Проектирование фундамента под колонну промышленного здания

     6. Проверка свай на горизонтальную нагрузку.

По  графику  на   рис. 8.[2] определяем коэффициент пропорциональности

К =16000 кН/м⁴  (для мелкого песка е = 0,65).

По  графику на  рис.9.[2] для свай длиной   м  и   при   коэффициенте 

К = 16000 кН/м⁴  определяем единичное перемещение от Q_св= 1 кН; ε_н = 3 мм.

Общее горизонтальное перемещение: U_p= ε_н× Q_св= 3×1,75 = 5,25 мм.

Q_св = 1,75 кН – горизонтальная нагрузка на одну сваю.

U_p <  U_u      Þ      5,25 мм  <   10 мм – условие выполняется, поэтому можно принимать гибкое сопряжение свай с ростверком.

U_u – предельное горизонтальное перемещение.

По  графику  на рис.10б.[2] для свай длиной м и при   коэффициенте

К = 16000 кН/м⁴  определяем единичный момент от Q_св=1 кН; M_н = 1,2 кНм.                                                                                       

Общий момент: M_св = M_н× Q_св= 1,2×1,75 = 2,1 кНм.

По  графику  на  рис.11б.[2] для свай длиной 11 м типовая продольная арматура – 4 Æ14А-III при классе бетона В-20.

Прочность такой сваи достаточна, поскольку точка пересечения координат N_св = 336,1 кН и M_св = 2,1 кНм лежит ниже графика, соответствующего типовому армированию сваи на  рис.11б.[2]. 

      7. Конструирование  ростверка.

Параметры ростверка в плане b = 1,5 м, = 1,5 м.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис 5. Схемы с назначенными размерами ростверка.

Сила  продавливания:

F ≤ ;

F =2(N_{св masI} + N_{св masI});

a ;    причем    a ³ 0,85.

Принимаем бетон класса В-12,5 с расчетным сопротивлением R_bt = 660 кПа.

A_c =2×(b_c+ )×d_c =2×(0,4 + 0,4)×0,85 = 1,36 м;

d_c = 0,85 м – высота колонны;

b_c= 0,4 м – длина сечения колонны;

= 0,4 м –  ширина сечения  колонны.

a 0,62

Принимаем a = 0,85.

h_ор = 1,35 - 1,05 - 0,05= 0,25 м – высота ступеней,  с учетом зазора.

F =2×(226,1 + 336,1)=1124,4 кН.

= 970,6 кН.

1124,4 кН ³ 970,6 кН  – условие не выполняется.

Принимаем глубину заложения ростверка – d_p = -1,65 м, h_ор = 0,55 м,

с₁ = с₂ = 0,4×h_ор = 0,22 м.

= 2647,7 кН.

1124,4 кН ≤ 2647,7 кН  – условие  выполняется.  
 
 
 
 

Проверка  на продавливание угловой сваи: 
 
 
 
 
 

Рис 6. Схемы угловой сваи ростверка.

Поскольку   угловая   свая    заходит   за  обе грани подколонника более чем на

50 мм, проверку на  продавливание не  производим. 

     8. Подбор сваебойного  оборудования и  расчет отказа.

Принимаем для забивки свай по табл.4.[2] штанговый дизель молот С-330.

 – отношение ударной части молота (m₄) к массе сваи (m₂)  должно быть не менее 1,0 для грунтов средней плотности при прорезке слабых грунтов.

Отказ в конце забивке  сваи:

S_a = ;

Расчетный отказ сваи должен находится в пределах: 0,2 см ≤ S_a < 3 см.

E_d = 22 кДж – энергия удара дизель молота;

h – коэффициент принимаемый 1500 кН/м²;

F_d = 1,4×600 = 840 кН – несущая способность висячей сваи;

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

m₁ = 4,2 т – полная масса молота; m₂ = 2,5 т – масса сваи;

m₃ = 0,2 т – масса наголовника; m₄ = 2,5 т – масса ударной части;

S_a = = 0,003 м = 0,3 см.

0,3 см <  3 см – условие  выполняется.

     9. Подсчет объемов работ и стоимости, (см. табл.6.)

     Таблица 6.

Сравнение вариантов фундаментов. 

Сравнивая фундаменты по стоимости, безусловно, более экономичным является – столбчатый фундамент неглубокого заложения. Однако предпочтение следует отдать свайному фундаменту – поскольку он более надежен, при использовании в сложных грунтовых условиях в данном случае: 1. наличие слабого подстилающего слоя – ила.

2. наличие и уровень  подземных вод  на отметке 4.75 м.

3. наличие пучинестого слоя – суглинка,  с У_L ³ 0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Министерство  образования Российской Федерации 

      Красноярская  государственная архитектурно-строительная академия 

      Кафедра городских инженерных сооружений и фундаментов 

      Дисциплина: основания и фундаменты 
 
 

Курсовой проект

Проектирование  фундамента под колонну промышленного здания

Пояснительная записка:

КП 5055017 – 291400 – 04 
 
 

Автор проекта: ст. гр. 4001 Телещик И.Г. 
 

                                                          Руководитель проекта: Козаков Ю.Н. 
 
 
 
 

Красноярск, 2004г.

Библиографический список. 

    1. Козаков Ю. Н. Шишканов Г.Ф. Проектирование фундаментов не глубокого заложения. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. КрасГАСА. – Красноярск, 2002. – 60с.  

    2. Козаков Ю. Н. Шишканов Г.Ф. Проектирование свайных фундаментов из забивных свай. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. КрасГАСА. – Красноярск, 2003. – 54с.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Данный  КП рассматривает проектированию фундаментов двух видов.

При проектирование столбчатого фундамента  неглубокого заложения:

1. Глубину заложения фундамента принимаем 1,5 м.

2. Размеры подошвы фундамента в плане b = 2,1 м, = 2,4 м с A = 5,04 м²

3. Ожидаемая осадка фундамента составляет 0,92 см, что меньше предельной осадки фундамента промышленного здания составляющей 15 см.

4. При проверка слабого подстилающего слоя ила вертикальные напряжения, возникающие на кровле слабого слоя составляют 163,8 кПа, что меньше расчетного сопротивления слабого слоя равного 585,7 кПа.

5. Конструирование фундамента: количество ступеней две; высота ступеней 300 мм; вылета ступеней 300 и 450 мм. Поскольку колонна сечением 400´400 мм, то размеры подколонника в плане принимаем 900´900 мм.

6. Фундамент низкий, поскольку расстояние от дна стакана до плитной части меньше расстояния от грани колонны до грани подколонника.

Сила  продавливания фундамента неглубокого заложения составит 807,5 кН, что меньше 1831,9 кН.

При проектирование свайного фундамента:

1. Глубину заложения ростверка принимаем 1,65 м.

2. Сваи принимаем длиной – 11 м (С110.30) сечением 300´ 300 мм, поскольку свая должна прорезать слабый слой грунта – ил, то в качестве несущего слоя выбираем – песок крупный залегающий на отметке  -11,15 м. И поэтому отметка низа конца сваи составит   -12,05 м.

3.Принимаем 4 сваи в кусте.

3. При проверке свай по несущей способности максимальная допустимая нагрузка на сваю из двух комбинаций составила 336,1 кН.

4.При проверке сваи на горизонтальную нагрузку общее горизонтальное перемещение составляет 5,25 мм, что меньше предельного горизонтального перемещения равного 10 мм, поэтому можно принимать шарнирное сопряжение свай с ростверком.

5. Конструирование ростверка: размеры ростверка в плане 1,5´1,5 м; высота ростверка 1,5 м; ступень одна; высота ступени 600 мм; вылет ступени 300 мм. Размеры подколонника в плане принимаем 900´900 мм.