Sekliojo pamato projektavimas

2599 0

Anotacija

Tyrinėtas sklypas yra Šiauliuose, Žemaičių lygumoje. Statybos sklype padarytas gręžinys Gr. – 43, kurio altitudė 70,03 m. Tirtojo sklypo gruntų fizikinės bei mechaninės savybės pateiktos 1 lentelėje. Gruntų rodikliai yra nustatyti nesuardytai sluoksnių sandarai. Sudarytas geologinis litologinis pjūvis IV – IV, kuris pateiktas 3 lentelėje.

1 lentelė. Gruntų skaičiuojamųjų rodiklių suvestinė

Geol.

Indeks. Inž. geolog. elem.. Nr. Gruntų

aprašymas g’‘

kN/m3 C‘‘

kPa f’‘

laipsn. E,

MPa Cu,

kPa ρs,,

g/cm3 ρ’‘,

g/cm3 qc, MPa fs,

kPa

1 Dirvožemis: derlingas 13 – – – – – 1,3 – –

lgIII 2 Priemolis: sluoksniuotas,

pusiau kietas 21,3 41‘ 18‘ 24* 180 2,71 2,13 4,2 98

gIII 3 Priemolis:

moreninis,

pusiau kietas 21,7 55‘ 17‘ 31* 240 2,71 2,17 6,0 150

gIII 4 Priemolis:

moreninis,

kietas 22,6 55‘ 17‘ 57* 300 2,71 2,26 7,0 180

gIII 5 Priesmėlis:

moreninis,

plastingas 22,0 19 28 80* 140 2,70 2,20 6,0 90

* – pagal statinio zondavimo rezultatus remiantis SN ir T 2.02.01 – 83 papildomų nurodymų lentele .21; supiltam smėliui pagal mažiausią vidurkinę q reikšmę;

/ – pagal konsoliduoto drenuoto kirpimo bandymus, apdorojus pagal GOST 20522 – 75.

Pastato karkasas gelžbetoninis surenkamas, trijų taarpatramių su tiltiniais kranais kiekviename. Kolonų žingsnis kraštinėje eilėje 6,0 m. Denginio sijos su kolonomis sujungtos šarnyriškai. Kolonos standžiai įtvirtintos pamatų lizduose: jų aukštis 7,0 m, skerspjūvis 0,4 x 0,5 m. Sienos 38 cm storio iš silikatinių tuštymėtų plytų mūro. Pastatas be rūsio, grindys betoninės, įrengtos ant grunto. Pastato vidaus temperatūra žiemą -5,0 oC.

Poveikiai pamato viršuje (altitudė – 0,15 m) nuo nuolatinių (pastato konstrukcijų svoris, be sienos svorio) ir kintamų (kranas ir vėjas) apkrovų, nustatytų pagal pastato statinių skaičiavimų rezultatus, pateikti 2 lentelėje. Lenkimo momento ženklas teigiamas, kai momentas veeikia iš lauko pusės į pastato vidų.

2 lentelė. Poveikiai pamato viršuje

I atvejis II atvejis III atvejis IV atvejis

Vertikali jėga V (kN) 1198,3 878,8 1198,3 1198,3

Lenkimo momentas M (kNm) 145,8 179,4 -67,3 145,8

Horizontali jėga H (kN) 36,3 54,5 -27,3 72,6

Suprojektuoti pramoninio vienaukščio karkasinio pastato kraštinės eilės dviejų tipų kolonų pamatai, remiantis EC7 ir RSN 91-85 reglamentų nurodymais. Atliktas ši

ių pamatų ekonominis palyginimas.

Projekte yra 4 lentelės, 2 pav., 2 brėžiniai, darbo apimtis – 21 lapas.

Turinys

Užduotis 2

Anotacija 3

Turinys 4

1. Pamato tipo parinkimas 5

2. Sekliojo pamato skaičiavimas 5

2.1. Pamato įgilinimo skaičiavimas 5

2.2. Pamato pado pamatų skaičiavimas 6

2.3. Apkrovų poveikiai pamato pado gylyje 6

2.3.1. Papildomų apkrovų skaičiavimas 6

2.3.2. Apkrovų sukeltos įrąžos pamato pado lygyje nuo poveikių derinių 7

2.4. Pagrindo stiprumo skaičiavimas. 7

2.4.1. Projektinė situacija A1 + M1 + R1 8

2.4.2. Projektinė situacija A2 + M2 + R1 10

2.4.3. Projektinė situacija A1 + M1 + R2 13

2.5. Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas sumavimo metodu 16

3. Giliojo pamato skaičiavimas 17

3.1. Pamato poveikių vertinimas 18

3.2. Giliojo pamato pagrindo skaičiavimas nuo vertikalios jėgos 19

3.2.1. Grunto laikomosios galios skaičiavimas 19

3.2.2. Pamato nuosėdžio skaičiavimas. 20

3.3. Apkrovų derinio veikiamo giliojo pamato pagrindo skaičiavimas 20

Išvados 21

Naudota literatūra 21

Priedai 22

Sekliojo pamato brėžinys 22

Giliojo pamato brėžinys 23

Geologinis – litologinis pjūvis 24

1. PAMATO TIPO PARINKIMAS

Seklieji pamatai statomi iškastoje pamatų duobėje, kurios kraštai, pastačius pamatą, užpilami gruntu. Jie perduoda pastato apkrovą pagrindui tik padu, todėl jų medžiagos stiprumas naudojamas neefektyviai. Tokie pamatai įrengiami gyvenamiesiems namams, civiliniams, pramoniniams pastatams, kurie pagrindu peerduoda nelabai dideles, dažniausiai vertikalias jėgas ir kai žemės paviršiuje slūgso stiprūs gruntai.

Poliniai pamatai pastato apkrovą perduoda padu ir šonais, todėl įtempiai sklinda dideliame grunto tūryje. Poliniai pamatai nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė. Poliniai pamatai ekonomiški, kai poliai atsiremia į giliau esantį stiprų gruntą.

Gilieji pamatai yra tokie, kurių santykinis gylis 5 ≥ d/b ≥ 2. Jie įrengiami grunte arba į jį įgilinami. Pastato apkrovą pagrindui perduoda padu ir šonais. Jie standūs, gali priimti ir dideles horizontalias jėgas. Tokie pamatai nusėda mažai, jų pagrindo la

aikomoji galia didelė, nes gruntas negali būti išspaustas iš po pamato į žemės paviršių. Jie įrengiami pastatams, kurie pagrindui perduoda dideles vertikalias bei horizontalias apkrovas ir kai arti žemės paviršiaus slūgsančių gruntų stiprumas nepakankamas, kad būtų galima pastatus normaliai eksploatuoti ir užtikrinti jų pastovumą. Gilieji pamatai ekonomiški, nes gerai panaudojamas jų medžiagos ir pagrindo gruntų stiprumas, o žemės darbai mažiausi.

Projektuojami seklieji ir gilieji pamatai nes negiliai yra pakankamai stiprūs gruntai bei nėra gruntinio vandens lygio.

Pagrindų bei pamatų skaičiavimas atliekamas ribinių būvių metodu, pagal tris skaičiuojamuosius projektavimo derinius:

1. A1+M1+R1;

2. A2+M2+R1;

3. A1+M1+R2;

čia:

A – apkrovos;

M – medžiaga (gruntas su savo rodikliais);

R – pagrindo (grunto) laikomoji galia.

2. SEKLIOJO PAMATO SKAIČIAVIMAS

2.1. Pamato įgilinimo skaičiavimas

Moliniai gruntai, taip pat dulkiniai ir smulkūs smėliai kapiliarinio prisotinimo zonoje yra kilsnūs. Juose pamatus reikia įgilinti ne mažiau kaip skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis.

* Norminis sezoninis įšalo gylis:

;

čia:

– grunto įšalo gylis cm, priimant , moliams ir smėlingiems moliams ;

– žiemos mėnesių neigiamų absoliutinių vidutinių temperatūrų reikšmių suma Šiaulių mieste;

Skaičiuojamasis sezoninis įšalo gylis:

;

čia:

– temperatūrinis koeficientas. Pastatas be rūsio, grindys įrengiamos ant grunto, patalpų temperatūra žiemą , tai .

1 pav. Sekliojo pamato schema

Pagal konstrukcinius reikalavimus pamato aukštis hp,min turi būti ne mažesnis kaip:

hpam,min = lk+hi+hst = 0,60 + 0,20 + 0,05 = 0,85 m;

čia:

lk – kolonos pado didesnysis matmuo;

hi – pagal konstrukcinius reikalavimus betoninės plokštės storis (dėl pradūrimo);

hst – išlyginamojo betono sluoksnis.

Skaičiuojamasis grunto įšalo gylis , minimalus pamato aukštis hpam,min = 0,85 m. Priimu, kad pr

rojektuojamo pamato aukštis hpam =1,55 m, o jo įgilinimas , nes pamatas remiamas į trečiąjį grunto sluoksnį, kurio

2.2. Pamato pado matmenų skaičiavimas

Pamato pado matmenys parenkami pagal kolonos pado skerspjūvio išmatavimus:

bpam = 1,60 m;

.

2.3. Apkrovų poveikiai pamato pado gylyje

2.3.1. Papildomų apkrovų skaičiavimas

Skaičiuojamos papildomos pamato pado apkrovos nuo plytų mūro sienos bei nuo pačio pamato:

;

;

čia:

– silikatinių tuštymėtų plytų mūro tūrinis tankis, = 15,0 kN/m3;

– pamato tūrinis tankis, įvertinant virš pamato esantį gruntą, = 20,00 kN/m3.

2.3.2. Apkrovų sukeltos įrąžos pamato pado lygyje nuo poveikių derinių

I poveikių derinys:

;

;

II poveikių derinys:

;

;

III poveikių derinys:

;

;

IV poveikių derinys:

;

;

Iš apskaičiuotųjų derinių, pavojingiausias III poveikių derinys. Pagal šį derinį atliekamas sekliojo pamato skaičiavimas.

;

2.4. Pagrindo stiprumo skaičiavimas

Pamato pado matmenys: b x l = 1,60m x 2,00mm;

; ;

;

Pamato pado įgilinimas: ;

Santykinis pamato įgilinimas:

; atitinka sekliojo pamato sąlygą.

Pamato aukštis: ;

2.4.1. Projektinė situacija A1 + M1 + R1

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,297 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

= 240 kPa – sankyba nedrenuotomis są

ąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

*B ;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.4.2. Projektinė situacija A2 + M2 + R1

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,237 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

– sankyba nedrenuotomis sąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.4.3. Projektinė situacija A1 + M1 + R2

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,297 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

= 240 kPa – sankyba nedrenuotomis sąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.5. Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas sumavimo metodu

Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas atliekamas pagal III projektinę situaciją. Atlikęs skaičiavimus nustačiau, kad pagrindo stiprio atsarga čia yra mažiausia. Apytikslis pamato nuosėdis skaičiuojamas pagal vidutinius įtempius po pamato padu (bendri pamato nuosėdžiai). Sėdimo skaičiavimo tikslumas pakankamas, kai sluoksnelių storis

Papildomi įtempimai po pamato padu nuo pastato apkrovos:

;

čia:

grunto priekrova,

;

– i – tojo grunto sluoksnio vienetinis svoris;

– vertikali jėga;

A – pamato pado plotas, b x l = 1,60 x 2,00 m.

Papildomi įtempimai grunte įvairiame gylyje z žemiau pamato pado:

;

k – įtempių sklidimo koeficientas, randamas 6.3 lentelėje pagal pamato formos koeficientą , (J. Šimkus „Gruntų mechanika, pagrindai ir pamatai“, 1984 m, Vilnius, Mokslas, 113 psl.) ir taško santykinį gylį

Įtempimai nuo grunto savojo svorio:

;

i – tojo sluoksnelio nuosėdis :

;

Pamato nuosėdis:

;

Pamato nuosėdžiai skaičiuojami iki sąlygos tenkinimo:

.

4 lentelė. Pamato nuosėdžio skaičiavimas

Eil. Nr. g, m z, m g,

kN/m3 szg, kPa 0.2szg, kPa x k pz,i, kPa hi, m E, MPa Δsi, m

1 1,60 0,00 21,70 31,59 6,32 0,00 1,000 618,14

2 1,92 0,32 21,70 38,53 7,71 0,40 0,974 602,07 0,32 31,00 0,0063

3 2,24 0,64 21,70 45,48 9,10 0,80 0,885 547,05 0,32 31,00 0,0059

4 2,56 0,96 21,70 52,42 10,48 1,20 0,759 469,42 0,32 31,00 0,0052

5 2,88 1,28 21,70 59,37 11,87 1,60 0,623 385,09 0,32 31,00 0,0044

6 3,20 1,60 21,70 66,31 13,26 2,00 0,501 309,61 0,32 31,00 0,0036

7 3,40 1,80 21,70 70,65 14,13 2,25 0,443 273,84 0,20 31,00 0,0019

8 3,72 2,12 22,60 77,88 15,58 2,65 0,359 221,91 0,32 57,00 0,0014

9 4,04 2,44 22,60 85,11 17,02 3,05 0,294 181,61 0,32 57,00 0,0011

10 4,36 2,76 22,60 92,35 18,47 3,45 0,244 150,95 0,32 57,00 0,0009

11 4,68 3,08 22,60 99,58 19,92 3,85 0,205 126,78 0,32 57,00 0,0008

12 5,00 3,40 22,60 106,81 21,36 4,25 0,174 107,59 0,32 57,00 0,0007

13 5,32 3,72 22,60 114,04 22,81 4,65 0,149 92,23 0,32 57,00 0,0006

14 5,64 4,04 22,60 121,27 24,25 5,05 0,129 79,68 0,32 57,00 0,0005

15 5,96 4,36 22,60 128,51 25,70 5,45 0,112 69,29 0,32 57,00 0,0004

16 6,28 4,68 22,60 135,74 27,15 5,85 0,099 61,50 0,32 57,00 0,0004

17 6,60 5,00 22,60 142,97 28,59 6,25 0,088 54,43 0,32 57,00 0,0003

18 6,92 5,32 22,60 150,20 30,04 6,65 0,079 48,65 0,32 57,00 0,0003

19 7,24 5,64 22,60 157,43 31,49 7,05 0,070 43,39 0,32 57,00 0,0003

20 7,56 5,96 22,60 164,67 32,93 7,45 0,064 39,44 0,32 57,00 0,0002

21 7,88 6,28 22,60 171,90 34,38 7,85 0,058 35,91 0,32 57,00 0,0002

22 8,20 6,60 22,60 179,13 35,83 8,25 0,053 32,45 0,32 57,00 0,0002

S = 0,0356

Skaičiuotinis pamato nuosėdis:

;

Sąlyga tenkinama.

Pamatui reikalingas betono kiekis:

.

3. GILIOJO PAMATO SKAIČIAVIMAS (EMPIRINIS METODAS)

Pamato aukštis priimamas Hp = 5,0 m. Pado skersmuo b = 1,15 m. Pamato padas atremiamas į laikantį kietą moreninio priemolio sluoksnį, įgilinimas nuo žemės paviršiaus d = 5,45 m. Šiame grunto sluoksnyje pamatas įgilintas 2,05 m. Skaičiavimai atliekami empiriniais metodais pagal pagrindo kūginį stiprį qc ir lokalinę šoninę trintį fs.

Gręžtinis gilusis pamatas, apvalus plane, turi tenkinti sąlygą:

5b ≥ d ≥ 2b;

čia:

b – pamato pado skersmuo m;

d – pamato įgilinimas.

• Jautriojo sluoksnio gylis nuo grunto paviršiaus hs:

– pagal konstrukcinius reikalavimus hs > 0,50 m;

– pagal įšalo gylį hs > .

Jautriojo sluoksnio storis nuo žemės paviršiaus hs = 0,85 m.

• Pamato pado įgilinimas:

d = 5,45 m;

5b ≥ d ≥ 2b;

5 . 1,15 ≥ d ≥ 2 . 1,15;

5,75 m > 4,45 m > 2,30 m sąlyga tenkinama.

Skaičiuojamasis pamato gylis:

m.

2 pav. Giliojo pamato schema

3.1. Pamato poveikių vertinimas

Skaičiuojamos papildomos pamato pado apkrovos nuo plytų mūro sienos bei nuo pakolonio:

;

;

čia:

– silikatinių tuštymėtų plytų mūro tūrinis t

. . .

Anotacija

Tyrinėtas sklypas yra Šiauliuose, Žemaičių lygumoje. Statybos sklype padarytas gręžinys Gr. – 43, kurio altitudė 70,03 m. Tirtojo sklypo gruntų fizikinės bei mechaninės savybės pateiktos 1 lentelėje. Gruntų rodikliai yra nustatyti nesuardytai sluoksnių sandarai. Sudarytas geologinis litologinis pjūvis IV – IV, kuris pateiktas 3 lentelėje.

1 lentelė. Gruntų skaičiuojamųjų rodiklių suvestinė

Geol.

Indeks. Inž. geolog. elem.. Nr. Gruntų

aprašymas g’‘

kN/m3 C‘‘

kPa f’‘

laipsn. E,

MPa Cu,

kPa ρs,,

g/cm3 ρ’‘,

g/cm3 qc, MPa fs,

kPa

1 Dirvožemis: derlingas 13 – – – – – 1,3 – –

lgIII 2 Priemolis: sluoksniuotas,

pusiau kietas 21,3 41‘ 18‘ 24* 180 2,71 2,13 4,2 98

gIII 3 Priemolis:

moreninis,

pusiau kietas 21,7 55‘ 17‘ 31* 240 2,71 2,17 6,0 150

gIII 4 Priemolis:

moreninis,

kietas 22,6 55‘ 17‘ 57* 300 2,71 2,26 7,0 180

gIII 5 Priesmėlis:

moreninis,

plastingas 22,0 19 28 80* 140 2,70 2,20 6,0 90

* – pagal statinio zondavimo rezultatus remiantis SN ir T 2.02.01 – 83 papildomų nurodymų lentele .21; supiltam smėliui pagal mažiausią vidurkinę q reikšmę;

/ – pagal konsoliduoto drenuoto kirpimo bandymus, apdorojus pagal GOST 20522 – 75.

Pastato karkasas gelžbetoninis surenkamas, trijų tarpatramių su tiltiniais kranais kiekviename. Kolonų žingsnis kraštinėje eilėje 6,0 m. Denginio sijos su kolonomis sujungtos šarnyriškai. Kolonos standžiai įtvirtintos pamatų lizduose: jų aukštis 7,0 m, skerspjūvis 0,4 x 0,5 m. Sienos 38 cm storio iš silikatinių tuštymėtų plytų mūro. Pastatas be rūsio, grindys betoninės, įrengtos ant grunto. Pastato vidaus temperatūra žiemą -5,0 oC.

Poveikiai pamato viršuje (altitudė – 0,15 m) nuo nuolatinių (pastato konstrukcijų svoris, be sienos svorio) ir kintamų (kranas ir vėjas) apkrovų, nustatytų pagal pastato statinių skaičiavimų rezultatus, pateikti 2 lentelėje. Lenkimo momento ženklas teigiamas, kai momentas veikia iš lauko pusės į pastato vidų.

2 lentelė. Poveikiai pamato viršuje

I atvejis II atvejis III atvejis IV atvejis

Vertikali jėga V (kN) 1198,3 878,8 1198,3 1198,3

Lenkimo momentas M (kNm) 145,8 179,4 -67,3 145,8

Horizontali jėga H (kN) 36,3 54,5 -27,3 72,6

Suprojektuoti pramoninio vienaukščio karkasinio pastato kraštinės eilės dviejų tipų kolonų pamatai, remiantis EC7 ir RSN 91-85 reglamentų nurodymais. Atliktas šių pamatų ekonominis palyginimas.

Projekte yra 4 lentelės, 2 pav., 2 brėžiniai, darbo apimtis – 21 lapas.

Turinys

Užduotis 2

Anotacija 3

Turinys 4

1. Pamato tipo parinkimas 5

2. Sekliojo pamato skaičiavimas 5

2.1. Pamato įgilinimo skaičiavimas 5

2.2. Pamato pado pamatų skaičiavimas 6

2.3. Apkrovų poveikiai pamato pado gylyje 6

2.3.1. Papildomų apkrovų skaičiavimas 6

2.3.2. Apkrovų sukeltos įrąžos pamato pado lygyje nuo poveikių derinių 7

2.4. Pagrindo stiprumo skaičiavimas. 7

2.4.1. Projektinė situacija A1 + M1 + R1 8

2.4.2. Projektinė situacija A2 + M2 + R1 10

2.4.3. Projektinė situacija A1 + M1 + R2 13

2.5. Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas sumavimo metodu 16

3. Giliojo pamato skaičiavimas 17

3.1. Pamato poveikių vertinimas 18

3.2. Giliojo pamato pagrindo skaičiavimas nuo vertikalios jėgos 19

3.2.1. Grunto laikomosios galios skaičiavimas 19

3.2.2. Pamato nuosėdžio skaičiavimas. 20

3.3. Apkrovų derinio veikiamo giliojo pamato pagrindo skaičiavimas 20

Išvados 21

Naudota literatūra 21

Priedai 22

Sekliojo pamato brėžinys 22

Giliojo pamato brėžinys 23

Geologinis – litologinis pjūvis 24

1. PAMATO TIPO PARINKIMAS

Seklieji pamatai statomi iškastoje pamatų duobėje, kurios kraštai, pastačius pamatą, užpilami gruntu. Jie perduoda pastato apkrovą pagrindui tik padu, todėl jų medžiagos stiprumas naudojamas neefektyviai. Tokie pamatai įrengiami gyvenamiesiems namams, civiliniams, pramoniniams pastatams, kurie pagrindu perduoda nelabai dideles, dažniausiai vertikalias jėgas ir kai žemės paviršiuje slūgso stiprūs gruntai.

Poliniai pamatai pastato apkrovą perduoda padu ir šonais, todėl įtempiai sklinda dideliame grunto tūryje. Poliniai pamatai nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė. Poliniai pamatai ekonomiški, kai poliai atsiremia į giliau esantį stiprų gruntą.

Gilieji pamatai yra tokie, kurių santykinis gylis 5 ≥ d/b ≥ 2. Jie įrengiami grunte arba į jį įgilinami. Pastato apkrovą pagrindui perduoda padu ir šonais. Jie standūs, gali priimti ir dideles horizontalias jėgas. Tokie pamatai nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė, nes gruntas negali būti išspaustas iš po pamato į žemės paviršių. Jie įrengiami pastatams, kurie pagrindui perduoda dideles vertikalias bei horizontalias apkrovas ir kai arti žemės paviršiaus slūgsančių gruntų stiprumas nepakankamas, kad būtų galima pastatus normaliai eksploatuoti ir užtikrinti jų pastovumą. Gilieji pamatai ekonomiški, nes gerai panaudojamas jų medžiagos ir pagrindo gruntų stiprumas, o žemės darbai mažiausi.

Projektuojami seklieji ir gilieji pamatai nes negiliai yra pakankamai stiprūs gruntai bei nėra gruntinio vandens lygio.

Pagrindų bei pamatų skaičiavimas atliekamas ribinių būvių metodu, pagal tris skaičiuojamuosius projektavimo derinius:

1. A1+M1+R1;

2. A2+M2+R1;

3. A1+M1+R2;

čia:

A – apkrovos;

M – medžiaga (gruntas su savo rodikliais);

R – pagrindo (grunto) laikomoji galia.

2. SEKLIOJO PAMATO SKAIČIAVIMAS

2.1. Pamato įgilinimo skaičiavimas

Moliniai gruntai, taip pat dulkiniai ir smulkūs smėliai kapiliarinio prisotinimo zonoje yra kilsnūs. Juose pamatus reikia įgilinti ne mažiau kaip skaičiuojamasis sezoninio įšalo gylis.

* Norminis sezoninis įšalo gylis:

;

čia:

– grunto įšalo gylis cm, priimant , moliams ir smėlingiems moliams ;

– žiemos mėnesių neigiamų absoliutinių vidutinių temperatūrų reikšmių suma Šiaulių mieste;

Skaičiuojamasis sezoninis įšalo gylis:

;

čia:

– temperatūrinis koeficientas. Pastatas be rūsio, grindys įrengiamos ant grunto, patalpų temperatūra žiemą , tai .

1 pav. Sekliojo pamato schema

Pagal konstrukcinius reikalavimus pamato aukštis hp,min turi būti ne mažesnis kaip:

hpam,min = lk+hi+hst = 0,60 + 0,20 + 0,05 = 0,85 m;

čia:

lk – kolonos pado didesnysis matmuo;

hi – pagal konstrukcinius reikalavimus betoninės plokštės storis (dėl pradūrimo);

hst – išlyginamojo betono sluoksnis.

Skaičiuojamasis grunto įšalo gylis , minimalus pamato aukštis hpam,min = 0,85 m. Priimu, kad projektuojamo pamato aukštis hpam =1,55 m, o jo įgilinimas , nes pamatas remiamas į trečiąjį grunto sluoksnį, kurio

2.2. Pamato pado matmenų skaičiavimas

Pamato pado matmenys parenkami pagal kolonos pado skerspjūvio išmatavimus:

bpam = 1,60 m;

.

2.3. Apkrovų poveikiai pamato pado gylyje

2.3.1. Papildomų apkrovų skaičiavimas

Skaičiuojamos papildomos pamato pado apkrovos nuo plytų mūro sienos bei nuo pačio pamato:

;

;

čia:

– silikatinių tuštymėtų plytų mūro tūrinis tankis, = 15,0 kN/m3;

– pamato tūrinis tankis, įvertinant virš pamato esantį gruntą, = 20,00 kN/m3.

2.3.2. Apkrovų sukeltos įrąžos pamato pado lygyje nuo poveikių derinių

I poveikių derinys:

;

;

II poveikių derinys:

;

;

III poveikių derinys:

;

;

IV poveikių derinys:

;

;

Iš apskaičiuotųjų derinių, pavojingiausias III poveikių derinys. Pagal šį derinį atliekamas sekliojo pamato skaičiavimas.

;

2.4. Pagrindo stiprumo skaičiavimas

Pamato pado matmenys: b x l = 1,60m x 2,00mm;

; ;

;

Pamato pado įgilinimas: ;

Santykinis pamato įgilinimas:

; atitinka sekliojo pamato sąlygą.

Pamato aukštis: ;

2.4.1. Projektinė situacija A1 + M1 + R1

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,297 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

= 240 kPa – sankyba nedrenuotomis sąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

*B ;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.4.2. Projektinė situacija A2 + M2 + R1

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,237 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

– sankyba nedrenuotomis sąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.4.3. Projektinė situacija A1 + M1 + R2

Įrąžos su daliniais patikimumo koeficientais:

;

;

;

Grunto skaičiuojamieji rodikliai:

, = 0,297 rad.

kN/m3,

kPa.

 Ilgalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte drenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

Rd – skaičiuotinė ribinė pagrindo laikomoji galia;

kPa – efektyvusis dalelių sankabumas;

pagrindo laikomosios galios koeficientai:

;

pamato pado formos įtakos koeficientai:

;

;

;

kur:

m;

m;

m;

pamato pado posvyrio įtakos koeficientai:

;

, nes pamato padas projektuojamas horizontalus.

horizontalios ir vertikalios jėgos atstojamosios posvyrio koeficientai:

;

;

;

kur:

;

.

grunto priekrova,

;

vienetinis grunto svoris po pamato padu, kN/m3;

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi ilgalaikis molinio grunto stipris drenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Trumpalaikio stiprio skaičiavimas moliniame grunte nedrenuotom sąlygom

Stiprumo sąlyga:

čia:

– efektyvusis pamato pado plotas;

= 240 kPa – sankyba nedrenuotomis sąlygomis;

– pamato pado posvyrio kampo įtakos koeficientas:

;

;

sc – pamato pado formos koeficientas:

;

– atstojamosios jėgos posvyrio koeficientas:

;

grunto priekrova,

Pagrindo laikomoji galia:

Tikrinama sąlyga:

Sąlyga tenkinama, vadinasi trumpalaikis molinio grunto stipris nedrenuotom sąlygom po pamato padu yra pakankamas.

 Tikrinama maksimalių ir minimalių įtempių po pamato padu sąlyga

;

;

; sąlyga tenkinama.

sąlyga tenkinama

sąlyga tenkinama.

2.5. Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas sumavimo metodu

Sekliojo pamato nuosėdžio skaičiavimas atliekamas pagal III projektinę situaciją. Atlikęs skaičiavimus nustačiau, kad pagrindo stiprio atsarga čia yra mažiausia. Apytikslis pamato nuosėdis skaičiuojamas pagal vidutinius įtempius po pamato padu (bendri pamato nuosėdžiai). Sėdimo skaičiavimo tikslumas pakankamas, kai sluoksnelių storis

Papildomi įtempimai po pamato padu nuo pastato apkrovos:

;

čia:

grunto priekrova,

;

– i – tojo grunto sluoksnio vienetinis svoris;

– vertikali jėga;

A – pamato pado plotas, b x l = 1,60 x 2,00 m.

Papildomi įtempimai grunte įvairiame gylyje z žemiau pamato pado:

;

k – įtempių sklidimo koeficientas, randamas 6.3 lentelėje pagal pamato formos koeficientą , (J. Šimkus „Gruntų mechanika, pagrindai ir pamatai“, 1984 m, Vilnius, Mokslas, 113 psl.) ir taško santykinį gylį

Įtempimai nuo grunto savojo svorio:

;

i – tojo sluoksnelio nuosėdis :

;

Pamato nuosėdis:

;

Pamato nuosėdžiai skaičiuojami iki sąlygos tenkinimo:

.

4 lentelė. Pamato nuosėdžio skaičiavimas

Eil. Nr. g, m z, m g,

kN/m3 szg, kPa 0.2szg, kPa x k pz,i, kPa hi, m E, MPa Δsi, m

1 1,60 0,00 21,70 31,59 6,32 0,00 1,000 618,14

2 1,92 0,32 21,70 38,53 7,71 0,40 0,974 602,07 0,32 31,00 0,0063

3 2,24 0,64 21,70 45,48 9,10 0,80 0,885 547,05 0,32 31,00 0,0059

4 2,56 0,96 21,70 52,42 10,48 1,20 0,759 469,42 0,32 31,00 0,0052

5 2,88 1,28 21,70 59,37 11,87 1,60 0,623 385,09 0,32 31,00 0,0044

6 3,20 1,60 21,70 66,31 13,26 2,00 0,501 309,61 0,32 31,00 0,0036

7 3,40 1,80 21,70 70,65 14,13 2,25 0,443 273,84 0,20 31,00 0,0019

8 3,72 2,12 22,60 77,88 15,58 2,65 0,359 221,91 0,32 57,00 0,0014

9 4,04 2,44 22,60 85,11 17,02 3,05 0,294 181,61 0,32 57,00 0,0011

10 4,36 2,76 22,60 92,35 18,47 3,45 0,244 150,95 0,32 57,00 0,0009

11 4,68 3,08 22,60 99,58 19,92 3,85 0,205 126,78 0,32 57,00 0,0008

12 5,00 3,40 22,60 106,81 21,36 4,25 0,174 107,59 0,32 57,00 0,0007

13 5,32 3,72 22,60 114,04 22,81 4,65 0,149 92,23 0,32 57,00 0,0006

14 5,64 4,04 22,60 121,27 24,25 5,05 0,129 79,68 0,32 57,00 0,0005

15 5,96 4,36 22,60 128,51 25,70 5,45 0,112 69,29 0,32 57,00 0,0004

16 6,28 4,68 22,60 135,74 27,15 5,85 0,099 61,50 0,32 57,00 0,0004

17 6,60 5,00 22,60 142,97 28,59 6,25 0,088 54,43 0,32 57,00 0,0003

18 6,92 5,32 22,60 150,20 30,04 6,65 0,079 48,65 0,32 57,00 0,0003

19 7,24 5,64 22,60 157,43 31,49 7,05 0,070 43,39 0,32 57,00 0,0003

20 7,56 5,96 22,60 164,67 32,93 7,45 0,064 39,44 0,32 57,00 0,0002

21 7,88 6,28 22,60 171,90 34,38 7,85 0,058 35,91 0,32 57,00 0,0002

22 8,20 6,60 22,60 179,13 35,83 8,25 0,053 32,45 0,32 57,00 0,0002

S = 0,0356

Skaičiuotinis pamato nuosėdis:

;

Sąlyga tenkinama.

Pamatui reikalingas betono kiekis:

.

3. GILIOJO PAMATO SKAIČIAVIMAS (EMPIRINIS METODAS)

Pamato aukštis priimamas Hp = 5,0 m. Pado skersmuo b = 1,15 m. Pamato padas atremiamas į laikantį kietą moreninio priemolio sluoksnį, įgilinimas nuo žemės paviršiaus d = 5,45 m. Šiame grunto sluoksnyje pamatas įgilintas 2,05 m. Skaičiavimai atliekami empiriniais metodais pagal pagrindo kūginį stiprį qc ir lokalinę šoninę trintį fs.

Gręžtinis gilusis pamatas, apvalus plane, turi tenkinti sąlygą:

5b ≥ d ≥ 2b;

čia:

b – pamato pado skersmuo m;

d – pamato įgilinimas.

• Jautriojo sluoksnio gylis nuo grunto paviršiaus hs:

– pagal konstrukcinius reikalavimus hs > 0,50 m;

– pagal įšalo gylį hs > .

Jautriojo sluoksnio storis nuo žemės paviršiaus hs = 0,85 m.

• Pamato pado įgilinimas:

d = 5,45 m;

5b ≥ d ≥ 2b;

5 . 1,15 ≥ d ≥ 2 . 1,15;

5,75 m > 4,45 m > 2,30 m sąlyga tenkinama.

Skaičiuojamasis pamato gylis:

m.

2 pav. Giliojo pamato schema

3.1. Pamato poveikių vertinimas

Skaičiuojamos papildomos pamato pado apkrovos nuo plytų mūro sienos bei nuo pakolonio:

;

;

čia:

– silikatinių tuštymėtų plytų mūro tūrinis tankis, = 15,0 kN/m3;

– pakolonio tūrinis tankis, = 25,00 kN/m3.

Apkrovos pamato viršaus lygyje nuo 1 poveikių derinio:

;

; .

Apkrovos pamato viršaus lygyje nuo 2 poveikių derinio:

;

;

Apkrovos pamato viršaus lygyje nuo 3 poveikių derinio:

;

;

Apkrovos pamato viršaus lygyje nuo 4 poveikių derinio:

;

;

Giliojo pamato skaičiavimas atliekamas pagal pavojingiausią 3 poveikių derinį. Pamatas projektuojamas pagal projektavimo situaciją: A1 + M1 + R1. Šiuo atveju skaičiuotinės įrąžos:

;

;

3.2. Giliojo pamato pagrindo skaičiavimas nuo vertikalios jėgos

3.2.1. Grunto laikomosios galios skaičiavimas

Pamato laikomoji galia šoniniu paviršiumi:

čia:

– pamato perimetras;

hi – grunto sluoksnio storis, kurį kerta gilusis pamatas;

fsi – lokalinės šoninės trinties stipris.

Slėgis sukeliamas po pamato padu turi būti mažesnis nei skaičiuotinis pagrindo atsparumas:

;

čia:

kPa;

kPa;

Tikrinama sąlyga:

< sąlyga tenkinama.

3.2.1. Pamato nuosėdžio skaičiavimas

Ribiniai giliojo pamato nuosėdžiai:

;

Pamato nuosėdis:

sąlyga tenkinama.

3.3. Apkrovų derinio veikiamo giliojo pamato pagrindo skaičiavimas

Tikrinamas galimas pamato pasisukimas bei horizontalus poslinkis. Jei , tai:

– ribinis horizontalus pamato viršaus poslinkis:

;

– ribinis pamato posvyris:

.

kN > kN, todėl pamato sukimuisi besipriešinančių trinties jėgų atstojamoji randama pagal formulę:

kN.

čia:

μ – trinties tarp pamato pado ir grunto koeficientas (μ=0,35 moreniniams gruntams);

b – pamato plotis;

– projektinis pamato įgilinimas;

– sąlyginis skaičiuojamasis horizontalios

jėgos pridėties taškas;

Tikrinama sąlyga:

,

kN > kN sąlyga tenkinama

Pamato viršaus poslinkis ;

Pamato posvyris .

Pamatui reikalingas betono kiekis:

;

Pakoloniui reikalingas betono kiekis:

;

Bendras betono kiekis:

.

Išvados

Naudojantis reglamentais EC7 bei RSN 91 – 85, suprojektuoti pramoninio vienaaukščio karkasinio pastato kraštinės eilės kolonų pamatai. Esant tokioms pačioms geologinėms sąlygoms suprojektuoti seklusis ir gilusis pamatai. Praktiniam projekto pritaikimui lemiamą reikšmę turi šių pamatų įrengimo ekonominiai rodikliai.

Seklusis pamatas:

1. Gruntas turi būti kasamas ir išvežamas. Įrenginėjant pamatą reikalingi klojiniai. Baigus armavimo, bei klojinių statymo darbus reikia atvežti tinkamą gruntą ir pamatą užpilti.

2. Reikalingas betono kiekis C 20/25.

3. Pamatas armuojamas S 400 Ø10 kas 100 mm armatūros tinklais.

Gilusis pamatas:

1. Pamatui įrengti reikia išgręžti d x h = 1150 x 5450 mm gręžinį. Gruntas išvežamas. Pamato įrengimui nereikia klojinių.

2. Įrenginėjant pakolonį, reikalingi klojiniai.

3. Reikalingas betono kiekis C 20/25.

4. Pamatas armuojamas S 400 Ø10 erdviniais armatūros karkasais.

Sekliajam pamatui įrengti reikia daugiau nei du kartus mažiau betono. Įrengimo technologija paprasta, nereikia sudėtingų ir brangiai kainuojančių prietaisų. Kadangi pamatas mažesnis, tai ir matūros sunaudojama mažiau nei giliajam pamatui. Giliajam pamatui įrengti reikia brangios gręžimo įrangos. Laiko atžvilgiu, praktiškesnis gilusis pamatas (nereikia klojinių), tačiau jo įrengimas ekonomiškai netikslingas.

Išvada: ekonomiškesnis seklusis pamatas.

Naudota literatūra

1. Šimkus „Gruntų mechanika, pagrindai ir pamatai“. Vilnius. Mokslas, 1984.

2. Statybos techninis reglamentas. STR 2.05.05:2005. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas.

3. Lietuvos statybos inžinierių sąjunga. Statybos inžinieriaus žinynas. Vilnius. Technika, 2004.

2.1 lentelė „Vidutinė oro temperatūra“, RSN 156-94.

4. Eurokodas 7 – 1 dalis. Geotechninis projektavimas. Pagrindinės taisyklės.

5. Statybos techninis reglamentas. STR 2.05.04:2003. Poveikiai ir apkrovos.

Join the Conversation