Курсовая работа (т): Проектирование фундаментов пятиэтажного жилого дома

Рисунок 3.13. Расчётная схема к определению несущей способности сваи (скв.№1)

Определяем расчётное усилие на сваю по материалу:

где при

коэффициент продольного изгиба. .

призменная прочность бетона сваи на сжатие. Для С16/20

 площадь поперечного сечения сваи.

расчётное сопротивление арматуры на сжатие, Для

 площадь поперечного сечения сжатой арматуры.

.2.12 Определение количества свай в ростверке

Количество свай в кусте:

Недогрузка составит .

Расстояние между сваями:;

Так как расстояние между сваями должно находиться в диапазоне , примем .

Рисунок 3.14. Схема конструирования ростверка

Определим фактическую нагрузку на сваи:

где

-принимается равной расстоянию между сваями;

-глубина заложения;

-коэффициент надежности по нагрузке;

-количество свай;

Условие выполняется.

3.2.13 Проверка прочности основания куста свай

Определим размеры условного фундамента

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения в пределах длины сваи определяется по формуле:

;

.

Определяем угол  под которым строится условный фундамент:

; .

;

Находим стороны условного фундамента:

Определим давление под подошвой условного фундамента:

;

;

где

- вес грунта, сваи, ростверка соответственно;

; ;

Вычисляем расчётное сопротивление для условного массивного фундамента.

Уточняем расчётное сопротивление грунта (по формуле 3.6):

,

где - коэффициенты условий работы, принимаем по табл. 15, [3]

; ;

т.к. прочностные характеристики приняты на основе статических данных;

- безразмерные коэффициенты, определяемые в зависимости от угла внутреннего трения. В данном случае по т. 16 [3], методом интерполяции при

т.к. .- глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, db=2м (b<20м и глубиной более 2м)

,  - осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента и ниже подошвы фундамента соответственно.

Рисунок 3.15. Схема для определения границ условного фундамента

- расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.кПа

- глубина подвала

Подставляя найденные значения в формулу имеем:

.2.14 Определение осадки свайного фундамента методом эквивалентного слоя

Осадка свайного фундамента вычисляется по формуле:

,

Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта (см. п 3.1.3).

Дополнительное вертикальное напряжение на уровне подошвы условного фундамента:

Мощность эквивалентного слоя вычисляем по формуле:

м.

-коэффициент эквивалентного слоя, принимаем по табл. 19 [7].

Средний коэффициент относительной сжимаемости грунта в пределах активной зоны:

;

-толщина i-го слоя грунта в пределах активной зоны;

-коэффициент относительной сжимаемости грунта в пределах i-го слоя;

-расстояние от нижней границы сжимаемой толщи до середины i-го слоя.

,

-модуль деформации i-го слоя из табл.2.1, МПа;

;

- для глины по табл.10 [7] .

- для глины по табл.10 [7] .

- для песка по табл.10 [7] .

- для песка по табл.10 [7] .

Рисунок 3.16. Схема для определения осадки свайного фундамента методом эквивалентного слоя

3.2.15 Выбор сваебойного оборудования и определение отказа свай

Исходя из принятой в проекте расчётной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется минимальная энергия удара Э по формуле:

где: -эмпирический коэффициент, равный 25 Дж/кН;

-расчётная нагрузка, допускаемая на сваю и принятая в проекте;

По таблице 26 [3] подбираем молот, энергия удара которого соответствует расчётной минимальной энергии удара.

Имеем - трубчатый дизель-молот с водяным охлаждением С-995 со следующими характеристиками:

масса ударной части - 1250 кг;

высота подскока ударной части - от 2000 до 2800 мм;

энергия удара - 19 кДж;

число ударов в минуту - не менее 44;

масса молота с кошкой - 2600 кг.

Далее производим проверку пригодности принятого молота по условию:

,

где:Эр - расчётная энергия удара, Дж;- полный вес молота, ;В - вес сваи, наголовника и подбабка,  кН;= 6;

Для трубчатых дизель-молотов расчётная энергия удара принимается:

где:  =1,25т - вес ударной части молота, кН;- фактическая высота падения ударной части молота, м; при выборе молотов, принимаемая на стадии окончания забивки свай для трубчатых= 2,8м.

кДж

Имеем:

Для контроля несущей способности свайных фундаментов и окончательной оценки применимости выбранного молота, определяем отказ сваи:

м,

где:- остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин, м;

- коэффициент, принимаемый в зависимости от материала сваи, кН/м2 ; при определении отказа железобетонных свай η=15,0 кН/м2;=0,09 - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м2;

- расчётная энергия удара молота, кДж;

- несущая способность сваи, кН;

- коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным 1;

- полный вес молота, кН;

- вес сваи и наголовника, кН;

- вес подбабка, кН;

- коэффициент восстановления удара и при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем ;

Получаем:

. условие выполняется.

Принимаем трубчатый дизель-молот С-995.

.2.16 Конструирование ростверка

Проектируем ленточный ростверк под стеновые блоки.

. В период строительства

Расчётная схема ленточного ростверка - неразрезная многопролетная балка.

Рисунок 3.17. Расчётная схема ленточного ростверка

Определяем опорный и пролетный моменты ленточного ростверка:

;

где:- вес кирпичной стены высотой , но не меньше, чем высота одного ряда блоков, определенный с коэффициентом 1,1 в пределах грузовой площади, и собственный вес ростверка, кН/м; определяется по формуле:

,

- ширина стенового блока;

- высота стеновых блоков;

- пролет многопролетной балки;

-удельный вес бетона;

- расчётный пролет.

кНм;

кНм;

Определяем площади сечения опорной и пролетной арматуры:

;  ,

где:-высота рабочей зоны сечения;