Конструювання ростверка.

Таблиця 1

	ρ, т/м^3	ρs, т/м^3	с, кПа	j,º	E, кПа
Насипний шар	1,4	—
Супісок	1,6	2,67
Глина низькопориста щільна, твердої і напівтвердої консистенціі	1,98	2,7

2. ПРИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ЗАКЛАДЕННЯ ПІДОШВИ ФУНДАМЕНТУ.

Глибина закладення підошви фундаменту залежить від:

а) інженерно-геологічних умов майданчика будівництва. Фундамент повинен прорізати слабкі шари грунту і врізатися в несучий шар на глибину а = 0,5 м.

d_констр = h₁ + а = 0,9+0,5 = 1,4 м.

б) d – глибина закладення залежно від глибини промерзання грунту в даній кліматичній зоні.

d_f = k_h·d_fn; k_h = 1,1 – залежить від теплового рішення будівлі;

d_fn = d_о· ; М = 12,1– безрозмірний коефіцієнт; dо = 0,23;

d_fn = 0,3· = 1,09 м; d_f = 1,1·1,09 ≈ 1,2 м.

в) залежно від конструктивного рішення будівлі (наявності техпідпілля, підвалів). Глибина заставляння підошви фундаменту повинна бути нижчою на 0,75 – 0,9 м.

d = - 3,9 + (- 0,9) = - 4,8 м.

г) залежно від матеріалу несучих конструкцій каркаса (колони ЖБ). При МК верхній обріз фундаменту ховається нижче за планувальну відмітку на 0,6; 0,9; 1,2 м; відмітка підошви фундаменту приймається -2,1 м, -2,4 м, -2,7 м.

Таким чином, на основі комплексної оцінки інженерно-геологічних умов, ухвалено рішення, як фундаменти прийняти буронабивні палі d=600 мм, заглиблювані в глини напівтвердої консистенції з наступними характеристиками:

YL=0.24; =1,98 т/м³; С=85 кПа; = ; Е=20,0 МПа

Початкові дані для розробки проекту фундаменту з паль:

а) матеріали інженерно-геологічних і гідрометеорологічних вишукувань майданчика будівництва;

б) дані про конструктивні особливості будівлі з урахуванням заглиблених частин, можливої реконструкції і др.;

в) величини і характер сприйманих фундаментами навантажень.

При оцінці і аналізі цих даних особливу увагу необхідно звернути на повноту інженерних досліджень (физико-механічні властивості різновидів всіх шарів грунтів, рівень підземних вод і їх агресивність, достатню глибину і кількість проходок гірських вироблень - свердловин, шурфів, район будівництва), необхідних для вибору виду палі. В матеріалах досліджень повинні бути представлений дані польових і лабораторних досліджень грунтів, а в необхідних випадках, встановлюваних проектною організацією, - результати випробування натурних паль статичним або динамічним навантаженням /зондування/.

Для фундаментів паль глибини проходки вироблень і досліджень грунтів повинні призначатися не менше ніж на 5 м нижче глибини занурення паль, а при навантаженні на кущ паль більше 3000 кН - не - менш ніж на 10 м. При полях паль розміром більше 10 х 10 м глибини проходки вироблень і досліджень грунтів повинні перевищувати проектоване заглиблення паль не менше ніж на ширину поля паль.

Розрахунок фундаментів паль і їх підстав виконують по граничних станах:

а) першої групи –

по міцності матеріалу паль і ростверків паль відповідно до вимог норм [1; 2];

по несучій здатності грунту основи паль [1, п. 3.10];

по несучій здатності /стійкості/ основ фундаментів паль при дії значних горизонтальних навантажень або якщо основи обмежені укосами, або складені крутопадаючими шарами грунту і т.п.;

б) другої групи –

по осіданнях підстав паль і фундаментів паль від вертикальних навантажень [1, п. 3.15];

по переміщеннях паль спільно з грунтом основ від дії горизонтальних навантажень і моментів [1. прил. 1];

за появою або розкриттю тріщин в елементах залізобетонних конструкцій фундаментів паль [1, п. 3.6]

Навантаження і дії, що враховуються в розрахунках фундаментів паль, коефіцієнти надійності по навантаженню γ_f, а також можливі поєднання навантажень рекомендується застосовувати відповідно до вимог СНіП 2.01.07-85 з урахуванням вказівок [4].

Розрахунок паль і фундаментів паль і їх підстав по несучій здатності виконується на основні і особливі поєднання навантажень, по деформаціях - на основні поєднання.

3. ВИБІР ГЛИБИНИ ЗАКЛАДЕННЯ РОСТВЕРКА.

Глибина заставляння ростверка залежить від:

- кліматичного району будівництва (глибини промерзання грунту);

- технологічних особливостей проектованої будівлі (наявність підвалів, технологічних каналів, розташованих в підземній частині будівлі, технологічних відстійників, трубопроводів і ін.);

- конструктивних особливостей проектованої будівлі або споруди;

- чинника інженерно-геологічних умов.

1. З урахуванням глибини промерзання глибина заставляння ростверка призначається по розрахунковій схемі глибини сезонного промерзання грунту d_f, яка встановлюється таким чином:

Нормативна глибина сезонного промерзання грунту визначається по формулі:

де Mt – безрозмірний коэф., чисельно рівний сумі абсолютних значень

середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі по СНіП 2.01.01-82 " Будівельна кліматологія і геофізика "

(для Одеси Mt = -12,1).

d₀ - величина в метрах, що приймається рівній:

для суглинків і глин - 0,23 м.

Розрахункова глибина сезонного промерзання грунту визначається:

0,5 • 0,8 = 0,4 м

де k_h - коэф., що враховує вплив теплового режиму споруди що приймається:

ü k_h = 0,5 — з підвалом.

Глибина заставляння ростверка по першому чиннику (глибині промерзання) визначається по формулі:

2. З урахуванням технологічних особливостей проектованої будівлі глибина заставляння ростверка повинна призначатися на 0,5 нижче за відмітку технологічних підвалів, т.е:

де d_b - відмітка підлоги підвалу або підлоги технологічного простору проектованого об'єкту.

По наявних чотирьох значеннях глибини заставляння ростверка остаточно приймається глибина d, що задовольняє двом чинникам, тобто максимальна.

Приймаємо жорстке з'єднання ростверка і палі, тоді відмітка голови палі буде рівна 5250мм.

4. ВИБІР НЕСУЧОГО ШАРУ.

Вважаємо що несучим шаром буде глина, тому прорізаємо вапняки, заглиблюємося в глину на 3 м, при цьому довжина палі буде рівна 16,25 м.

Під нижнім кінцем палі знаходиться грунт, що стискається, подальший розрахунок ведемо як для висячої палі.

Приймаємо ЖБ буронабивну палю круглого перетину.

5. ВИБІР НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ПАЛІ.

де γ_с = 1 коефіцієнт умов роботи палі в грунті;

R – розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, кПа

що приймається по табл. 7;

А – площа спирання палі на грунт, м², що приймається за площею поперечного перетину палі;

U – зовнішній периметр поперечного перетину палі, м;

γ_CR, γ_сf – коефіцієнти умов роботи грунту відповідно під

нижнім кінцем і на бічній поверхні палі, що враховують

вплив способу занурення палі на розрахункові опори

грунту і що приймаються по табл. 7;

f_i – розрахунковий опір i - го шару грунту основи на бічній

поверхні палі, кПа, що приймається по табл. 5;

h_i – товщина i - го шару грунту, дотичного з бічною поверх-

ньою палі, м.

hi, м	li, м	fi	hi • fi
≈2 ≈2 ≈2 ≈2 ≈2 ≈2 ≈2 ≈2	≈1 ≈3 ≈5 ≈7 ≈9 ≈11 ≈13 ≈15	6,5 10,2 69,2	20,4 138,4 Σ = 381,85

Розрахункове навантаження на палю.

Кількість паль у фундаменті кожної блок-секції.

Приймаємо n=184 палі у фундаменті кожної блок-секції.

6. РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ

ПАЛЬ.

6.1. Розташування паль в плані.

Конструювання ростверка.

6.3 Розрахунок залізобетонних стрічкових ростверків

фундаментів паль

Розрахунок на продавлювання ведемо з урахуванням того що на ростверк навантаження передається залізобетонними підвальними блоками

ГОСТ 13579-78.

Блоки шириною 600 мм

6.3.1 Розрахунок залізобетонних стрічкових ростверків фундаментів паль

для зовнішніх стін

Ростверки під стінами цегляних будівель, що спираються на залізобетонні палі, розташовані в два ряди, повинні розраховуватися на експлуатаційні навантаження і на навантаження, що виникають в період будівництва. Розрахунок ростверка на експлуатаційні навантаження слід вести з умови розподілу навантаження у вигляді трикутників з найбільшою ординатою Р, тс/м, над віссю палі, яка визначається по формулі:

q₀ • L

P = ¾¾¾, (3.1.1)

a

де L – відстань між осями паль по лінії ряду або рядів, м;

q₀– рівномірно розподілене навантаження від будівлі на рівні низу ростверка, кН/м;

а – довжина напівоснови эпюры навантаження м, визначувана по формулі:

______

³ E_p • I_p

a = 3,14 • Ö ¾¾¾, (3.1.2)

E_k • b_k

де E_p – модуль пружності бетону ростверка, МПа;

I_p – момент інерції перетину ростверка, м⁴;

E_k – модуль пружності блоків бетону над ростверком, МПа;

b_k – ширина стіни блоків, що спираються на ростверк.

b_р • h³_р 2,0 • 0,6³

I_p = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0,036 м⁴ (3.1.3)

12 12

b_р – ширина ростверка, рівна 2,0 м;

h_р – висота ростверка, рівна 0,6 м.

Підставимо значення у вищенаведену формулу:

__________

³ 2,7 • 0,036 ₃_______

а = 3,14 • Ö ¾¾¾–––––¾¾ = 3,14 • Ö 0,06 = 3,14 • 0,39149 = 1,229» 1,3 м (3.1.4)

2,7 • 0,6

тоді:

q₀ • L 291,46 • 1,2

P = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 269,041 кН (3.1.5)

a 1,3

Найбільшу ординату эпюры палі – р₀ визначаємо по формулі:

q₀ • L_p

р₀ = ¾¾¾, (3.1.6)

a

де L_p – розрахунковий проліт м, рівний 1,05 • Lсв;

де L_cв – відстань між палями в світлу, м.

291,46 • 0,63

р₀ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 141,24 6кН (3.1.7)

1,3

Розрахункові згинаючі моменти М_оп і М_пр визначаються по формулах:

q₀ • L²_p 291,46 • 0,63²

М_оп = - ¾¾¾ = - ¾¾¾¾¾¾¾¾ = - 9,642 кНм (3.1.8)

12 12

q₀ • L²_p 291,46 • 0,63²

М_пр = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 4,821 кНм (3.1.9)

24 24

Поперечну перерізаючу силу в ростверку на межі палі визначаємо по формулі:

q₀ • L_p 291,46 • 0,63

Q = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 91,81 кН, (3.1.10)

2 2

де q₀– рівномірно розподілене навантаження від будівлі на рівні низу ростверка, кН/м;

L_p – розрахунковий проліт, м.

Визначимо характеристики міцності бетону.

R_в – розрахунковий опір бетону класу В-15, R_в = 8,5 МПа.

Розрахунок міцності ростверка по перетинах нормальних до подовжньої осі. Підбір подовжньої арматури проводимо згідно СНіП 2.03.01-84 п. 3.18. Обчислюємо коефіцієнт a_m:

M

a_m = ¾¾¾¾¾¾, (3.1.11)

R_b • b • h²₀

де М – момент в прольоті, кНм;

b – ширина прямокутного перетину, м;

h₀– робоча висота, м;

h₀= 600 – 50 =550 мм

4821 • 10²

a_m = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ ≈ 0,01 (3.1.12)

8,5 •(100)• 200 • 55²

При a_m = 0,01 знаходимо h ≈ 0,995, тоді необхідну площу розтягнутої арматури визначимо по формулі:

M

A_s = ¾¾¾¾¾, (3.1.13)

R_s • h • h₀

де М – момент в прольоті, кНм;

R_s – розрахунковий опір арматури, МПа.

4821 • 10²

As = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 8,4 см² (3.1.14)

365 • (100)• 0,995 • 55

Приймаємо на 1м.п. арматуру класу А-III 5Æ16 мм (As = 10,05 см2).

Перетин на опорі:

Момент на опорі рівний – 9,642 кНм.

Робоча висота h₀= 600 – 50 = 550 мм

Обчислюємо коефіцієнт a_m:

М 9642 • 10²

a_m = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,0825 (3.1.15)

R_b • b • h²₀ 8,5 •(100)• 200 • 55²

Знаходимо h = 0,955, тоді необхідну площу розтягнутої арматури визначимо по формулі, приймаючи арматуру класу А-III, Rs = 360 МПа:

M 9642 • 10²

A_s = ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 16,88 см² (3.1.16)

R_s • h • h₀ 360•(100) • 0,955 • 55

Приймаємо на 1м.п. стрижні з арматури А-III, 5Æ25 мм (As = 24,54 см2).

Розрахунок поперечних стрижнів

Розрахунок ведуть по похилому перетину. Діаметр поперечних стрижнів задають з умови зварки, так, щоб відношення діаметра поперечного стрижня до діаметра подовжнього складало 1/4, тому діаметр поперечних стрижнів приймаємо рівним 4 мм, арматура класу А-I з кроком S = 310 мм

Дата добавления: 2015-10-23