Основания и фундаменты

 

Условие  выполняется ( кН/м² кН/м²), нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине 2,86м от подошвы фундамента.

Суммарная осадка фундамента: мм

По СНиП «Основания зданий и сооружений», для соответствующего типа здания средняя осадка составляет S_u=100мм > S=20,63мм - осадка фундамента находится в пределах допустимой.

Сравним полученные  относительные  осадки с допустимыми:

- по СНиП 2.02.01-83* прил. 4-условие  выполняется.

 

 

4. Проектирование  свайного фундамента под наружную  стену

Для свайного фундамента используем свай трения (висячие сваи)  квадратного сечения, цельные, с поперечным армированием ствола сваи по ГОСТ 19804-91 (2003) «Сваи железобетонные технические условия». Принимаем сваю С30.30-AV

b=300мм;  l=3000мм

Висячие забивные сваи погружаем  без выемки грунта.

 

 

 

 

 

Расчет по несущей способности

Расчетное сопротивление  по грунту: ; где

- несущая способность сваи: ;

g_c - коэффициент условий работы сваи в грунте, g_c = 1;

- площадь опирания сваи на грунт: (м²)

- наружный периметр поперечного  сечения сваи: (м)

(кН/м²) - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (глина);

- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;

- коэффициент условий работы  грунта на боковой поверхности  сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

 

 

 

Определяем расчетное  сопротивление по боковой поверхности сваи:

м             м                     кН/м²         

м            м                 кН/м²                  

(кПа)

Коэффициент надежности при определении несущей способности сваи расчетом по СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

(кПа)

 Расчетное сопротивление  по материалу:  F_h2=γ_с∙(R_б∙А_б+R_s∙A_s); где

        R_б- сопротивление бетона 8,5 МПа для бетона марки В15

        А_б- площадь бетона 0,09м² для сваи 300×300 мм

        R_s- сопротивление арматуры 250 МПа для стали АV

        А_s-площадь арматуры 4,9 см² принимаем 4 25 мм (А_s=πR²)   

F_h2=1∙(0,85∙900+25∙4∙4,9)=1255 (кН)

Расчетное сопротивление  по материалу  для сваи трения больше расчетного сопротивления по грунту, следовательно, для дальнейших расчетов принимаем кПа.

Количество свай фундамента на 1п.м. свайной ленты: (шт.)

 

4.1. Конструирование ростверка

Ширина свайной ленты 0,6. Высота ростверка 500мм.

Минимальное расстояние между центрами свай , расстояние от края заделки сваи до края ростверка составляет 150мм.

Нагрузка на одну сваю: ;

Суммарная нагрузка на обрез  фундамента для расчета по I группе предельных состояний: (кН)

Нагрузка на одну сваю: (кН)

Прочность фундамента обеспечена, т.к. несущая способность сваи больше величины нагрузки на нее: кН> кН

Расчет по несущей  способности закончен. Несущая способность  фундамента под наружную стену обеспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. Расчет по  деформациям

 Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия: .

- совместная деформация основания  и сооружения

- предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Осадка  ленточных свайных фундаментов с двухрядным расположением свай (при расстоянии между сваями ): ;

Погонная нагрузка на свайный фундамент  , с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху — поверхностью планировки; с боков — вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу — плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

(кН)

Значение модуля деформации МПа;

Коэффициент Пуассона для глин в пределах сжимаемой толщи;

Коэффициент , принимаемый по номограмме в зависимости от коэффициента Пуассона , приведенной ширины фундамента:

 (b — ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай;

h — глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи (H_c — глубина сжимаемой толщи).

Тогда коэффициент

Осадка свайного фундамента: (мм)

По СНиП «Основания зданий и сооружений» для соответствующего типа здания средняя осадка составляет S_u=100мм > S=6,00мм - осадка фундамента находится в пределах допустимой.

 

 

 

 

5. Проектирование  свайного фундамента под внутреннюю  стену

Для свайного фундамента используем свай трения (висячие сваи)  квадратного сечения, цельные, с поперечным армированием ствола сваи по ГОСТ 19804-91 (2003) «Сваи железобетонные технические условия». Принимаем сваю С30.30-AV

b=300мм;  l=3000мм

Висячие забивные сваи погружаем без выемки грунта

 

 

 

 

 

 

Расчет по несущей  способности

Расчетное сопротивление по грунту: ; где

- несущая способность сваи: ;

g_c - коэффициент условий работы сваи в грунте, g_c = 1;

- площадь опирания сваи на  грунт:  (м²)

- наружный периметр поперечного  сечения сваи: (м)

(кН/м²) - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

- коэффициент условий работы  грунта под нижним концом сваи;

- коэффициент условий работы  грунта на боковой поверхности  сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

 

Определяем расчетное  сопротивление по боковой поверхности  сваи:

м             м                     кН/м²         

м            м                 кН/м²                  

(кПа)

Коэффициент надежности при определении несущей способности сваи расчетом по СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

(кПа)

 Расчетное сопротивление  по материалу:  F_h2=γ_с∙(R_б∙А_б+R_s∙A_s); где

        R_б- сопротивление бетона 8,5 МПа для бетона марки В15

        А_б- площадь бетона 0,09м² для сваи 300×300 мм

        R_s- сопротивление арматуры 250 МПа для стали АV

        А_s-площадь арматуры 4,9 см² принимаем 4 25 мм (А_s=πR²)                                                                   

F_h2=1∙(0,85∙900+25∙4∙4,9)=1255 (кН)

Расчетное сопротивление  по материалу  для сваи трения больше расчетного сопротивления по грунту, следовательно, для дальнейших расчетов принимаем кПа

Количество свай фундамента на 1п.м. свайной ленты: (шт.)

 

5.1. Конструирование ростверка

Ширина свайной ленты 0,6. Высота ростверка 500мм.

Минимальное расстояние между центрами свай , расстояние от края заделки сваи до края ростверка составляет 150мм.

Нагрузка на одну сваю: ;

Суммарная нагрузка на обрез  фундамента для расчета по I группе предельных состояний: (кН)

Нагрузка на одну сваю: (кН)

Прочность фундамента обеспечена, т.к. несущая способность сваи больше величины нагрузки на нее: кН> кН

Расчет по несущей  способности закончен. Несущая способность  фундамента под наружную стену обеспечена.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2. Расчет по  деформациям

 Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия: .

- совместная деформация основания  и сооружения

- предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Осадка  ленточных свайных фундаментов с двухрядным расположением свай (при расстоянии между сваями ): ;

Погонная нагрузка на свайный фундамент , с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху — поверхностью планировки; с боков — вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу — плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

(кН)

Значение модуля деформации МПа;

Коэффициент Пуассона для песка в пределах сжимаемой толщи;

Коэффициент , принимаемый по номограмме в зависимости от коэффициента Пуассона , приведенной ширины фундамента:

 (b — ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай;

 h — глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи (H_c — глубина сжимаемой толщи).

Тогда коэффициент 

Осадка свайного фундамента: (мм)

По СНиП «Основания зданий и сооружений» для соответствующего типа здания средняя осадка составляет S_u=100мм > S=11,56мм - осадка фундамента находится в пределах допустимой.

 

 

 

 

6. Производство работ при устройстве свайного фундамента

Планировка  площадки

 Сначала на строительной  площадке необходимо удалить  деревья, пни, кустарники, строительный  мусор и т.д. Ценные деревья и кустарники, мешающие строительным работам, выкопать и пересадить на новое место, либо в охранную зону на территории строительной площадки.

Плодородный слой почвы  срезать и переместить бульдозером  в охранную зону на территории строительной площадки. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, загрязнения, размыва и выветривания.

Необходимо разработать  траншеи до уровня подошвы ростверка, затем погрузить сваи и устроить ростверк на подготовленное песчаное основание и подсыпать грунт до уровня планировки.

Оборудование для погружения свай

Выбор свайного оборудования для погружения забивных свай производится на основе указаний СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» на производство свайных работ, а также номенклатуры сваебойного оборудования.

  Погружение  свай

В начале производства работ  по забивке свай следует забить 9 пробных с регистрацией числа ударов на каждый метр погружения. Результаты измерений должны фиксироваться в журнале работ.

В конце погружения, когда  фактическое значение отказа близко к расчетному, производят его измерение. Отказ свай в конце забивки  или при добивке следует измерять с точностью до 0,1см.

Сваи с отказом больше расчетного должны подвергаться контрольной добивке после „отдыха" их в грунте в соответствии с ГОСТ 5686-78. В том случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный, проектная организация должна установить необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой и корректировки проекта свайного фундамента или его части.

 

Устройство  ростверка

Работам по устройству ростверков должна предшествовать приемка заглубленных в грунт и срезанных на проектном  уровне свай.

Сваи с поперечными  и наклонными трещинами шириной  раскрытия более 0,3мм должны быть усилены железобетонной обоймой с толщиной стенок не менее 100мм или заменены.

В случае недобивок свай (величина технологических недобивок, допускаемых нормативами – 0,5м) или  повреждения голов при забивке, головы свай должны срезаться методами, исключающими нарушение защитного слоя бетона сваи ниже ее среза.

 Не допускается  незаполненный раствором промежуток  между ростверком и оголовком  сваи.

 Возможность нагружения  выполненных монолитных конструкций  свайных ростверков фундаментов  должна решаться в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01-87.

При поломке свай и  в случае вынужденного погружения ниже проектной отметки следует по согласованию с проектной организацией нарастить их монолитным железобетоном.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Список использованной литературы:

1. СНиП  2.02.01-83 «Основания  зданий и сооружений»

2. СНиП 2.02.03-85 «Свайные  фундаменты»

3. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки  и воздействия»

4. СНиП  23-01-99 «Строительная  климатология»

5. Берлинов М. В., Ягупов  Б. А., Примеры расчета оснований  и фундаментов: Учеб. для техникумов. – М.: Стройиздат, 1986

6. Пилягин А.В., Проектирование  оснований и фундаментов зданий  и сооружений: Учебное пособие.  – М.: Издательство Ассоциации  строительных ВУЗов, 2006

7. Справочник строителя:  Справочник: В 2т. Т. 2., Под общ. ред. Ю. Гетлинг – Свердловск: Свердловское книжное издательство, 1963

8. Ягупов, Б.А. Строительное  дело: Учеб. для техникумов. – М.: Стройздат, 1988

9. Гаевой А.Ф., Усик  С.А. Курсовое и дипломное проектирование. Промышленные и гражданские здания: Учеб. пособие для техникумов – Л.: Стройиздат, 1987