- •Задание на курсовую работу. Её содержание и оформление
- •1. Инженерно-геологическая оценка грунтов площадки строительства
- •Физические характеристики, определяемые опытным путем
- •Физические характеристики, определяемые расчетом
- •Проектирование фундамента водонапорной башни
- •2.1. Установление величины нормативных и расчетных нагрузок
- •2.1.3. Суммарные нагрузки
- •2.1.4. Нормативный изгибающий момент
- •2.1.5. Эксцентриситет суммарной вертикальной нагрузки
- •2.2. Определение глубины заложения фундамента
- •2.2.1. Определение расчетной глубины сезонного промерзания грунта
- •2.3. Выбор типа и определение размеров фундамента
- •2.3.1. Расчет размеров ширины подошвы фундамента на естественном основании Исходные данные
- •Расчет условной ширины подошвы фундамента
- •2.4. Расчет оснований по предельным состояниям
- •Оценка прочности несущего слоя основания
- •2.4.2. Проверка прочности слабого подстилающего слоя
- •2.4.3. Расчет осадки фундамента
- •Расчет свайного фундамента
- •3.1 Определение глубины заложения подошвы ростверка
- •3.2 Выбор вида и материала свай
- •3.3 Определение несущей способности сваи
- •3.3.1 Определение несущей способности сваи по материалу
- •Определение несущей способности сваи по грунту
- •3.4. Определение необходимого количества свай
- •3.5. Конструирование ростверка и его расчет
- •4.6 Проверка свайного фундамента по второму предельному состоянию
- •4.6.1 Определение среднего фактического давления по подошве условного фундамента
- •4.6.2 Расчет осадки свайного фундамента методом послойного суммирования
- •Приложения
- •Варианты проектных размеров водонапорной башни
3.4. Определение необходимого количества свай
Число свай, необходимых для восприятия нагрузки на фундамент, рассчитывается по следующей формуле:
где - расчетная нагрузка на фундамент по первому предельному состоянию (кН);
- коэффициент надежности, который равен 1,4, если определяется расчетным путем и = 1,2, если несущая способность сваи была определена в результате статистических испытаний (;
- несущая способность сваи, которая была рассчитана в пункте 3.3 (принимается наименьшее значение), ;
- площадь поперечного сечения сваи, ();
- глубина заложения ростверка, ;
- средний удельный вес материал ростверка фундамента и грунта, можно принять = 20 кН/м.
Рассчитав необходимое число свай, округляем цифру до целого числа ().
3.5. Конструирование ростверка и его расчет
Конструирование ростверка начинается с размещения свай (рис. 3.3) в плане (рядовое, шахматное, неравномерное). Расстояние между сваями зависит от их вида:
а) для висячих свай ;
б) для свай стоек, .
Сваи располагаем в рядовом порядке. Расстояние между осями свай принимаем равным не менее . ПринимаемРасстояние от края сваи до края ростверка должно быть не менееd = 0,2 м. Принимаем 1,2 м. Размеры ростверка 9x9 м.
Рис. 3.3 - Расположение свай в ростверке (размеры в метрах)
Ширина ростверков под стены должна быть не менее 0,4 м (определяется по формуле см). Высота ростверка принимается не менее 0,3 м.
Величина закладки сваи в ростверк зависит от вида сопряжений сваи с ростверком:
1) при свободном опирании ростверка на сваи составляет 5÷10 см (при монолитном ростверке);
2) при действии на фундамент горизонтальных и выдергивающих нагрузок определяется по СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» [8].
Высота ленточного ростверка под стены принимается не менее 0,3 м.
Далее необходимо определить фактический вес ростверка с учетом веса грунта на его уступах (рисунок 3.4).
Рисунок 4.4 - Расчетная схема для определения веса
ростверка и грунта
Вес ростверка определяется по следующей формуле
где - объем ростверка;- удельный вес железобетона, который принимаем в зависимости от класса, выбранного по СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» [8].
Вес грунта, находящегося на уступах ростверка определяется по формуле
где - средний удельный вес грунта, лежащего на уступах ростверка,; - объем грунта, который определяется
где и- соответственно ширина и длина ростверка;
- глубина заложения ростверка;
–объем ствола водонапорной башни, заглубленного в грунт. .
.
.
Фактический вес ростверка с учетом веса грунта, лежащего на уступах ростверка определяем по формуле
кН.
4.6 Проверка свайного фундамента по второму предельному состоянию
Проверяем давление на грунт в плоскости нижних концов свай, т.е. по подошве условного фундамента .
Для определения размеров подошвы условного фундамента проводим плоскости от внешней грани крайней сваи (на границе соединения ее с ростверком) по углом , который определяем по следующей формуле:
где - усредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле
где - расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной ; - глубина погружений сваи в грунт.
Размеры условного фундамента вычисляем по формулам:
,
где - соответственно ширина и длина условного фундамента; - расстояние между внешними гранями крайних свай ().
Определяем расчетное сопротивление грунта под концами свай по формуле (3.4).
Рисунок 4.6 - Определение границ условного фундамента