Определяем осадку фундамента
S = 0,8 × å (`szpi × hi /E0i )
2,3 см < Su,max = 8 см.
5. Проектирование свайного фундамента
5.1. Определение размеров ростверка под колонну
Нормативные нагрузки на фундамент:
N0II = 960 кН, M0II = 210 кН∙м, FII = 30 кН.
Изгибающий момент создается преимущественно длительными нагрузками.
Глубина подвала от уровня планировки – 3 м. Высота ростверка – 1,5 м.
Для расчета по несущей способности примем усредненный коэффициент надежности по нагрузки, равный – 1,2.
Расчетные нагрузки:
- продольная сила на уровне обреза ростверка:
N01 = 1,2 × N0II = 1,2 ×960 = 1152 кН .
- изгибающий момент на уровне подошвы ростверка:
M01 = 1,2 × (M0II + FII × d ) = 1,2 × (210 + 30 ×1,5) = 306,0 кН м.
Верхний обрез ростверка принимаем на уровне 0,15 м ниже уровня пола подвала, тогда глубина заложения ростверка от уровня планировки
dp = 4,65 м.
Примем предварительно сваи железобетонные забивные квадратного сечения С80.35-5.
Длинна сваи 8 м, сечение 35х35 см, масса –2.5 т.
По геологическим условиям свая – висячая. С учетом того, что при забивки свай над поверхностью земли, как правило, оставляют недобитые головы свай длинной 0,3 – 0,5 м, отсюда расчетная длинна сваи около 7,5 м.
5.2. Расчет по первой группе предельных состояний.
Определяем несущую способность сваи по грунту. На глубине 12,2 м от природного уровня поверхности грунта для пылеватого песка расчетное сопротивление под нижним концом сваи R = 1540.1 кПа.
Расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи:
Для тугопластичной глины: при z1 = 5,4 м, IL = 0,480, f1 = 25,48 кПа;
при z2 = 7,4 м, f2 =27,04 кПа;
Для песка средней крупности: при z3 = 9,9 м, f3 = 64,85 кПа;
при z4 = 11,65 м, f4 = 67,31 кПа.
Рис. 10. Фундамент на свайном основании под колонну ряда “Б”
Fd = gc × (gcR × R × A + Uå gcf × fi × hi), где
gc – коэффициент условий работы – 1;
gcR, gcf –коэффициенты условий работы, учитывающие влияние способа погружения сваи, для забивных свай – 1;
R = 1540.1 кПа– расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
А = 0,35·0,35 = 0,1225 м2 – площадь поперечного сечения сваи;
U = 0,35 · 4 =1,4 м – наружный диаметр поперечного сечения сваи;
fi – расчетное сопротивление i – го слоя грунта по боковой поверхности сваи;
Fd = 1540.1 × 0,1225 + 1,4 ( 25.48 × 1,55 + 27.04 × 2,5 + 64.85 × 2,5 + 67.31 × 1) = 659.8 кН.
Нагрузка, допускаемая на сваю:
P = Fd / 1,4 = 659.8/1,4 = 471.3 кН.
Количество свай в кусте:
nсв = N01 / ( P – a2 × dp ×`g ) = 1152/ (471.3 – 10 × 0,35 × 0,35 × 4,65 × 17) = 3.07 шт.
Принимаем куст из 4 свай. Конструируем ростверк. Размеры подошвы принимаем кратными 300м, Lp = 1.8 м; bp = 1.8 м.
Рис. 8. Размер ростверка под колонну ряда “Б”
Вес ростверка и грунта на его уступах:
Gрг = 1,1 × А ×`g × dp = 1,1 × 3,24 ×17 × 4.65 = 281,7 кН.
Средняя нагрузка на сваю:
Nср = ( N01 + Gрг ) / nсв < P = (1152 + 281,7) / 4 = 358,4 кН < 471,3 кН.
Максимальная нагрузка на наиболее нагруженную сваю:
Nmax,min = N1 / nсв ± | M01 | × ymax /(å yi2)
Nmax = (1152 + 281,7) / 4 + 306,0 × 1,1 / (2 × 1,1)2 = 428,0 кН < P = 471,3 кН.
Недогрузка 100% × (471,3 – 428,0)/471,3 = 9,2%
Принимаем сваи С80.35-5 массой 2,5 т, а количество свай в кусте – 4 шт.
5.3 Расчет по второй группе предельных состояний
Определим размеры условного фундамент, для чего усредним угол внутреннего трения:
jср = (å ji × hi) / åhi = (12 × 1,95 + 12 × 2+12·2 + 34 × 1,6) / 7,55= 17,70
b = jср / 4 = 17,7 / 4 = 4,4 0
Размеры подошвы условного фундамента:
by = b + 2 × lсв × tg 4,10 = 1,45 + 2 × 7,55 × tg4,40= 2,7 м.
ly = l + 2 × lсв × tg 4,10 = 1,45 + 2 × 7,55 × tg4,40= 2,7м.
Среднее значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения условного фундамента
gII’ = (18,0 × 5,95 + 17,9 × 1,6) / 7,55 = 17,98 кНм.
Общий вес свай: Gсв = m × ncв = 25 × 4 = 100 кН
Среднее давление от нормативных нагрузок по подошве условного фундамента
PII = (N0II + Gсв ) / ( by× ly) + g × dp + ågi × hi = (960 + 100) / ( 2,7 × 2,7) + 17 × 4,65 + (18,0× 5,95+ 17,9 × 1,6) = 360,2 кПа.
Расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента
R = gс1 × gс2 (Мg × b × gII + Мg × d1 × gII’ + ( Мg – 1 ) × db × gII’ + Mc × CII) = 1,4× 1,0 ·(1,55× 2,7 × 17,9 + 7,22 × 9,17 × 18,0+( 7,22 – 1 ) × 2 × 18,0 + 9,22 × 0) = 2086,8 кПа.
PII = 360,2 кПа < R = 2086,8 кПа.
5.4 Осадка по методу послойного суммирования
Рис. 9. К расчету осадки свайного фундамента под колонной ряда “Б”
Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента
p0 = pII - gII’ × d = 360,2 – 18,0 × 12,2 = 140,6 кПа;
Разбиваем основание на слои толщиной:
hi £ 0,4 × b hi = 0,4 × 1,8 =0,72 м.
Точка 1: x = 2 × 0.72/1.8= 0,8; h = 1,8/1,8 = 1; 0,800
Дополнительное напряжение
= 0,800 · 140,6 = 112,5 кПа;
кПа;
Напряжения от собственного веса грунта
= 219,6 + 18,0 · 0,72 = 232,6 кПа.
Точка 2: x = 2 × 1,44/1,8= 1,6; 0, 449;
= 0,449 · 140,6 = 63,1 кПа;
= 232,6 + 18,0 · 0,72 = 245,6 кПа.
Точка 3: x = 2 × 2,16/1,8 = 2,4; 0,257;
= 0,257 · 140,6 = 36,1 кПа;
245,6 + 18,0· 0,72 = 258,6 кПа.
В точке 3 на 15,6 кПа, примем нижнюю границу сжимаемой толщи в этой точке.
Среднее дополнительное давление по слоям:
Слой 1: szp,1 = (140,6 + 112,5) / 2 = 126,6 кПа;
Слой 2: szp,2 = (112,5 + 63,1)/ 2 = 87,8 кПа;
Слой 3: szp,3 = (63,1 + 36,1) / 2 = 49,6 кПа.
Таблица 6
Вычисление осадок фундамента
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|