лестницы и коридоры

Междуэтажные перекрытия

по II гр. пред. сост. 4, 1∙ (3, 150 + 1, 560)∙ 8 = 154, 49 кН;

по I гр. пред. сост. 4, 6∙ (3, 150 + 1, 560)∙ 8 = 173, 33 кН;

Перегородки

по II гр. пред. сост. 0, 3∙ 3, 150∙ 8 = 7, 56 кН;

по I гр. пред. сост. 0, 36∙ 3, 150∙ 8 = 9, 07 кН;

Снег

по II гр. пред. сост. (3, 150 + 1, 560)∙ 0, 798 = 3, 75 кН;

по I гр. пред. сост. (3, 150 + 1, 560)∙ 2, 16 = 10, 17 кН;

Служебные помещения

по II гр. пред. сост. 3, 150∙ 0, 665∙ 8 = 16, 76 кН;

по I гр. пред. сост. 3, 150∙ 1, 322∙ 8 = 33, 31 кН;

лестницы и коридоры

по II гр. пред. сост. 1, 560∙ 0, 95∙ 8 = 11, 86 кН;

по I гр. пред. сост. 1, 560∙ 1, 983∙ 8 = 24, 75 кН

4. Варианты конструктивного решения основания и фундаментов.

Для сравнения принимаем следующие варианты фундаментов:

1) сборный ленточный на естественном основании;

2) свайный фундамент.

Для сравнения выбираем сечение с максимальной нагрузкой и .

4.1. Определение ширины подошвы ленточного фундамента.

Рис. 4.1. Расчетная схема к определению ширины подошвы фундамента.

Ширину подошвы фундамента определяем по формуле: (м) (4.1), где

- расчетная нагрузка по 2 предельному состоянию, действующая на обрезе фундамента.

- среднее значение веса грунта и материала на его уступах.

- глубина заложения фундаментов.

- расчетное сопротивление грунта, расположенное под подошвой фундамента.

(кПа) (4.2), где

- коэффициент условия работы, принимаемый по табл. 3 СНиП «Основания зданий и сооружений».

- коэффициент, учитывающий способ определения характеристик прочности; – т.к. прочностные характеристики () определяются испытанием

M_γ , M_g, M_с – коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиПа 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» в зависимости от угла внутреннего трения; угол внутреннего трения ИГЭ №1 22º, тогда M_γ = 0, 61; M_g = 3, 44; M_с= 6, 04;

- коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента ().

– удельный вес грунта под подошвой фундамента;

– удельный вес грунта выше подошвы фундамента.

– приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала до подошвы;

(м) (4.3), где

- толщина слоя грунта выше подошвы фундамент со стороны пола подвала.

- толщина конструкций пола подвала.

- расчетное значение удельного веса конструкций пола подвала.

- удельное сцепление грунта.

– глубина подвала.

Решая совместно уравнения 4.1 и 4.2 получаем:

(4.4), где (4.4),

Находим ширину подошвы фундамента в сечении.

Сечение 1-1.

Сечение 2-2.

Сечение 3-3.

Сечение 4-4.

Сечение 5-5.

Сечение 6-6.

Сечение 7-7.

4.1.1. Конструирование ленточного фундамента и сборных ж/б элементов.

Определив ширину фундамента, выбираем стандартную фундаментную плиту по ГОСТ 135-80-85, а по ГОСТ 135-79-79 в зависимости от толщины стены подбираем марку фундаментных блоков.

Сечение 1-1.

Принимаем плиту ФЛ 28.24:

Принимаем блок: ФБС 24.6.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

ФБС 24.6.6-Т:

Сечение 2-2.

Принимаем плиту ФЛ 28.24.

Принимаем блок: ФБС 24.6.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

Сечение 3-3.

Принимаем плиту ФЛ 28.24.

Принимаем блок: ФБС 24.4.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

ФБС 24.4.6-Т:

Сечение 4-4.

Принимаем плиту ФЛ 28.24.

Принимаем блок: ФБС 24.6.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

Сечение 5-5.

Принимаем плиту ФЛ 20.24:

Принимаем блок: ФБС 24.4.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

Сечение 6-6.

Принимаем плиту ФЛ 28.24.

Принимаем блок: ФБС 24.6.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

Сечение 7-7.

Принимаем плиту ФЛ 20.24.

Принимаем блок: ФБС 24.6.6-Т – 4 штуки; 200 мм – кирпичная кладка.

4.1.2. Проверка напряжений под подошвой фундамента.

Основное условие, которое должно выполняться при проектировании фундаментов , где - среднее давление под подошвой фундамента принятых размеров, находится по формуле (4.2).

где – нагрузка на обрезе фундамента;

– расчетное значение веса фундамента на 1 м.п.;

– расчетное значение веса грунта на уступах фундамента на 1 м.п.

– ширина подошвы фундамента в выбранном сечении.

где – вес плиты на 1 м.п.;

– вес фундаментного блока на 1 м.п.;

– вес кирпичной кладки на 1 м.п.

, где

Сечение 1-1.

кПа

Сечение 2-2.

Сечение 3-3.

Сечение 4-4.

Сечение 5-5.

Сечение 6-6.

Сечение 7-7.

5. Определение осадки грунтового основания методом послойного суммирования.

Выбираем сечение с максимальной нагрузкой . Сечение 3-3: .

1. Толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои , где – ширины подошвы фундамента в выбранном сечении.

2. Определяется расстояние от подошвы фундамента до верхней границы каждого слоя (м).

3. Определяется напряжение от собственного веса грунта, действующего в уровне подошвы фундамента .

4. Определяется напряжение от собственного веса грунта на границе выделенных элементарных слоев грунта .

5. Строится эпюра вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюра ).

6. Определяется напряжение от собственного веса грунта на границе элементарных слоев.

7. Определяется дополнительное вертикальное напряжение на границе элементарных слоев

, где

по таблице СНиП «Основания зданий и сооружений».

8. Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений .

9. Определяется граница сжимаемой толщи .

10. Строим эпюру .

11. Определяем среднее напряжение в элементарных слоях .

12. Определяется величина осадки основания как сумма осадок элементарных слоев , где

– безразмерный коэффициент =0, 8 для всех слоев;

– модуль деформации i-ого слоя грунта;

– дополнительное давление i-ого элементарного слоя.

При расчете осадки должно выполняться условие где – величина совместной деформации основания и сооружения определяется расчетом;

– предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

.

6. Фундаменты на забивных призматических сваях.

6.1. Выбор конструкции и длины свай.

Длину сваи выбираем с учетом инженерно-геологических условий строительства и глубины заложения ростверка. Нижний конец сваи погружают на 1-2 метра в ниже лежащий более прочный слой грунта. Глубину заложения подошвы ростверка назначают в зависимости от конструктивных особенностей здания, то есть наличия подвала и высоты ростверка. Принимаем высоту ростверка 0, 5 м, а расстояние от пола подвала до верха ростверка 0, 2 м.

Рис.6.1. Расчетная схема к определению несущей способности сваи

Длину свай выбираем с учетом инженерно-геологических условий, глубины ростверка. Нижний конец сваи заглубляется на 1 – 2 м в нижележащий более плотный слой грунта. Глубина заложения подошвы ростверка назначается в зависимости от конструктивных особенностей и высоты ростверка. Принимаем высоту ростверка 0, 5 м, расстояние от пола подвала до верха ростверка 0, 2 м.

Принимаем призматические забивные сваи квадратного сечения ;

С6 – 30.

Несущая способность забивной висячей сваи определяется как сумма несущей способности сваи под острием и несущей способностью по боковой поверхности.

, где - коэффициент работы сваи в грунте.

, где - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи.

кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.

- площадь поперечного сечения.

кн.

, где - периметр сваи.

- коэффициент работы грунта на боковые поверхности.

- расчетное сопротивление элементарного слоя грунта на боковую поверхность.

- максимальная толщина элементарного слоя.

Тип грунта	, м		, м
Суглинок твердый (JL= -0, 167)	3, 775	51, 875	1, 35	1, 0	70, 03
5, 125	56, 25	1, 35	1, 0	75, 94
6, 475	58, 95	1, 35	1, 0	79, 58
Глина полутвердая (JL= 0, 043)	8, 125	62, 187	1, 95	1, 0	121, 26
∑ 346, 81

кн.

кн.

6.2. Нагрузка, допускаемая на сваю.

где – коэффициент надежности.

Предварительно принимаем шаг - однорядное расположение.

Расстояние между сваями:

где – допускаемая нагрузка на сваю;

– расчетная нагрузка с учетом веса ростверка и грунта на его уступах.

где – расчетная нагрузка на обрезе фундамента;

– расчетная нагрузка на 1 п.м:

, где

– вес грунта на уступах ростверка.

- однорядное расположение.

7. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.

№ п/п	Виды работ	Ед. изм.	Нормативы на ед. изм.	Сборный ленточный фундамент	Свайный фундамент
Стоим (руб)	Трудоем. (ч/час)	Объем раб.	Стоим. (руб.)	Трудоем (ч/час)	Объем раб.	Стоим. (руб.)	Трудоем (ч/час)
	Разработка грунта 1 групп. экскаваторов		0, 131	0, 006	9, 8	1, 28	0, 058	10, 92	1, 43	0, 065
	Монтаж ж/б ф-ых плит		51, 40	0, 331	1, 4	71, 96	0, 463	–	–	–
	Погружение свай		60, 82	1, 457	–	–	–		60, 82	1, 457
	Устройство монолитных ростверков		37, 08	1, 426	–	–	–	0, 3	11, 12	0, 43
	Засыпка пазух		0, 015	–	4, 72	0, 07	–	5, 62	0, 084	–
	Бетонный подст. слой		34, 73	2, 28	–	–	–	0, 08	2, 78	0, 18
Итого:	73, 31	0, 521		76, 234	2, 132

Виды работ, не включенные в расчет, одинаковы.

Вывод: более экономичным является сборный ленточный фундамент.

Литература.

1. ГОСТ 25100-96. Грунты. Классификация.-М.: Госстандарт, 1982.-18с.

2. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1998.-40с.

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

4. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП. 2000.-76c.

5. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.-М. / Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП, 2000.-76с.

6. Канаков Г.В., Прохоров В.Ю., Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий. Учебно-методическое пособие. Н. Новгород.: ННГАСУ.-70с.