3.3 Свайный фундамент под к2

Нагрузки по обрезу фундамента:

Комбинация №	N0II,кH	M0II,кHм	F0hII,кH
1	1813	±24	±5
С учетом коэффициента надежности по нагрузке, равному 1,25	2266,25	±30	±6,25
2	1125	±116	±41
С учетом коэффициента надежности по нагрузке, равному 1,25	1406,25	±145	±51,25

Ориентировочные размеры подошвы:

,

где Ар – площадь подошвы фундамента, м;

N_0I – расчетная, по 1-ой группе предельных состояний, нагрузка по обрезу ростверка, кН;

P_p – расчетное сопротивление грунта основания, кПа;

γ – осредненный удельный вес ростверка и грунта на его уступах, кН/м³;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1;

d_p – глубина заложения ростверка, м.

Колонна 800x400мм. Подколонник 1500x900мм.

Определяем приблизительный вес ростверка и грунта на его уступах:

Требуемое количество свай в фундаменте:

, где

- коэффициент, равный 1,3 для внецентренно нагруженных фундаментов.

Принимаем в ростверке 8 свай С120.30-8. Размещаем сваи в кусте так, чтобы расстояние между осями свай было не меньше 3d = 3·300 = 900 мм и конструируем ростверк.

Рисунок 10 – Свайный куст из свай С120.30-8 и ростверк

Вычисляем вес ростверка и грунта на уступах фундамента, принимая средневзвешенное значение удельных весов равным 20 кН/м³ и коэффициент надежности по нагрузке _f  = 1,1.

N_pg = _f b_p l_p  _mt  h_p = 1,12,42,4201,5 = 190,08 кН.

Вес восьми свай за вычетом веса голов, заделанных в ростверк:

N_s = (2,5-0,50,30,32,5) 101,18 = 210,1 кН.

Вес пола:

N_проч = b_p l_p  _f  q = 1,2302,42,4 = 207,36 кН.

Проверка несущей способности сваи:

Проверка несущей способности сваи выполняется исходя из условия:

_,

N_d = N_oII +N_pg+N_s+N_проч

M_x(y)II – расчетный момент относительно главной оси х(у), действующий в плоскости подошвы ростверка:

Для первого сочетания:

M_0x(y)II= кН*м – расчетный момент относительно оси х(у), действующий по обрезу фундамента;

F_0y(x)II= кН – расчетное значение горизонтальной силы на обрезе фундамента по направлению оси у(х);

h_р = 1,5 м - высота ростверка;

x(y)- расстояние от главной оси y(x) подошвы ростверка до оси рассматриваемой сваи;

x_i(y_i)- расстояние от главной оси y(x) подошвы ростверка до оси каждой сваи;

Находим сжимающую силу на сваю с координатами х=0 и у=0,9м:

_{Проверяем недогруз:}

_{Проверяем – будет ли на сваю с координатами х=0 и у=0,9м действовать выдергивающая сила:}

_{Следовательно, выдергивающая сила на сваю не действует.}

Для второго сочетания:

M_0x(y)II= кН*м – расчетный момент относительно оси х(у), действующий по обрезу фундамента;

F_0y(x)II= кН – расчетное значение горизонтальной силы на обрезе фундамента по направлению оси у(х);

h_р = 1,5 м - высота ростверка;

x(y)- расстояние от главной оси y(x) подошвы ростверка до оси рассматриваемой сваи;

x_i(y_i)- расстояние от главной оси y(x) подошвы ростверка до оси каждой сваи;

Находим сжимающую силу на сваю с координатами х=0 и у=0,9м:

_{Проверяем – будет ли на сваю с координатами х=0 и у=0,9м действовать выдергивающая сила:}

_{Следовательно, выдергивающая сила на сваю не действует.}

Рисунок 11 – Границы условного фундамента и расчет осадок

Границы условного фундамента.

Осредненное расчетное значение угла _II,mt внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

II,mt =

где _II,i – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i, градус;

h_i – толщина i–го прорезаемого слоя грунта, м;

n – количество однородных слоев грунта, с одинаковым углом внутреннего трения _II,i, которые прорезает свая в пределах своего погружения h .

_II,mt = = 28,6°; _{I I,mt} / 4 = 28,6 / 4 = 7,1°.

Вычисляем размеры подошвы условного фундамента

b_y = 2,4 + 29,85tg(7,1) = 4,85м,

l_y = 2,4 + 29,85tg(7,1) = 4,85м.

Проверяем условие: р_II ≤ R.

Вычисляем расчетное сопротивление основания условного фундамента R с учетом взвешивающего действия воды

, где

γ_с1=1,3, γ_с2=1,1 – коэффициенты условий работы, принимаемые по т.3 СНиП

2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» для мелкого песка;

к – коэффициент, принимаемый равным 1;

Mγ=1,68, Mq=7,73, Mc=9,60 – коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»;

к_z=1 , т.к. b<10м; b- ширина подошвы фундамента.

d_у=11,5 м- глубина заложения от уровня планировочной отметки;

с_II=0 кПа- расчетное значение удельного сцепления;

b_y=4,85 м;

γ_II= γ_sb=10,01кН/м³;

γ_II’=(18,3*2+19,2*0,5+10,69*3,5+10,01*5,4)/(2+0,5+3,5+5,4)=12,1 кН/м³;

Среднее фактическое давление по подошве условного фундамента:

N_II = N_0II +_mt * b_y* l_y* d_p+N_s+_II1 * b_y* l_y* h₁+ _II2 * b_y* l_y* h₂+_sb2 * b_y* l_y* h₃+

+_sb3* b_y* l_y* h₄ = 2266,25+20*4,85²*1,55+(2,73-0,5*0,3*0,3*30)+18,3*0,4*4,85²+

+19,2*0,5*4,85²+10,69*3,5*4,85²+10,01*5,4*4,85²+30*4,85²=6273,61 кН

Давление по подошве условного фундамента:

Условие выполняется. Прочность грунтового основания из расчета по деформациям под подошвой фундамента обеспечена.

Расчет осадки свайного фундамента:

Осадку основания свайного фундамента s определяем методом послойного суммирования по формуле

,

где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8.

Т.к. глубина заложения ростверка меньше 5 м второе слагаемое в формуле не учитывается.

При ширине подошвы фундамента b_у  5 м и отсутствии в основании слоев грунта с Е < 5 МПа суммирование проводится до тех пор, пока _zр не станет меньше 0,2_zg .

Находим _zg,0 = d_n = 12,111,4 = 137,94 кПа;

 = l_у /b_у = 4,85/4,85 =1,0;

0,4b_у = 0,44,85= 1,94 м. Разбиваем основание на слои толщиной 1,94 м (не более 0,4b_у).

Вертикальные напряжения на глубине z от подошвы условного фундамента_zp и _zу определяем по формулам

_zp = p_II и _z = _zg,0.

Коэффициент  находим интерполяцией, в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента  и относительной глубины, равной

 =2z/b_у.

Таблица осадки!!!!!!!