маемостью, исходя из послойного анализа значений модуля деформации, обладает ИГЭ 1 (супесь пластичная, E1=10,0 МПа).
ЗАДАНИЕ 2. Проектирование фундамента на естественном основании под колонну промышленного здания
Требуется: определить глубину заложения фундамента под колонну промышленного здания, рассчитать размеры подошвы фундамента с соотношен ем сторон l/b =1,2 – 1,6.
Исходные данные к выполнению задания. Схема грунтового осно-
вания уровень подземных вод принимается по заданию 1. В табл. 11
приведены значен я: |
нагрузки N /, |
момента M /y и горизонтального |
||||||||||||
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
на уровне обреза фундамента; среднесуточ- |
||||||||||||
|
|
F x действующ х |
||||||||||||
ная температура воздуха в помещении; размеры колонны; район про- |
||||||||||||||
ектирован я; |
здан е с ги кой конструктивной схемой, |
без подвала с |
||||||||||||
полами, устра ваемыми по грунту; схема к решению задачи рис. 3. |
||||||||||||||
усилия |
|
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Варианты сочетан я нагрузок для расчета фундамента мелкого заложения |
||||||||||||||
под колонну промышленного здания |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
воздуха |
С |
колонны |
|
кН |
|
, кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
, |
мм |
, |
|
/ |
|
кН·м |
|
||
|
|
|
|
|
/ x |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
, |
F |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
xb |
|
|
|
|
/ y , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
варианта№ |
|
бА |
|
Нагрузкауровнена обрезатаNф- |
|
Моментуровнена фундаментаобреза M |
|
||||||
|
Район строительства |
|
Среднесуточная |
температура |
помещениив |
Размеры |
|
Горизонтальное усилие |
|
|
|
|||
|
1 |
Барнаул |
|
|
20 |
|
500x400 |
25 |
|
750 |
|
130 |
|
|
|
2 |
Владимир |
|
|
15 |
|
600x400 |
20 |
|
700 |
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
3 |
Омск |
|
|
12 |
|
500x400 30 600 |
100 |
|||||||
|
4 |
Новосибирск |
|
17 |
|
400x400 |
28 |
|
680 |
|
120 |
|
||
|
5 |
Москва |
|
|
16 |
|
600x400 |
35 |
|
740 |
|
140 |
|
|
|
6 |
Оренбург |
|
|
18 |
|
800x400 |
20 |
|
720 |
|
130 |
|
|
|
7 |
Екатеринбург |
|
16 |
|
500x400 |
30 |
|
730 |
|
100 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||
|
8 |
Саратов |
|
|
20 |
|
500x400 |
29 |
|
610 |
90 |
|
||
|
9 |
Томск |
|
|
15 |
|
800x400 |
35 |
|
735 |
95 |
|
||
|
10 |
Иркутск |
|
|
25 |
|
500x400 |
30 |
|
650 |
120 |
|
||
15
|
|
|
|
N1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
My |
м |
|
|
|
|
|
|
м |
м |
|
м |
0.00 |
|
|
|
|
|
|
0.175 |
0.075 |
|
0.075 |
0.175 |
|
|
|
|
|
Fx |
hk |
|
|
|
|
||||
|
0,15 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hст |
|
|
|
|
|
|
ИГЭ 1 |
h1 |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hф |
0,05 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hдн |
|
|
|
|
|
|
ИГЭ 2 |
h2 |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
l |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ИГЭ 3 |
h3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р с.3. Схема к решению задачи. |
|
|
|
||||||
|
Методические указания к выполнению задания |
|
|
|||||||
1. Глубина заложения фундаментов должна приниматься с уче- |
||||||||||
том: назначения и конструктивных особенностей проектируемого со- |
||||||||||
оружения; нагрузок и воздействий на его фундаменты; глубины се- |
||||||||||
зонного промерзания грунтов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
бА |
|
|
|
||||||
Подошву фундамента необходимо располагать исходя из условия: |
||||||||||
|
|
|
d df |
, |
|
|
|
|
(5) |
|
где df – расчетная глубина сезонного промерзания, по формуле: |
|
|||||||||
|
|
|
df |
khd fn , |
|
|
|
(6) |
||
|
|
|
|
Д |
|
|||||
здесь kh– коэффициент, учитывающий влияние теплового режима со- |
||||||||||
оружения, принимается по табл.12; |
|
|
|
|
Таблица12 |
|||||
Значение коэффициента kh |
|
|
|
|
|
|
|
|||
учитывающего влияние теплового режима |
|
|||||||||
|
сооружения (Извлечение из СП 22.1333-2016[5]) |
|
|
|||||||
Особенности сооружения |
Коэффициент kh при Ирасчетной среднесуточной |
|||||||||
|
|
температуре воздуха в помещении, примыкающем |
||||||||
|
|
|
|
к наружным фундаментам, °С |
|
|||||
Без подвала с полами, уст- |
0 |
|
5 |
|
10 |
|
15 |
20 и более |
||
0,9 |
|
0,8 |
|
0,7 |
|
0,6 |
0,5 |
|
||
раиваемыми: по грунту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Для промежуточных значений °С,: kh определяется по интерполяцией |
||||||||||
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
dfn – нормативная глубина сезонного промерзания по выражению:
dfn= dо Мt , |
(7) |
где dо– величина, принимаемая , равной, для: суглинков и глин – 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28; песков крупных и сред-
|
ней крупности – 0,3; Мt – безразмерный коэффициент, численно рав- |
|||||||||||
Средняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных |
|||||||||||
|
температур за зимний период в данном регионе по табл.13. |
Таблица 13 |
||||||||||
|
|
|
|
месячная и годовая температуры воздуха |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
(Извлечение из СП 131.1333-2012[2]) |
|
|
|
|
|||||
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
№ |
Пункт |
|
|
|
I |
II |
III |
XI |
|
|
XII |
|
1 |
Челяб |
нск |
|
|
-15,8 |
-14,3 |
-7,4 |
-6,2 |
|
|
-12,9 |
|
2 |
Хабаровск |
|
|
-20,2 |
-16,1 |
-6,8 |
-7,3 |
|
|
-17,7 |
|
|
3 |
б |
-15,9 |
-7,8 |
-7,3 |
|
|
-14,3 |
||||
|
Омск |
|
|
|
-17,2 |
|
|
|||||
|
4 |
Новос |
рск |
|
-20,3 |
-18,3 |
-10,7 |
-9,8 |
|
|
-17,4 |
|
|
5 |
Москва |
|
|
-7,8 |
-7,1 |
-1,3 |
-1,1 |
|
|
-5,6 |
|
|
6 |
Н. Новгород |
|
|
-11,8 |
-11,1 |
-5,0 |
-2,8 |
|
|
-8,9 |
|
|
7 |
Екатер |
н ург |
-13,6 |
-11,8 |
-4,0 |
-5,6 |
|
|
-11,3 |
||
|
8 |
|
|
|
А |
-1,5 |
0,0 |
|
|
-3,9 |
||
|
Санкт-Петер ург |
-6,6 |
-6,3 |
|
|
|||||||
|
9 |
Архангельск |
|
-13,6 |
-12,1 |
-5,7 |
-4,8 |
|
|
-9,9 |
||
|
10 |
Иркутск |
|
|
-18,5 |
-15,5 |
-7,0 |
-7,9 |
|
|
-15,9 |
|
|
2. Учет конструктивных тре ований. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Отметка обреза фундамента должна приниматься минимум на |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||
|
0,15 м ниже отметки поверхности грунта. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Глубина заложения фундамента (рис.3) определяется по формуле: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
d= 0,15+hст+0,05+hдн, |
|
|
|
|
(8) |
||
где hст – высота стакана = (1,0…1,5) hk ,м; hk – наибольший размер сечения колонны, м, по табл.9; hдн – высота днища стакана – 0,6÷0,8 м.
Высота фундамента (рис.3): Hф = hст+0,05+hдн , при этом высота фундамента стаканного типа должна быть кратной 0,3 м, т.е. 1,5; 1,8; 2,1 и т.д.
Длину подошвы фундамента определяют по формуле:
|
|
N |
1 |
|
|
N |
1 2 |
|
6 M 0 |
, |
|
|
|
|
(9) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|||||||
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
K |
|
И |
||||||||||||
|
2 K |
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где: К=b[1,2( 1+ 2b)- фd] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
здесь: |
|
|
с1 с2 |
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||||||
|
|
q |
d I |
M |
c |
C |
II |
(10) |
||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
k |
|
|
|
|
|
1 |
II |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
17
|
|
2 |
|
с1 с2 |
М kz II , |
|
|
(11) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь: γф = 20 кН/м3 – осредненный удельный вес бетона и грунта на |
||||||||||||||||||
уступах фундамента; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'II – осредненное расчетное значение удельного веса грунта, зале- |
||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гающих в пределах глубины заложения фундамента d, (при наличии |
||||||||||||||||||
подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды |
||||||||||||||||||
– IIвзв ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рассчитывают |
II , |
II , k , kz принимаются по зада- |
||||||||||||||||
Значен я: с1, с2, |
Мq, Мс , M , |
|||||||||||||||||
че 1, для слоя грунта основания в котором расположена подошва |
||||||||||||||||||
фундамента. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
М |
F d . |
|
|
(12) |
|||||||||||
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
у |
|
|
x |
|
|
|
|||
бАlb bl |
|
|
||||||||||||||||
Начальную (м н мальную) ширину подошвы фундамента прини- |
||||||||||||||||||
мают bmin 1,5м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значение длины фундамента α по |
||||||||
формуле (10). После расчета проверяют выполнения условия по соот- |
||||||||||||||||||
ношен ю сторон: l/b ≈ (1,2 – 1,6). Если условие не выполняется, уве- |
||||||||||||||||||
личиваем ширину b с шагом 0,3 м и снова повторяем. Расчет выпол- |
||||||||||||||||||
няем до выполнения условия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
После выполнения условия проверяем выполнение условия: |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R. |
|
|
|
||||||
|
N1 |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||||
|
|
|
ф |
d |
|
|
|
|
|
|
1,2 1,2 |
2 |
b; |
(13) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример решения |
|
|
|
|||||||||||
Исходные данные: N/ = 670 кН; M /y =94,0 кН·м; F /x 24,0 кН. |
|
|||||||||||||||||
Район проектирования г. Омск. Размеры колонны: bk=400 мм; hk |
||||||||||||||||||
=800 мм; инженерно-геологические условия по задаче 1. |
|
|||||||||||||||||
Среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкаю- |
||||||||||||||||||
щем к наружным фундаментам, 10 0 С. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1.Назначаем глубину заложения фундамента c учетом сезонного |
||||||||||||||||||
промерзания грунта из условия: d |
|
d f |
|
|
|
|||||||||||||
2.Определяем нормативную глубину промерзанияИпо формуле (6): |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
dfn = dо |
|
Мt |
, |
|
|
|
||||||
где d0 =0.28 для ИГЭ 1 – супесь; район строительства г. Омск по |
|
|||||||||||||||||
табл.11: Мt=17,2+15,9+7,8+7,3+14,3= 62,50С. |
|
|
|
|||||||||||||||
dfn = 0,28 |
|
|
=0,28 7,91=2,21 м. |
|
|
|||||||||||||
|
62,5 |
|
|
|||||||||||||||
3. Определяем расчетную глубину промерзания по формуле (7):
18
df khdfn=0,7 2,21=1,55 м.
где kh–коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения, по табл.10 при температуре наружного воздуха, 10 0 С – 0,7.
4.Определяем высоту фундамента и глубину заложения (рис.3): высота фундамента:
hст =(1,0…1,5)hk=1,0 0,8=0,8 м; hдн= 0,80 м; Hф= hст+0¸05+hдн=0,8+0,05+0,8=1,65 м.
т.к. высота фундамента стаканного типа должна быть кратной 0,3 м,
т.е. 1,5; 1,8; 2,1, пр н маем Нф 1,80м.
Глуб на заложен я с учетом обреза фундамента принятого на
0,15 м н же уровня планировки будет: |
||
С |
d= 0¸15+1,80=0,15+1,80=1,95 м |
|
|
||
5. Так как глу |
|
на заложения фундамента d =1,95 м и его по- |
дошва расположена в толще ИГЭ1 (супесь пластичная, мощность слоя |
||
h1=2.0 м), пр н маем |
d =2,25м (2,1+0,15), а для расчета принимаем |
|
данныеглубинеслоя ИГЭ-2: |
||
IIвзв 10,05кН/м3; |
при φII = 22○: Mγ = 0,61; Mq = 3,44; Mc = 6,04, |
|
СII=28 кПа.
6.Определяем размеры фундамента.
Принимаем начальную ширину подошвы фундамента bmin 1,5 м. Рассчитываем длину подошвы фундамента l по формуле (9):
|
N1 |
|
N1 |
2 |
6M y0 |
1670 |
|
|
1670 2 |
6 148,0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,53м; |
|||
бА |
|
|||||||||||||||||
|
2K |
|
2K |
|
|
K |
|
2 545,03 |
2 545,03 |
545,03 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
М 0 |
М1 F d =94,0+24 2,25=148,0 кН∙м; |
|||||||||||||||
|
|
|
у |
|
у |
x |
|
И |
||||||||||
Определяем |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
II – осредненное расчетное значение удельного веса |
||||||||||||||||||
грунта, залегающих в пределахДглубины заложения фундамента |
||||||||||||||||||
d=1,95 м, с учетом уровня грунтовых вод WL -1,80 м: |
||||||||||||||||||
|
|
|
'II =(19,13 1,8+9,61 0,2+10,05*0,25)/2,25=17,27 кН/м3; |
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
1,2 1,0 |
|
3,44 2,25 17,27 6,04 28 330,32кПа; |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1,2 1,0 |
0,61 1,0 10,0 6,65 кПа/м; |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К 1,51,2(330,32 6,65 1,5) 20,0 2,25 545,03 кН/м.
19
Соотношение сторон |
l |
3,6 2,4. Такое соотношение сторон |
|||||
|
|
b |
1,5 |
|
|
|
|
неприемлемо, принимаем b = 2,1 м (шаг 0,3 м 2+bmin). |
|
||||||
Повторно определяем значение К: |
|
|
|||||
К = 2,1 1,2(330,32 + 6,65∙2,1) – 20∙2,25 = 773,10кН/м. |
|||||||
l |
1670 |
|
1670 |
2 |
6 148,0 |
2,60 м. |
|
|
|
|
|
773,1 |
|
||
|
2 773,1 |
2 773,1 |
|
|
|
||
оотношен е сторон l 2,7 1,29. |
|
|
|||||
|
|
b |
2,1 |
|
|
|
|
Услов е l/b ≈ (1,2 – 1,6) не выполняется, |
принимаем b = 1,8 м |
||||||
С(шаг 0,3 м +bmin). Определяем новое значение К: |
|
||||||
К = 1,8 1,2(330,32 + 6,65∙1,8) – 20∙2,25 = 638,35кН/м. |
|||||||
l |
1670 |
|
1670 |
2 |
6 148,0 |
|
|
|
|
|
|
|
3,07 м. |
||
2 638,35 |
2 638,35 |
638,35 |
|
||||
и |
|
|
|
|
|
||
Определяем соотношение сторон: 3,3/1,8=1,83. |
|
||||||
1,2<1,29<1,6 тре уемое условие l/b ≈ (1,2 – 1,6) выполняется. |
|||||||
Размеры фундамента в плане принимаем; l=2,7 м; b=2,1 м. |
|||||||
Исходные и полученные данные наносим на схему (рис.4) |
|||||||
|
|
|
N1=670 кН |
|
|
||
|
|
hk=0,80 м |
|
My=94кН м |
|
|
|
|
|
|
0.00 |
|
|||
|
Fx=24 кН |
0.175м0.075м |
0.075м 0.175м |
|
|
||
|
0,15м |
|
|
|
|
|
|
бА |
|
||||||
d=1.95 м Hф=1.80 м |
0,05 м Hст=0,95 м |
|
|
|
|
супесьпластичная |
h1=2,0 м |
|
м |
|
ДГЭ1- |
||||
|
hдн=0,80 |
|
l=3,2 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
2.4 м |
|
|
|
И |
||
|
|
|
|
|
bk=H |
|
|
|
b= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hk= 800 мм |
|
|
|
Рис.4. Схема исходных и полученных значений
20
Проверяем выполнение условия: R.
|
|
|
N1 |
|
6Мy0 |
||||
|
|
|
|
|
фd |
|
|
|
1,2 1 1,2 2b; |
|
bl2 |
|
|||||||
|
|
|
al |
|
|
|
|||
|
1670 |
20 2.25 |
6 148,0 |
|
1,2 33032 1,2 6,65 2,1; |
||||
|
|
2,1 2,72 |
|||||||
|
2,7 2,1 |
|
|
|
|
||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
294,53+45+58,01 396,38+16,76 кПа; |
|||||||
|
|
|
|
397,54 413,14 кПа. |
|||||
|
|
|
Условие выполняется. |
||||||
и |
|
|
|||||||
ЗАДАНИЕ 3. Запроект ровать ленточный фундамент |
|||||||||
|
под внутреннюю продольную стену здания с подвалом. |
||||||||
|
Ш р на здания >20 м |
|
|
||||||
Требуется: определить нео ходимую расчетную ширину фундамента подобрать с орную конструкцию фундаментной плиты; определить полную высоту подвальной стены, из условия размещения целого числа
стеновых ; рассч тать расстояние между фундаментными плитами для прерыв стого ленточного фундамента.
блоков грунты не пучинистыеА. Физико-механические характеристики грунта даны
Исходные данные к выполнению задания. Основание трехслойное,
в табл.14. На рис. 5 указаны высотные отметки конструкций подвала и уровней слоев грунтового основания; в табл. 2 – их численные значения. В табл. 15, также приведена величина погонной вертикальной нагрузки, дей-
ствующей на обрез фундамента. |
Д |
|
|
|
И |
Рис.5. Грунтовая колонка и схема фундамента. Отметки: УП – уровня планировки; ОФ – обреза фундамента;
ПП – пола подвала; К2 – кровли второго слоя; К3 – кровли третьего слоя.
21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 14 |
|||
|
|
|
Разновидность грунта и физико-механических характеристики |
||||||||||||||||||||
|
|
№ |
№ |
|
|
Разновидность грунта |
|
|
II |
, |
|
cII , кПа |
|
0 |
|
IL |
|
||||||
|
|
вар |
слоя |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т/М |
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,60 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||
|
|
2 |
|
|
супесь пластичная |
|
|
1,87 |
|
8 |
|
24 |
|
|
|
|
|||||||
С |
|
|
|
|
|
1,97 |
|
20 |
|
21 |
|
0,2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
суглинок полутвердый |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,65 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
песок мелкий |
|
|
1,84 |
|
- |
|
30 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
песок сред. крупности |
|
|
1,90 |
|
- |
|
36 |
|
- |
|
|
||||||
3 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,70 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
сугл нок |
. |
|
1,82 |
|
17 |
|
20 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
мягкопластич |
|
1,92 |
|
15 |
|
24 |
|
0,26 |
|
|
||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
сугл нок тугопластич. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,68 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
песок мелк й |
|
|
1,76 |
|
- |
|
28 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
гл на полутвердая |
|
|
1,95 |
|
45 |
|
10 |
|
0,15 |
|
|
||||||
|
|
|
1 |
бА |
|
|
|
- |
|
- |
|
|
|||||||||||
5 |
2 |
|
|
супесь пласт чная |
|
|
1,73 |
|
10 |
|
25 |
|
- |
|
|
||||||||
|
|
|
3 |
|
|
гл на полутвердая |
|
|
1,96 |
|
38 |
|
12 |
|
0,10 |
|
|
||||||
6 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,64 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
сугл нок тугопластич. |
|
|
1,80 |
|
22 |
|
25 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
гл на тугопластичная |
|
|
2,00 |
|
40 |
|
15 |
|
0,30 |
|
|
||||||
7 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,60 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
глина тугопластичная |
|
|
1,89 |
|
30 |
|
14 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
суглинок полутвердый |
|
|
1,93 |
|
24 |
|
22 |
|
0,22 |
|
|
||||||
8 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,63 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
песок сред. крупности |
|
|
1,77 |
|
- |
|
35 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
суглинок тугопластич. |
|
|
1,88 |
|
28 |
|
18 |
|
0,28 |
|
|
||||||
9 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,58 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
супесь пластичная |
|
|
1,74 |
|
13 |
|
28 |
|
- |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
суглинок тугопластич. |
|
|
1,92 |
|
19 |
|
26 |
|
0,35 |
|
|
||||||
10 |
1 |
|
|
почв.-раст. слой |
|
|
1,69 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||||
2 |
|
|
суглинок мягкопластич. |
|
1,85 |
|
15 |
|
21 |
|
- |
|
|
||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
суглинок полутвердый |
|
|
1,95 |
|
25 |
|
29 |
|
0,16 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|||||||
|
|
Погонная вертикальная нагрузка, действующая на обрез фундамента. |
|||||||||||||||||||||
|
|
№ вар. |
|
УП |
|
ОФ |
|
ПП |
|
|
|
К2 |
|
|
К3 |
|
P0' , кН/м |
|
|||||
|
|
1 |
|
-0,2 |
|
-0,4 |
|
-3,0 |
|
|
|
-0,8 |
|
|
|
-3,7 |
500 |
|
|
||||
|
|
2 |
|
-0,4 |
|
-0,55 |
|
-2,8 |
|
|
|
-1,0 |
|
|
|
-4,0 |
400 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||||||||
|
3 |
|
0,0 |
|
-0,15 |
|
-2,4 |
|
|
|
-0,6 |
-3,8 350 |
|||||||||||
|
|
4 |
|
0,0 |
|
-0,20 |
|
-2,6 |
|
|
|
-0,5 |
|
|
|
-3,5 |
450 |
|
|
||||
|
|
5 |
|
-0,3 |
|
-0,5 |
|
-3,2 |
|
|
|
-0,7 |
|
|
|
-2,9 |
470 |
|
|
||||
|
|
6 |
|
-0,1 |
|
-0,25 |
|
-3,0 |
|
|
-0,55 |
|
|
-3,4 |
380 |
|
|
||||||
|
|
7 |
|
-0,2 |
|
-0,4 |
|
-2,7 |
|
|
|
-0,6 |
|
|
|
-3,6 |
520 |
|
|
||||
|
|
8 |
|
-0,4 |
|
-0,6 |
|
-2,6 |
|
|
|
-0,9 |
|
|
|
-2,8 |
550 |
|
|
||||
|
|
9 |
|
-0,3 |
|
-0,45 |
|
-2,4 |
|
|
|
-1,0 |
|
|
|
-3,2 |
400 |
|
|
||||
|
|
10 |
|
-0,1 |
|
-0,30 |
|
-3,0 |
|
|
|
-0,7 |
|
|
|
-3,0 |
420 |
|
|
||||
22
Методические указания к выполнению задания
Из инженерногеологических условий подошва фундамента заглубляется не менее 0,5 м в несущий слой. Глубина заложения фундамента определяется от уровня пола подвала, т.к. ширина здания в ≥20м.
Расчетную ширину фундамента определяют по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
ф |
h' |
p |
' |
|
|
|
h' |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ф |
|
|
, |
(15) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
где |
ф– средн й удельный вес материала фундамента и грунта на уступах |
||||||||||||||||||||||||||
|
( ф |
=20 кН/м3); h’ – глуб на заложения фундамента; |
|
p’– расчетная нагрузка |
||||||||||||||||||||||||
|
части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
на уровне пола подвала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
С p' |
p' |
Gв ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gфв – вес |
|
подвальной стены из блоков выбранных по табл.16. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
ФБС 24.4.6блока400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,54 |
1,30 |
|
|||||||||||||
|
|
|
Стеновые локи для ленточных фундаментов |
Таблица 16 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
Марка |
|
|
Размеры лока, мм |
|
|
|
|
|
|
Объем бе- |
Масса |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тона, м3 |
блока, т |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
дл на l |
ширина b |
|
высота h |
||||||||||||||||||||||
|
|
ФБС 24.3.6 |
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,41 |
0,97 |
|
||
|
|
ФБС 24.5.6 |
|
2380 |
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,70 |
1,63 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ФБС 24.6.6 |
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
580 |
|
|
|
|
|
|
0.81 |
1,96 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ФБС 12.4.6 |
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,26 |
0,64 |
|
||
|
|
ФБС 12.5.6 |
|
1180 |
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,33 |
0,79 |
|
|||
|
|
ФБС 12.6.6 |
|
А |
|
0,40 |
0,96 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ФБС 12.4.3 |
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,13 |
0,31 |
|
||
|
|
ФБС 12.5.3 |
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
0,16 |
0,38 |
|
|||||
|
|
ФБС 12.6.3 |
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,19 |
0,46 |
|
||
|
|
ФБС 9.3.6 |
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
0,35 |
|
||||
|
|
ФБС 9.4.6 |
|
|
|
|
|
400Д0,20 0,47 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
ФБС 9.5.6 |
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
0,59 |
|
||
|
|
ФБС 9.6.6 |
|
880 |
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,29 |
0,70 |
|
|||
|
|
ФБВ 9.4.6 |
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
580 |
|
|
|
|
|
|
0,18 |
0,39 |
|
|||||
|
|
ФБВ 9.5.6 |
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,20 |
0,49 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ФБВ 9.6.6 |
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
0,58 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ФБП 24.4.6 |
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,44 |
1,05 |
|
||
|
|
ФБП 24.5.6 |
|
2380 |
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,53 |
1,26 |
|
|||
|
|
ФБП 24.6.6 |
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,58 |
1,40 |
|
||
Примечания: 1. Масса блока приведена для тяжелого бетона. 2. Марка блоков: ФБС – фундаментный блок сплошной, ФБВ – фундаментный блок сплошной с вырезом для укладки перемычек, плит перекрытий и пропуска коммуникаций под потолком в подполье; ФБП – пустотелый (с открытыми внизу пустотами).
23
1 и 2 – коэффициенты расчетного сопротивления (R 1 2b); |
||||||||||
|
1 |
c1 c2 |
Mgd1 II' Mg 1db II' McCII ; |
(17) |
||||||
|
|
|||||||||
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
т.к. db=0 для зданий с шириной подвала >20 м, то Mg 1 db 'II |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
2 |
|
c1 c2 |
M kz II , |
(18) |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
где c1 и c2 – соответственно коэффициент условий работы грунтового ос- |
||||||||||
нования |
коэфф ц ент условий работы здания или сооружения во взаимо- |
|||||||||
действ |
с основан ем (по табл. 7); |
|
|
|
|
|||||
k – коэфф ц ент надежности; k=1 |
|
|
|
|||||||
Мg, |
Мс, М – безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимо- |
|||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|||
сти от расчетного значен я угла внутреннего трения II (по табл. 8) |
||||||||||
ина |
|
|
|
|
|
|
||||
II' – осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса в пре- |
||||||||||
делах высоты h'; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
d1 |
– пр веденная глу |
|
заложения наружных и внутренних фунда- |
|||||||
ментов от пола подвала, определяемая по формуле |
|
|||||||||
|
|
|
d |
h h |
|
cf |
/ ' , |
(19) |
||
|
1 |
|
|
cf |
|
II |
|
|||
где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;
hcf – толщина конструкции пола подвала;
cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;
|
kz – коэффициент, принимаемый при b<10м kz=1 при b≥10м |
||||||
|
kz=z0/b+0,2 |
|
|
|
|
||
|
бА |
|
|
||||
|
II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегаю- |
||||||
щих ниже подошвы фундамента |
|
|
|
|
|||
|
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего не- |
||||||
посредственно под подошвой фундамента. |
|
|
|
||||
|
По полученному расчетномуДзначению b принимают марку фунда- |
||||||
ментной плиты (по табл. 17). Затем уточняют глубину заложения фундамен- |
|||||||
та. |
Если глубина заложения фундамента изменилась, необходимо произ- |
||||||
|
|||||||
вести повторный расчет величины b. |
|
|
R |
||||
|
Правильность вычислений проверяется по условию |
||||||
|
|
p' |
|
ф h' |
И |
||
где |
b 1 |
|
(20) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
R 1 |
2 b |
|
(21) |
|
||
|
После того, как приняты проектные размеры фундаментной плиты, |
||||||
определяют размеры прерывистого фундамента. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
24
|
|
|
|
Фундаментные плиты |
|
|
Таблица 17 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Марка |
Размеры, |
мм |
Объем |
|
Вес |
|
|||
|
|
|
|
плиты |
|
|
|
|
бетона, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Эскиз |
b |
l |
|
h |
м3 |
плиты, |
|
петель, Н |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
ФЛ32,12 |
3200 |
1180 |
|
|
1,6 |
40,00 |
|
65 |
|
||
|
ФЛ 32,8 |
780 |
|
|
1,047 |
26,20 |
|
46 |
|
||||
|
ФЛ28,12 |
2800 |
1180 |
|
|
1,369 |
34,20 |
|
65 |
|
|||
|
|
|
|
ФЛ 28,8 |
|
780 |
|
|
0,896 |
22,40 |
|
46 |
|
|
|
|
|
ФЛ24,12 |
2400 |
1180 |
|
500 |
1,138 |
28,45 |
|
46 |
|
|
|
|
|
ФЛ24,8 |
780 |
|
0,715 |
18,65 |
|
32 |
|
||
|
|
|
|
ФЛ20,12 |
2000 |
1180 |
|
|
0,975 |
24,40 |
|
46 |
|
|
|
|
|
ФЛ20,8 |
|
780 |
|
|
0,638 |
15,95 |
|
32 |
|
|
|
|
|
ФЛ16,24 |
|
2380 |
|
|
0,987 |
24,70 |
|
32 |
|
|
|
|
|
ФЛ 16.12 |
1600 |
1180 |
|
|
0,486 |
12,15 |
|
22 |
|
|
бА |
|
0,320 |
8,00 |
|
14 |
|
||||||
|
|
|
|
ФЛ16,8 |
|
780 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ФЛ14,24 |
|
2380 |
|
|
0,845 |
21,10 |
|
22 |
|
|
иФЛ14,12 |
1400 |
1180 |
|
|
0,416 |
10,40 |
|
22 |
|
|||
|
|
|
|
ФЛ14,8 |
|
780 |
|
300 |
0,274 |
6,85 |
|
14 |
|
|
|
|
|
ФЛ12,24 |
|
2380 |
|
0,703 |
17,60 |
|
22 |
|
|
|
|
|
|
ФЛ12,12 |
1200 |
1180 |
|
|
0,347 |
8,70 |
|
14 |
|
|
|
|
|
ФЛ12.8 |
|
780 |
|
|
0,228 |
5,70 |
|
14 |
|
|
|
|
|
ФЛ10,21 |
|
2380 |
|
|
0,608 |
15,20 |
|
22 |
|
|
|
|
|
ФЛ10,12 |
1000 |
1180 |
|
|
0,3 |
7,50 |
|
14 |
|
|
|
|
|
ФЛ10,8 |
|
780 |
|
|
0,197 |
4,95 |
|
14 |
|
|
|
|
|
ФЛ8,24 |
800 |
2380 |
|
|
0,557 |
13,95 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
ФЛ8,12 |
|
1180 |
|
|
0,274 |
6,85 |
|
11 |
|
|
|
|
|
ФЛ6,24 |
600 |
2380 |
|
|
0,415 |
10,40 |
|
11 |
|
|
|
|
|
ФЛ6,12 |
|
1180 |
|
|
0,205 |
5,15 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
|
Примечания: 1. Марки плит в таблицеДуказаны условно, без обозначения |
||||||||||||
|
их группы и относятся к изделиям всех групп. 2. Пример расшифровки марки |
||||||||||||
|
плиты ФЛ20.12-3 – плита шириной 2000 мм, длиной 1180 мм при третьей группе |
||||||||||||
|
по номенклатуре для среднего давления по подошве 0,35 МПа. |
|
|
|
|||||||||
|
Расстояние между фундаментными плитами СП определяют по фор- |
||||||||||||
|
муле: |
CП kd bП /b 1 lП , |
|
(22) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
где b – ширина ленточного непрерывного фундамента, полученная расчетом;
bП – принятая стандартная ширина плиты прерывистого фундамента;
25
lП – длина фундаментной плиты;
kd – коэффициент превышения давления по подошве прерывистого фундамента, учитывающий влияние распределительной способности грунтов основания и арочный эффект между плитами прерывистого фундамента
(по табл. 18).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
|
Значения коэффициента превышения давления kd |
|||||||
|
|
|
Значение коэффициента kd для песков (кроме рыхлых) и пы- |
|
||||
|
Вид фундаментных |
|
левато-глиннстых грунтов соответственно при коэффициенте |
|
||||
|
пл т |
|
пористости е и показателе текучести IL |
|
||||
|
|
e 0,5; |
|
e 0,6; |
|
e 0,7; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
угловыми |
|
IL 0,25 |
|
IL 0,5 |
|
||
С |
|
IL 0 |
|
|
|
|||
|
Прямоугольные |
1,3 |
|
1,15 |
|
1,0 |
|
|
|
вырезами |
1,3 |
|
1,15 |
|
1,15 |
|
|
|
Примечан я: 1. При промежуточных значениях е и IL коэффициент kd принима- |
|||||||
|
ется по нтерполяц |
. 2. Для плит с угловыми вырезами коэффициент kd учиты- |
||||||
|
вает повышен е R в соответствии с прим. 4 к п.2.41. |
|
|
|||||
|
Вел ч на СП не должна превышать предельно допустимых значений: |
|||||||
|
|
|
c 0,9 1,2 м |
и c 0,7lП |
|
|
||
|
После окончания расчетов нео ходимо изобразить сечение запроекти- |
|||||||
|
рованного фундамента. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Пример решения |
|
|
|||
|
Исходные данные: P' =470 кН/м |
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||
|
I слой – почвенно-растительный: 1,7 |
т/м3 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
3 |
|
0 |
|
|
II слой – суглинокбАтугопластичный: 1,85т/м ; сII=15 кПа; II |
21 ; |
||||||
|
III слой – суглинок полутвердый: 1,98т/м3; сII=25 кПа; II |
240 ; |
||||||
|
|
|
E=18 МПа; JL=0,20 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
И |
|||
Рис.6. Схема фундамента к выполнению задания
26
Исходные данные к выполнениюзадания : P0' =470 кН/м
I слой – почвенно-растительный: |
1,7т/м3 |
|
II слой – суглинок тугопластичный: 1,85т/м3; сII=15 кПа; II |
210 ; |
|
III слой – суглинок полутвердый: |
1,98т/м3; сII=25 кПа; II |
240 ; |
С |
E=18 МПа; JL=0,20 |
|
|
|
|
1. Определяем глубину заложения фундамента от уровня пола подвала, т.к. bзд >20 м. Из геологических условий назначаем h'=1,3 м (заглубляем в слой полутвердого сугл нка на 0,5м). Получаем отметку подошвы фундамента
-4,30.
2. Определяем вес части подвальной стены от обреза до пола подвала высотой hв=2,4м, пр н мая ее из блоков ФБС-24.4.6. Ширина стены bc=0,4м
|
|
|
Gb |
g |
b |
h |
b |
9,81 2,4 2,4 0,4 22,6 кН/м |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
ф |
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
|
м выражен е для R к виду удобному для расчета |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 1 |
2 |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выч сляем коэфф ц енты 1 |
и 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Привод |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c1 |
c2 |
d |
' |
M |
c |
c |
II |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
g 1 |
II |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 c1 c2 M kz II ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
II 240; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mg 3,87; Mc |
6,45; |
M |
0,72; k 1; |
c1 1,25; c2 |
1; |
kz 1 |
|||||||||||||||||||||||
|
' |
|
hi i |
|
|
9,81(0,2 2,4 0,6 1,85 0,5 1,98) |
|
3 |
; |
|
|||||||||||||||||||
II |
hi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,3 |
|
|
|
|
|
|
19,47 кН/м |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||
|
|
бА |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
II g |
II 9,81 1,98 19,42 кН/м ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
d h |
h |
|
cf |
/ |
|
' |
1,1 0,2 2,4 9,81/19,47 1,34м |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
1 |
s |
|
|
cf |
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где h h' h |
1,3 0,2 1,1м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
s |
|
|
cf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
d |
|
|
p |
б |
19,47 1,34 26,09 кПа |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
|
1,25 1,0 |
(3,87 26,09 6,45 25) 327,77кПа |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 1,0 И2 0,72 1 19,42 17,48кПа/м
1
4. Определяем ширину ленточного сплошного фундамента. Расчетная нагрузка на уровне пола подвала
P'' P0' Gфb 470 22,6 492,6 кН/м
27
|
|
1 |
фh' 2 |
|
P' |
1 |
фh' |
|||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
327,77 20 1.3 |
|
2 |
492,6 |
|
327,77 20 1,3 |
|
м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
С |
2 17,48 |
|
|
17,48 |
|
2 17,48 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
По табл.4 принимаем фундаментную плиту ФЛ 16.24 lП=2,38 м; bП=1,6 м; |
|||||||||||||
hП=0,5 м.
5. Уточняем глуб ну заложения фундамента из условия размещения по вы-
соте целых блоков. |
|
|
|
|
|
|||
Тогда по высоте от обреза: |
|
h' 2,4 1,3 3,7 м |
|
|
||||
|
|
|
h h |
|
|
|||
|
|
|
ф |
b |
|
|
|
|
|
|
|
hc hф hП 3,7 0,5 3,2 м |
|
|
|||
|
|
|
nc |
3,2/0,6 5шт 0,2м |
|
|
||
|
по высоте 6 полных |
локов: |
|
|
||||
Принимаем |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
hc 6 0,6 3,6м |
|
|
||
|
|
|
|
hф 3,6 0,5 4,1м |
|
|
||
Требуется |
|
|
фундамент на 0,4 м |
|
|
|||
|
заглубить |
|
|
|||||
6. Уточняем рб |
9,81(0,2 2,4 0,6 1,85 0,9 1,98) |
|
|
|||||
|
' |
|
кН/м |
3 |
||||
|
II |
|
|
1,7 |
19,46 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d1 1,5 0,2 2,4 9,81/19,46 1,74м |
|
|
|||
|
|
|
А |
|
|
|||
|
|
|
рб |
19,46 1,74 33,86кПа |
|
|
||
7. Уточняем коэффициент 1 |
|
Д |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
1 1,25(3,87 33,86 6,45 25) 365,36кПа
8. Определяем вновь расчетную ширину сплошного ленточного фундамента
b |
365,36 20 1,7 |
|
2 |
|
492,6 |
|
365,36 20 1,7 |
|
|||||||||
|
|
|
1,385м |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
34,96 |
|
|
|
|
|
17,48 |
34,96 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Проверяем правильность вычислений из условия R |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
P' |
|
h |
' |
|
|
492,6 |
20 1,7 389,58кПа |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,446 |
||||||||||
|
|
|
|
b 1 |
ф |
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
R 1 2 b 365,36 17,48 1,385 389,57кПа Размер b определен правильно.
9. Определяем размеры прерывистого фундамента. Расстояние между фундаментными плитами СП:
CП kd bП /b 1 lП
28
Значение kd зависит от состояния грунтов. В данном случае производится интерполяция:
|
|
kd 1,15 |
1,3 1,15 |
0,05 1,18 |
|
|
|
||
|
|
0,25 |
|
|
С |
СП (1,18 1,6/1,385 1) 2,38 0,864м |
|||
равниваем СП с предельно допустимыми значениями |
||||
|
|
c 0,9 1,2 |
||
|
|
с 0,7lП 0,7 2,38 1,67м |
||
П не превышает эт х значений. |
||||
Принимаем |
П =0,86м |
|||
и |
||||
Изображаем окончательную конструкцию фундамента, рис.7.
бА Рис.7 ОкончательнаяДконструкция фундамента
ЗАДАНИЕ 4. Определить «полезное»Ирасчетное
сопротивление сваи по грунту
Вид свай и тип свайного фундамента выбирают в зависимости от назначения, конструктивных и технологических особенностей сооружения и условий его эксплуатации, расчетных нагрузок, действующих на фундаменты, инженерно-геологических условий, метода погружения свай, технико-экономических показателей, местных условий строительства. В задаче при относительно небольших нагрузках и существующих инженерно-геологических условиях наиболее целесообразны забивные сваи. Длина свай назначается исходя из инженер- но-геологических условий. Нижний конец свай должен погружаться в грунт с достаточно высоким расчетным сопротивлением R.
29
Требуется: определить длину сваи; определить расчетное сопро- |
|||||||
тивление грунта под нижним концом сваи и расчетное сопротивление |
|||||||
i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определить |
|||||||
несущую способность висячей забивной сваи; расчетное сопротивле- |
|||||||
ние сваи по грунту; «полезное» расчетное сопротивление сваи по |
|||||||
грунту. |
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные к выполнению задания. Грунтовые условия |
|||||||
принимаются по задан ю 1;конструктивные особенности и глубина |
|||||||
заложен я ростверка по заданию 2; сваи в задаче принимаются желе- |
|||||||
зобетонные, пр змат |
|
, сплошного сечения, с размерами попе- |
|||||
Сречного сечен я 0,30х0,30 м. Погружение свай с помощью дизельного |
|||||||
молота. |
|
|
|
|
|
|
|
хема к расчету пр |
ведена на рис. 8. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
DL |
|
|
0,00 |
ческие |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ИГЭ 1 |
|
|
|
|
0,05 м |
|
|
м h1,м |
1 |
|
hi,м |
fi |
fi |
|
|
|
|
|
hi,м |
fi |
fi |
|
|
|
|
|
hi,м |
fi |
fi |
|
|
|
|
|
d,мd |
бАdi,мdi,мdi,мdi,мdi,мdi,м |
|
|
||||
hi,м |
fi |
fi |
|
h/2 |
ГЭ 2 |
h2, |
|
|
h/2 |
|
|
|
|||
hi,м |
fi |
fi |
|
Д |
|
||
hi,м |
fi |
fi |
|
2 |
|||
|
|
||||||
hi,м |
fi |
fi |
h |
|
|||
|
ГЭ 3 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
Рис.8 Схема к определению несущей способности сваи |
|
|
||||
|
|
|
|
И |
|||
|
Методические указания к выполнению задания |
|
|
||||
1. Определение длины сваи. Минимальная длина сваи Lсв должна быть достаточной для того, чтобы прорезать слабые грунты основания с заглублением на минимальную величину ∆h в несущий слой
(рис. 8).
Lсв=h1+h2+ h+0,05-d (23)
30
где Lсв – длина сваи, принимается кратно 1м; hi – мощности слоев грунтового основания; 0,05м – заделка сваи в ростверк; d – глубина заложения ростверка, м; значение ∆h принимается с учетом заделки сваи в несущий слой грунта, как правило, нижний конец свай следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования
С |
|
|
грунтов, при этом заглубление забивных свай ∆h в грунты, принятые |
||
за основание, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, круп- |
||
ные песчаные и глинистые грунты с показателем текучести IL ≤ 0,1 – |
||
не менее 0,5 м, в друг е дисперсные грунты – не менее 1,0 м[7]. |
|
|
Несущая способность сваи определяется по формуле [7] |
|
|
вления |
(24) |
|
|
Fd c cRRA и cfi fijhij , |
|
где с 1,0 – коэфф ц ент условия работы сваи в грунте;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
|
оболочек |
|
|
|
|
|
|
|
||||
кПа, пр н маемое по та . 19; |
|
|
|
|
Таблица 19 |
|||||||
Расчетные сопрот |
под нижним концом забивных свай и |
|
|
|||||||||
|
свайолочек (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|
|
|||||||||
|
Расчетные сопрот вления под нижним концом забивных свай и свай- |
|
|
|||||||||
Глубина |
|
А |
|
|
|
|
||||||
, погружаемых |
ез выемки грунта, |
R, |
кПа |
|
|
|
|
|||||
погружения |
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
||||||||
нижнего |
гравелистых |
крупных |
|
- |
средней |
|
мелких |
пылеватых |
|
- |
|
|
конца сваи, |
|
крупности |
|
|
|
|||||||
м |
пылевато |
-глинистых |
грунтов |
при показателе текучести lL, равном |
|
|||||||
|
0 |
0,1 |
|
0,2 |
0,3 |
|
|
0,4 |
0,5 |
|
0,6 |
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
|
6 |
7 |
|
8 |
|
3 |
7500 |
6600 |
|
3000 |
3100 |
|
|
2000 |
1100 |
|
600 |
|
|
|
4000 |
|
|
2000 |
|
|
1200 |
|
|
|
|
4 |
8300 |
6800 |
|
3800 |
3200 |
|
|
2100 |
1250 |
|
700 |
|
|
|
5100 |
|
|
2500 |
|
|
1600 |
|
|
|
|
5 |
8800 |
7000 |
|
4000 |
3400 |
|
|
2200 |
1300 |
|
800 |
|
|
|
6200 |
|
|
2800 |
|
И |
|
||||
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
7 |
9700 |
7300 |
|
4300 |
3700 2400 1400 |
850 |
|
|||||
|
|
6900 |
|
|
3300 |
|
2200 |
|
|
|
|
|
10 |
10500 |
7700 |
|
5000 |
4000 |
|
2600 |
1500 |
|
900 |
|
|
|
|
7300 |
|
|
3500 |
|
2400 |
|
|
|
|
|
15 |
11700 |
8200 |
|
5600 |
4400 |
|
2900 |
1650 |
|
1000 |
|
|
|
|
7500 |
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
12600 |
8500 |
|
6200 |
4800 |
|
3200 |
1800 |
|
1100 |
|
|
|
|
|
|
|
4500 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
13400 |
9000 |
|
6800 |
5200 |
|
3500 |
1950 |
|
1200 |
|
|
30 |
14200 |
9500 |
|
7400 |
5600 |
|
3800 |
2100 |
|
1300 |
|
|
35 |
15000 |
10000 ) |
|
8000 |
6000 |
|
4100 |
2250 |
|
1400 |
|
|
Примечания: Над чертой даны значения R для песчаных грунтов, |
|
|
||||||||||
|
под чертой - для пылевато-глинистых. |
|
|
|
|
|
|
|||||
31
А – площадь опирания на грунт сваи, м2; u – периметр поперечного сечения сваи, м;fij– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 20;
Таблица 20
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-
|
|
|
|
оболочек fi (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
С |
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
редняя глу- |
|
|
|
|
и свай-оболочек fi, кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
бина распо- |
крупных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ложе |
слоя |
средней |
мелких |
пылеватых |
- |
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
||||
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
грунта, м |
|
крупности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
пылевато-гл |
нистых грунтов при показателе текучести IL равном |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
0,2 |
|
0,3 |
|
0,4 |
0,5 |
|
0,6 |
|
|
0,7 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
1,0 |
|
||
|
|
1 |
|
35 |
|
23 |
|
15 |
12 |
|
8 |
|
|
4 |
|
4 |
|
3 |
|
2 |
|
||
|
|
2 |
бА |
|
|
|
7 |
|
5 |
|
4 |
|
4 |
|
|||||||||
|
|
|
42 |
|
30 |
|
21 |
17 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
3 |
|
48 |
|
35 |
|
25 |
20 |
|
14 |
|
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
5 |
|
||
|
|
4 |
|
53 |
|
38 |
|
27 |
22 |
|
16 |
|
|
9 |
|
8 |
|
7 |
|
5 |
|
||
|
|
5 |
|
56 |
|
40 |
|
29 |
24 |
|
17 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
6 |
|
58 |
|
42 |
|
31 |
25 |
|
18 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
8 |
|
62 |
|
44 |
|
33 |
26 |
|
19 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
10 |
|
65 |
|
46 |
|
34 |
27 |
|
19 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
15 |
|
72 |
|
51 |
|
38 |
28 |
|
20 |
|
|
11 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
20 |
|
79 |
|
56 |
|
41 |
30 |
|
20 |
|
|
12 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
25 |
|
86 |
|
61 |
|
44 |
32 |
|
20 |
|
|
12 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
30 |
|
93 |
|
66 |
|
Д |
8 |
|
7 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
47 |
34 |
|
21 |
|
|
12 |
|
9 |
|
|
|
|||||||
|
|
35 |
|
100 |
|
70 |
|
50 |
36 |
|
22 |
|
|
13 |
|
9 |
|
8 |
|
7 |
|
||
|
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой по- |
||||||||||||||||||||||
|
верхностью сваи, принимается |
1,0 м с учетом естественного залега- |
|||||||||||||||||||||
|
ния слоев основания от подошвы ростверка до конца сваи. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
сR |
и сf – коэффициенты условия работы грунта соответствен- |
||||||||||||||||||||
|
но под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые |
||||||||||||||||||||||
|
по табл. 21. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Коэффициенты условий работы грунта (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты условий рабо- |
|
||||||||||
|
Способы погружения забивных свай и свай-оболочек, |
|
Иты грунта при расчете несу- |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
щей способности свай |
|
|
||||||||||||||||||
|
погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов |
|
под нижним |
|
на боковой |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концом |
|
|
поверхности |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cR |
|
|
|
cf |
|
|
|||
|
Погружение сплошных и полых с закрытым |
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
1,0 |
|
|
|
||||||||||
|
нижним концом свай механическими (подвесными), па- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
паровоздушными и дизельными молотами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
32
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи рекомендуется проводить в табличной форме (табл. 22).
|
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи |
|
Таблица 22 |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
Номер слоя |
|
hij,м |
|
dij,м |
|
fij,кПа |
|
сf |
f |
ij |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расчетное сопрот вление сваи по грунту вычисляют по формуле [7]: |
||||||||||||
С |
|
Рг= |
0 |
Fd |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
n |
k |
|
|
|
|
|
|
где 0 – коэфф ц ент условий ра оты, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, кустовом расположении свай – 1,15;
n – коэфф ц ент надежности по назначению сооружения, для сооружен й II-го уровня ответственности – 1,15;
k – коэффициент надежности по грунту определённых расчетом – 1,4. Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение её собст-
венного веса (полезную несущую способность сваи): |
|
|||||
Р' Р g |
c |
|
f |
, |
(26) |
|
г |
г |
|
|
|
||
где gс – собственныйбАвес сваи, кН, определяемый по формуле: |
|
|||||
gс = A |
Lр γb , |
|
|
(27) |
||
где f – коэффициент надежности по нагрузке – 1,1; А – площадь попе- |
||||||
речного сечения сваи, м2; Lр – расчетная длина сваи без учета величины |
||||||
заделки сваи в ростверк, м; γb – |
|
|
|
|
И |
|
удельный вес железобетона, равный 25 |
||||||
кН/м3. |
Д |
|
||||
Пример решения
Исходные данные:
Сечение сваи: 0,30х0,30м; грунтовые условия:
ИГЭ 1 – супесь пластичная, мощность слоя h1= 2,0 м, IL=0,50;
ИГЭ-2 – суглинок тугопластичный, мощность слоя h2 = 4,0 м, IL=0,50; ИГЭ-3 – глина полутвердая, IL=0,25; d=1,95м.
1. Определяем длину сваи по по формуле (14):
Lсв=2,0+4,0+0,05+0,9-1,95=5,0 м,
2. Несущая способность сваи определяется по формуле (15):
Fd=1,0(1,0 3780 0,09+1,2 133,55)=500,46 кН
33
где γc=1,0 – коэффициент условия работы сваи в грунте; γcR =γсf=1,0 |
|||||||||||
коэффициенты условий работы грунта по табл.21; R=3800кПа, при- |
|||||||||||
нимается по табл. 14; А=0,302=0,09м2 – площадь поперечного сечения |
|||||||||||
сваи; и=1,2 м – периметр ствола сваи; |
fij – сопротивление грунта по |
||||||||||
боковой поверхности сваи, определяется по табл.20. Расчет ведем в |
|||||||||||
табличной форме, табл.23. Схема к определению несущей способно- |
|||||||||||
сти сваи, рис.9. |
|
|
|
|
|
Таблица 23 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Расчет сопрот вления грунта по боковой поверхности сваи |
|
|
|||||||
номер слоя |
hij,м |
dij,м |
fij,кПа |
|
|
|
сf |
f |
h |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij ij |
|
|
1 |
|
0,05 |
1,98 |
17,0 |
|
|
|
0,85 |
||
С2 |
1,0 |
2,50 |
18,5 |
|
|
|
18,5 |
||||
|
3 |
|
1,0 |
3,50 |
21,0 |
|
|
|
21,0 |
||
|
4 |
|
1,0 |
4,50 |
23,0 |
|
|
|
23,0 |
||
|
5 |
|
1,0 |
5,50 |
24,5 |
|
|
|
24,5 |
||
|
6 |
|
0,9 |
6,45 |
50,8 |
|
|
|
45,7 |
||
и |
|
|
= |
|
133,55 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
DL |
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
d=1,95м |
|
|
|
d1=1,98 м |
d2=2,50м d3=3,50м d4=4,50м d5=5,50м d6=6,45м |
|
пластичная,IL=0.5 |
h1=2,0м |
|
|
|
|
|
бА |
ГЭ1 |
супесь,IL=0.5 |
|
|
|
-2,0 |
|||
df=6,90м |
|
|
0,05м |
|
|
|
|
|
|||
h1=0,05,м |
f1=17,0 кПа |
0,025,м |
|
|
|
|
|
||||
0,025,м |
|
|
|
|
|
||||||
h2=1,0м |
f2=18,5 кПа |
0,50м |
|
м |
|
|
|||||
0,50м |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
h3=1,0м |
|
0,50м |
|
|
|
||||||
|
f3=21,0 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д |
|
|||||||||
|
|
|
|
0,50м |
|
ГЭ2суглинок |
тугопластичный |
h2=4,0 |
|
|
|
|
h4=1,0м |
f4=23,0 кПа |
0,50м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
0,50м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
h5=1,0м |
f5=24,5 кПа |
0,50м |
|
|
-6,0 |
|||||
|
0,50м |
|
|
||||||||
|
|
|
|
И |
|||||||
|
h6=0,9м |
f6=50,8 кПа |
0,45м |
||||||||
|
h=0,9м |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
IL=0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
R=3780кПа |
|
|
ИГЭ3 глина полутвердая, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис. 9. Схема к определению несущей способности сваи |
|
|
|
|
|||||
34
Расчетное сопротивление сваи по грунту по формуле (16):
Рг 1,15 500,46 357,47 кН, 1,15 1,4
Расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собственного веса («полезное» расчетное сопротивление сваи) (17):
Сf |
357,47-12,25=345,22 кН; |
Рг Рг gc |
|
собственный вес сваи без учета заделки в ростверк (18): |
|
gc A Lp b f |
0,09 4,95 25 1,1 12,25 кН, |
где Lр=Lсв–0,05=5,0-0,05=4,95 м – расчетная длина сваи без учета |
|
коэффициент |
|
величины заделки сваи в ростверк; γb = 25 кН/м3 – удельный вес желе- |
|
зобетона; 1,1– |
надежности по нагрузке. |
ЗАДАНИЕбА5. Определение несущей способности сваи по результатам
стат ческого зондирования
Требуется: определить несущую способность сваи Fd по частным значен ям предельного сопротивления Fu, полученных по результатам статического зондирования, и расчетное сопротивление сваи по грунту.
Исходные данные к выполнению задания. Для каждой сваи было про-
ведено шесть испытаний и определены значения Fu, которые приведены в табл. 24.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 |
||
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
|
Частные значения предельного сопротивления забивной сваи |
|||||||||
|
|
|
в точке зондирования Fui, кН |
|
|
|
|
|||
|
|
Частные значения предельного сопротивления забивной сваи в |
|
|||||||
№ варианта |
|
|
точке зондирования Fui, кН |
|
|
|
||||
|
|
Fu1 |
Fu2 |
Fu3 |
Fu4 |
|
Fu5 |
|
Fu6 |
|
1 |
|
814,2 |
770,5 |
790,6 |
825,0 |
|
750,4 |
781,6 |
|
|
2 |
|
480,6 |
519,1 |
440,0 |
495,3 |
|
528,7 |
500,5 |
|
|
3 |
|
781,8 |
842,3 |
806,6 |
783,9 |
|
762,1 |
813,4 |
|
|
4 |
|
690,6 |
650,4 |
720,8 |
750,2 |
|
739,9 |
657,4 |
|
|
5 |
|
347,2 |
357,3 |
388,5 |
330,5 |
|
389,4 |
367,7 |
|
|
6 |
|
903,4 |
1002,4 |
883,6 |
959,3 |
|
981,2 |
1000,0 |
|
|
7 |
|
575,1 |
550,0 |
544,8 |
612,9 |
|
621,7 |
599,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||
8 |
|
400,9 |
441,1 |
370,5 |
406,8 |
393,5 439,3 |
||||
9 |
|
648,3 |
692,6 |
630,9 |
712,4 |
|
670,2 |
700,8 |
|
|
10 |
|
941,2 |
869,7 |
900,4 |
931,8 |
|
920,6 |
885,5 |
|
|
35
|
|
|
|
|
|
Методические указания к выполнению задания |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
Определение нормативного Fu,п |
и расчетного Fd значений несущей |
|||||||||||||||||||||||||||
способности производят по ГОСТ 20522-96, расчетного сопротивления |
||||||||||||||||||||||||||||||
сваи по грунту СНиП 2.02.03-85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Нормативное значение Fu,п принимают равным среднеарифмическо- |
||||||||||||||||||||||||||||
му значению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Fu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fu,n Fu |
|
|
Fui , |
|
|
(28) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
где |
n – определен й Fui, n=6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Fui – частное значен |
|
е предельного сопротивления сваи. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
чение |
|
|
|
|
|
ошибок |
выполняют статистическую |
|||||||||||||||||||||||
|
|
Для |
сключен я |
возможных |
|
|||||||||||||||||||||||||
проверку. Исключают то частичное (максимальное или минимальное) зна- |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Fu,п для которого выполняется условие |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fu,n |
|
Fui |
> S , |
|
|
|
|
(29) |
|
|||||||||||
где |
|
бАn |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
– стат ст ческ й критерий, принимаемый в зависимости от числа |
||||||||||||||||||||||||||||||
определен й n (по та л.25). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 25 |
|||||||||||
Значен я кр тер я v при двусторонней доверительной вероятности α= 0,95 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Число оп- |
|
|
Значение |
|
Число опре- |
|
|
|
Значение |
|
Число опре- |
|
Значение |
|
|||||||||||||||
|
ределений |
|
|
критерия v |
|
делении п |
|
|
|
критерия v |
|
делений п |
|
критерия v |
|
|||||||||||||||
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
2,07 |
|
22 |
|
|
|
|
|
2,82 |
|
38 |
|
3,05 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
S – среднеквадратичное отклонение характеристики |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
1 |
|
|
(Fu,n |
Fui )2 , |
|
|
(30) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Если какое-либо значение Fui исключено, следует для оставшихся |
||||||||||||||||||||||||||||
опытных данных заново вычислить Fu,п и S . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
Затем вычисляют коэффициент вариации v характеристики и показа- |
||||||||||||||||||||||||||||
тель точности ее среднего значения а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(31) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fu,n |
|
|
И(32) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
ta |
v |
|
, |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где ta – коэффициент, принимаемый в зависимости от заданной односторонней доверительной вероятности α и числа степеней свободы К=п-1 (в
задаче α=0,95) = 2,01.
36
Коэффициент надежности по грунту вычисляют по формуле
|
q |
|
|
1 |
, |
(33) |
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
1 a |
|
||||||
где – знак перед величиной a принимают таким, чтобы обеспечивалась |
|||||||||
большая надежность основания или сооружения |
|
||||||||
Расчетное значение несущей способности сваи Fα |
вычисляют по |
||||||||
формуле |
|
|
|
|
Fu,n |
|
|
||
|
F |
|
|
, |
(34) |
||||
|
|
|
|||||||
|
d |
|
|
c |
q |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где γс – коэфф ц ент условий работы; |
в случае вдавливающих и горизон- |
||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тальных нагрузок, γс=1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетное сопрот вление сваи по грунту вычисляем по формуле
|
РГ |
Fd |
. |
(35) |
|
|
|
||||
|
бА |
|
|||
|
|
|
k |
|
|
где γk – коэфф ц ент надежности, |
|
|
|
||
γk =1,2 – |
несущая спосо ность сваи определена по результатам по- |
||||
левых спытан й стат ческой нагрузкой; |
|
|
|
||
γk =1,25 – если несущая спосо ность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта, по результатам динамических испытаний свай, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей зондом;
γk |
=1,4 – если несущая способность сваи определена расчетом, в том |
|
Д |
числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без |
|
учета упругих деформаций грунта.
Приведенный расчет допустим, если количество испытаний п≥6. В |
|
случае, если число свай, |
испытанных в одинаковых грунтовых условиях, |
составляет менее шести, |
нормативное значение предельного сопротивле- |
|
И |
ния сваи следует принимать равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний, т.е. Fu,n=Fu,min, а коэффициент надежности по грунту – γд=1.
По результатам испытаний, в точке зондирования получены следующие частные значения предельного сопротивления
Fu1=680,0 кН; Fu2=691,34 кН; Fu3=662,0 кН; Fu4=677,34 кН; Fu5=721,0 кН; Fu6=694,34 кН.
1.Проводим статистическую проверку
Fu,п = 4126,02/6=687,67 кН
1) 687,67 680,0 7,67кН
37
2) 687,67 691,34 3,67кН
3) 687,67 662,0 25,67кН
4) 687,67 677,34 10,33кН
5) 687,67 721,0 33,33кН
6) |
687,67 694,34 |
6,67кН |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
S |
1 |
58,83 13,47 658,95 106,71 1110,89 44,49 19,967 кН |
||||||||||
5 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
По табл. 25 пр н маем коэффициент |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
=2,07 при п = 6 |
|
|
|||||
значений |
19,967 |
|
|
|
|
|
||||||
СТак как для всех |
S =2,07*19,967=41,332 кН |
|
|
|||||||||
|
Fui выполняется условие |
|
Fu,n Fui |
|
< S , то |
|||||||
|
|
|
||||||||||
все Fui необход |
мо уч тывать при расчете. |
||
2) Определяем коэффициент вариации и показатель точности ее |
|||
среднего значен |
я а |
|
|
|
|
|
0,029 |
бА687,67
По табл. 6 пр н маем значение ta
ta=2,01 при К=6-1=5
a 2,01 0,029 0,0238 
6
3) Вычисляем коэффициент надежности по грунту
q Д1 1,0244
10,0238
4)Определяем расчетное значение несущейИспособности сваи по грунту5) Определяем расчетное сопротивление сваи по грунту.
Для обеспечения прочности, РГ определяем по меньшему значению Fd
РГ 671,29 537,03кН 1,25
38