Разработка вариантов фундаментов жилого дома

Определение физико-механических показателей грунтов и сбор нагрузок на фундаменты. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Проектирование фундаментов мелкого заложения. Расчет ленточного свайного фундамента под несущую стену.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	19.04.2012
Размер файла	1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На основании задания на проектирование (приложение 1) и инженерно-геологических условий строительной площадки (приложение 2) разработаны два варианта фундаментов жилого дома.

Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа конструкции и основных размеров фундамента, в совместном расчете основания и фундамента, как одной из частей сооружения. Определив нагрузки на фундамент и учитывая вес фундамента, и грунта на его обрезах выполнен расчет основания по деформациям, в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

1. Определение физико-механических показателей грунтов и сбор нагрузок на фундаменты

Площадка строительства находится в г.Санкт-Петербурге. Рельеф спокойный. Инженерно-геологические условия площадки строительства выявлены бурением трёх скважин на глубину 19,6м.

При бурении вскрыто следующее напластование грунтов (сверху вниз):

слой 1-почвенно-растительный слой (толщина слоя 0,2 м)

слой 2 глина (толщина слоя — 5,9 м);

слой 3 суглинок (мощность пласта — 1,5 м);

слой 4 песок крупный (вскрытая мощность слоя 12 м);

Глубина сезонного промерзания 1,02 м.

Физико-механические характеристики слоев грунта с исходными данными инженерно-геологических изысканий приведены в табл.1.

Используя данные табл.1 определяем производные физико-механические характеристики грунтов.

Глина:

коэффициент пористости:

где Wp — влажность на границе раскатывания, WL — влажность на границе текучести.

коэффициент относительной сжимаемости:

где mo — коэффициент относительной сжимаемости.

где — коэффициент Пуассона;

= 0,3 пески, супеси;

Используя приведенные значения находим:

где s — удельный вес сухого грунта; w — удельный вес воды.

коэффициент относительной сжимаемости:

Песок ср. крупности:

коэффициент пористости:

коэффициент относительной сжимаемости:

Исходные данные и определенные физико-механические показатели грунтов, необходимые для дальнейших расчетов, сводим в табл.1.

Площадка в целом пригодна для возведения сооружения. Почвенно-растительный слой не может служить естественным основанием, основанием могут быть глина, суглинок или песок крупный. Но последние два находятся на относительно большой глубине, поэтому при опирании фундамента на песок крупный производство будет сложным, а вариант дорогим.

Физико-механические показатели грунтов

Мощность слоя, м

Удельный вес частиц, ,

Удельный вес частиц, s,

Природная влажность, w, %

Показатель текучести, IL

Коэффициент пористости, e

1.2 Оценка конструктивных особенностей здания и сбор нагрузок на фундаменты

Фундаменты рассчитываются для наиболее характерных участков здания (колонны, наружные и внутренние стены). При проектировании фундаментов здания или сооружения необходимо на плане первого этажа указать основные несущие конструкции подземной части и определить расчетные нагрузки, действующие в уровне обреза фундаментов. Усилия в сечениях фундамента определяется на верхний обрез фундамента. При определении значений расчетных нагрузок нормативные их значения умножаются на коэффициент надежности по нагрузке.f>1. Расчёт оснований производится по 2 группам предельных состояний: 1-ая-расчёт по несущим способностям, 2-расчёт по деформациям.

Сбор нагрузок на ось колонны. Таблица 2

Нагрузка от собственного веса конструкций

Плит перекрытий: N=g*A*n=3.6*36*5

От веса перегородок: N= g*A*n=1*36*5

Кровля :N= g*A=1,8*3,6

Полезная на этаж: N= g*A*n=1,5*36*5

Снеговая: N= SA =1*36

Сбор нагрузок на ось наружней стены. Таблица 3

Нагрузка от собственного веса стены: N=0,51*21,8*1(18+3)

Ригель: N=g* A*h=37.8*5

Плит перекрытий: N=g*A*n=3.6*36*5

От веса перегородок: N= g*A*n=1*36*5

Кровля :N= g*A=1,8*3,6

Полезная на этаж: N= g*A*n=1,5*36*5

Снеговая: N= SA =1*36

2. Проектирование фундаментов мелкого заложения

Вычисление расчетного сопротивления грунта по подошве фундамента с учётом особенностей конструктивного решения подземной части здания(подвала).

Фундаменты мелкого заложения проектируются, как правило, расчетом основания по второй группе предельных состояний (по деформациям). Расчет фундаментов и их оснований по деформациям должен производиться на основные сочетания расчетных нагрузок NII, MII, QII с коэффициентами надежности, равными единице, в соответствии с [1].

Предварительные размеры подошвы фундамента вычисляются на основе сравнения среднего давления под подошвой фундамента и расчетного сопротивления грунта основания [2, п.2.41]:

где Р — давление под подошвой фундамента, а R — расчетное сопротивление грунта основания, контактирующего с подошвой фундамента.

Затем определяется величина расчетной осадки, которая сопоставляется с предельно допустимой, для данного типа здания или сооружения

где S — расчетная величина осадки, а Su — предельно допускаемая осадка.

В том случае, если Р R, то осадку фундамента следует определять как для нелинейно-деформируемого полупространства.

2.1 Расчет ленточного фундамента на естественном основании

Рассчитаем фундамент на естественном основании под наружную стену жилого дома. Максимальная нагрузка по обрезу фундамента,

NIIвнеш.ст.=428 кН/м Основанием служит второй слой — глина мощностью — 5,9м

Стены несущие кирпичные. Принимаем непрерывный (ленточный) фундамент из железобетонных подушек и бетонных блоков (рис.2).

При наличии подвала глубина заложения фундамента определяется высотой подвала. Подстилающий слой -суглинок. Пол подвала на 2.8 ниже планировочной отметки.

Рис.3. Расчетная схема ленточного фундамента

Назначаем глубину заложения фундамента в соответствии с требованиями [2, пп.2.25-2.33]. Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по [2, формула (3)]:

kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания

Для города Тверь нормативная глубина промерзания, равна 1,02 м. Для жилого здания с подвала, коэффициент теплового режима, равен 0,4.

Учитывая конструктивные особенности здания, назначаем отметку подошвы фундамента исходя из конструктивных требований, равной 3,6м.

Определим ширину подошвы фундамента из условия, чтобы среднее давление под его подошвой P не превышало расчетного сопротивления грунта основания R.

Назначаем в первом приближении ширину подошвы фундамента b=1 м. Определяем расчетное сопротивление грунта основания по [2, формула (7)]:

где c1 и c2 — коэффициенты условий работы; k=1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями; М, Мq ,Мc — коэффициенты, принимаемые по [2 табл. 4]; Кz — коэффициент, принимаемый равным: при b

Курсовая работа: Проектирование оснований и фундаментов восьмиэтажного жилого дома

Московский Государственный

Кафедра: « Механики грунтов, оснований и фундаментов»

Проектирование оснований и фундаментов восьмиэтажного жилого дома

Выполнил: студент группы ПГС – 4 – 8

Крылов А.С.

Принял: Дорошкевич Н.М.

В курсовом проекте необходимо запроектировать фундаменты под жилое 8-ти этажное здание с подвалом, несущими конструкциями которого являются колонны сечением 40*40 см.

В проекте необходимо:

— определить физико-механические свойства грунтов строительной площадки и выполнить инженерно-геологический разрез по исходным данным;

— установить нагрузки для расчёта оснований фундаментов по первому и второму предельному состоянию;

— разработать конструктивную схему фундамента мелкого заложения, уточнить величину расчётного сопротивления основания по принятым размерам фундамента, определить предварительные размеры фундамента;

— определить модуль общей деформации по результатам компрессионных и штамповых испытаний;

— выполнить расчет осадок фундаментов и сравнить полученные данные с предельно допустимыми осадками для выбранного варианта фундамента;

— разработать схему свайного фундамента и произвести его расчет;

— произвести технико-экономический расчёт по выбору вариантов фундаментов;

— разработать схемы производства работ по устройству фундаментов.

Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства в г. Воронеж

На рисунке показан инженерно-геологический разрез, построенный по данным инженерно-геологических изысканий (по заданию).

1. Определение характеристик грунта

Грунт№1: Скважина 1 (насыпь неслежавшаяся)

Грунт№2: Скважина 1 (глинистый грунт)

Определяем тип грунта:

грунт: суглинок.

Определяем разновидность грунта:

суглинки полутвердые

Определяем коэффициент пористости:

По интерполяции определяем

Грунт№3: Скважина 1

Определяем тип грунта:

грунт: суглинок.

Определяем разновидность грунта:

Определяем коэффициент пористости:

По интерполяции определяем

Грунт№4: Скважина 2

Определяем тип грунта:

Песок мелкий (); состав:

Определяем разновидность грунта:

;

вид песчаного грунта: песок плотный

Определяем разновидность грунта по степени влажности:

Принимаем ; по влажности песок насыщенный водой

По СНиП определяем

Грунт№5: Скважина 2

Определяем тип грунта:

грунт: глина.

Определяем разновидность грунта:

глины полутвердые.

Определяем коэффициент пористости:

По интерполяции определяем

2. Определение расчетной нагрузки при проектировании столбчатого фундамента 8 — и этажного жилого дома с подвалом

Нормативные нагрузки от веса сооружения:

— постоянная.

— временная.

При наличии подвала постоянная и временная нагрузки увеличиваются. Нормативные нагрузки от веса перекрытия над подвалом:

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для здания с подвалом:

где -коэффициенты перегрузок, применяемые для расчета фундаментов по 2 группе предельных состояний по деформациям в соответствии с п.10 СНиПа 2-6-74.

Для расчета устойчивости по 1 группе предельных состояний в соответствии с пп. 2.2; 3.7; 5.7 СНиПа 2-6-7-74.

— коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок, применяемых в соответствии с п.1.12 СНиПа 2-6-7-74.

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для расчета по 2 группе предельных состояний, для колонны А равна

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для расчета по 1 группе предельных состояний, для колонны А равна

.

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для расчета по 2 группе предельных состояний, для колонны Б равна

Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента для расчета по 1 группе предельных состояний, для колонны Б равна

.

3. Определение глубины заложения столбчатого фундамента под колонну 8-и этажного здания с подвалом

Относительная отметка пола подвала –2.7м. Отметка пола 1-го этажа на 0.80м. выше планировочной отметки, т.е. высота цокольной части здания Расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам +10 0 С. Место строительства – город Воронеж.

Грунтовые условия строительной площадки: с поверхности до глубины 0,79 м.- растительный слой; ниже – до глубины 2,39 м суглинок полутвердый с показателем текучести , далее, до глубины 5,19 м. – суглинок текучепластичный с показателем текучести . Уровень подземных вод WL находится на глубине 2,50 м.

Определяем глубину заложения фундамента исходя из конструктивных особенностей здания. В зданиях с подвалом заглубление подошвы фундаментов:

,

где — размер от чистого пола подвала до пола 1-го этажа;

— величина заглубления подошвы фундамента от низа пола подвала;

— высота цокольной части здания;

— высота принятой конструкции пола подвала.

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания для суглинков в районе строительства (г. Воронеж):

,

где — величина нормативной глубины сезонного промерзания, определяемая по СниПу2.02.01-83 , пп. 2.26 и 2.27;

— коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице1 СНиПа 2.02.01-83

Определяем нормативную глубину промерзания:

,

где — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе (гор. Воронеж).

-величина, зависящая от вида грунта (грунт – суглинок текучепластичный ) в соответствии с п.2.27 СНиПа 2.02.01-83.

Окончательно принимаем глубину заложения фундамента 2,6 м

4. Определение ширины подошвы столбчатого фундамента мелкого заложения на естественном основании для жилого здания с подвалом

Запроектируем фундамент под колонну 8-и этажного жилого здания с подвалом. Расчетная нагрузка, действующая на колонну . Длина здания , высота. Отметка пола подвала – 2.7м. Глубина заложения подошвы фундамента . Отметка пола 1-го этажа на 80 см выше планировочной отметки.

Материал основания: суглинок текучепластичный

, , ,,

Определяем ориентировочную ширину подошвы ленточного фундамента:

,

где — расчетная нагрузка от массы сооружения на 1 пог.м.

значение расчетного сопротивления грунта песчаной подушки.

осредненный удельный вес стеновых блоков фундамента и грунта.

глубина заложения фундамента.

Название: Проектирование оснований и фундаментов восьмиэтажного жилого дома Раздел: Рефераты по строительству Тип: курсовая работа Добавлен 01:01:25 29 июня 2010 Похожие работы Просмотров: 3989 Комментариев: 14 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать

Полученная щирина подошвы столбчатого фундамента является предварительной, т.к. ширина определена исходя из табличного значения расчетного сопротивления основания. По этому размеру приняв типовую фундаментную подушку ФЛ 32.12 (2 штуки 3,2*2,4), находим уточненное значение расчетного сопротивления грунта основания:

где — коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием, определяемые по таблице 3 СНиПа 2.02.01-83.

– коэффициент надежности приняый равным 1 т.к. прочностные характеристики грунта заданны в проекте, по результатам непосредственных испытаний грунтов на строй. площадке.

— коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиПа 2.02.01-83 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента.

— коэффициент, при .

— глубина заложения фундамента от уровня планировки срезкой или подсыпкой.

— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента (при наличии подземных вод) определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 .

где , , — мощности выше лежащих слоев.

— расчетное значение удельного веса грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

— расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

, — приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

где — толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала.

— толщина конструкций пола подвала.

— расчетное значение удельного веса материала конструкций пола подвала.

— расстояние от уровня планировки до пола подвала

Т.к полученное расчетное сопротивление основания не существенно отличается от , то дальнейшее уточнение принятой ранее ширины фундамента не производим.

Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента. Общий объем фундамента, грунта на его уступах и пола подвала:

объем самого фундамента

объем грунта на обрезах фундамента

Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным 24 кН/м 3

Вес одного фундамента

Удельный вес грунта обратной засыпки принимаем равным 10,63 кН/м 3

Проверяем среднее давление, действующее под подошвой фундамента при b=2,4 и заданных нагрузках:

,

Согласно СНиПу 2.02.01-83 п.2.41 среднее давление на основание под подошвой фундамента P не должно превышать расчетного сопротивления основания R более чем на 20%. Определим разницу между R и P:

3 .

где , , — мощности выше лежащих слоев.

— расчетное значение удельного веса грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

— расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

— приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

где — толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала.

— толщина конструкций пола подвала.

— расчетное значение удельного веса материала конструкций пола подвала.

— расстояние от уровня планировки до пола подвала

Т.к полученное расчетное сопротивление основания не существенно отличается от , то дальнейшее уточнение принятой ранее ширины фундамента не производим.

Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента. Общий объем фундамента, грунта на его уступах и пола подвала:

объем самого фундамента

объем грунта на обрезах фундамента

Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным 24 кН/м 3

Вес одного фундамента

Удельный вес грунта обратной засыпки принимаем равным 10,63 кН/м 3

Проверяем среднее давление, действующее под подошвой фундамента при и заданных нагрузках:

,

Согласно СНиПу 2.02.01-83 п.2.41 среднее давление на основание под подошвой фундамента P не должно превышать расчетного сопротивления основания R более чем на 20%.

Определим разницу между R и P:

3 C_II , кПа E₀ , кПа грунт I 0,49 0,49 — — — 16,5 — — — Насыпь неслежавшаяся II 2,1 1,61 0,22 0,79 218 18,8 17 0 15 — Суглинок полутвердый III 4,89 2,79 0,74 0,8 174 19,6 15 0 14 11099 Суглинок текучепластичный IV 9,27 4,38 — 0,55 300 20,8 30 0 — 19770 Песок мелкий. V 14,7 5,43 0,21 0,55 508 21,4 17 0 40 34959 Глина полутвердая

Дом имеет подвал, глубиной 1,9 м., площадка предполагаемого строительства сложена хорошими по прочности грунтами (в основании преобладают суглинки). Поэтому фундамент не глубокого заложения будет иметь явное преимущество перед свайным, т.к. объем земляных работ для обоих вариантов фундаментов будет практически одинаков, а трудоемкость забивки свай будет значительно выше, чем укладка песчаной подушки. Поэтому свайный фундамент проектируем как учебный вариант.

Глубина заложения ростверка:

Принимаем железобетонную забивную сваю сечением , стандартной длинны L = 4,5 м., С-4,5-30 (ГОСТ 19804.1-79), длина острия 0.25м. (рис. 5); свая работает на центральное сжатие, поэтому заделку сваи в ростверк принимаем 0,3 м. Нижний конец сваи забивается в песок мелкий на глубину 1,91 м.

Под подошвой ростверка залегает суглинок текучепластичный мощностью 1,69 м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в суглинке (I_L =0,74):

на глубине z₁ = 4,04м

Ниже залегает песок мелкий мощностью 2,51м. Делим его на два слоя 1,26м и 1,06м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в песке (e=0,55):

на глубине z₂ = 5,52м

на глубине z₃ = 6,77м

Определяем несущую способность сваи:

Тогда расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

где — коэффицие нт безопасности по грунту.

Определяем количество свай на 1 пог. м. фундамента:

где — расчетная нагрузка на фундамент по 1 предельному состоянию.

— коэффициент, зависящий от вида свайного фундамента; для отдельно стоящего фундамента под колонну

d = 0,3 м — сторона сваи.

d_р =2,5 м — высота ростверка и фундамента, не вошедшая в расчет при определении N_I .

— удельный вес бетона.

При проектировании отдельностоящего свайного фундамента количество свай округляется до целого числа в большую сторону, таким образом принимаем свайный фундамент из 4 свай.

Высота ростверка назначается ориентировачно из условия прочности ростверка на продавливание и изгиб:

Принимаем высоту ростверка из конструктивных соображений h_р =0,5м.

Чтобы получить минимальные плановые размеры ростверка и тем уменьшить его материалоемкость, назначаем минимально допустимое расстояние между осями свай, равное трем их диаметрам: , а расстояние от края ростверка до боковой грани сваи – по 0,05 (свесы). Принимаем размеры ростверка в плане 1,3*1,3м.

Расчетную нагрузку на сваю во внецентренно нагруженном фундаменте находят по формуле:

Определяем дополнительную вертикальную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка G_р и грунта засыпки G_гр на обрезе ростверка:

кН

где: V_р – обьем занимаемый ростверком, подколонником и полом подвала

м 3

γ_δ =22кН/м 3 – удельный вес монолитного железобетонного ростверка, подколонника БК-2 и пола.

Определяем вес грунта засыпки:

кН

где: м 3

γ_гр =18кН/м 3 – удельный вес грунтовой засыпки

кН

кН 2 .

Объем на боковых гранях условного фундамента вместе с пригрузкой грунто-свайного массива и на обрезах ростверка:

м 3 .

Объем ростверка, подколонника БК-2 и подземной части колонны:

м 3 .

м 3 .

м 3 .

Средневзвешенное значение удельного веса слоев грунта, залегающих выше подошвы условного фундамента, с учетом взвешивающего действия воды ниже уровня подземных вод:

Вес грунта в объеме условного фундамента:

кН.

Вес свай, ростверка и подземной части колонны

кН.

Суммарная вертикальная нагрузка от всех частей условного фундамента:

кН.

Давление на грунт по подошве условного фундамента:

кН/м 3 .

Расчетное давление на грунт основания условного фундамента в уровне его подошвы:

.

Для φ_II =30 0 (слой IV, песок мелкий, плотный, насыщенный водой) находим:

м.

Где: h_s =5,3м – толщина слоя грунта выше подшвы условного фундамента со стороны подвала.

h_cf =0,2м – толщина конструкции пола подвала.

γ_cf =22кН/м 3 – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

Глубина подвала d_в =1,9м, тогда:

Таким образом улови P 3 C_II , кПа E₀ , кПа грунт I 0,49 0,49 — — — 16,5 — — — Насыпь неслежавшаяся II 2,1 1,61 0,22 0,79 218 18,8 17 0 15 — Суглинок полутвердый III 4,89 2,79 0,74 0,8 174 19,6 15 0 14 11099 Суглинок текучепластичный IV 9,27 4,38 — 0,55 300 20,8 30 0 — 19770 Песок мелкий. V 14,7 5,43 0,21 0,55 508 21,4 17 0 40 34959 Глина полутвердая

Дом имеет подвал, глубиной 1,9 м., площадка предполагаемого строительства сложена хорошими по прочности грунтами (в основании преобладают суглинки). Поэтому фундамент не глубокого заложения будет иметь явное преимущество перед свайным, т.к. объем земляных работ для обоих вариантов фундаментов будет практически одинаков, а трудоемкость забивки свай будет значительно выше, чем укладка песчаной подушки. Поэтому свайный фундамент проектируем как учебный вариант.

Глубина заложения ростверка:

Принимаем железобетонную забивную сваю сечением , стандартной длинны L = 4,5 м., С-4,5-30 (ГОСТ 19804.1-79), длина острия 0.25м.; свая работает на центральное сжатие, поэтому заделку сваи в ростверк принимаем 0,3 м. Нижний конец сваи забивается в песок мелкий на глубину 1,91 м.

Под подошвой ростверка залегает суглинок текучепластичный мощностью 1,69 м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в суглинке ( I_L =0,74):

на глубине z₁ = 4,04м

Ниже залегает песок мелкий мощностью 2,51м. Делим его на два слоя 1,26м и 1,06м. Сопротивление на боковой поверхности сваи в песке (e=0,55):

на глубине z₂ = 5,52м

на глубине z₃ = 6,77м

Определяем несущую способность сваи:

Тогда расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

где — коэффициент безопасности по грунту.

Определяем количество свай на 1 пог. м. фундамента:

где — расчетная нагрузка на фундамент по 1 предельному состоянию.

— коэффициент, зависящий от вида свайного фундамента; для отдельно стоящего фундамента под колонну

d = 0,3 м — сторона сваи.

d_р =2,5 м — высота ростверка и фундамента, не вошедшая в расчет при определении N_I .

— удельный вес бетона

При проектировании отдельностоящего свайного фундамента количество свай округляется до целого числа в большую сторону, таким образом принимаем свайный фундамент из 4 свай.

Высота ростверка назначается ориентировачно из условия прочности ростверка на продавливание и изгиб:

Принимаем высоту ростверка из конструктивных соображений h_р =0,5м.

Чтобы получить минимальные плановые размеры ростверка и тем уменьшить его материалоемкость, назначаем минимально допустимое расстояние между осями свай, равное трем их диаметрам: , а расстояние от края ростверка до боковой грани сваи – по 0,05 (свесы). Принимаем размеры ростверка в плане 1,3*1,3м.

Расчетную нагрузку на сваю во внецентренно нагруженном фундаменте находят по формуле:

Определяем дополнительную вертикальную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка G_р и грунта засыпки G_гр на обрезе ростверка:

кН

где: V_р – обьем занимаемый ростверком, подколонником и полом подвала

м 3

γ_δ =22кН/м 3 – удельный вес монолитного железобетонного ростверка, подколонника БК-2 и пола.

Определяем вес грунта засыпки:

кН

где: м 3

γ_гр =18кН/м 3 – удельный вес грунтовой засыпки

кН

кН 2 .

Объем на боковых гранях условного фундамента вместе с пригрузкой грунто-свайного массива и на обрезах ростверка:

м 3 .

Объем ростверка, подколонника БК-2 и подземной части колонны:

м 3 .

м 3 .

м 3 .

Средневзвешенное значение удельного веса слоев грунта, залегающих выше подошвы условного фундамента, с учетом взвешивающего действия воды ниже уровня подземных вод:

Вес грунта в объеме условного фундамента:

кН.

Вес свай, ростверка и подземной части колонны

кН.

Суммарная вертикальная нагрузка от всех частей условного фундамента:

кН.

Давление на грунт по подошве условного фундамента:

кН/м 3 .

Расчетное давление на грунт основания условного фундамента в уровне его подошвы:

.

Для φ_II =30 0 (слой IV, песок мелкий, плотный, насыщенный водой) находим:

м.

Где: h_s =5,3м – толщина слоя грунта выше подшвы условного фундамента со стороны подвала.

h_cf =0,2м – толщина конструкции пола подвала.

γ_cf =22кН/м 3 – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

Глубина подвала d_в =1,9м, тогда:

Таким образом улови P 2 – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала сваи.

А=0,09м 2 – площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия).

М=1,76 – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице.

E_d – расчетная энергия удара:

N=P=368,488кН – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю и принятая в проекте.

т₁ =2,6т – масса молота.

m₂ =1,04т – масса сваи и наголовника.

m₃ =0,2т – масса подбабка.

— коэффициент восстановления удара; при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем .

Молот, с расчётной энергией E_d должен удовлетворять условию:

k_m = 6 – для железобетонных свай при трубчатом дизель-молоте С-995

Тогда расчётный отказ будет равен:

18. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов по укрупненным показателям

V_{котл.МЗ} = 18,272 м 3

V_{котл.СВ =} 16,384 м 3

№	Виды работ	Ед. изм.	Стоим., руб	Ф-т мелкого заложения		Свайный фундамент
				Объем	Ст-ть	Объем	Ст-ть
1	Разработка грунта	м 3	3,03	18,272	55,364	16,384	49,643
2	Откачка воды	м 3	40	6,281	251,24	5,632	225,28
3	Сборный бетон	м 3	29,10
4	Сборный ж/б	м 3	33,50	10,136	339,556	3,456	115,776
5	Монолит. ж/б	м 3	24	6,72	161,28	3,4	20,4
6	Бетонная под-готовка под пол	м 3	16,5	0,82	13,53	0,82	13,53
7	Сваи	м 3	63	6,48	408,24
8	Общ. стоимость	руб.	820,97	832,869

Вывод: по результатам технико-экономического сравнения более предпочтительным оказался фундамент мелкого заложения.