Пример 22. Расчет отдельно стоящего свайного ростверка по материалу.

Задание: Рассчитать отдельно стоящий свайный ростверк (пример 16) по материалу. Нагрузки на фундаменты приведены в предыдущем примере. Размеры ростверка м, подколонника м. Высота плиты ростверка 0,45 м, подколонника – 1,2 м. Глубина стакана 0,8 м. Сечение колонны м.

Решение:

Расчет на продавливание колонной.

Рассмотрим вариант симметричного расположения свай.

Максимальная продавливающая нагрузка:

кН.

Проверяем условие:

кН,

где – от дна стакана до рабочей арматуры м, – расстояние от граней колонны до внутренних граней сваи

м (рис.24);

м;

;

.

Условие выполняется.

Расчет на продавливание угловой сваей.

,

где – нагрузка на угловую сваю, кН (пример 16)

–

- не выполняется,

где – высота ступени ростверка от верха сваи см, – расстояние от внутренних граней сваи до ближайшей наружной грани ростверка , – расстояние от внутренних граней сваи до ближайшей грани подколонника

м ( принимаем )

м

(табл. 5.3, [ пособ ]);

.

Необходимо увеличить толщину плиты ростверка до 0,6 м, тогда

см

;

;

м;

кН –

- не удовлетворяет условию.

Увеличиваем толщину плиты до 0,75 м.

Расчет на поперечную силу.

кН;

кН;

м;

где с =0,73– длина проекции наклонного сечения (рис.24 ),

(табл. 5.4 [пособ ]).

Рис.25 Армирование свайного ростверка.

Расчет плиты ростверка на изгиб

, где .

По грани подколонника: кНм;

кНм;

.

По грани колонны: кНм;

кНм;

.

Принимаем шаг 200, тогда

.

Принимаем 13 стержней диаметром 16мм класса A-III, .

Расчет подколонника ведется аналогично фундаментам мелкого заложения.

Пример 23. Определение размеров зоны просадки и типа грунтовых условий по просадочности.

Задание: Определить возможную просадку и тип грунтовых условий по просадочности для ленточного фундамента многоэтажного кирпичного здания при замачивании грунтов основания, если известна ширина подошвы фундамента b = 1,2 м, глубина заложения d = 2 м, дополнительное давление под подошвой кПа, среднее 290 кПа. Здание проектируется на участке сложенном грунтами физико-механические свойства которых представлены в табл.9 Предварительно найденная осадка составляет 4 см.

Таблица 9

Физико-механические характеристики грунтов

Номер слоя грунта	Вид грунта	Мощность слоя, м	Удельный вес					Е, кПа	, кПа	при P, кПа
			γ								300
1 2 3 4	Почвенно-растительн. слой Суглинок лессовидный Глина лессовидная Супесь	1,0 5,36 2,4 4,2	18 18 18,4 17,8	26,8 27,0 26,9 26,9	16,4 15,6 16,3 15,9	- 19,9 20,2 20,0	0,1 0,15 0,13 0,12	- 10 12 15	- 150 120 -	- 0,01 0,01 -	- 0,039 0,03 -

Вычислим суммарные напряжения от собственного веса грунта , дополнительные в пределах сжимаемой толщи. Указанные напряжения определим на глубине z от подошвы фундамента с интервалом 0,84м (чтобы граница элементарного слоя совпала с границей слоя грунта).

Расчет просадки приведен в табл.10 .

Таблица.10

Определение просадки основания фундамента

Z, м	кПа	кПа	кПа	кПа	h		p		м
0 0,84 1,68 2,52 3,36 4,20 5,04 5,76	254 163 95 65 59 47 36 граница	36 55 74 93 112 131,4 150,8 сжим.	290 218 169 158 169 178,4 186,8 зоны	254 193 163 162 173,7 182,6 194	0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84	0,029 0,018 0,011 0,01 0,016 0,017 0,018	150 142 134 126 120 80 40	2,6 1,88 0,85 0,86 1,04 1,52 2,04	0,063 0,028 0,008 0,007 0,014 0,021 0,031

м

Для определения относительной просадочности строится график .

Значения k для слоя 1 - ;

для слоя 2 - .

Просадка:

,

и т.д.

Рис.26 График зависимости коэффициента относительной просадочности от давления

(1 – для суглинка, 2 – для глины).

По данным табл.10 . построены эпюры напряжений . Чтобы определить тип грунтовых условий по просадочности на расчетную схему наносят график изменения по глубине начального просадочного давления. Сравнивая начальное просадочное давление с суммарными напряжениями устанавливают, что в пределах всей толщи просадочных грунтов ниже подошвы суммарные напряжения больше начального просадочного давления. Для определения типа грунтовых условий по просадочности определяем кПа – точка разделения верхней и нижней зоны просадки. По рис.26: м, м.

Просадка от собственного веса грунта:

м > 5 см

Делаем вывод, что грунтовые условия строительной площадки принадлежат II типу по просадочности. Общая деформация грунтов основания при их замачивании водой составит:

м.

Возможные деформации значительно превышают предельно допустимые значения см. Следовательно, необходимо принять меры к уменьшению величины деформаций – увеличить ширину подошвы или применить специальные мероприятия.

Рис.27 Определение типа грунтовых условий по просадочности и размеров зоны просадки.