Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов
Проверяем выполнение условия S < Su . В нашем случае 4,90 см < 8 см, где Su =8см – предельное значение осадки. Условие выполнилось.
Эпюра распределения напряжений szp , szg
IIIРасчёт свайных фундаментов
1. Выбор глубины заложения рост
верка
1.1. Определение глубины заложения ростверка зависит от нескольких факторов:
- Глубины промерзания грунта. Из предыдущих расчётов мы уже определили эту величину
м;
- Наличие конструктивных особенностей. В нашем случае подвальных помещений нет, поэтому
;
- Глубина заложения ростверка. Исходя из условия, что
мм,
где
dр - глубина заложения ростверка, м;
hст - глубина стакана в фундаменте. Для наших фундаментов под ЖБК-колонны hст = 0.
Учитывая все перечисленные условия, принимаем глубину заложения ростверка dр = 1,5 м, исходя из кратности ростверка по высоте 15 см.
Принимаем шарнирное соединение ростверка и сваи. Голова сваи заходит в тело ростверка на 5 – 10 см. принимаем для расчёта 10 см.
Тогда отметка головы сваи будет равна –1,4 м.
2. Выбор несущего слоя
Считаем, что несущим слоем будет глина четвертичная, поэтому, заглубляем сваю в слой глины на 3,6 м (для применения стандартной длины сваи). При этом длина сваи равна hсв = 13 м.
Под нижним концом сваи находится сжимаемый грунт (Е < 50 МПа). Дальнейший расчёт ведём как для висячей сваи. Принимаем железобетонную забивную сваю квадратного сечения. Для выбранной нами длины можно принять сечение 40 х 40 см.
3. Определение несущей способности сваи
,
где n – количество слоёв с одинаковыми силами трения по длине сваи;
гс – коэффициент условий работы ( гс = 1);
гсr и гсf - коэффициенты условий работы под подошвой сваи и по боковой поверхности, зависят от условий изготовления или погружения сваи. (гсr =1 и гсf = 1);
А – площадь сечения сваи;
R – расчётное сопротивление под подошвой сваи, зависит от длины сваи и грунта. (R = 6900 кПа);
U – периметр сечения сваи;
l – расстояние от середины слоя до поверхности земли;
f - расчётное сопротивление по боковой поверхности сваи, зависит от l (принимается из СниПа).
Таблица 5
hi , м |
li , м |
fi , кПа |
hi * fi , кН/м | |
1,5 |
2,25 |
31,25 |
46,88 | |
1,5 |
3,75 |
37,25 |
55,88 | |
1,5 |
5,25 |
40,5 |
60,75 | |
1,5 |
6,75 |
31,75 |
47,63 | |
1,5 |
8,25 |
33,25 |
49,88 | |
1,5 |
9,75 |
33,875 |
50,81 | |
1,5 |
11,25 |
66,75 |
100,13 | |
1 |
12,5 |
68,5 |
68,5 | |
480,50 | ||||
кН
4. Определение расчетной нагрузки на сваю
Определяем по формуле:
кН.
гк – коэффициент запаса. Для расчёта он равен 1,4, если для полевых испытаний, то равен 1,25.
Определим необходимое количество свай в фундаменте по формуле:
шт.,
где N – заданная нагрузка на фундамент.
5. Конструирование ростверка
Определяем фактическую нагрузку на сваю:
где y – расстояние от главной оси до оси самой нагруженной сваи
yi – расстояние до оси каждой сваи
кН
P > Nф; 843,50 > 768 – условие выполняется.
Расчёт на продавливание. Расчет не производим, так как конструкция ростверка жёсткая.
7. Расчет деформаций свайных фундаментов
м;
м;
м2 ;
м;
м3 ;
кН;
Выполняем проверку давления под нижним концом сваи:
,
где
; кz = 1.
кПа.
кПа.
413,99 кПа. < 2375,52 кПа. – условие выполняется.
8. Расчет осадки линейно деформированного пространства