Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий в региональных инженеро-геологических условиях

Разница между максимальным и минимальным нагружением сваи не должна превышать отношения 3:1, т.е. - условие выполняется.Сечение 2.Назначаем сваю С-10-30 сечением 300х300 мм.Определяем требуемое количество свай в фундаменте под колонну:Принимаем 6 свай в кусте. Назначаем размеры ростверка в плане 1,4х2,3м (рис. 6).Определяем расчетные нагрузки на уровне подошвы фундамента.Определяем собственный вес ростверка:Определяем вес стены:Определяем собственный вес грунта на уступах ростверкаОпределяем сумму вертикальных нагрузок на уровне подошвы ростверка:Проверяем фактическую нагрузку на сваю под колонну:Определяем суммарный момент на уровне подошвы фундамента:- расстояние от центра тяжести свайного куста до оси кромки сваи.Разница между максимальным и минимальным нагружением сваи не должна превышать отношения 3:1, т.е. - условие выполняется.Рис. 9. Схема приложения нагрузок на свайный фундамент в сечении 2.4.3. Расчет осадки основания по 3-м сечениям.Выполним расчет деформаций основания в 3-м сечении.Графическая часть состоит из геологической колонки и контуров фундамента в масштабе М 1:100, эпюры природных давлений , эпюры дополнительных давлений (рис. 8).Эпюры строим по следующим формулам: где - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы,- удельный вес рассматриваемого слоя грунта,- толщина рассматриваемого слоя грунта.где - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.Ниже уровня подземных вод WL в формуле используют .Расчет эпюры природных давлений (для всех сечений) Точка 0. Точка 1. Точка 2. Точка 3. Точка 4. Точка 5. Точка 6. Точка 7. Точка 8. Сечение 4. Расчет давлений и осадок основания рекомендуется производить в табличной форме (табл. 5).001,00051-139,218,60,840,80,80040,845,9147,50.84Рис. 8. Эпюры напряжений для расчета осадки основания (сечение 4).Определяется высота сжимаемой толщи основания Нс.т., нижняя граница которой принимается на глубине z, где выполняется условие σzp= 0,5σzg. Нс.т.= 0,84 м. (σzp= 40,8 кПа < 0,5σzg = 0,5 ∙147,5 = 73,75 кПа).В пределах сжимаемой толщи определяем величину осадки (): Расчетную осадку сравниваем с предельно-допустимой: - условие выполняется, размеры фундамента оставляем неизменными.Сечение 3 (рис. 9).Точка 0. Точка 1. Точка 2. Точка 3. Точка 4. Точка 5. Точка 6. Точка 7. Точка 8. Расчет давлений и осадок основания рекомендуется производить в табличной форме (табл. 6).001,000286,3-188,612,00,850,560,860246,2266,3197,00,85В пределах сжимаемой толщи определяем величину осадки (): Расчетную осадку сравниваем с предельно-допустимой: - условие выполняется, размеры фундамента оставляем неизменными.Рис. 9. Эпюры напряжений для расчета осадки основания (сечение 3).Сечение 2 (рис. 10).Точка 0. Точка 1. Точка 2. Точка 3. Точка 4. Точка 5. Точка 6. Точка 7. Точка 8. Расчет давлений и осадок основания рекомендуется производить в табличной форме (табл. 7).001,000372,3-188,612,00,850,560,860320,2346,3197,00,85В пределах сжимаемой толщи определяем величину осадки (): Расчетную осадку сравниваем с предельно-допустимой: - условие выполняется, размеры фундамента оставляем неизменными.Рис. 10. Эпюры напряжений для расчета осадки основания (сечение 2).5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента.№Наименование работ но вариантуЕд.изм.Стоимостьединицы,руб.ОбъемработОбщая стоимость.руб.Фундаменты мелкого заложения1Разработка грунта экскаваторомм33-2472,24234-02Устройство песчаной подготовким35-801,126-53Фундаменты железобетонные монолитныем328-004,67130-84Фундаментные балки железобетонные сборныем328-500,7621-665Горизонтальная гидроизоляциям21-453,124-526Вертикальная гидроизоляциям24-507,1332-08Итого:429-56Свайные фундаменты1Разработка грунта экскаваторомм33-2433,3107-782Сваи с забивкойшт64-006384-03Ростверк железобетонный монолитныйм320-501,69534-754Фундаментные балки железобетонные сборныем328-500,7621-665Гидроизоляция горизонтальнаям21-453,124-526Вертикальная гидроизоляциям24-507,1332-08Итого:584-8Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов представлено в таблице.В результате технико-экономического сравнения наиболее выгодным является фундамент на естественном основании.6. Проектирование конструкции фундамента.Для отдельных фундаментов на естественном основании необходимо:- проверить условие на продавливание плитной части фундамента,- проверить высоту нижней ступени фундамента,- рассчитать армирование плитной части фундамента.Расчетом на продавливание определяем необходимую высоту плитной части фундамента и высоту ее отдельных ступеней.Схема образования пирамиды продавливания во внецентренно-нагруженном фундаменте приведена на рисунке 11.Рисунок 11. Схема образования пирамиды продавливания в внецентренно-нагруженном фундаменте.Расчет на продавливание производим по формуле: где - расчетная нормальная сила в сечении колонны у фундамента,Прочность фундамента на раскалывание проверяют по формуле:где - площадь сечения фундамента плоскостью, проходящей через ось колонны параллельно стороне l (1,92м2) (параллельно стороне b (1,71 м2)).Прочность фундамента не удовлетворяет требованиям на раскалывание. Возьмем бетон марки В20Подбираем армирование подошвы фундамента. Определяем давление на грунт в наиболее нагруженной точке (у края фундамента), а также в сечениях 1 и 2:Изгибающие моменты в сечениях 1 и 2 на 1 м ширины фундамента:Вычислим требуемую площадь сечения арматуры класса А-III вдоль длинной стороны фундамента:Наиболее опасное сечение 2. На 1 м ширины фундамента принимаем 6Ø10АIII (As=3,82 см2).Список литературы1.СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (с Изменениями N 1, 2, 3).2. СП 131.13330.2020 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1, 2) 3. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений, ЦИТП Госстроя СССР, 1987. 4. Алексеев С.И Методические указания по выполнению курсового проекта с использованием программного обеспечения для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство», ПГУПС, СПб, 2009. 5. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (К СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83) 6. СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 (с Опечаткой, с Изменениями N 1, 2, 3)