Контрольная работа по строительству

Пример  Запроектировать свайный фундамент под железобетонную колонну сечением 400х400 мм наружного ряда здания промышленного назначения.

Нагрузки по обрезу ростверка: 

Полы в здании бетонные по грунту. Верх ростверка располагается на отметке 234.60.

Нормативная глубина промерзания: 

Расчетная глубина промерзания: 

Подземные воды в период проведения инженерно-геологических изысканий  не обнаружены. Геологическая колонка  представлена на рис. 1.

Решение

1 Определение высоты  и глубины заложения ростверка.

Выбор конструкции и длины свай.

 

Высота ростверка под колонну определяется по формуле

где  h_к - большая сторона сечения колонны.

Принимаем 

Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения, высоты ростверка и вида грунта основания.

При строительстве на пучинистых грунтах  необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие действие сил морозного пучения на подошву ростверка (п. 8.14 [1]).

Из условия промерзания грунта, глубина заложения ростверка  должна быть:  Однако принимаем,  от отметки природного рельефа, предусмотрев противопучинистые мероприятия (устройство воздушного зазора под подошвой ростверка). Учитывая, что вертикальная планировка выполняется подсыпкой грунта (0,5 м), глубина заложения ростверка составит 

Заглубление нижнего конца свай в плотные несущие слои грунта должно быть:

- в крупнообломочные  грунты, пески гравелистые, крупные  и средней крупности, а также  пылевато-глинистые грунты с показателем  текучести   - не менее 0,5 м;

- в прочие нескальные  грунты - не менее 1,0 м.

В соответствии с инженерно-геологическими условиями принимаем призматические сваи марки С7-30, длиной 7,0 м и сечением 30х30 см. Сопряжение свай с ростверком принимаем шарнирным, путем заделки головы сваи в ростверк на 10 см. 

 

 

 

 

Рис. 1 Схема к определению  расчетной нагрузки на сваю

 

2 Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю

 

Расчетная нагрузка, допускаемая  на сваю, определяется дважды:

- по несущей способности грунта  основания (по грунту);

- по прочности материала сваи (по материалу).

Определяем расчетную нагрузку, допускаемую на сваю:

- по грунту

  где   - коэффициент условий работы сваи;

          - коэффициент надежности;

          - соответственно коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи, принимаемые по табл. 3 [1], табл. 10.1 [2], табл. 5.12 [3];

          - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл. 1 [1], табл. 10.2 [2], табл. 5.10 [3], кПа;

          А – площадь поперечного сечения сваи, м²;

          u – периметр поперечного сечения сваи, м;

          f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, зависящее от средней глубины расчетного слоя z_i и принимаемое по табл.2 [1], табл.10.3 [2], табл. 5.11 [3];

          h_i – мощность i-го слоя грунта, прорезаемого сваей (h_i ≤ 2 м).

Для забивных свай . Для песка мелкого, средней плотности при глубине погружения свай 8,6 м, R = 2507 кПа. A = 0,09 м².  u =1,2 м. Величины расчетного сопротивления f_i показаны на рис. 1.

- по материалу

  где   - коэффициент условий работы для сборных железобетонных свай при размере поперечного сечения более 200 мм;   

          - коэффициент продольного изгиба;

          - коэффициент условий работы бетона для забивных свай сечением 30х30 см, в других случаях ;           

          = 11500 кПа - призменная прочность бетона класса В20, определяемая по табл. 13 [4];   

          A = 0,09 м² – площадь поперечного сечения сваи, м²;

          R_s = 225000 кПа – расчетное сопротивление арматуры класса А - I, принимаемое по табл. 22 [4];

            – суммарная площадь сечения арматурных стержней (4    12 A - I).

Для дальнейших расчетов принимаем меньшую из расчетных  нагрузок: Р = 289 кН.

 

3 Определение числа  свай в кусте и конструирование  ростверка

 

Условное давление под  подошвой ростверка

  где  d - диаметр круглой или сторона сечения прямоугольной сваи.

Условная площадь подошвы  ростверка

Приближенный вес ростверка  и грунта на его уступах

Число свай в кусте

  где   - коэффициент, учитывающий присутствие изгибающего момента.

Принимаем 4 сваи в кусте  и конструируем ростверк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Конструирование  ростверка

 

4 Проверка фактической  нагрузки на сваи

 

Вес ростверка

Вес грунта на уступах  ростверка

Вертикальная сила в уровне подошвы  ростверка

Изгибающий момент в  уровне подошвы ростверка

Нагрузка на сваю

  где  y - расстояние от главной оси до оси рассчитываемой сваи;

         y_i - расстояние от главной оси до оси каждой сваи.

Все сваи сжаты. Максимальная нагрузка на сваю не превышает предельно  допустимую.

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 48 с.

2. Берлинов М.В. Основания и фундаменты: учебник. – М.: Высшая школа, 1988. – 319 с.

3. Основания и фундаменты: справочник / под ред. Г.И. Швецова.- М.: Высшая школа., 1991. - 383 с.

4. СНиП 2.03.01-84^*. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 77 с.