Xreferat.com » Рефераты по архитектуре » 9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

15 -10


fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, кПа.


f1 = 27кПа, f2 = 29,4кПа, f3 = 31,3кПа, f4 = 32,1кПа, f5 = 33,05кПа, f6 = 34,28 кПа


hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м


h1 = 3,9 м, h2 = 5,2 м, h3 = 6,3 м, h4 = 7,1 м, h5 = 8,1 м, h6 = 10,35 м


Подставляем полученные значения в формулу и определяем несущую способность сваи С10-30 по грунту.


Fd = 1·(1·1590·0,09+1,2·(27·3,9+29,4·5,2+31,3·6,3+32,1·7,1+33,05·8,1+34,28·10,35))


Fd = 1710,0396 кПа


Определение количества свай в свайном фундаменте

Расчетную глубину промерзания грунта определяется по формуле:

df = Kn · dfn и зависит от теплового режима здания, от наличия подвала, конструкции пола .


dfn - нормативная глубина промерзания грунта, dfn = 2,2 м,

Kn - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый равным 0,6.

тогда df = 2,2 · 0,6 = 1,32 м

Количество свай С10-30 под стену здания можно определить по формуле:


Fi · gK 1,4 · 1672,6

n = ѕѕѕ = ѕѕѕѕѕѕ = 1,4 св., принимаем 2 сваи.

Fd 1710,0396


Расстояние между сваями (шаг свай) вычисляется по формуле:


mp · Fd 2 · 1710,039

a = ѕѕѕѕ = ѕѕѕѕѕѕ = 1,34 м

Fd 1,4 · 1672,6


mp - число рядов свай

Расстояние между рядами свай равно 1,1 м.

Ширина ростверка в этом случае будет равна 1,5 м.


Собственный вес одного погонного метра ростверка определяется по формуле: GIP = b · hp · gb · gf, где


b, hp - соответственно ширина и толщина ростверка, м

gb - удельный вес железобетона, принимаемый gb = 24 кН/м3

gf - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый gf = 1,1


Подставим в формулу соответствующие значения и величины:


GIP = 1,5 · 0,6 · 1,1 · 24 = 23,76 кН/м


Собственный вес группы на уступах ростверка может быть определена по формуле: GIГР = (b - bc) · h · gI· gf, где:


bc - ширина цокольной части

h - средняя высота грунта на уступах ростверка, h = 1,25 м

gI‘ - удельный вес грунта обратной засыпки, принимаемый равным gI‘= 17 кН/м3

gf - коэффициент надежности по нагрузке для насыпных грунтов gf = 1,15


GIГР = (1,5 - 0,73) · 1,25 · 17 · 1,15 = 18,81 кН/м


Расчетная нагрузка в плоскости подошвы ростверка:

е FI = FI’ + GIР +GIГР = 1672,6 + 23,76 + 18,81 = 1715,17 кН/м


Фактическую нагрузку, передаваемую на каждую сваю ленточного фундамента, определяем по формуле:


a · е FI 1,4 · 1715,17

N = ѕѕѕѕ = ѕѕѕѕѕѕ = 1200,619 кН

mP 2


Проверим выполнение условия несущей способности грунта в основании сваи:


Fd 1710,0396

N Ј ѕ 1200,69 Ј ѕѕѕѕѕ = 1221,46

gK 1,4


Расчет осадки свайного фундамента

Осадка ленточных фундаментов с двухрядным расположением свай и расстоянием между сваями (3 - 4 d) определяется по формуле:


n · (1- n2)

S = ѕѕѕѕѕ · d0, где:

p · E


n - полная нагрузка на ленточный свайный фундамент (кН/м) с учетом веса условного фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху- поверхностью планировки, с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

E, n - модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона грунта в пределах снимаемой толщи.

d0 - коэффициент, определяемый по номограмме СНиП 2.02.03 - 85.

Полная нагрузка n складывается из расчетной нагрузки, действующей в уровне планировочной отметки, и собственного веса условного ленточного фундамента.

FII’ = 535,23 - 0,73 · 1,1 · 2,4 = 533,3 кН/м, тогда полная нагрузка n равна:


n = FII’ + b · d · g, где:


b - ширина фундамента, равна 1,4 м

d - глубина заложения фундамента от уровня планировочной отметки, равна 13м

g - среднее значение удельного веса свайного массива, g = 20кН/м3


n = 533,3 + 1,4 · 13 · 20 = 897,3 кН/м


Для определения коэффициента d0 необходимо знать глубину снимаемой толщи HC, которая в свою очередь, зависит от значения дополнительных напряжений, развивающихся в массиве грунта под фундаментом.

Дополнительные напряжения определяются по формуле:


n

s = ѕѕѕ · an, где:

p · h


n - полная нагрузка на ленточный свайный фундамент, кН/м

h - глубина погружения свай, м

an - безразмерный коэффициент, зависит от приведенной ширины b = b/h и приведенной глубины рассматриваемой точки z/h, где z - фактическая глубина рассматриваемого слоя грунта от уровня планировки


b = 1,4/10 = 0,14


Вычисленные значения дополнительных напряжений сведем в табл. № 1

Природные напряжения от действия собственного веса грунта определяются по формуле:

n

szg = е giII · hi, где:

i=1


giII - удельный вес i - го слоя,

hi - толщина i - го слоя.


Природные напряжения в уровне подошвы условного фундамента будут равны:


szdyg = 10,03 · 1,7 + 10,74 · 0,8 + 10,24 · 3,4 + 10,66 · 0,8 + 9,95 · 6,3 = 131,672


Для дальнейшего расчета осадки необходимо знать удельный вес грунта твердых частиц


gS = grS, где


g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2

rS - плотность грунта твердых частиц.

gS1 = 26,36 gS2 = 26,55 gS3 = 26,068 gS4 = 26,85 gS5 = 26,26


gS · gw

gSB = ѕѕѕѕ , где

1+e


gS - удельный вес твердых частиц

gw - удельный вес воды

e - коэффициент пористости

gSb1 = 10,03 gSb2 = 10,74 gSb3 = 10,26 gSb4 = 10,66 gSb5 = 9,95


n

szg = е giII · hi sgz1

i=1


sgz1 = szdyg + g1 · h1 = 131,672 + 10 · 0,31 = 134,1245 кПа

szg2 = szg1 + g2 · h2 = 134,1245 + 10 · 0,38 = 137,9055 кПа

szg3 = szg1 + g3 · h3 = 137,9055 + 10 · 0,766= 145,567 кПа и так далее...


Аналогично рассчитываются другие значения и сводятся в табл. 1. Ориентировочно, глубину снимаемой толщи HC можно определить из условия:

szp Ј 0,2 · szg.


Анализ табл. 1 показывает, что это условие выполняется примерно на относительной глубине z/h = 1,9. Тогда HC= 1,9 · 9,7 = 18,43 м

Z- глубина от подошвы фундамента, м


Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при HC/h = 1,9 м и b = 0,14 находим d0 = 2,15. Осадка фундамента будет равна:


n · (1- n2) 897,3 · (1 - 0,32)

S = ѕѕѕѕѕ · d0 = ѕѕѕѕѕѕѕ · 2,15 = 0,025 м = 2,5 см.

p · E 3,14 · 21700


Средняя осадка для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами не должна превышать 10 см. Следовательно, условия

S Ј SU выполняется S = 2,5 см Ј SU = 10 см.


Таблица 1


Z/h

an

szp [кПа]

Z [м]

szq [кПа]

0,2 · szq[кПа]

1,01

8,3858 246,87 0,08 131,672 26,208

1,05

6,5894 193,84 0,39 134,1245 26,824

1,1

5,02116 147,8 0,77 137,9055 27,581

1,2

3,4265 100,94 1,54 145,567 29,1137

1,3

2,67217 78,65 2,31 153,2285 30,6457

1,4

2,23026 65,7 3,08 160,89 32,178

1,5

1,9357 57,02 3,85 168,5515 33,71

1,6

1,72092 50,69 4,62 176,213 35,2426

1,7

1,5566 45,85 5,39 183,874 36,7749

1,8

1,42544 41,99 6,16 191,536 38,3072

1,9

1,31756 38,81 6,93 199,1975 39,839

2,0

1,22684 36,11 7,7 206,859 41,3718

2,1

1,14922 33,84 8,47 214,5205 42,904

2,2

1,0818 31,86 9,24 222,182 44,436

2,3

1,0225 30,12 10,01 229,8435 45,96

2,4

0,9699 28,57 10,78 237,505 47,5

2,5

0,9229 27,189 11,55 245,1665 49,03

Подбор молота для погружения свай

От правильности выбора дизель - молота зависит успешное погружение свай в проектное положение. В первом приближении дизель - молот можно подобрать по отношению веса его ударной части к весу сваи, которое должно быть для штанговых дизель - молотов 1,25 при грунтах средней плотности.

Минимальная энергия удара, необходимая для погружения свай определяется по формуле:


E = 1,75 · a · FV, где:


а - коэффициент, равный 25 Дж/кН,

FV - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН.

E = 1,75 · 25 · 535,23 = 23416,31 Дж

Пользуясь техническими характеристиками дизель - молотов подбирают такой молот, энергия удара которого соответствует минимальной. Возьмем трубчатый дизель - молот Ф - 859 с энергией удара 27 кДж. Полный вес молота Gh = 36500 Н, вес ударной части Gb = 18000 Н, вес сваи С10 - 30 равен 22800 Н. Вес наголовника принимаем равным 2000 Н. расчетная энергия удара дизель - молота Ф - 859:


ЕР = 0,4 · Gh· hm, где:


Gh’ - вес ударной части молота

hm - высота падения ударной части молота, hm = 2 м.


ЕР = 0,4 · 2 · 18000 = 14400 Дж.


Проверим пригодность принятого молота по условию:


Gh + Gb

ѕѕѕѕ Ј KM, где:

EP


Gh - полный вес молота

Gb - вес сваи и наголовника

KM - коэффициент, принимаемый при использовании ж/б свай равным 6.


(36500 + 22600 + 2000)

ЕР = ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ = 4,24 < G

14400

Условие соблюдаются, значит принятый трубчатый дизель - молот Ф - 859 обеспечивает погружение сваи С10 - 30.

Определение проектного отказа свай

Проектный отказ необходим для контроля несущей способности свай в процессе производства работ. Если фактический отказ при испытании свай динамической нагрузкой окажется больше проектного, то несущая способность сваи может оказаться необеспеченной. Формула для определения проектного отказа имеет вид:

h · A · EP m1 + О2 · (m2 + m3)

SP = ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ · ѕѕѕѕѕѕѕѕѕ , где:

gK · FI / m · (gK · FI / m + h · A) m1 + m2 + m3


h - коэффициент, применяемый для железобетонных свай h = 1500 кН/м2

A - площадь поперечного сечения ствола сваи, м

m - коэффициент, равный 1

gK - коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности сваи по расчету gK = 1,4

EP - расчетная энергия удара [кДж]

FI - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, [кН]

m1 - масса молота, [т]

m2 - масса сваи и наголовника, [т]

m3 - масса подбабка, [т]

О - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай О2 = 0.2


1500·0,09·14,4 3,65+0,2·(18+0)

SP = ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ · ѕѕѕѕѕѕѕ = 0,0021м = 2,1мм

(1,4·535,23)/1·(1,4·535,23/1+1500·0,09) 3,65+18+0


Сбор нагрузок на фундамент средней стены

Для дальнейшего расчета фундамента необходимо определить нагрузки.

Определение нагрузок на внутреннюю стену

Грузовая площадь - (3,15 + 3,1) · 1 = 6,3 м2 по длине здания - 1м, по ширине - половина расстояния чистоте между стенами в двух пролетах. Нагрузки на фундамент на уровне спланированной земли [кН/м2]:

Постоянные нагрузки от конструкции


Покрытия

Чердачные перекрытия с утеплителем

Межэтажные перекрытия

Перегородки

Кирпичная кладка

2,54 кН/м2

3,80 кН/м2

3,60 кН/м2

1,00 кН/м2

18,00 кН/м2


Временные нагрузки от конструкций:


Кровли от снега

Чердачные перекрытия

Межэтажные перекрытия

1,50 кН/м2

0,75 кН/м2

1,50 кН/м2


Постоянные нагрузки от конструкции:


Покрытия

2,54 · 6,3

16,002кН
Чердачного перекрытия

3,8 · 6,3

23,94 кН
9-ти межэтажных перекрытий

9 · 3,6 · 6,3


204,12 кН

Перегородок на 9-ти этажах

9 · 1 · 6,3


56,7 кН

Стены с 1-го этажа (объем дверных проемов примем 7,5% объема всей кладки)


0,51 · 18 · 1 · 0,925 · 29,80


253,046 кН


Итого

553,808кН


Временные нагрузки


На кровлю от снега

1,5 · 6,3

9,45 кН
Чердачные перекрытия

0,75 · 6,3

4,725 кН

На 9-ти межэтажных перекрытиях с коэффициентом jn1 = 0,4897


6,3 · 9 · 0,4897 · 1,5


41,6489 кН


Итого

55,8239


Условия несущей способности грунтов основания единичной сваи или в составе свайного фундамента имеет вид:


Fd

N Ј ѕ , где:

ЎK


Определим несущую способность сваи по грунту Fd:


Fd = ЎC · (ЎCR·R·A+U·е ЎCF · fi · hi)


Fd = 1·(1·1590·0,09+1,2·(27·3,9+29,4·5,2+31,3·6,3+32,1·7,1+33,05·8,1+33,67·9,35))

Fd = 1645,014 кН


Несущая способность сваи по грунту достаточно высокая. Необходимо проверить, выдержит ли такую нагрузку свая по материалу. Расчет по прочности материала железобетонных свай должен производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84. При этом свая рассматривается как железобетонный стержень, жестко закрепленный в грунте. Несущая способность сваи может быть определена без учета продольного изгиба.


F = Ў · (ЎВ · RВ · AВ + RS · AS), где


Ў - коэффициент условия работы, равен 1.

ЎВ - коэффициент условия работы бетона сваи, принимаемый для сваи сечением 30 х 30 см ЎВ = 0,85.

AВ, AS - площади поперечного сечения соответственно бетона и продольной арматуры, м2

RВ, RS - расчетное сопротивление осевому сжатию соответственно бетона и продольной арматуры, кПа.


Свая С7-30 согласно ГОСТ 19804.1 - 79 изготавливается из бетона класса В15 с RВ = 8500кПа и армируется в продольном направлении четырьмя стержнями Ж12мм A - II с RS = 280000 кПа.

Несущая способность сваи С7-30 по материалу будет равна:


F = 1 · (0,85 · 8500 · 0,08954 + 0,00045 · 280000) = 773,54

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: