Pagrindai ir pamatai
5 (100%) 1 vote

Pagrindai ir pamatai

11213141

ĮVADAS

Kursinis projektas atliktas užduotims išduotoms J.Amšiejaus. Pagal kursinio projekto užduotį reikia suprojektuoti vienaaukščio karkasinio pastato kraštinės eilės kolonos pamato pagrindą. Projektuojant remiamės SNirT bei LST nurodymais.

Projektavimo uždavinys yra parinkti pagrindu geriausiai tinkantį grunto sluoksnį, pamato tipą ir konstrukciją, kad pastatas būtų tinkamas normaliai eksploatuoti ir būtų užtikrintas pagrindo ir pastato stiprumas bei pastovumas. Kursiniame projekte reikia suprojektuoti du pamato variantus.Variantinis projektavimas leidžia parinkti inžineriniu ir ekonominiu požiūriu tinkamiausią pamato tipą esamomis gruntinėmis sąlygomis.

Išnagrinėja pamtų tipus, pasirinkau projektuoti seklųjį bei gilujį, gręžininį pamatus.

Pirmuoju pasirinktu atveju suprojektavau nesimetrinį seklujį pamatą, kurio pado matmenys 2,7m x 1,4m. Pamato pado ašis į pastato išorės pusę pastumta per atstumą lygų 0,218m. Pamato pado altitudė nuo grindų paviršiaus -1,20m. Suprojektuoto pamato nuosėdis mažesnis už leistiną nuosėdį ir yra lygus S = 1,52 cm. Kad apsaugoti pamatų duobę nuo vandens siūloma pamatų duobėje įrengti vandens surinkimą pamato duobės kampe, o iš ten vandenį pašalinti naudojant vandens siurblį.

Antruoju pasirinktu atveju suprojektavau gilujį gręžininį pamatą. Pamatą sudaro du 0,6 metro skersmens poliai išdėstyti vienas šalia kito. Poliai igilinami iki altitudės (nuo pastato grindų lygio) -4,15m. Pamato viršų sudaro gelžbetoninis rostverkas į kurį įtvirtinama kolona. Pamato vertikalus nuosėdis lygus 1,37 cm, o pamato viršaus horizontalus poslinkis – 0,52cm. Kad įrenginėjant pamatą būtų išvengta gruntinio vandens veržimosį į gręžinį, siūloma pamatus betonuoti per apsauginį vamzdį, t.y. apsauginį vamzdį ištraukinėti tik betonavimo eigoje.

Palyginus abu paskaičiuotus pamato variantus gavome, kad vieno sekliojo pamato įrengimas kainuotų apie 1112 Lt, o vieno giliojo gręžininio pamato įrengimas apie 2480 Lt.

Atsižvelgdamas į ekonominio pamatų variantų palyginimą, siūlau įrengti sekliuosius pamatus.



AIŠKINAMASIS RAŠTAS

Pagrindai ir pamatai projektuojami, kai jau suprojektuotos antžeminės pastato konstrukcijos ir žinomos pamatams perduodamos apkrovos (duomenys projektavimui pateikiami užduotyje). Pagrindams ir pamatams projektuoti reikalingi duomenys apie statybinio sklypo inžinerines geologines sąlygas pateikti pagal “Kauno Inžinerinių tyrimų instituto“ Geologijos skyriaus 1992m. balandį atliktus inžinerinių geologinių tyrimų rezultatus. Šių tyrinėjimų užsakovas VPI „Pramprojektas“ . Tyrinėjimų tikslas buvo ištirti planuojamos statyti „Šiaulių kuro tiekimo bazės“ statybos aikštelės inžinerines, geologines sąlygas.

Objektas – Krovininių automobilių remonto dirbtuvės (Ukmergėje). Pastato karkasas gelžbetoninis surenkamas, trijų tarpatramių su tiltiniais kranais kiekviename. Kolonų žingsnis kraštinėje eilėje 6,0m. Denginio sijos su kolonomis sujungtos šarnyriškai. Kolonos standžiai įtvirtintos pamatų lizduose: jų aukštis 10,8 m, skerspjūvis 6080cm. Sienos plytų mūro, 38cm storio. Pastatas be rūsio, grindys betoninės, įrengtos ant grunto. Pastato vidaus temperatūra +12°C.

Atliekant kursinį darbą pirmiausiai reikia išnagrinėti inžinerines geologines sąlygas: fizinę geografinę statybos vietos charakteristiką; litologinę sąrangą ir gruntus; fizines – mechanines gruntų savybes; hidrogeologines sąlygas; gręžinių stulpelius ir pjūvius. Antra – privalu įvertinti pastato duomenis: pastato konstrukcijas; požemines komunikacijas; pastate vykstančius gamybinius procesus. Trečia – apkrovų vertinimas.

1. PROJEKTAVIMO DUOMENŲ VERTINIMAS

1.1 Inžinerinių geologinių sąlygų vertinimas

Gręžimo darbai atlikti 1992m. Kovą. Statybos aikštelėje buvo numatyta atlikti 8 gręžinius, tačiau statybinis sklypas buvo užsėtas žieminiais kviečiais todėl pragręžti tik 2, 10,0 m gylio gręžiniai. bei atlikti 2 statinio zondavimo bandymai.Gruntų tankio ir konsistencijos nustatymui buvo numatyta atlikti 5 statinio zondavimo bandymus, bet dėl tos pačios priežasties atlikti tik 2 bandymai. Zondavimas atliktas tenzometriniu III tipo zondu pagal GOST 20069-81.

Nustatytas grunto kūginis stipris qc(MPa) ir gruntų deformacijų modulis E. Reikšmės pateiktos zondavimo grafikuose, 2 priede.

1.1.1 Fizinė-geografinė statybos vietos charakteristika

Projektuojamas statybos sklypas yra Ukmergės mieste, Pivonijos mikrorajone. Geomorfiniu požiūriu statybinis sklypas yra kraštinių moreninių darinių ruože. Aikštelės paviršiaus altitudės varijuoja nuo 105,2m iki 106,2m, taigi matome, kad statybos aikštelė gana lygi, tačiau ją būtina išlyginti.

Nagrinėjamame plote jokių kitų pastatų nėra. Žiūrėti: 1 priedas. Vietovės planas.

Statybos aikštelėje jokių komunikacijų neaptikta. Žiūrėti: 1 priedas. Vietovės planas.

1.1.2 Litologinė sąranga ir gruntai

Statybos aikštelės paviršių dengia derlingo dirvožemio sluoksnis jo storis 0,2m. Po dirvožemių slūgso glacialiniai dariniai (gtQ3): 1m smėlis dulkingas, gelsvas, vidutinio tankumo, drėgnas. Toliau moreninis priemolis, rudas, kietas su smėlio lęšiais. Išgręžus 10m. gylio gręžinį šis grunto sluoksnis
nepragręžtas. Gręžinio stulpelis ir pjūvis pateiktas 2 ir 3 prieduose.

1.1.3 Fizinės mechaninės gruntų savybės

Gruntų mechaninių savybių vidutinių reikšmių, nustatytų pagal statinio zondavimo rezultatus gręžinyje Nr.1, duomenys pateikti 1 lentelėje. Skaičiuojamieji rodikliai pateikti 2 lentelėje. Tiriamoje aikštelėje smėlio sluoksnis šiek tiek pasviręs.

1 lentelė. Gruntų mechaninių savybių vidutinių reikšmių suvestinė.

Grunto pavadinimas Konsistencija arba takumas Vidutinis atsparumas kūgiui qc MPa Vidutinis deformacijų modulis E MPa

Smėlis dulkingas, gelsvas Vidutinio tankumo 5,5 16,5

Priemolis moreninis, rudas Kietas, su smėlio lęšiais 6,0 51,6

2 lentelė. Gruntų skaičiuojamieji rodikliai.

Grunto pavadinimas Konsistencija arba takumas Skaičiuojamieji rodikliai

ρ, g/cm3 cII, kPa φII 0 E, MPa R0, kPa

Derlingas dirvožemis – 1,3 – – – –

Smėlis dulkingas, gelsvas Vidutinio tankumo 1,84 4 32 16 150

Priemolis moreninis, rudas Kietas, su smėlio lęšiais 2,30 47 26 66 300

1.1.4 Hidrogeologinės sąlygos

Pasirinktame gręžinyje Nr. 1 paviršutinio tipo vanduo sutiktas 1,5m gylyje nuo žemės paviršiaus smėliuose. Vanduo pinasi moreniniame priemolyje esančiuose smėlio lęšiuose. Aukščiausias prognozuojamas vandens lygis laikysis arti žemės paviršiaus arba paviršiuje.

Išvada: Statybos metu, kad apsaugoti pamatų duobę nuo paviršinio vandens, patariama įrengti paviršinį vandens nuvedimą, surenkant vandenį pamatų duobės kampe išgręžtame gręžinyje, o po to surinktą vandenį pašalinant vandens siurbliu.

1.1.5 Gręžinių stulpeliai ir pjūviai

Ataskaitoje yra pateikti: inžineriniai geologiniai pjūviai (3 priedas), gręžinių stulpeliai (2 priedas), statinio zondavimo duomenys (2 priedas). Visi ataskaitos duomenys pateikti projekto pabaigoje.

Išvada: išnagrinėjus gręžinių duomenis, peržiūrėjus tyrimų duomenis, galima daryti išvadą, kad duomenų pamatų skaičiavimui pakanka. Planiruojama žemės paviršiaus altitudė 105,25m. Reikia nukasti derlingo dirvožemio sluoksnį ir užpilti dulkingo, gelsvo smėlio. Smėlį sutankinti iki ρ = 1,84g/cm3 . Smėlį tankinti prie optimalaus drėgnio (W = 8 – 12%). Privalomas smėlio po pamato padu sutankinimo laipsnis K = 0,98 – 0,95. Įrengus sekliuosius pamatus, užpilamą gruntą sutankinti iki sutankinimo laipsnio K = 0,92 – 0,9.

1.2 Duomenų apie pastatą vertinimas

1.2.1 Pastato konstrukcijos

Pastato karkasas gelžbetoninis surenkamas, trijų tarpatramių su tiltiniais kranais kiekviename. Kolonų žingsnis kraštinėje eilėje 6,0m. Denginio sijos su kolonomis sujungtos šarnyriškai, todėl daroma prielaida, kad pamatų nuosėdžių skirtumas didesnės įtakos konstrukcijoms neturės. Kolonos standžiai įtvirtintos pamatų lizduose: jų aukštis 10,8m, skerspjūvis 6080cm. Sienos plytų mūro, 38cm storio. Pastatas be rūsio, grindys betoninės, įrengtos ant grunto. Pastato vidaus temperatūra +120C. Pastato skaičiuojamoji schema pateikta 1 paveiksle.

Išvada: pastato schema yra lanksti, todėl nebijo pamatų nuosėdžių nevienodumo. 1 pav. Skaičiuojamoji pastato schema

1.2.2 Požeminės komunikacijos

Tiriamame sklype jokių požeminių komunikacijų neaptikta. Žiūrėti: 1 priedas. Vietovės planas.

1.2.3 Gamybiniai procesai

Statomame pastate bus remontuojami krovininiai automobiliai. Šiems procesams reikalingi galingi įrengimai ir tiltiniai kranai. Pati gamybos proceso aplinka nėra agresyvi. Pastate dinaminių apkrovų nėra, todėl daroma prielaida, kad gamybiniai procesai pamatams įtakos neturės.

1.3 Apkrovų vertinimas

Pamatą veikiančios apkrovos: nuolatinės (pastato konstrukcijų svoris, be sienos svorio) ir kintamos (kranas ir vėjas). Jos nustatytos pagal pastato statinių skaičiavimų rezultatus ir imamos iš pastato antžeminių konstrukcijų skaičiavimų. Apkrovos pamato viršaus lygyje, 150mm žemiau grindų paviršiaus. Lenkimo momento ženklas teigiamas, kai momentas veikia iš lauko pusės į pastato vidų. Maksimalios įrąžos pamato viršaus lygyje apskaičiuotos pagal 1 ir 2 ribinių būvių grupę. Apskaičiuoti 4 apkrovimo deriniai ir gautos įrąžų reikšmes. Pagal pirmą apkrovimo schemą gauta Nmax ir kitų įrąžų M, Q reikšmės, analogiškai pagal antrą apkrovimo schemą Mmax ir įrąžas N, Q. Pagal trečia apkrovimo schemą gauta Mmin (t.y didžiausia neigiama) ir kitų įrąžų M, Q reikšmės, o pagal ketvirtą Qmax ir M, N reikšmės.

2. PAMATŲ PAGRINDO SKAIČIAVIMAS

Pagrindų ir pamatų projektavimas susideda iš dviejų dalių: pirmoji – pagrindo galios ir deformacijų skaičiavimas, antroji – pamato stiprumo ir deformacijų skaičiavimas. Šiame kursiniame projekte skaičiuojama tik pagrindo laikomoji galia bei pagrindo deformacijos.

Pagrindo skaičiavimo pagal deformacijų ribinius būvius uždavinys yra patenkinti sąlygą:

; – skaičiuojamoji pagrindo deformacija;

– ribinė deformacijos reikšmė.

Pagrindų skaičiavimo pagal laikomosios galios ribinius būvius uždavinys yra įvykdyti sąlygą:

– skaičiuojamoji pagrindui perduodama jėga;

– ribinė pagrindo laikomoji galia;

– pagrindo darbo sąlygų koeficientas;

– pastato patikimumo koeficientas.

2.1 Pamatų tipo parinkimas

2.1.1 Pamatų tipų analizė ir racionalių pamatų tipų parinkimas

Seklieji pamatai:

Šie
iškastoje pamatų duobėje, kurios kraštai pastačius pamatą užpilami gruntu. Jie perduoda pastato apkrovą pagrindui tiktai padu.Tokie pamatai įrengiami kai žemės paviršiuje slūgso stiprūs gruntai. Sekliųjų pamatų techniniu ekonominiu požiūriu turėtų būti ne didesni kaip 3,5m. Jie neturėtų būti gilinami žemiau nei gruntinio vandens horizontas.

Išvada. Seklieji pamatai tinkami, nes žemės paviršiuje pakankamai stiprūs gruntai (E=16Mpa) taip pat gruntinio vandens horizontas pakankamai giliai, nuo projektuojamo žemės paviršiaus 1,80m gylyje. Neekonomiška būtų įrengti juostinius kolonų pamatus ar ištisinius pamatus. Kadangi pastato konstrukcija yra lanksti, t.y. nebijo nevienodų nuosėdžių, rekomenduojama įrengti atskirą kolonos pamatą.

Kalamieji poliai:

Kalant polius, gruntas apie juos sutankėja. Pastato apkrovą pagrindui poliai perduoda padu ir šonais, todėl įtempimai sklinda dideliame grunto tūryje. Poliniai pamatai nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė. Jie įrengiami tokiam pat pastatui kaip ir seklieji pamatai, kai poliai atremiami į giliau slūgsantį stiprų gruntą.

Išvada. Šalia numatomo statyti pastato arti nėra pastatų, todėl būtų patogu naudoti kalamuosius polius. Naudojant polius reikia atlikti mažiau žemės darbų, mažiau suardoma gamtinė aplinka, mažesnis darbo imlumas. Tačiau jau 2-3 metrų gylyje kūginis stiprumas gana didelis, siekia

6-16MPa todėl kaltinių polių naudoti negalime.

Gilieji pamatai:

Gilieji pamatai, tai tokie, kurių santykis d/b 2. Jie įrengiami grunte pastatams, kurie perduoda dideles vertikalias bei horizontalias jėgas. Jie standūs, pagrindo laikomoji galia didelė, nes gruntas negali būti išspaustas iš po pamato į žemės paviršių.

Išvada. iš qc grafiko matome, kad tiktų gilieji gręžininiai pamatai, nes leidžiantis gilyn kūginis stiprumas praktiškai nekinta, ir daugiausiai įtakos stiprumui turėtų pamato plotas. Kadangi gruntuose aptiktas požeminis vanduo, tai grežininius pamatus būtina įrenginėti betonuojant neišimant apsauginio vamzdžio.

Dirbtiniai pagrindai:

Įrengiami kai statybai skirtame sklype slūgso silpni gruntai: purūs smėliai,takiai plastiški ir takūs moliniai gruntai,durpingi,supilti.

Išvada. Šiuo atveju pagrindo gruntas pakankamai stiprus ir jų tankinti nėra prasmės.

2.2 Seklieji pamatai

2.2.1 Mažiausias pamato gylis pagal gruntų kilsnumą

Pamato gylis priklauso nuo statybinio sklypo jautrumo šalčio poveikiui. Kilsniuose gruntuose pamatus reikia įgilinti ne mažiau kaip skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis.

Skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis:

= ; – temperatūrinis koeficientas iš [1] 8.2 lentelė;

– norminis sezoninio įšalimo gylis.

Norminis sezoninio įšalimo gylis:

= ; – įšalimo gylis;

– žiemos mėnesių vidutinių neigiamų temperatūrų absoliutinių reikšmių suma.

Pamato gylis priklausomai nuo gruntų kilsnumo ne mažesnis kaip priimu 0,74m.

Išvada: Kadangi skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis df = 0,74m, tai pamato padas turės būti įleistas žemiau, tačiau ne žemiau nei slūgsančio gruntinio vandens horizontas. Konkretų pamato įgilinimą galutinai lems jo konstrukciniai matmenys.

2.2.2 Sekliojo pamato konstravimas

2 pav. Sekliojo pamato konstravimo schema

Pamato pado matmenys imami 100mm. Kartotiniai.

2.2.3 Pagrindo skaičiavimas pagal deformacijų ribinius būvius

2.2.3.1 Pado matmenų parinkimas

Pamato pado matmenys parenkami skaičiuojant priartėjimo būdu.Reikiamas pamato plotas:NIImax – ašinė jėga pamato viršaus lygyje kN;

Gs – sienos vienetinis svoris kPa;

R – skaičiuojamasis pagrindo stipris kPa;

γvid – vidutinis pamato ir grunto ant jo pakopų vienetinis svoris, paprastai imamas 20 kN/m3;

Hp – pamato gylis m.

Pagrindo skaičiuojamasis stiprumas:

γc1 – pagrindo darbo sąlygų koeficientas γc2=1.25 [2] 4.1 lentelė;

γc2 – pastato darbo sąlygų koeficientas pastatams, kurių konstrukcija nestandi γc2=1.0 [2] 26 psl.;

k – koeficientas, priklausantis nuo grunto nustatymo būdo k=1 [2] 26 psl.;

kz – koeficientas, priklausantis nuo pamato pado pločio. Kai b<10m, tai k=1 [4] 9 psl.;

Mq ,Mγ ,Mc – bemačiai pagrindo stiprio koeficientai [2] 4,2 lentelė;

γII ir γII’ – grunto žemiau ir aukščiau pamato pado vienetinio svorio svertinė vidutinė skaičiuojamoji reikšmė;

b – pamato pado plotis;

d – pamato gylis nuo suplaniruoto žemės paviršiaus;

cII – grunto sankabumas.

Pirmu priartėjimu laisvai priimama, kad b = 1,6m, o l = 2,1m, A = 3,36m2

Kadangi grunto, slūgsančio po pamato padu, storis nepakankamas, t. y. mažesnis nei 0,5b, turim atsižvelgti į žemiau esančių sluoksnių savybes. Tuo būdu apskaičiuojami grunto savybių rodikliai:

γII’=18,4 kN/m3.

Silikatinių plytų ( = 1800kg/m3) sienos svoris:t – sienos storis;

bs – kolonų žingsnis;

H – sienos aukštis.

Bemačiai pagrindo stiprumo koeficientai iš [2] 4.2 lentelės:

II M Mq Mc

280 0,98 4,93 7,4

Vidutiniai įtempimai po pamato padu:

Tikrinama sąlyga:

539kPa = vid > R = 429kPa.

Išvada: pamato laikomoji galia per maža.

Antru priartėjimu imama b = 1,6m, l = 2,8m, tada A = 4,48m2

Kadangi grunto, slūgsančio po pamato padu, storis nepakankamas, t. y. mažesnis nei 0,5b, turim atsižvelgti į žemiau esančių sluoksnių savybes.
būdu apskaičiuojami grunto savybių rodikliai:

Bemačiai pagrindo stiprumo koeficientai iš [2] 4.2 lentelės:

II M Mq Mc

280 0,98 4,93 7,4

Vidutiniai įtempimai po pamato padu:

Tikrinama sąlyga:

409kPa = vid < R = 429kPa.

Įtempimų nepriteklius:Išvada:Įtempimų nepriteklius pakankamai mažas.

2.2.3.2 Grunto įtempimų tikrinimas.

Skaičiuojamoji schema:Tikrinama visiems pagrindinio derinio apkrovos variantams.

Necentriškai apkrautas pamatas turi tenkinti sąlygas:

I apkrovos variantas NIImax = 1248kN; MII = 108kNm; QII = -0kN.

Ašinė jėga, veikianti pamato pado lygyje:

Atsparumo momentas:

Lenkimo momentas, veikiantis pamato pado lygyje:

II apkrovos variantas MIImax = 108kN; NII = 1248kNm; QII = -0kN.

III apkrovos variantas MIImin = -247kN; NII = 1248kNm; QII = -69kN.

IV apkrovos variantas QIImax = -69kN; NII = 1248kNm; MII = -247kN.

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 2389 žodžiai iš 4771 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 0,87 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.