Pamato projektavimas

1. PAMATŲ PROJEKTAVIMO PARUOŠIAMIEJI DARBAI 1.1. Geologinių duomenų paruošimas pamatų projektavimui Tikslas. Surinkti ir matematiškai apdoroti geologinių tyrimų duomenis, paruošti juos statinių pagrindų-pamatų projektavimui. Užduotyje pateiktus statybinės aikštelės inžinerinius-geologinius duomenis (žr. užduotyje) surašiau į 1.1 lentelę (užpildomos 1-8 eilutės). Be to, i šią lentele rašiau ir visus gautus skaičiavimo rezultatus ir išvadas. Kadangi smėlinio grunto dalelių, didesnių kaip 0,50 mm, yra 79,5 % t.y. daugiau kaip 50 %, jis vadinamas stambiu smėliu. Pastaba: Šiuo atveju ir atliekant kitus skaičiavimus tekste būtina pateikti gautų išvadų formulavimą. Jei smėlinio grunto dalelių, didesnių kaip 0,50 mm, yra 58%, t.y. daugiau kaip 50%, jis vadinamas stambiu smėliu. Išvada įrašoma į 1.1. lentelės 9-ą eilutę. Apskaičiuojamas natūralaus grunto tankis ρi, :, t/m3 t/m3 ; t/m3 ; t/m3 čia - i-tojo sluoksnio natūralaus grunto vienetinis svoris; 10 - laisvojo kritimo pagreitis. 1.1. lentelė. Pagrindo gruntų fizikiniai ir mechaniniai rodikliai Eil. Nr. Rodikliai Vienetai Sluoksniai I II III Fizikinės gruntų savybės 1 Grunto rūšis - molinis smėlinis molinis 2 Sluoksnio storis m 2,3 4,3 - 3 Kilmė a a g 4 Grunto skeleto tankis, ρs t/m3 2,71 2,62 2,73 5 Natūralaus grunto vienetinis svoris, γ kN/m3 19,2 19,6 21,5 6 Natūralaus grunto drėgnis, W % 18,1 21,1 18,1 7 Plastiškumo drėgnis, WP % 11,9 - 16,1 8 Takumo drėgnis, WL % 32,1 - 26,2 9 Stambumas - - Stambus smėlis - 10 Poringumo koef., e - 0,67 0,62 0,48 11 Plastiškumo rodiklis, IP % 20,2 - 10.1 12 Pavadinimas pagal , IP - molis - preimolis 13 Takumo rodiklis IL - 0,31 - 0,39 14 Konsistencija pagal IL - kietai pl. - kietai pl 15 Soties laipsnis Sr - - 0,89 - 16 Vandeniu prisotinimo laipsnis pagal Sr - - prisotintas - 17 Tankumas pagal e - - Vidutinio tankumo - Mechaninės gruntų savybės 18 Sankabumas, Cn kPa 55,6 0,3 18,2 19 Vidinės trinties kampas φn 0 17,8 38,5 27,6 20 Deformacijų modulis E MPa 20,1 32 30,3 21 Sąlyginis skaičiuojamasis stiprumas, R0 kPa 265 500 300 Apskaičiavau sauso grunto tankį ρd: , t/m3 t/m3 t/m3 t/m3 čia: ρ – natūralaus grunto tankis, t/m3; W – natūralus grunto drėgnis, %. Sluoksnių poringumo koeficientus(e) apskaičiavau pagal formulę: e, čia: ρs - grunto skeleto tankis, t/m3. Molinio grunto plastiškumo rodiklį apskaičiavau pagal formulę: IP = WL – WP, % % % čia: WL - takumo drėgnis, %; WP - plastiškumo drėgnis, %. Kadangi molinio grunto plastiškumo rodiklis pirmam sluoksniui yra Ip1= 20,2% pagal tai pavadinimas parenkamas molis. Trečio sluoksnio Ip3= 10,1% pavadinimas priesmėlis. Išvada surašoma į 1.1 lentelės 12 eilutę. Molinio grunto takumo rodiklį apskaičiavau pagal formulę: . Molinio grunto konsistencija parenkama pagal takumo rodiklį. Pirmo sluoksnio takumo rodiklis IL1 = 0,31 toks molinis gruntas yra kietai plastiškas, trečio sluoksnio IL3 = 0,19 toks molinis gruntas yra puskietis. Išvada įrašoma i 1.1 lentelės 14 eilutę. Apskaičiavau smėlio grunto soties laipsnį Sr: , čia ρw – vandens tankis (1 t/m3). Smėlinio grunto prisotinimo vandeniu laipsnį nustačiau pagal Sr . Kadangi smėlinio grunto soties laipsnis yra Sr = 0,89 todėl gruntas yra prisotintas vandeniu. Išvada įrašoma i 1.1 lentelės 16 eilutę. Smėlinio grunto tankumas nustatomas pagal poringumo koeficientą e ir jo stambumą. Poringumo koeficientą e = 0,62 ,pagal stambumą gruntas yra stambus smėlis, tad toks gruntas yra vidutinio tankumo. Išvada įrašoma i 1.1 lentelės 17 eilutę. Norminius gruntų stiprumo ir deformacinių savybių rodiklius – sankabumą Cn, vidinės trinties kampą φn, ir deformacijos modulį E nustačiau pagal jų fizikines savybes. Smėlinio grunto sluoksniu šie rodikliai nustatyti pagal poringumo koeficientą ir smėlinio grunto stambumą. Sankabumas Cn2,= 0,3 kPa, vidinės trinties kampas φn2 =38,5 , ir deformacijos modulis E2 = 32 MPa. Moliniams gruntams šie rodikliai nustatomi naudojant poringumo koeficientą grumto pavadinimą ir konsistenciją. Pirmam sluoksniui: sankabumas Cn1,= 55,6 kPa, vidinės trinties kampas φn1 =17,8 , ir deformacijos modulis E1 = 20,1 MPa. Trečiam sluoksniui: sankabumas Cn3,= 18,2 kPa, vidinės trinties kampas φn3 =27,6 , ir deformacijos modulis E3 = 30,3 MPa. Išvada įrašoma i 1.1 lentelės 18, 19, 20 eilutes. Sąlyginį skaičiuojamąjį pagrindo stiprumą R0 smėliniam gruntui nustačiau pagal smėlio pavadinimą, prisotinimo vandeniu laipsnį ir pagal tankumą R0= 500 kPa. Moliniams gruntams pagal grunto pavadinimą, poringumo koeficientą ir takumo rodiklį: pirmo sluoksnio R0= 265kPa, trečio sluoksnio R0= 300kPa. Išvada įrašoma i 1.1 lentelės 21 eilutę. 1.2. Skaičiuojamieji grunto savybių rodikliai Grunto savybių skaičiuojamieji rodikliai Xi gaunami norminius rodiklius Xn padalijus iš grunto patikimumo koeficiento yg . Grunto patikimumo koeficientu įvertinamas grunto savybių individualių rodiklių nukrypimas nuo norminių. Xi=Xn/yg, čia yg - pagrindų projektavimo normomis nustatomas taip: a) skaičiuojant pagal deformacijų ribinius būvius, yg = 1,0. Grunto savybių rodikliai užrašomi CII, φII, γII, b) skaičiuojant pagal laikomąją galią: sankabumo yg = 1,5; vidinės trinties kampo - smėlio gruntui yg = 1,1, moliniam gruntui yg = 1,15; vienetinio svorio yg =1,0. Grunto savybių rodikliai užrašomi CI, φI, γI, Skaičiuojamuosius grunto savybių rodiklius surašiau į 1.2 lentelę. Eil. Nr. Charakteristika Sluoksnis Norminiai Xn Skaičiuojamieji, Xi Deformacijų ribinis būvis Laikomosios galios rib. b. 1 Vienetinis svoris kN/m3 1 γ1 =19.2 γI1I=19.2 γI1=19.2 2 γ2 =19.6 γII2=19.6 γI2=19.6 3 γ3 =21.5 γII3=21.5 γI3=21.5 2 Sankabumas kPa 1 Cn1=55.6 CII1=55.6 CI1=37.1 2 Cn2=0.3 CII2=0.3 CI2=0.2 3 Cn3=18.2 CII3=18.2 CI3=12.1 3 Vid. trint. kampas laipsniais 1 φn1=17.8 φII1=17.8 φI1=15.5 2 φn2=38.5 φII2=38.5 φI2=35 3 φn3=27.6 φII3=27.6 φI3=24 1.3. Pamato gylio ir principinės schemos parinkimas Pamato gylio parinkimas Respublikoje maksimaliu įšalo gyliu laikomas 1,2 m, o hidrotechniniai statiniai dažniausiai (paprastai) statomi kilsniuose užmirkusiuose gruntuose, tad pamato pado įgilinimas (d) negali būti mažesnis kaip 1,2 m. Pamatą visada rekomenduojama statyti ant stiprių gruntų, todėl parenkant įgilinimą reikia įvertinti gruntų sluoksniuotumą. Jei iki 2 m gylio ( gilesnį masyvų pamatą kursiniame darbe nerekomenduojame projektuoti) yra stiprus ir mažai suspaudžiamas gruntas, reikia pamatą statyti ant jo ( įleidžiant į jį ne mažiau kaip 10 cm). Tačiau, jei iki 2 metrų gylio prasideda silpnas gruntas, reikia taip projektuoti pamato gylį (d ž 1,2 m), kad nepasiektume silpno grunto. Grunto stiprumą (orientaciniai) galima nustatyti pagal jo sąlyginį skaičiuojamąjį stiprumą R0 ( žr. 1.1 lentelę). Parenkama preliminari pamato schema Kol nežinomas galutinis pamato pado plotis b, projektuojant atramines sienas (tilto atramas) pamato pado plotį (pirmam skaičiavimui) siūloma pasirinkti b=0,6 ∙ Ha. Pamato pado priekinę dalį h konstruktyviai pasirinkti h = 0.3 ∙ d, bet ne daugiau kaip 0.5 metro. Pagal apskaičiuotus b ir h nubrėžiama pamato schema. Remiantis visom šiom rekomendacijomis pamato pado plotį b parinkau: b = 0,6 ∙ Ha = 0,6 ∙ 3,1 = 3,06m Pamato pado priekinę dalį parinkau: h = 0,3 ∙ d = 0,3 ∙ 1,2 = 0,36m Pamato gylį parinkau: d = 1,2m. 1.4. Slėgio jėgų, veikiančiu tilto atramą, skaičiavimas Paruošiama skaičiavimų schema (A3 formatas) Schemoje pateikiu tilto atramos brėžinį, pagrindinius matmenis ir geologinę schemą. Sunumeravau taškus, kuriuose skaičiuosiu slėgius (1,2,2 ir t.t.). Jais turi būti grunto, geologinių sąlygų bei sienos polinkio pasikeitimo taškai. Tikrinamos sąlygos: čia ρ - grunto paviršiaus posviris prieš sieną (laipsniais); φ - grunto, ant kurio stovi statinys, vidinės trinties kampas: ε - atraminio paviršiaus polinkio kampas nuo vertikalės (laipsniais, žr. l .2 pav.), apskaičiuojamas pagal tilto atramos matmenis. Apskaičiuoju grunto ir atraminio paviršiaus trinties koeficientą φs. Daugeliu atvejų pasirenkama, kad φs = (0,5...0,6)φ φs = 0,6 ∙ φ = 0,6 ∙ 17,8 = 10,68 Aktyviojo slėgio horizontali dedamoji pahi apskaičiuojama pagal formulę: kPa kPa kPa kPa kPa kPa Pirmiausiai visuose skaičiuojamuose taškuose (1.8 lygties) apskaičiuojami nariai: a. pyi – vertikalus slėgis grunte, gylyje yi apskaičiuojama taip: čia: γi ir Δyi – i – tojo sluoksnio vienetinis svoris (kN/m3) (jei gruntas užmirkęs γisb) ir jo aukštis (storis) (m), g – tolygiai išskirstytas sloginys prieš tilto atramą (kN/m3). b. Apskaičiuojame aktyviojo slėgio (grunto vidinės trinties) horizontaliosios dedamosios koeficientai λahφ pagal formulę: c. Apskaičiuojame aktyviojo slėgio, įvertinant grunto sankabumą, horizontalios dedamosios koeficientas λahci , d. Turint pahi lygties dedamuosius narius, visuose taškuose (pagal1.8 formulę) apskaičiuojame pahi. Pastaba: jei įvertinant sankabumą (3“ arba 4 taškuose) paaiškėjo, kad pahi 5%, daugiau didinti pamato pado neleidžia įtempimai σmax, o mažinti neleidžia e, todėl paliekamas neekonomiškas variantas. Stiprumo atsarga 10%, o leistina buvo 5%. Galutinis pamato pado plotis b = 2,4m. 2.2. Pagrindo patikrinimas pagal antrą ribiniu būvių grupe Sudaroma skaičiuojamoji schema (2.1 pav.). Įtempimai nuo grunto i-tojo sluoksnio viduryje σzgi skaičiuojami pagal formulę: σzg(i-1) – prieš tai esančiame sluoksnio viduryje gautas savasis grunto svoris; γIIi – sluoksnio vienetinis svoris (kN/m3); hi – sluoksnio storis (m); Įtempimai nuo grunto svorio apskaičiuojami ties pamato padu σzgo ir kiekvieno sluoksnelio vidury σzgi. Skaičiuojant po vandeniu esančio grunto svorį, riekia imti plaukiančio grunto vienetinį svorį γsb (kN/m3), kuris apskaičiuojamas taip: ρs – sluoksnio tankis; e – poringumo koeficientas; g – laisvai krintančio kūno pagreitis. Skaičiuojant įtempimus nuo grunto svorio pirmajame vandensparos sluoksnyje, reikia papildomai išartinti vandens slėgius (γw hw): γw – vandens vienetinis sluoksnis (10 kN/m3); hw – vandeningo sluoksnio storis m. Papildomas slėgis (slėgis nuo kurio vyks pagrindo deformacija) σzpo (kPa) skaičiuojama taip: σ110 – vidutinis įtempimas po pamato padu (kPa). Papildomi įtempimai kiekvieno sluoksnelio viduryje, t.y. taškuose, esančiuose gylyje zi žemiau pamato pado σxpi, skaičiuojame pagal tokia formulę: αi - įtempimų sklidimo koeficientas, paimamas iš 15p lentelės pagal pamato kraštinių santykį η= l/b =10/2,4=4,2 ir taško santykinį gylį ξn=2z/b Skaičiavimų rezultatai pateikiami 2.2 lentelėje. 2.2 lentelė Papildomų įtempimu skaičiavimas Eil. Nr. zi m ξn=2z/b αi σzpi kPa 1 0,55 0,45 0,977 264,2 2 1,60 1,3 0,720 194,7 3 2,65 2,2 0,487 131,7 4 3,75 3,1 0,294 79,5 5 4,85 4,1 0,260 70,3 6 6 5 0,172 46,5 7 7,2 6 0,156 42,2 8 8,4 7 0,123 33,3 Nustatome pagrindo deformacijos apatinę ribą. Ji – tokiame gylyje, kuriame tenkinama sąlyga: Nustatyta deformacijos zonos apatinė riba Hc = 9,0 m. Vidutinis pamato pado nuosėdis skaičiuojamas pagal formulę: β – koeficientas (β= 0,8); σzpi - papildomi įtempimai kiekvieno sluoksnelio viduryje; hi – sluoksnelio storis; Ei – sluoksnelio deformacijų modulis; n – sluoksneliu skaičius, kuriais sudaryta pagrindo deformacijų zona. Tikriname ar apskaičiuotas nuosėdis neviršija ribinio nuosėdžio Su (Su = 0,05m) S ≤ Su 0,0343 ≤ 0,05 Apskaičiuotas nuosėdis neviršija ribinio nuosėdžio. Sąlyga tenkina. Stačiakampio pamato posvyris trumposios kraštinės b linkme (ib) apskaičiuojame pagal formulę: kb – koeficientas η=l/b 1 1,2 1,5 2,0 3,0 4,2 5,0 10 kb 0,50 0,43 0,36 0,28 0,20 0,15 0,12 0,07 v – grunto skersinės deformacijos koeficientas parenkamas taip: • smėliui ir priesmėliui – 0,3; • priemoliui – 0,35;] • moliui – 0,42; Sluoksniuoto pagrindo vidutinis v deformacijos zonai Hc skaičiuojamas taip: E – pagrindo deformacijos modulis, kPa. Sluoksniuoto grunto atveju E deformacijų zonai Hc skaičiuojamas taip: ,kPa Ai – i – tojo sluoksnio papildomo slėgio epiūros plotas (Ai = σzpi ∙ hi). Tikriname sąlygą: ib≤iu=0,004 m 0,0032≤0,004 m Sąlyga tenkina. Skaičiavimai tikrinami kompiuterine programa „SEDIM“ 2.3. Skaičiavimus tikriname kompiuterine programa „SEDIM“ Miliūnaitė PAMATO NUOSEDZIO IR POSVYRIO SKAICIAVIMO personaliniu kompiuteriu PRADINIAI DUOMENYS VERTIKALI JEGA N= 6996.60 KN; DEFORMACIJU MODULIAI E1= 20100.0 KPA, E2= 32000.0KPA, E3= 47000.0 KPA; PAMATO PADO ILGIS l=10.0 m; SLUOKSNIU STORIAI H1= 2.3 m, H2= 4.3 m; PAMATO PADO PLOTIS b= 2.40 m; EKSCENTRICITETAS e= 0.21 m; PUASONO KOEFICIENTAI MIU1=0.42, MIU2=0.30, MIU3=0.35; SLUOKSNIU VIENETINIAI SVORIAI GA1=19.20KN/m3, GA2=19.60KN/m3, GA3=21.50KN/m3; PAMATO GYLIS D=1.20 m. REZULTATAI DEFORMACIJOS ZONA HAK= 8.2m; NUOSEDIS S=0.028 m; POSVYRIS IB=0.00450. 3. POLINIO PAMATO PROJEKTRAVIMAS 3.1. Rostverko ir polių matmenų parinkimas Hidrotechninių statinių rostverkai dažniausiai daromi iš monolitinio betono ar gelžbetonio. Rostverko gylis priklauso nuo sezoninio įšalo gylio, statinio paskirties, konstrukcijos, žemės reljefo, rostverko aukščio ir jo sujungimo su poliais konstrukcijos. Kursiniame darbe rostverko gylį parenku d = 0,8m, o plotį: b = 0,8 * b = 0,8 * 2,4 = 1,92 =2,0m. Rostverką su poliais sujungiame standžiai, kadangi jie perduoda horizontalinę jėgą ir lenkimo momentą (polių sujungimo su rostveru konstrukciją parodau brėžinyje). Parenku polio ilgį (įgilinimą). Tuo tikslu braižau schemą (3.1), kurioje pažymima pamato ir geologiniai sluoksniai. Kursiniame darbe projektuoju du polio įgilinimo variantus: pirmame – parenku minimalus polio ilgis (4,0m), įgilintą į smėlio gruntą ir antrame – polis (10,0m) įgilintą į moreninį molingą gruntą. Išvada: Suprojektuotas rostverkai kurio matmenys: b – 2,0m, d – 0,8m. 3.2 Polio pagrindo laikomosios galios skaičiavimas Polio pagrindo laikomoji galia abiem polio įgilinimo variantams Fi (kN) apskaičiuojama pagal formulę: ; čia: γn – statinio patikimumo koeficientas, γn = 1,1; γk – skaičiavimo metodo patikimumo koeficientas γk = 1,4. Fu – pagrindo ribinė laikomoji galia, skaičiuojama pagal formulę: ; čia: γc – polio darbo sąlygumo koeficientas γc =1,0; γcR ir γcfi – grunto po polio padu ir prie jo šonų darbo sąlygų koeficientai įkaltų polių γcR = γcfi = 1,0; Rcu – grunto po polio padu ribinis stiprumas, (kPa); A – polio pado plotas (m2); Rfui – grunto prie šonu i-tojo sluoksnio ribinis stiprumas imamas iš lentelės, pagal i-tojo sluoksnio vidurio gylį di (m); li – sluoksnelių storiai (trinties jėgoms skaičiuoti) turi būti:

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!