Pamatai ir pagrindai

TURINYS

Aiškinamasis raštas 2

Apkrovų skaičiavimas 3

Pamato įgilinimo gylis 4

Pamato konstravimas 4

Pamato pado matmenų nustatymas 4

Įtempimų grunte po pamato padu tikrinimas 5

Pamato nusėdimo skaičiavimas 6

Pamato nusėdimo skaičiavimų lentelė 7

Bendros pastato ir pagrindo deformacijos 7

Pagrindo laikomosios galios skaičiavimas 7

Brėžiniai 9

AIŠKINAMASIS RAŠTAS

Projektuojami vieno aukšto automobilių detalių gamyklos pamatai po kolonomis. Pamatai projektuojami remiantis sklypo inžineriniais-geologiniais tyrinėjimais. (Nr. 764)

Bendras pastato aukštis 10.2 m. Pastato denginys suprojektuotas iš lengvų 3´12 m. plokščių, stogo danga ruloninė. Gamybinio pastato karkasas suprojektuotas iš metalinių elementų, kolonų, sijų, santvarų. Kolonos į pamatus tvirtinamos inkariniais varžtais, kurių diametras 28 mm. Kolonos suprojektuotos iš dvitėjinio Nr. 600 profilio.

Skaičiavimams pasirenkame pamatą esanti po vidine pastato kolona.

Gruntas po projektuojamu pastatu daugiasluoksnis, kurį sudaro derlingas dirvožemis-0.2 m storio, dulkingas mažai drėgnas smėlis-1.2 m storio, dulkingas priesmėlis-0.8 m gylio, dulkingas priesmėlis su žvyru-3.8 m gylio.
Pamato tipas ir konstrukcija parenkama atsižvelgiant į statybos sklypo inžinerines-geologines sąlygas, pastato konstrukcijai perduodamų apkrovų dydį ir pobūdį. Pastatui projektuojami seklieji pamatai, nes konstrukciją veiks nedidelės apkrovos. Pastato konstrukcijai atlaikyti buvo suprojektuoti gelžbetoniniai surenkamieji pamatai 1.4 m aukščio, 2.4 m pločio padu.

APKROVŲ SKAIČIAVIMAS

Parenkamos ir apskaičiuojamas apkrovos veikiančios vidurinės kolonos pamatą. Noorminės apkrovos nustatomos pagal normų reikalavimus, o skaičiuojamosios apkrovos gaunamos normines apkrovas padauginus iš apkrovų patikimumo koeficiento . Apkrovos patikimumo koeficientas įvertina realaus išorinių apkrovų atsitiktinio nukrypimo į didesnę pusę galimybę, palyginus su apkrovomis priimtomis projekte. Šiame projekte apkrovas skaičiuosiu pagal deformacijų ri

ibinį būvį (antrąjį ribinį būvį), todėl visoms apkrovoms.

Pateiktoje schemoje pavaizduotas pastato fragmentas, kuriam bus skaičiuojamas pamatas:

Parenku ir apskaičiuoju apkrovas, veikiančias vidurinės kolonos pamatą:

Apkrova, tenkanti pamatui dėl kolonos poveikio:
Kolona gelžbetoninė “K 78-25”

Apkrova, tenkanti pamatui dėl santvaros poveikio:

Santvara FBNM 18P-6AIIIb

;

;

Apkrova, tenkanti pamatui dėl denginio konstrukcijos poveikio:

Apskaičiuoju apkrovą tenkančią pamatui dėl denginio plokštės poveikio:
Denginio plokštė 1PG12 – 6AtVT , 3×12 m

1m2 denginio plokštės sveria 1,722 kN/m ;
Denginio plokštės plotas = 36 m2;

Apskaičiuoju garo izoliacijos “JUTACON” masę:

1m2 izoliacijos sveria 0,14 kg=0,0014 kN.
Stogo plotas, kuriam padengti bus naudojama garo izoliacija 12×18 = 216 m2;

Apskaičiuoju šiluminės izoliacijos “PAROC ROS 60” masę:

Dangos storis 80mm, 1m2 masė 8,80kg=0,088 kN , plotas 216 m2;

Apskaičiuoju ruloninės dangos “ICOPAL” masę:

1m2 dangos sveria 3 kg. Dangos yra dedami du sluoksniai, todėl svorį priimu lygų 6 kg=0,06kN. Stogo plotas, ant kurio bus dedama danga = 216 m2;

Apskaičiuoju visą denginio saavąjį svorį:

Apskaičiuoju denginio 1m2 savąjį svorį:

Apkrova, tenkanti pamatui dėl sniego poveikio:
Sniego apkrova tenkanti 1m2 žemės horizontalaus paviršiaus ploto, imama priklausomai nuo Lietuvos sniego apkrovos rajono. Esamu atveju priimu I sniego apkrovos rajoną, nes gamyklą projektuojama statyti ir eksploatuoti Kauno mieste.
I sniego apkrovos rajonui .
Statinio projektinį eksploatacijos laikotarpį priimu lygų 100 metų, tuomet l = 2,5 ir trumpalaikė sniego norminė apkrova .
Ilgalaikė sniego apkrova:

Sniego apkrovos patikimumo koeficientas nustatomas pagal tolygiai išskirstytą normatyvinę sniego apkrovą S0 ir denginio savojo svorio tenkančio vienam kv

vadratiniam metrui santykį:

; Tiesinio interpoliavimo metodu nustatau,kad ;
Ašinės įrąžos nuo pastovių apkrovų:

Ašinė įrąža nuo laikinos ilgalaikės sniego apkrovos:

Skaičiavimuose pagal deformacijas sniego apkrovos priskiriamos prie ilgalaikių.Ašinė įrąža nuo pastovių ir laikinų ilgalaikių apkrovų:

maksimali ašinė įrąža,tenkanti pamatui dėl konstrukcijų savojo svorio ir sniego poveikio;

– apkrovos patikimumo koeficientas.

Pamato skaičiuojamosios apkrovos:
Kolona Nuo denginio ir kolonos savojo svorio Nuo krano Nuo vėjo

Nmax Stabdymo

N, kN M, kNm Q, kN N, kN M, kNm Q, kN M, kNm Q, kN M, kNm Q, kN
Vidinė 643,22 – – – – – – – – –

Šiuo atveju pagrindinį apkrovos derinį sudaro: pastovios ir viena laikina ilgalaikė apkrova.Kadangi šiame derinyje yra tik viena laikinoji apkrova – sniegas, todėl nėra sudaromi pagrindinio derinio realiai galimi apkrovų variantai ir jam atitinkantys M,Q.

Pagrindinio derinio apkrovos variantai:
Apkrova pamato viršaus lygyje – 150 mm Pagrindo skaičiavimai pagal deformacijas

Nuolatinė ir tiltinio krano apkrova Nuolatinė ir sniego apkrova Nuolatinė, tiltinio krano ir vėjo apkrova
Nmax – 643,22 –
Mmax – – –
Mmin – – –
Qmax – – –
Qmin – – –

PAMATO ĮGILINIMO GYLIS

Skaičiuojant pamato įgilinimo gylį reikia įvertinti:
· Pamato paskirtį ir konstrukcijos ypatumus, apkrovų ir poveikių į pamatus dydį;
· Inžinerinių komunikacijų gylį;
· Statybos sklypo inžinerines – geologines sąlygas;
· Hidrogeologines sąlygas ir grunto sezoninio įšalo gylį.
·
GRUNTO SAVYBIŲ RODIKLIŲ LENTELĖ

Gruntas Skaičiavimai pagal deformacijas Skaičiavimai pagal laikymo galią
Pavadinimas e IL gII, kN/m3 CII, kPa jII, ° E, MPa g, kN/m3 C, kPa j, °
Drėgnas vidutinio tankumo ir stambumo smėlis 0,67 – 19,1 1,0 35 30 19,1 1,0 35
Drėgnas vidutinio tankumo dulkinis smėlis 0,76 – 19,2 2,0 26 11,0 19,2 2,0 26
Plastiškas priesmėlis 0,63 0,57 19,6 13,4 24,4 18,4 19,6 13,4 24,4
Puskietis molis 0,78 0,21 20,0 51,9 18,7 19,8 20,0 51,9 18,7

STATYBINĖS AIKŠTELĖS GEOLOGINIS PROFILIS

Skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis:

df×h – norminis sezoninio įšalo gylis Kaune 1,25 m. Kadangi įšalo gylis nustatytas moliniams gruntams, o statybvietė yra smėliniame grunte, tai įšalo gylį reikia padauginti iš 1,

,2:

kh – pastato šiluminio režimo įtakos koeficientas. Priimu, kad patalpos vidaus temperatūra prie išorės sienų ir kolonų pamatų yra 5°C, tuomet kh = 0,8;
Apytikris pamato įgilinimo gylis:

Įvertinus gruntinio vandens paviršiaus lygį (GVL) parenkamas pamato įgilinimo gylis:

1)

Jei gruntas yra smėlis, tai Šiuo atveju tenkinama sąlyga:
Atsižvelgiant į normų СHиП 2.02.01-83, 2.29 punktą 2 lentelę priimu, kad pamato įgilinimo gylis priimamas nepriklausomai nuo įšalimo gylio ir GVL.

PAMATO KONSTRAVIMAS

Pramoninio pastato kolonoms įrengiami monolitiniai pamatai su viena pakopa.

Kolonos matmenys 400×400 mm;

Pamato aukštis hf = 1,20 m

Pamato įgilinimas d = 1,20 m;

PAMATO PADO MATMENŲ NUSTATYMAS

Tarkime, pradiniame skaičiavime , kuris nustatytas iš inžinerinių geologinių tyrinėjimų duomenų.
Pamato pado ploto skaičiavimas atliekamas priartėjimo būdu:

– skaičiuojamasis pagrindo stiprumas, MPa ;

– maksimali ašinė įrąža,tenkanti pamatui dėl konstrukcijų savojo svorio ir sniego poveikio, MN ;

– vidutinis svertinis pamato su gruntu ant jo pakopų vienetinis svoris,MN/m ;

Kadangi pamatas apkrautas centriškai, tai jo skerspjūvis parenkamas kvadratinis.

Pamato plotis:

Nustačius pradinį pamato plotį, nustatomas patikslintas pado plotis.
Priimu:

Parinkus pradinį pamato plotį, apskaičiuojamas patikslintas skaičiuojamasis pagrindo stiprumas:

– pagrindo darbo sąlygų koeficientas, priklausantis nuo grunto savybių 1,4 ;

– pastato darbo sąlygų koeficientas 1,0 ;

k – koeficientas,priklausantis nuo grunto savybių, skaičiuojamųjų rodiklių nustatymo būdo,kadangi šie

rodikliai nustatomi pagal normas, tai k =1,1;

– koeficientai, priklausantys nuo vidinės trinties kampo = 35 ;

– koeficientas, priklausantis nuo pamato pado pločio b, kai b< 10m, tai =1,0 ;
b – pamato pado plotis;

– grunto žemiau ir aukščiau pamato pado vienetinio sv

vorio svertinė skaičiuojamoji reikšmė, MN/m ;

– 0,85 ;

– skaičiuojamasis grunto,esančio po pamatu padu, sankabumas MPa ;
d – pamato gylis.

Apskaičiuoju pamato svorį:

(piesinys) ???

Apskaičiuoju grunto svorį:

Apskaičiuoju vidutinį slėgį po pamato pado plokšte:

Kadangi pagrindinė sąlyga įvykdyta, tai patikrinam ar nepanaudojimas neviršija 10%:

;

Pamato pagrindo stiprumo lieka nepanaudota 1,9 %. Tokiu atveju su 1,5 m pločio padu pamatas bus pakankamai ekonomiškas. Daugiau skaičiavimo nebereikės.
Parinkus pamato pado matmenis reikia patikrinti ar grunto įtempimai nėra didesni negu skaičiuojamasis pagrindo stiprumas. Tikrinami įtempimai po pamato padu, o kadangi pagrindas yra sluoksniuotas ir po stipraus grunto sluoksniu slūgso drėgnas vidutinio tankumo dulkinis smėlis, jis priskiriamas silpnų gruntų kategorijai.
Reikia patikrinti įtempimus silpno grunto sluoksnyje.Pamato ašyje, taške gylyje z žemiau pamato pado, silpno grunto sluoksnio viršuje, turi būti tenkinama sąlygą:

;

– papildomi normaliniai įtempimai gylyje z po pamato padu ir įtempimai nuo grunto savojo

svorio, MPa ;

– silpno grunto skaičiuojamasis stiprumas gylyje z ,MPa, apskaičiuotas sąlyginiam pamatui.

– drėgno vid. tankumo ir stambumo smėlio vienetinio svorio svertinė skaičiuojamoji reikšmė, MN/m ;
d – pamato gylis;
z – atstumas nuo pamato pado apačios iki silpno grunto viršaus;

– papildomi įtempimai pamato pado lygyje;

– įtempimų sklidimo koeficientas; parenkamas pagal ir ,tai

b,l- pamato plotis ir ilgis;

Kadangi silpno grunto skaičiuojamasis stiprumas skaičiuojamas sąlyginiam pamatui, todėl paskaičiuojame sąlyginį plotą ir pamato pado plotį b :

piesinukas

Nustatome silpnesnio, t.y. drėgno vidutinio tankumo dulkinio smėlio skaičiuojamąjį stiprumą z gylyje.Skaičiuojant , grunto savybių skaičiuojamieji rodikliai ( ) imami silpno grunto.

Remiantis normų reikalavimais papildomi įtempimai po pamato padu ir nuo grunto savojo svorio turi būti mažesni už silpnesnio grunto skaičiuojamąjį stiprumą:

Kadangi sąlyga netenkinama, reikia arba pamatą pakelti aukštyn, t.y. padidinti stipraus grunto sluoksnio po pamatu storį, arba sumažinti papildomą įtempimą nuo išorinės apkrovos po pamato padu .
Remiantis šiais reikalavimais mažinu pamato įgilinimo dydį ir didinu pamato pado plotį, t.y.:
Priimu: b=1,6 ;

d=1,2 ;
Perskaičiuoju pagrindo skaičiuojamąjį stiprumą, pamato svorį, grunto svorį, vidutinį slėgį po pamato pado plokšte, patikrinu silpnesniojo grunto įtempimus:

Apskaičiuoju pamato svorį:

Apskaičiuoju grunto svorį:

Apskaičiuoju vidutinį slėgį po pamato pado plokšte:

Kadangi pagrindinė sąlyga įvykdyta, tai patikrinam ar nepanaudojimas neviršija 10%:

Tikrinami įtempimai silpno grunto sluoksnyje:

;

– įtempimų sklidimo koeficientas; parenkamas pagal ir ,tai

b,l- pamato plotis ir ilgis;

Kadangi silpno grunto skaičiuojamasis stiprumas skaičiuojamas sąlyginiam pamatui, todėl paskaičiuojame sąlyginį plotą ir pamato pado plotį b :

piesinukas

Nustatome silpnesnio, t.y. drėgno vidutinio tankumo dulkinio smėlio skaičiuojamąjį stiprumą z gylyje.Skaičiuojant , grunto savybių skaičiuojamieji rodikliai ( ) imami silpno grunto.

Remiantis normų reikalavimais papildomi įtempimai po pamato padu ir nuo grunto savojo svorio turi būti mažesni už silpnesnio grunto skaičiuojamąjį stiprumą:

Išvada: sąlyga įvykdyta,vadinasi pamato pado matmenis ir įgilinimo gylis parinkti patenkinamai. Kadangi nuo įtempimų po pamato padu, nuo pamato pado pločio, formos, pamato gylio ir nuo grunto deformacijų modulio priklauso pamato nuosėdis,reikia įvertinti duotas statybinės aikštelės gruntines sąlygas ir atlikti papildomus sėdimo skaičiavimus.

PAMATO NUSĖDIMO SKAIČIAVIMAS

Naudojantis, kad yra žinomos statybinės aikštelės gruntinės sąlygos, randame trečio grunto sluoksnio vienetinį svorį įvertinant vandens atsverianti poveikį:

– grunto esančio po vandeniu vienetinis svoris MN/m ;

– kietų grunto dalelių tankis ;

– vandens tankis;

e – poringumo koeficientas;

Randame vertikalius įtempimus nuo grunto nuosavo svorio epiūra pagal:

– papildomas narys ;

– sluoksnio storis;

Įtempimų nuo grunto nuosavo svorio epiūros ordinatės skaičiuojamos kiekvieno sluoksnio apačioje:

Trečiame sluoksnyje grunto vandens lygyje:

Po trečio priesmėlio sluoksniu slūgso pusiau tvirtas vandeniui nelaidus molio sluoksnis.Todėl prie verti-
kalaus grunto sluoksnio slėgio į molio paviršių veiks papildomas hidrostatinis vandens slėgis:

– vandens stulpo aukštis;

Įtempimai ketvirto sluoksnio paviršiuje:

Vertikalūs įtempimai į ketvirto sluoksnio padą:

Nubraižoma papildomų vertikalių įtempimų nuo išorės apkrovos epiūra skaičiuojamojo pamato pado sto-
ryje pagal:

– įtempimų sklidimo koeficientas; parenkamas pagal ir
Pagal apskaičiuojamas pamato sėdimas nekreipiant dėmesio į skirtingus deformacijų modulius grunto sluoksnio sandūrose ir tikintis, kad tai nežymiai įtakos skaičiavimo rezultatą.

Papildomi įtempimai ašiniame pjūvyje kuo giliau po pamato padu tuo mažesni. Norint nustatyti jų reikšmes ir sudaryti epiūrą, gruntas po pamato padu dalijamas į sluoksnelius, per visą deformacijos zonos

gylį :

Apskaičiuoju papildomus vertikalius įtempimus į pamato pado plokštumą:

Pamato nusėdimo skaičiavimų lentelė

Grunto sluoksnio pavadinimas z, m x = 2z/b a szp = a×po, MPa E, MPa
Vidutinio stambumo ir tankumo smėlis 0 0 1 0,244 30

0,32 0,4 0,96 0,234

0,64 0,8 0,80 0,195
Drėgnas vidutinio stambumo smėlis 0,96 1,2 0,606 0,148 11

1,28 1,6 0,449 0,110

1,6 2,0 0,336 0,082
Plastiškas priesmėlis 1,92 2,4 0,257 0,063 18,4

2,24 2,8 0,201 0,05

2,56 3,2 0,160 0,04

2,88 3,6 0,130 0,03

3,20 4,0 0,108 0,026

3,52 4,4 0,091 0,022

3,84 4,8 0,077 0,019

4,16 5,2 0,066 0,016

4,48 5,6 0,058 0,014

4,80 6,0 0,051 0,012
Pusiau kietas molis 5,12 6,4 0,045 0,011 19,8

5,44 6,8 0,040 0,010

5,76 7,2 0,036 0,009

6,08 7,6 0,032 0,008

6,40 8,0 0,029 0,007

Pamato nusėdimas per visą deformacijų zonos gylį, nustatomas, sumuojant atskirų sluoksnelių nusėdimus
Pagal šią formulę:

t – sluoksnelio storis ;

– sluoksnelio grunto deformacijų modulis ;
0,8- bedimensinis dydis,įvertinantis supaprastintą skaičiavimo schemą ;

PAGRINDO LAIKOMOSIOS GALIOS SKAIČIAVIMAS

Pagrindo skaičiavimas pagal laikomosios galios ribinius būvius atliekamas tam, kad būtų užtikrintas pagrindo stiprumas ir pastovumas.Skaičiuojant pagrindą pagal laikomosios galios ribinius būvius, turi būti tenkinama sąlyga:

– pamatui perduodama vertikali skaičiuojamoji apkrova pamato pado lygyje( );

– pagrindo ribinė laikomoji galia;

– pagrindo darbo sąlygų koeficientas;

– pastato patikimumo koeficientas;

Apskaičiuojame atstojamosios apkrovos kampą su vertikalia apkrova:

;

– horizontali apkrova pamato pado lygyje;

Vidinės trinties kampas , atstojamosios apkrovos kampas su vertikalia apkrova .

Literatūros sąrašas:

1. Benjaminas Černius “Pagrindai ir pamatai, Mokomoji knyga”, Kaunas 2003.
2. J. Šimkus “Gruntų mechanika, Pagrindai ir pamatai”, Vilnius 1984.
3. “Valstybės žinios”

Leave a Comment