Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2022-12-20 | 16 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
i. Определение размеров фундамента
Задаемся видом песка для песчаной подушки:
Исходный грунт – супесь легкая пылеватая слабослоистая.
В качестве материала искусственного основания назначен песок средней крупности с удельным весом скелета песка 16,5 кН/м3; удельный вес твердых частиц кН/м3. Коэффициент пористости песка:
. По [4, табл. Б.18] - песок средней плотности.
По [3, прил.Б,табл. Б.1] определены характеристики песка средней крупности с e=0,61:
- удельное сцепление кПа;
- угол внутреннего трения ;
- модуль деформации МПа.
Удельный вес песка в теле подушки с учетом взвешивающего действия воды:
g sb = (g s − g w) (1- )= кН/м3.
Глубина заложения подошвы фундамента принята равной 2,05 м от уровня планировки поверхности, как для фундамента на естественном основании.
Определяем нормативное расчетное сопротивление грунта основания по [1, прил. В, табл.В.3]: .
Предварительная площадь подошвы фундамента:
По п. 5.2 [3] ширина прямоугольной подошвы фундамента:
- назначается конструктивно
Определяем фактическое расчетное сопротивление грунта R искусственного основания по прил.B [1] с учетом ширины подошвы b при глубине ее заложения d >2 м:
, где
- расчетная глубина заложения фундамента и – соответственно ширина и глубина заложения фундамента, м, которые соответствуют значению R0;
k 1 =0,125 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков,
Уточним размеры подошвы фундамента:
Принимаем ,
Таблица 11. Конструирование столбчатого фундамента на искусственном основании
Размер ступеней плитной части, м | Высота фундамента, м | Объем бетона, м3 | |
3,0×2,4×0,3 | 2,4×1,8×0,3 | 1,5 | 5,35 |
|
Рис. 11. Конструкция столбчатого фундамента на искусственном основании
Определим давление по подошве фундамента p:
Среднее давление:
С учетом момента:
Недогруз:
Т.к. при подсчете максимального момента учтено влияние моментов, примем данный недогруз достаточным.
ii. Определение размера песчаной подушки (расчет аналогичен п.5.4 [3]:
Толщина подушки в первом приближении hп = z=1,0 м.
Ширина песчаной подушки на отметке ее подошвы:
,
где –угол распределения напряжений в теле подушки.
.
Природное напряжение на уровне подошвы подушки (удельный вес песка - с учетом взвешивающего действия воды):
,
где ;
Природное напряжение на уровне подошвы фундамента:
;
Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:
;
Дополнительное вертикальное напряжение на уровне подошвы подушки:
,
где - – коэффициент, принимаемый по табл. 5.8 [1] в зависимости от относительной глубины и отношения сторон фундамента : .
Определение расчетного сопротивления грунта на уровне подошвы подушки Rz:
где
γ с 1=1,1;
γ с 2 =1,17;
k = 1,0;
M γ=1,15;
Mq =5,59;
Mc =7,95;
kz =1;
b z = 3,3м - ширина условного фундамента;
;
;
;
.
т.е. прочность грунта для расчета по деформациям не обеспечена
hп = z=1,5 м.
т.е. прочность грунта для расчета по деформациям обеспечена
Рис 12. Конструкция фундамента на песчаной подушке
iii. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
Исходные данные
г. Петрозаводск
Глубина промерзания d f =1,77 м
Размеры подошвы фундамента:
Подвал отсутствует
Грунтовые воды на глубине 1,0 м от поверхности земли
Характеристика слоев
Песок серовато-желтый пылеватый
gII=19,0 кН/м3 | Е=17 МПа | |
jII=30о | сII=0 кПа | e=1,1 |
Глина коричневато-серая пылеватая ленточная
gII=18,2 кН/м3 | Е=7,5 МПа | IL=0,45 |
jII=16о | сII=30 кПа | e=1,06 |
Суглинок серый пылеватый с линзами песка и гравия
gII=21,5 кН/м3 | Е=22 МПа | IL=0,31 |
jII=24о | сII=40 кПа | e=0,42 |
Песок средней крупности e=0,61:
|
gII=16,5 | Е=34 МПа | |
jII=36,2о | сII=1,4 кПа | e=0,61 |
Среднее давление под подошвой фундамента: p=404,2 кПа.
Расчет осадки
1. Разбиваем основание на элементарные слои на глубину» . Мощность элементарного слоя (максимальная):
- соотношение сторон плиты фундамента.
2. Определяем вертикальные напряжения от внешней нагрузки σ z p на границах слоев под центром подошвы фундамента (п.5.6.32 [1]):
, где
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ1= 2z / b;
р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа.
Расчет сведен в табл. 10.
3. Определяем σ zg вертикальное напряжение от собственного веса грунта σ zg в характерных точках:
- на уровне грунтовых вод:
- под подошвой фундамента:
В точках под подошвой фундамента:
Дальнейший расчет сведен в табл. 12.
4. Определяем напряжение σ zγ от веса выбранного при отрывке котлована грунта в характерных точках (п.5.6.33 [1]):
,
где
— вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы;
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ2= 2z / bк,
где
- ширина котлована.
- длина котлована.
Расчет сведен в табл. 12.
Точка | Слой | z, м | σ zg, кПа | ξ1 | α1 | σ zp, кПа | ξ2 | α2 | σzg, кПа | |
0 | ПП | 0 | 27,5 | 0,000 | 1,000 | 404,2 | 0,0 | 1,000 | 27,5 | |
1 | 0,5 | 32,7 | 0,370 | 0,981 | 388,2 | 0,2 | 0,983 | 32,2 | ||
2 | 1 | 37,9 | 0,741 | 0,970 | 362,1 | 0,4 | 0,960 | 36,4 | ||
3 | 1,5 | 40 | 0,889 | 0,807 | 300,0 | 0,5 | 0,931 | 25,6 | ||
4 | 2 | 2,1 | 47,5 | 1,556 | 0,538 | 184,9 | 0,9 | 0,792 | 21,8 | |
5 | 3 | 54,9 | 2,222 | 0,345 | 115,5 | 1,3 | 0,629 | 17,3 | ||
6 | 3,9 | 62,4 | 2,889 | 0,231 | 75,1 | 1,7 | 0,489 | 13,5 | ||
7 | 4,2 | 64,9 | 3,111 | 0,211 | 65,6 | 1,8 | 0,452 | 12,4 | ||
8 | 5,1 | 75,5 | 3,778 | 0,152 | 47,2 | 2,2 | 0,353 | 9,7 | ||
9 | 3
| 6 | 86,1 | 4,444 | 0,113 | 35,1 | 2,6 | 0,280 | 7,7 | |
10 | 6,9 | 96,6 | 5,111 | 0,086 | 27,1 | 2,9 | 0,226 | 6,22 | ||
11 | 7,2 | 100 | 5,333 | 0,067 | 13,2 | 3,1 | 0,206 | 5,68 | ||
5. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи (п. 5.6.41 [1]):
Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Hc, где выполняется условие
6. Определяем средние напряжения (п 5.6.31 [1]) в пределах сжимаемой толщи:
σzp,i — среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента:
|
;
;
Расчет сведен в табл. 12.
σzγ,i — среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта, аналогично:
;
;
;
Расчет сведен в табл. 12.
7. Определяем осадку основания фундаментов (п. 5.6.31 [1]):
Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяют методом послойного суммирования по формуле:
где - безразмерный коэффициент, равный 0,8 (учитывает отсутствие бокового расширения грунта);
- толщина i-го слоя грунта, см, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, кПа;
— число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Из приложения Д [1] для производственных многоэтажных зданий с полным железобетонным каркасом с устройством монолитных перекрытий:
- осадка при использовании столбчатого фундамента на естественном основании на самом нагруженном участке имеет допустимое значение.
σ zp , i , кПа | σzg ,i кПа | h i, см | Ei, кПа | |||
404,2 | 27,5 | 50 | 30000 | 0,305 | 0,008 | |
388,2 | 32,2 | 50 | 30000 | 0,294 | 0,009 | |
362,1 | 36,4 | 50 | 30000 | 0,107 | 0,003 | |
300,0 | 25,6 | 90 | 7500 | 1,459 | 0,046 | |
184,9 | 21,8 | 90 | 7500 | 0,919 | 0,038 | |
115,5 | 17,3 | 90 | 7500 | 0,575 | 0,030 | |
75,1 | 13,5 | 30 | 7500 | 0,144 | 0,008 | |
65,6 | 12,4 | 90 | 22000 | 0,119 | 0,007 | |
47,2 | 9,7 | 90 | 22000 | 0,085 | 0,006 | |
35,1 | 7,7 | 90 | 22000 | 0,043 | 0,003 | |
|
|
| S= | 4,162 см | ||
Таблица 12. Расчет осадки фундамента на исскуственном основании (столбчатый фундамент)
Расчет затрат на возведение фундамента на песчаной подушке
Наименование работ | Стоимость одной единицы, руб. | Необходимый объем работ | Стоимость на конструкцию, руб. | |
Разработка грунтов 1-й и 2-й группы в отвал экскаваторами «обратная лопата» | 29,4 (коэф.1,2) | 94,37 | 3329,4 | |
Уплотнение песка пневматическими трамбовками | 12,4 | 81 | 1004,4 | |
Водоотлив из котлована | 210,1 (коэф. 1,25) | 39,8 | 10452,5 | |
Укладка блоков и плит столбчатых фундаментов при глубине котлована менее 4 м и массе конструкции до 0,5 т | 372,4 | 3 | 1117,2 | |
Изготовление жб фундамента общего назначения под колонны | 1076,5 | 3,81 | 4101,5 | |
Стоимость тяжелого бетона класса В15 на один фундамент | 560,0 | 3,81 | 2133,6 | |
Стоимость песка средней крупности | 12,4 | 94,37 | 1170,2 | |
Итого
| 23308,8 |
2. Расчет фундаментов по основному варианту
A. Фундамент №1
i. Определение размеров фундамента
Исходные данные:
подвал отсутствует;
1,8 ×0,9 - размеры колонны в плане;
- глубина заложения фундамента;
примем
где
γ с 1=1,1
γ с 2 =1,17
k = 1,0
M γ=1,15
Mq =5,59
Mc =7,95
kz =1
b= b1= 5,4 м;
;
;
.
При этом значении R найдем значение b:
примем
примем
Подколонник площадью сеч.: 1,8×0,9 м
Таблица 13. Конструирование столбчатого фундамента
Размер ступеней плитной части, м | Высота фундамента, м | Объем бетона, м3 | |
4,2×3,0×0,3 | 3×2,1×0,3 | 1,5 | 6,64 |
в) Проверка давления
- вес фундамента;
Среднее давление:
С учетом момента:
Недогруз:
Принимаем фундамент шириной
ii. Расчет осадки методом послойного суммирования
Исходные данные
г. Петрозаводск
Глубина промерзания d f =1,77 м
Размеры подошвы фундамента:
Подвал отсутствует
Грунтовые воды на глубине 1,0 м от поверхности земли
Характеристика слоев
Песок серовато-желтый пылеватый
gII=19,0 кН/м3 | Е=17 МПа | |
jII=30о | сII=0 кПа | e=1,1 |
Глина коричневато-серая пылеватая ленточная
gII=18,2 кН/м3 | Е=7,5 МПа | IL=0,45 |
jII=16о | сII=30 кПа | e=1,06 |
Суглинок серый пылеватый с линзами песка и гравия
gII=21,5 кН/м3 | Е=22 МПа | IL=0,31 |
jII=24о | сII=40 кПа | e=0,42 |
Среднее давление под подошвой фундамента: p=182 кПа.
Расчет осадки
1. Разбиваем основание на элементарные слои на глубину» . Мощность элементарного слоя (максимальная):
- соотношение сторон плиты фундамента.
2. Определяем вертикальные напряжения от внешней нагрузки σ z p на границах слоев под центром подошвы фундамента (п.5.6.32 [1]):
, где
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ1= 2z / b;
р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа.
Расчет сведен в табл. 14.
3. Определяем σ zg вертикальное напряжение от собственного веса грунта σ zg в характерных точках:
- на уровне грунтовых вод:
- под подошвой фундамента:
В точках под подошвой фундамента:
Дальнейший расчет сведен в табл. 14.
4. Определяем напряжение σ zγ от веса выбранного при отрывке котлована грунта в характерных точках (п.5.6.33 [1]):
,
где
— вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы;
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ2= 2z / bк,
|
где
- ширина котлована.
- длина котлована.
.
Расчет сведен в табл. 14
Таблица 14. Расчет напряжений в характерных точках под подошвой фундамента на естественном основании
Точка | h, м | z, м | σ zg, кПа | ξ1 | α1 | σ zp, кПа | ξ2 | α2 | σzg, кПа | |
0 | 0,0 | 0,0 | 29 | 0,000 | 1,000 | 182,0 | 0,000 | 1,000 | 29 | |
1 | 0,95 | 0,95 | 37 | 0,727 | 0,857 | 156,0 | 0,453 | 0,959 | 26,5 | |
2 | 1,0 | 1,95 | 45,3 | 1,333 | 0,607 | 110,5 | 0,830 | 0,802 | 22,5 | |
3 | 1,0 | 2,95 | 53,6 | 1,939 | 0,407 | 74,0 | 1,208 | 0,628 | 18 | |
4 | 1,0 | 3,95 | 61,9 | 2,546 | 0,281 | 51,1 | 1,585 | 0,482 | 14 | |
5 | 1,0 | 4,95 | 73,7 | 3,152 | 0,200 | 36,4 | 1,962 | 0,373 | 11 | |
6 | 1,0 | 5,95 | 85,4 | 3,758 | 0,149 | 27,2 | 2,340 | 0,292 | 8,7 | |
7 | 1,0 | 6,95 | 97,2 | 4,364 | 0,115 | 20,9 | 2,717 | 0,233 | 7,0 | |
8 | 1,0 | 7,95 | 109 | 4,970 | 0,091 | 16,5 | 3,094 | 0,188 | 5,7 |
5. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи (п. 5.6.41 [1]):
Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Hc, где выполняется условие
6. Определяем средние напряжения (п 5.6.31 [1]) в пределах сжимаемой толщи:
σzp,i — среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента:
;
;
Расчет сведен в табл. 15.
σzγ,i — среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта, аналогично:
;
;
Дальнейший расчет сведен в табл. 15.
7. Определяем осадку основания фундаментов (п. 5.6.31 [1]):
Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяют методом послойного суммирования по формуле:
где - безразмерный коэффициент, равный 0,8 (учитывает отсутствие бокового расширения грунта);
- толщина i-го слоя грунта, см, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, кПа. В нашем случае принимаем
— число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Расчет производится только в пределах сжимаемой толщи
Из приложения Д [1] для производственных многоэтажных зданий с полным железобетонным каркасом с устройством монолитных перекрытий:
σ zp , i , кПа | σzg ,i кПа | h i, см | Ei, кПа | ||
169 | 27,7 | 120 | 17000 | 0,802 | 0,03 |
133,3 | 24,5 | 100 | 7500 | 1,163 | 0,052 |
92,3 | 20,3 | 100 | 7500 | 0,774 | 0,042 |
62,6 | 16 | 100 | 7500 | 0,504 | 0,033 |
43,7 | 12,5 | 100 | 22000 | 0,116 | 0,009 |
31,8 | 9,82 | 100 | 22000 | 0,082 | 0,007 |
|
|
| S= | 3,614 см |
- осадка при использовании столбчатого фундамента на естественном основании на самом нагруженном участке имеет допустимое значение.
Таблица 15. Расчет осадки фундамента на естественном основании (столбчатый фундамент)
B. Фундамент №2
i. Определение размеров фундамента
Исходные данные:
подвал отсутствует;
1,8 ×0,9 - размеры колонны в плане;
- глубина заложения фундамента;
примем
При этом значении R найдем значение b:
Примем b=2,1м
Примем b2= 2,4м
Подколонник площадью сеч.: 1,8×0,9 м
Таблица 13. Конструирование столбчатого фундамента
Размер ступеней плитной части, м | Высота фундамента, м | Объем бетона, м3 |
3,6×2,4×0,3 | 1,2 | 4,05 |
Проверка давления
- вес фундамента;
Среднее давление:
С учетом момента:
Недогруз:
Уменьшим подошву фундамента
Таблица 13. Конструирование столбчатого фундамента
Размер ступеней плитной части, м | Высота фундамента, м | Объем бетона, м3 |
2,4×1,8×0,3 | 1,5 | 2,75 |
Проверка давления
- вес фундамента;
Среднее давление:
С учетом момента:
Недогруз:
Поскольку на фундамент действует только нормальное усилие, примем недогруз допустимым.
ii. Расчет осадки методом послойного суммирования
Исходные данные
г. Петрозаводск
Глубина промерзания d f =1,77 м
Размеры подошвы фундамента:
Подвал отсутствует
Грунтовые воды на глубине 1,0 м от поверхности земли
Характеристика слоев
Песок серовато-желтый пылеватый
gII=19,0 кН/м3 | Е=17 МПа | |
jII=30о | сII=0 кПа | e=1,1 |
Глина коричневато-серая пылеватая ленточная
gII=18,2 кН/м3 | Е=7,5 МПа | IL=0,45 |
jII=16о | сII=30 кПа | e=1,06 |
Суглинок серый пылеватый с линзами песка и гравия
gII=21,5 кН/м3 | Е=22 МПа | IL=0,31 |
jII=24о | сII=40 кПа | e=0,42 |
Среднее давление под подошвой фундамента: p=222,1 кПа.
Расчет осадки
1. Разбиваем основание на элементарные слои на глубину» . Мощность элементарного слоя (максимальная):
- соотношение сторон плиты фундамента.
2. Определяем вертикальные напряжения от внешней нагрузки σ z p на границах слоев под центром подошвы фундамента (п.5.6.32 [1]):
, где
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ1= 2z / b;
р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа.
Расчет сведен в табл. 14.
3. Определяем σ zg вертикальное напряжение от собственного веса грунта σ zg в характерных точках:
- на уровне грунтовых вод:
- под подошвой фундамента:
В точках под подошвой фундамента:
Дальнейший расчет сведен в табл. 14.
4. Определяем напряжение σ zγ от веса выбранного при отрывке котлована грунта в характерных точках (п.5.6.33 [1]):
,
где
— вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы;
— коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины ξ2= 2z / bк,
где
- ширина котлована.
- длина котлована.
.
Расчет сведен в табл. 14
Точка | h, м | z, м | σ zg, кПа | ξ1 | α1 | σ zp, кПа | ξ2 | α2 | σzg, кПа | |
0 | 0,0 | 0,0 |
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!