b - безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 5. 3[3] в зависимости от отношения
Угловая свая заходит в плане за грани подколонника на 50 мм, т.е. проверку на продавливание производить не требуется.
Прочность плиты ростверка на продавливание обеспечена.
3.2.5 Выбор сваебойного оборудования и определение отказа сваи
Определяем минимальную энергию удара Э =1.75*a*Р
где a - эмпирический коэффициент (a = 0.025 кДж / кН); Р – расчётная допустимая нагрузка на сваю, кН
Э = 1.75* 0.025 *342.95 = 15.0 кДж
По табл. 26 [ 3] принимаем трубчатый дизель- молот С-995 с водяным охлаждением и характеристиками:
-масса ударной части 1250 кг
- высота подскока 2800 мм
- энергия удара 19.0 кДж
- число ударов в 1 мин -44
- масса молота с кошкой 2600 кг
- габариты 720*520*3955 мм
Производим проверку пригодности принятого молота по условию
(Gh + GB) / Эр£km
где Эр – расчётная энергия удара, Дж; Gh – полный вес молота, Н; GB – вес сваи, наголовника и подбабка, Н
GB = 0.30*0.30*7*25 + 2 + 1 =18.75 кН
Эр = 0.9* Gh’ * hm
где Gh’ – вес ударной части молота, кН; hm – фактическая высота падения ударной части молота, м
Эр = 0.9* 12.5 * 2.8 =31.5 кДж
(26+ 18.75) / 31.5 =1.42 £ 6, т.е. условие выполняется.
Для контроля несущей способности свайных фундаментов и окончательной оценки применимости выбранного молота, определяем отказ сваи.
Sa =h* A *Ed *(m1 + e2*(m2+ m3)) / [ Fd /M *(Fd /M + h * A)* (m1 + m2 + m3)]
где h - коэффициент для свай из железобетона (h = 1500 кН/м2 по табл. 10[8]); А – площадь поперечного сечения сваи, м2; Еd – расчётная энергия удара молота, кДж; Fd – несущая способность сваи, кН; М – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным 1; m1, m2, m3 – вес соответственно молота, сваи с наголовником и подбабка, кН; e2 – коэффициент восстановления удара (e2 = 0.2).
Sa = 1500 * 0.09* 31.5*(26+0.2* 18.75) =0.01 м > Sапр = 0.002 м
(403.82* (403.82 + 1500* 0.09)*(26+18.75))
Условие выполняется.
4. Технико-экономическое сравнение вариантов
Укрупнённые единичные расценки на земляные работы, устройство фундаментов принимаем по табл. 27 [3].
Таблица 4. Технико–экономическое сравнение вариантов
| № вар. | Наименование работ | Ед. изм. | Стоим. ед., руб | Объём | Стоимость всего, руб |
| 1. рис. 11а | 1. разработка грунта при глубине выработки 1.75 м и ширине котлована 3.7 м: 3.6 + 2.7*7%/ 1*100% 2. крепление стенок котлована досками при Нк= 2.0 м 3. устройство монолитного фундамента выс. 1.5 м | м3 | 3,789 | 23.96 | 90.78 |
| м2 | 0,85 | 29.6 | 25.16 | ||
| м3 | 31,0 | 3.87 | 119.97 | ||
| Итого | S235.91 | ||||
| 2 Рис.11б | 1. разработка грунта при глубине выработки 1,2 м и ширине котлована 2.5х2.5 м: 3.6 + 1.5*7% / 100%2. крепление стенок котлована досками при Нк = 1,45 м 3. забивка железобетонных свай С70.30-6 (4 шт.)4. устройство монолитного железобетонного ростверка | м3 | 3,705 | 7.5 | 27.79 |
| м2 | 0,85 | 8.5 | 7.22 | ||
| м3 | 88,4 | 2.52 | 222.8 | ||
| м3 | 31,0 | 1.29 | 39.9 | ||
| Итого | S297.7 |
Вывод: Наиболее экономичным является первый вариант выполнения работ – фундамент на естественном основании.
5. Расчет осадки фундамента во времени
5.1 Расчёт осадки фундамента во времени
Сечение 7-7
Осадку, происходящую за определённое время, определяем по формуле:
St = S*u,
где S –конечная осадка, см; u -степень уплотнения, определяемая по табл. 2.1[1].
Определяем расчётную схему:
kф1 = 2*10-11м/с <kф2 =8*10-9м/с,
где kфi – коэффициент фильтрации i-го слоя грунта, м/с (табл. 1.20 [6]), т.е. расчёт ведётся по схеме 1 согласно табл. 2.1[1].
Путь фильтрации воды составит h=H=5,45 м
Определяем коэффициент фильтрации грунта основания: kф =8*10-9м/с
Определяем коэффициент консолидации сn = kф / mn*gw
сn = 8*10-9 / 0.047* 10 -6 * 10* 104 = 1.7* 10-6 м2/с = 5.4 * 105 см2/год
Принимаем hэ = Н / 2 =5,9/2 =2,95 м
mni = b / Ei, (24 ) где b = 0.74 по табл. 1.15 [ 6] - для песка
mn1 = 0.74 / 15.9=0.047 МПа -1
Определяем значение показателя Т:
Т = 4*h2 / p2*cn = 4 *5452 / 3.142* 5.4 *105 =0,22 год
Таблица 7. К расчёту осадки фундамента во времени
| U | Kt | t= T*Kt | St = U * S, см |
| 0.1 | 0,12 | 0,03 | 0,21 |
| 0.2 | 0.25 | 0,06 | 0,42 |
| 0.3 | 0.39 | 0,09 | 0,63 |
| 0.4 | 0.55 | 0,12 | 0,84 |
| 0.5 | 0.73 | 0,16 | 1,05 |
| 0.6 | 0.95 | 0,21 | 1,25 |
| 0.7 | 1.24 | 0,28 | 1,46 |
| 0.8 | 1.64 | 0,37 | 1,67 |
| 0.9 | 2.35 | 0,52 | 1,88 |
| 0.95 | 3.17 | 0,71 | 1,99 |
Используя полученные данные, строим зависимость осадки во времени.
5.2 Расчёт осадки фундамента во времени (сечение 3-3)
Путь фильтрации воды составит h=H=3.8м
Определяем коэффициент фильтрации грунта основания: kф =8*10-9м/с
Определяем коэффициент консолидации
сn = 8*10-9 / 0.047* 10 -6 * 10* 104 = 1.7* 10-6 м2/с = 5.34 * 105см2/год
Принимаем hэ = Н / 2 =3.8/2 =1.9м
mn= Shi* mni *zi / 2hэ2
где hi – мощность каждого слоя в пределах сжимаемой толщи, м; mni – коэффициент относительной сжимаемости соответствующего слоя; zi – расстояние от точки, соответствующей глубине Н, до середины рассматриваемого слоя, м; gw - удельный вес воды, кН/ м3
mn1 = 0.74 / 15.9=0.047 МПа -1; mn2 = 0.74 / 15.2 = 0.049 МПа-1
mn=(1.7*0.047* 2.95+ 2.1 * 0.049 * 1.05) / 2* 1.92 = 0.047 МПа -1
Определяем значение показателя Т:
Т = 4*h2 / p2*cn = 4 *3802 / 3.142* 5.34 *105 =0.11 год
Полученные данные сводим в таблицу 8.
Таблица 8. К расчёту осадки фундамента во времени
| U | Kt | t= T*Kt | St = U * S, см |
| 0.1 | 0,12 | 0,01 | 0,14 |
| 0.2 | 0.25 | 0,03 | 0,28 |
| 0.3 | 0.39 | 0,04 | 0,41 |
| 0.4 | 0.55 | 0,06 | 0,55 |
| 0.5 | 0.73 | 0,08 | 0,69 |
| 0.6 | 0.95 | 0,10 | 0,83 |
| 0.7 | 1.24 | 0,14 | 0,97 |
| 0.8 | 1.64 | 0,18 | 1,10 |
| 0.9 | 2.35 | 0,26 | 1,24 |
| 0.95 | 3.17 | 0,35 | 1,31 |
Используя полученные данные, строим зависимость осадки во времени
5.3 Расчёт осадки фундамента во времени (сечение 2-2)
Путь фильтрации воды составит h=H=6.1м
Определяем коэффициент фильтрации грунта основания: kф =8*10-9м/с
Определяем коэффициент консолидации
сn = 8*10-9 / 0.048* 10 -6 * 10* 104 = 1.7* 10-6 м2/с = 5.29 * 105 см2/год
Принимаем hэ = Н / 2 =6.1/2 =3.05 м
где mn– коэффициент относительной сжимаемости для слоистых оснований, определяемый по формуле:
mn= Shi* mni *zi / 2hэ2
где hi – мощность каждого слоя в пределах сжимаемой толщи, м; mni – коэффициент относительной сжимаемости соответствующего слоя; zi – расстояние от точки, соответствующей глубине Н, до середины рассматриваемого слоя, м; gw - удельный вес воды, кН/ м3
mn1 = 0.74 / 15.9=0.047 МПа -1; mn2 = 0.74 / 15.2 = 0.049 МПа-1
mn=(1.7*0.047* 5.25+ 4.4 * 0.049 * 2.2) / 2* 3.052 = 0.048 МПа -1
Определяем значение показателя Т:
Т = 4*h2 / p2*cn = 4 *6102 / 3.142 *5.29 *105 =0.29 год
Полученные данные сводим в таблицу 9.
Таблица 9. К расчёту осадки фундамента во времени
| U | Kt | t= T*Kt | St = U * S, см |
| 0.1 | 0,12 | 0,03 | 0,18 |
| 0.2 | 0.25 | 0,07 | 0,36 |
| 0.3 | 0.39 | 0,11 | 0,54 |
| 0.4 | 0.55 | 0,16 | 0,72 |
| 0.5 | 0.73 | 0,21 | 0,90 |
| 0.6 | 0.95 | 0,27 | 1,07 |
| 0.7 | 1.24 | 0,35 | 1,25 |
| 0.8 | 1.64 | 0,47 | 1,43 |
| 0.9 | 2.35 | 0,67 | 1,61 |
| 0.95 | 3.17 | 0,90 | 1,70 |
Список используемой литературы
1. Берлинов М.В., Ягулов Б.А, Примеры расчета оснований и фундаментов.- М.: Стройиздат, 1986-173с.
2. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат, 1981. - 319 с.
3. ЗАДАНИЯ к курсовому проектуи расчетно-графической работе по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство» заочной формы обучения. – Брест 2002
3. Лапшин Ф.К. Основания и фундаменты в дипломном проектировании. - Саратов, 1986. - 224 с.
4. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1202 и 1205. - Брест, 1987-48 с.
5. Основания, фундаменты и подземные сооружения (М.И. Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, В.И. Крутов и др.) - М.: Стройиздат, 1985. - 480 с.
6. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1986. - 415 с.
7. Стандарт университета. Оформление материалов курсовых и дипломных проектов (работ), отчетов по практике. Общие требования и правила оформления. СТ БГТУ-01-02-Брест, 2002 – 32с.
8. Строительные нормы Республики Беларусь. СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружений. – Минск, 1999.
9. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.02.01-82. - М.: Стройиздат, 1983.
10. Строительные нормы Республики Беларусь. СНБ 5.03.01-02. Конструкции бетонные и железобетонные. – Минск, Стройтехнорм, 2002 г - 274 с.