2.6. Расчёт на устойчивость на сдвиг и опрокидывание.

а) на сдвиг

Равнодействующая нормативных вертикальных сил в уровне подошвы фундамента

ΣN _II= …кН см.2.3

Нормативная сдвигающая сила F_h =…… кН

Расчётная удерживающая сила F_hс = f · ΣN_I или ΣS_i ;

f 0,3 - коэффициент трения грунта

Сумма расчётных усилий ΣN_I=γ_n·ΣN _II ; γ_n=0,9.

F_hс = 0,3… = …. кН

Расчётная сдвигающая сила F_h = γ_n · F_h ; F_h = 1,2 · ….

Устойчивость обеспечивается, если F_h F_hс

· …… = ……< · ….. = …..кН

б) на опрокидывание

Опрокидывающий момент от нормативных нагрузок; от расчётных нагрузок

М_о = М_II + F_h · h_ф М_о = γ_n · М_о ; γ_n= 1,2 ;

М_о = …. + ….=….. кНМ М_о = 1,2 · ….. от расчётных нагрузок

Удерживающий момент от нормативных нагрузок

Муд = 0,5в · ΣN

Муд = 0,5…...· …..=….. кНМ Муд _I = 0,5в · γ_nΣN_II

γ_n = 0,9

Устойчивость опрокидыванию обеспечивается, если выполняется условие

М_о < М уд _I

….= …. < …..= кН

Устойчивость против опрокидывания обеспечена.

2.7. Расчёт на прочность конструкции фундамента

В связи с применением типовой конструкции фундамента необходимость в проверке прочности отпадает.

2.8. Расчёт на устойчивость морозному вспучиванию грунта

Касательные удельные усилия ( _B) вследствие морозного вспучивания воздействуют по боковой поверхности фундамента.

Равнодействующая этих усилий F_{v пуч} = 2[h_I(a_I+в_I) + h₂(а + в)] · _B

_B 80 кПа

F_{v пуч} = 2[….(….+….) +….(….+….)]….=

=

Устойчивость обеспечивается, если выполняется условие γ_n F _пуч γ_n ΣN_II;

1,2 · …. = ….< 0,9 · …. = ….кН

3. Проектирование свайного фундамента.

   1. Выбор конструкций свай и ростверка.

Согласно схеме рис. на с.11 задания с колонны на фундамент передаются вертикальные, горизонтальные нагрузки и момент. Поэтому минимальное количество свай целесообразно принять 4^е. Тогда в каждой свае воздействие момента незначительно. Внешний момент воспринимается парой сил. (см. схему)

ΔN_M =

Рекомендуемые СНиП (см. с.19[6]) расстояния в осях свай

3d Z 6d (d – размер поперечного сечения сваи). При задних нагрузках (см. 1.3) целесообразно принять Z =3d, d= 0,2 м. (Минимальное сечение железобетонных сплошных свай 20×20см)

Тогда размеры ростверка в плане а_р = в_р = 3d + d +2×0,15м

а_р = в_р =3 · 0,2 + 0,2 +2 · 0,15 = 1,1м

Для надёжной заделки свай в железобетонном ростверке в верхних концах свай оголяется арматура на участке длиной - 0,4м (см. схему). Откуда рекомендуемая высота ростверка h_р= 0,6 ÷ 0,8 м

h_р≈ 0,6 ÷ 0,8 м

Типовые железобетонные сваи сечением 20×20см могут быть длиной до 6м (см. с. 10,11 [6]).

В отдельных случаях возможна их длина до 8 м, в случае необходимости можно применять и более длинные сваи с большим поперечным сечением (25×25 или 30×30м)

Принимаем в нашем случае ориентировочно свайный фундамент с размерами, показанными на схеме рис.3, где могут быть применимы заводские сваи длиной 6 ÷ 8 м.

Принимаем сваи длиной 6м.

Объём железобетонного ростверка

V_p = a_p×b · h_p

V_p = 1,1×1,1 × 0,6 =0,72м³

Объём железобетонных свай

V_св = 4 · 0,2 · 0,2 · 6 =0,96м³

Вес ростверка F_vp = γ_жб · V_p

Вес свай F_vс= γ_жб· V_св

Рис.3

γ_жб 24 кН/_м³ - удельный вес железобетона

F_vp = 24 · 0,72 = 17,6 кН

F_vс = 24 · 0,96 = 23,1 кН