Определение фактической нагрузки, действующей на одну сваю
Центрально-нагруженный фундамент
– суммарная
сжимающая нагрузка;
-
количество
свай;
– несущая
способность сваи;
,
т.к. несущая способность свай определялась
аналитическим методом.
N
– сжимающая нагрузка;
–
вес
ростверка.
Внецентренно-нагруженный фундамент
где
– сумма моментов, действующих в уровне
подошвы ростверка;
y – расстояние от оси походящей через центр тяжести ростверка до оси сваи, для которой определяется расчетная нагрузка;
– расстояние от оси, проходящей через
центр тяжести ростверка до оси каждой
из свай.
Рисунок 10 – Схема внецентренно-нагруженного фундамента
Проверить условия:
,
то следует провести расчет сваи на
выдергивание /2/, формула 10.
Сечение 3-3 (фундамент под колонну; с подвалом).
Центрально-нагруженный:
,
следовательно, количество свай в
ростверке n=1
Рисунок 11 – Геометрические размеры ростверка в сечение 3-3
Фактической нагрузки, действующей на одну сваю:
В уровне подошвы ростверка нормальное усилие определится:
кН;
Проверим условие:
Увеличиваем длину сваи на 0,5м
l=5м,тогда
; ; ; ; ;
;
Проверим условие:
Сечение 4-4 (ленточный фундамент; без подвала).
Центрально-нагруженный:
,
следовательно, количество свай в
ростверке n=1
,
Рисунок 12 – Геометрические размеры ростверка в сечение 4-4
В уровне подошвы ростверка нормальное усилие определится:
В уровне подошвы ростверка нормальное усилие определится:
кН;
Проверим условие:
3.6 Определение осадки фундамента из забивных свай
Расчет фундаментов из забивных свай и его основания произвожу как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями /1/.
Определение условного размера фундамента:
- для фундамента под колонну:
,
где
- условная
ширина;
– условная
длина.
;
-
ширина сваи;
L- длина сваи;
-
среднее значения угла внутреннего
трения.
- для ленточного фундамента:
,
где - условная ширина;
– условная длина.
;
-
ширина сваи;
L- длина сваи;
- среднее значения угла внутреннего трения.
Проверим условие:
где
- средне давление под подошвой фундамента;
где N – сжимающая нагрузка;
-
вес ростверка;
- вес сваи;
- вес массива
грунта условного фундамента;
где
- площадь условного фундамента;
-
среднее значение удельного веса грунтов,
залегающих выше подошвы фундамента
Н – глубина нагружения фундамента.
Сечение 3-3 (с подвалом).
Размер подошвы условного фундамента:
;
;
Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента
Вычисляю R3-3 по формуле (7) /1/:
k
= 1;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Так как В > 20 м, то в расчет принимаю db = 0 м.
кПа.
;
;
Увеличиваем длину сваи и принимаем L=8м
;
;
;
Рисунок 13 – Расчетная схема осадки фундамента и забивных свай в сечение 3-3
Сечение 4-4 (без подвала).
Размер подошвы условного фундамента:
;
;
Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента
Вычисляю R3-3 по формуле (7) /1/:
k
= 1;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Так как В > 20 м, то в расчет принимаю db = 0 м.
кПа.
;
;
Расчет осадки произвожу с помощью программы MS Excel. Результаты расчета осадок фундаментов из забивных свай в сечениях 3-3 и 4-4 приведены в приложении Б.
В соответствии с /1/ для многоэтажного производственного здания с постоянным железобетонным каркасом максимальная осадка равна Smax = 8 см = 80 мм.
;
.
Относительная разность осадок:
Рисунок 13 – Расчетная схема осадки фундамента и забивных свай в сечение 3-3
Таблица 5- Расчет осадки фундамента в сечении 3-3
-
Номер точки
Hi (м)
Zi
2*Zi/b
αi
αi*Po
σmzpi
σzgi
0.2σzgi
Eoi
Si
0
0.4
0
0
1
145.25
136.83
215.05
43.01
12000
0.0036486
1
0.4
0.4
0.59
0.88
128.40
109.23
223.28
44.66
12000
0.0029127
2
0.4
0.8
1.17
0.62
90.06
74.08
231.52
46.30
12000
0.0019754
3
0.4
1.2
1.76
0.40
58.10
48.37
239.75
47.95
12000
0.0012899
4
0.4
1.6
2.35
0.27
38.64
19.32
247.98
49.60
12000
0.000515
ΣSi=
0.01034
Таблица 6- Расчет осадки фундамента в сечении 4-4
-
Номер точки
Hi (м)
Zi
2*Zi/b
αi
αi*Po
σmzpi
σzgi
0.2σzgi
Eoi
Si
0
0.2
0
0
1
203.77
198.68
99.55
19.91
12000
0.002649
1
0.2
0.2
0.5
0.95
193.58
177.28
472.04
94.41
12000
0.002364
2
0.2
0.4
1.1
0.79
160.98
80.49
844.55
168.91
12000
0.001073
ΣSi=
0.006086