагрузка q считается по формуле:

q = = = 3,7 Н/м2

pw = γw(dn – dw) = 10 (3,7 – 0,8) = 29 кН/м2 гидростатическое давление подземных вод

M2-2 = M + = 184,58 + = 189,5 кНм

9.2 Расчет приямка на всплытие

- условие невсплытия

γem = 1,2 – коэффициент надежности от всплытия

GI = 4678 кН; Fw = 3808 кН

Условие выполняется, приямок не всплывет

Литература

Инструктивно-нормативная и справочная литература.

1. СНиП 2.02.01. -83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат

2. СНиП 2.02.03. -85*. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985.

3. СНиП 2.02.01. -84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР.М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1995.

4. СНиП 2.01.07. -85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1996.

5. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. Методические пособия.

6. Аверьянова Л.Н. Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий и сооружений. УГТУ-УПИ, 2000.

7. Аверьянова Л.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. УГТУ-УПИ, 1994.

Характеристики

Список файлов курсовой работы