Материал: Строительство детского сада на 280 мест
- коэффициенты, принимаемые по
табл. 5.5 [6];
- коэффициент, принимаемый равным1
при b < 10 м,
где b - ширина подошвы фундамента, м;
- осредненное расчетное значение
удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии
подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
- то же, залегающих выше подошвы;
- расчетное
значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой
фундамента, кПа (тс/м2);- приведенная глубина заложения наружных и внутренних
фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
, (2.3)
где
- толщина
слоя грунта выше подошвы со стороны подвала, м;
- толщина
конструкции пола подвала, м;
- расчетное
значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;
- глубина
подвала от уровня планировочной отметки, 
= 1,35 м.
Несущий
слой - суглинок тугопластичный с гравием (скважина 1).
Таблица 2.4 - Скважина 1 (с отметки -0,700)
|
Название грунта |
Толщина слоя, м, h |
Удельный вес грунта, кН/м3, γ,, |
Удельное сцепление грунта, кПа, с,, |
Угол внутреннего трения, град, φ,, |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Почвенно-растительный |
0,4 |
12 |
|
|
|
суглинок тугопластичный с гравием до 10% |
3,4 |
20,2 |
26 |
22 |
|
Песок средней крупности |
1,9 |
18,0 |
|
34 |
I
=0,34; 
=1,2; 
=1,0; 
, 
, 
;= 1; 
; 
м
Примем b=0,8 м.
R=
343,8 кН/м2
Нормативная нагрузка по сечению 1-1 на уровне подошвы фундамента:
Nn1-1=172,7 кН/м. Требуемая ширина подошвы
фундамента:
bтр=1,05×Nn1-1/(Rо-g×H1),
(2.4)
где g - плотность грунта на уступах с учетом плотности уступов, принимаем g=20 кН/м3;
1,05 - коэффициент, учитывающий внецентренное нагружение стен;
H1 - расстояние от подошвы фундамента до пола подвала.
При отсутствии подвала и уступов фундамента g и H1 учитываться не будут.
bтр1-1=1,05×172,7/(343,8-20·0,9)=0,56
м. Окончательно принимаем bф=0,6 м.
2.1.2 Сбор нагрузки по сечению 2-2
Сечение 2-2 расположено на наружной самонесущей стене по оси К и представлено на рисунке 2.2.
Нагрузка от конструкции стены:
· нормативное значение:
кост=Нок×Lок/(Нэт×L)=2,035×1,3/(3,3×2,1)=0,38;
Нст×dст×(1-кост)·rст×1+Нст×dут×(1-кост)×rут×1==7,02×0,51×18×1·(1-0,38)+
1,42×0,38×18×1+7,02·0,14·1,6·1·(1-0,38)=50,64
кН/м
- расчетное значение:
Нст×dст×rст×1×(1-кост)×gf×gn+
Нст×dут×(1-кост)×rут×1×gf×gn
=7,02×0,51×18·1,1·0,62+1,42×0,38×18×1,1+7,02·0,14·1,6·1,2·0,62=55,81
кН/м
Нагрузка от фундамента:
- нормативное значение:
Нф×dф×rф×1=2,4×0,6×22×1=31,7
кН/м
- расчетное значение:
Нф×dф×rф×1×gf
×gn
=31,7×1,1×1=34,9
кН/м
Рисунок 2.2 - Расчетная схема сечения 2-2
Итого по сечению 2-2:
· нормативное значение: 50,64+31,7=82,34 кН/м
· расчетное значение: 55,81+34,9=90,71 кН/м
Примем b=0,8 м.
R=343,8 кН/м2
Нормативная нагрузка по сечению 2-2 на уровне подошвы фундамента:
Nn2-2=82,34 кН/м
Требуемая ширина подошвы фундамента:
bтр=1,05×Nn2-2/( Rо-g×H1) ,
bтр1-1=1,05×82,34/(343,8-20·0,9)=0,27 м
Окончательно принимаем bф=0,8 м.
2.1.3 Сбор нагрузки по сечению 3-3
Сечение 3-3 расположено на внутренней несущей
стене по оси 3 и представлено на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Расчетная схема сечения 3-3.
Грузовая площадь.
Конструктивное решение перекрытий аналогично сечению 1-1. Полная нагрузка по сечению 3-3 будет равна:
Нагрузка от покрытия и перекрытия
(qтабл.2.1+qтабл.2.2+qтабл.2.3)×Lср,
(2.5)
· нормативное значение: (9,62+9,41+7,16)×(6,8+6,0)/2=167,62 кН/м
· расчетное значение: (10,92+10,66+8,83)× (6,8+6,0)/2=194,62 кН/м
Нагрузка от конструкции стены:
·
нормативное
значение:
Нср.ст×dср.ст×rст×1=6,88×0,38×18×1=47,06
кН/м
·
расчетное
значение:
Нср.ст×dср.ст×rст×1×gf
×gn
=47,06×1,1=51,8
кН/м
Нагрузка от фундамента:
·
нормативное
значение:
Нср.ф×dср.ф×rф×1=2,4×0,4×22×1=21,1
кН/м
·
расчетное
значение:
Нср.ф×dср.ф×rф×1×gf
×gn
=21,1×1,1=23,2
кН/м
Итого по сечению 3-3:
· нормативное значение: 167,62+47,06+21,1=235,8 кН/м
· расчетное значение: 194,62+51,8+23,2=269,6 кН/м.
Определим расчетное сопротивление грунта под подошвой R.
I=0,34; =1,2; =1,0; , , ;= 1; ;
- глубина подвала от уровня
планировочной отметки, = 1,35 м.
м
Примем b=0,8 м.=
343,8 кН/м2
Нормативная нагрузка по сечению 1-1 на уровне подошвы фундамента:-3=235,8 кН/м
Требуемая ширина подошвы фундамента:
тр=1,05×Nn3-3/( Rо-g×H1) ,
тр3-3=1,05×235,8/(343,8-20·0,9)=0,76
м. Окончательно принимаем bф=0,8 м.
2.1.4 Расчет осадки фундамента
Осадка основания по сечению 1-1 определяется методом элементарного послойного суммирования по формуле:
=b×å(szpi×hi/Ei),
м, (2.6)
где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;
szpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали проходящей через центр фундамента;- толщина i-го слоя грунта;- модуль деформации i-го слоя грунта.
Осадку рассчитываем в следующем порядке:
Грунты, лежащие ниже подошвы фундамента, разбиваем на слои, толщиной hi <0,4b=0,4×0,8=0,32 м.
Определяем давление от собственного веса грунта
по формуле:
, кПа, (2.7)
Определяем дополнительное давление по глубине по
формуле:
, кПа, (2.8)
Природное давление определяется по формуле:
szqi=gi×zi
, кПа, (2.9)
где gi - удельный вес i-го слоя грунта;- глубина заложения подошвы i-го слоя грунта.
szq1=0,05×12=0,6 кПа
szq2=3,4×20,2=68,7 кПа
szq3=1,9×18,0=34,2 кПа
Среднее давление под подошвой фундамента:
р=(Nст+Nф+Nгр)/А, кПа, (2.10)
где Nст - нагрузка от стены;ф - нагрузка от фундамента;гр - нагрузка от грунта, находящегося на выступах фундамента;
А- площадь фундамента.
р=(269,6+2×20×0,2×0,65×1)/0,8×1=343,5 кПа
Дополнительное вертикальное давление на
основание:
р0=р-g×d , кПа,
(2.11)
где g - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;- глубина заложения фундамента.
р0=343,5-0,6×20,2=331 кПа
Дополнительное
вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента:
szрi=ai× р0 , кПа,
(2.12)
где
ai -
коэффициент, принимаемый по табл. 5.8 [3] в зависимости от формы подошвы фундамента
и относительной глубины, равной x=2×z/b.
Таблица 2.7 - Определение дополнительного вертикального напряжения
|
№ слоя |
x=2×z/b |
ai |
szрi |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
0,75 |
0,893 |
296 |
|
2 |
1,5 |
0,668 |
221 |
|
3 |
2,25 |
0,504 |
167 |
|
4 |
3,0 |
0,397 |
131 |
|
5 |
3,8 |
0,322 |
107 |
|
6 |
4,6 |
0,269 |
89 |
|
7 |
5,4 |
0,231 |
76 |
|
8 |
6,2 |
0,202 |
67 |
|
9 |
7,0 |
0,180 |
60 |
Мощность активного слоя hакт=4,5 м (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 - Осадка основания фундамента по
сечению 3-3
Осадка основания составит:=0,8×[296×0,3/17×103+221×0,3/17×103+167×0,3/17×103+131×0,3/17×103+107×0,32/24×103+89×0,32/24×103+76×0,32/24×103+67×0,32/24×103+60×0,32/24×103+54×0,32/24×103]=0,016 м
Суммарная осадка составляет:
общ< su , м, (2.13)
где su - предельная деформация основания, принимаемая по прилож.Д [3] в зависимости от типа здания.
,6 см < 10 см - условие
выполняется, т.е. осадка фундамента значительно меньше нормативной.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Настоящая технологическая карта разработана на производство работ по устройству фундаментов.
В состав работ данной технологической карты, входят:
срезка растительного слоя;
разработка грунта;
монтаж железобетонного фундамента ленточного типа.
Необходимо подобрать машины, оборудование и
инвентарь при данных видах работ, рассчитать трудовые затраты на земляные и
монтажные работы, составить календарный план производства работ.
3.1
Исходные данные для проектирования производства работ
.1.1 Параметры здания
Длина здания в осях 64,58 м, ширина 64,38 м с
ленточными фундаментами под наружными и внутренними стенами. Отметка низа
фундаментов -3.300.
3.1.2 Параметры грунта
Толщина растительного слоя (hР.СЛ.) 0,3 м. Уровень грунтовых вод расположен ниже глубины заложения фундамента. Характеристики грунта представлены в таблице 3.1.
Нужно опрелить:
1 группу грунта при механизированной разработке, [15] глава 1, табл. 1 (немерзлые грунты);
2 объемную массу грунта [15] глава 1, табл. 1 и 2, глава 2, табл. 1.
3 крутизну откоса [12], табл. 1;
- показатели разрыхления грунтов [15], прилож. 2.
Таблица 3.1 - Характеристика условий разработки грунта
|
Показатели грунта |
Суглинок тугопластичный с гравием |
Грунт растительного слоя |
|
1. Группа грунта: |
|
|
|
при механизированной разработке - естественного грунта - разрыхленного грунта |
II I |
I I |
|
при ручной разработке (только подчистка) |
II |
I |
|
2. Объемная масса грунта g; т/м3 |
2,02 |
1,2 |
|
3. Крутизна откоса: 1:m - при глубине выемки до 1,5 м; - при глубине выемки до 3 м; - при глубине выемки до 5 м; - для насыпных и неуплотнённых грунтов при глубине выемки до 1,5 м |
1:0 1:0,5 1:0,75 |
1:0,67 |
|
4. Коэффициент увеличения объема грунта |
|
|
|
Кп - коэффициент первичного разрыхления |
1,3 |
1,25 |
|
Ко - коэффициент остаточного разрыхления |
1,05 |
1,04 |
|
5. Глубина промерзания (нормативная); м |
1,6 |
|
3.2
Земляные работы
.2.1 Объем работ по срезке растительного слоя
Растительный слой снимается по всей площади будущего здания, независимо от формы земляных выемок, а также дополнительно вдоль здания по всему периметру с участков, предназначенных для устройства отмостки, постоянных и временных дорог, складских площадок и др. В представленном дипломном проекте площадь очищаемой поверхности составит 8926 м2.
Срезку растительного слоя необходимо производить за два прохода бульдозером по одному следу на глубину 15 см. Срезка производится последовательно, разделяя один ход бульдозера на 37 частей по 2,5 метра каждый, включая крайнюю часть шириной 1,88 м. Начинаем срезать с дальнего участка.
Определяем объем срезаемого грунта:
= F∙hР.СЛ.∙kП =8926∙0,3∙1,25=3347,3
м3
где hР.СЛ - толщина растительного слоя, равная 0,3 м.
Определяем объем одного кавальера:
КАВ=V/2=3347,3/2=1673,6 м3
Для проведения работ по срезке растительного слоя и последующей планировке поверхности принимаем бульдозер марки ДТ-75.
Определяем объем вывозимого грунта из кавальера:
=A∙B∙hР.СЛ∙kП.=(27,31∙37,24+64,58∙27,14)∙0,3∙1,25=1038,7
м3
Схема срезки растительного слоя изображена на
рисунке 3.1.
3.2.2 Расчет кавальера растительного слоя