5.2 Конструирование свайного фундамента
5.2.1 Расчет ростверка на продавливание угловой сваей
Расчет плиты нижней ступени ростверка на продавливание угловой сваей производится исходя из условия:
,
(5.7)
где Nсвmax – усилие, приходящееся на максимально нагруженную сваю. Определяется по формуле:
,
(5.8)
где NI, MI – суммарная вертикальная сила и момент от расчетных нагрузок на уровне подошвы ростверка;
u – периметр сваи, м;
Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению, кН/м2;
h0 – рабочая высота нижней плиты ростверка, м.
5.2.2 Расчет ростверка на изгиб
Рисунок 5.2 – Схема к расчету ростверка по прочности
Расчет прочности ростверков на изгиб производится в сечениях по граням колонны, а также по наружным граням подколонника ростверка или по граням ступеней ростверка.
Реакции свай определяются без учета собственного веса ростверка и грунта.
(5.9)
Изгибающий момент в i-ом расчетном сечении ростверка определяется как сумма реакций всех свай по одну сторону расчетного сечения.
(5.10)
Площадь сечения арматуры в i-м сечении ростверка определяется по формуле:
где h0i – рабочая высота в i-м сечении ростверка, м.
Ростверки армируются аналогично фундаментам на естественном основании.
6 Расчет и проектирование ленточного прерывистого фундамента
Расчет ленточного фундамента производить по следующей схеме:
1. Определяем в первом приближении ширину подошвы:
где N0II - нагрузка в плоскости обреза фундамента на 1 м длины стены, кН;
R0 – условное расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, кПа;
d – глубина заложения фундамента, м;
IIср – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах (принимается равным 22 кН/м3 для бесподвальных зданий и 16 – 19 кН/м3 для зданий с подвалом).
2. Подбираем ближайшее большее значение b для типовых сборных блоков.
3. Определяем расчетное сопротивление грунта R по формуле 4.11
4. Определяем давление на подпорную стенку у подошвы:
где L – высота подпорной стенки с учетом фиктивного слоя, м
L = d + hпр = d + 0,6
ΨсрII – среднее значение угла сдвига. Принимается в зависимости от степени влажности и плотности пылевато-глинистого грунта в следующих пределах:
1) для насыщенного водой или влажного при пористости е<0,4, а также маловлажного при значениях е<0,9 – 40-45°;
2) для насыщенного водой при 0,4≤е≤0,6, а также влажного при е≥0,4 – 30-35°;
3) для насыщенного водой при е≥0,6 – 20-25°.
Для подвалов глубже 3 м и песков расчет ведут по углу внутреннего трения φ.
5. Определим усилия, действующие в плоскости подошвы фундамента:
где g – ускорение свободного падения;
mфпл, mфбл – масса фундаментной плиты и масса фундаментного блока соответственно, т;
l2, l2 – длина фундаментной плиты и фундаментного блока соответственно,м.
Момент с учетом давления, приложенного к поверхности грунта:
е0=0;
6. Определяем фактические давления по подошве фундамента:
-
максимальное краевое:
где NII = N0II + Gф + Gгр ,
- минимальное краевое:
- среднее:
7. Сравниваем R и P. Необходимо соблюсти условие 4.4
Перегрузка основания не допускается, недогрузка составляет ≤ 5 %. Если условия не выполняются или фактические давления на грунт Pmax, Pср значительно меньше R, следует изменить размеры фундамента и вновь сделать проверку под подошвой фундамента.
Определение осадки ленточного фундамента производится аналогично соответствующему расчету для столбчатого фундамента на естественном основании.
Защита курсового проекта
Студент обязан выполнить проект и защитить его в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса. Защита проекта разрешается после выполнения его в полном объеме, предусмотренном заданием. На защиту студент представляет чертежи и пояснительную записку. Защита производится перед комиссией, состоящей из преподавателей кафедры, и заключается в кратком докладе студента по выполненному проекту и ответах его на вопросы членов комиссии.
Вопросы для самопроверки готовности к защите курсового проекта:
1. По каким характеристикам грунта выбирается несущий слой.
2. Какие факторы влияют на выбор глубины заложения фундамента.
3. От каких характеристик грунта зависит его расчетное сопротивление.
4. Из каких условий выбираются размеры подошвы фундамента.
5. Какие мероприятия применяются в случае невыполнения этих условий
6. От какой отметки грунта строится эпюра природных давлений.
7. Как влияет уровень грунтовых вод на вид эпюры природных давлений.
8. Как влияет положение уровня грунтовых вод на величину осадки.
9. Что такое дополнительное давление.
10. Как строится эпюра дополнительных давлений.
11. Как определяется толщина элементарного слоя.
12. Чему равна мощность сжимаемой толщи, как она определяется.
13. Для чего определяется нижняя граница сжимаемой толщи грунт.а
14. Каким методом определяется осадка фундамента и почему.
15. Какая конечная цель расчета осадки фундамента.
16. Какие мероприятия необходимо применить в случае невыполнения проверки по II группе предельных состояний.
17. Как работает висячая свая под нагрузкой, чем она отличается от сваи-стойки.
18. От каких характеристик грунта зависит несущая способность висячей сваи.
19. Как определить максимальную нагрузку, приходящуюся на одну сваю.
20. Что такое условный фундамент, для чего он определяется.
21. Как определяются размеры условного фундамента.
22. Как определяются размеры ростверка.
23. В чем заключается проверка напряжений под подошвой условного фундамента