Часть 3. Свайный фундамент…………………………………………………... Стр.

3.1 Конструирование ростверка и общие положения…………………... стр.

3.2 Расчет свайного фундамента по I-ой группе предельных

состояний (по несущей способности)…………………………………... стр.

3.3 Расчет несущей способности свайного фундамента как условного

массивного фундамента…………………………………………………... стр.

3.4 Расчет свайного фундамента по II-ой группе предельных

состояний…………………………………………………………………... стр.

Анализ строительных свойств грунтов основания

Песок мелкий заиленный, темно-серый.

Последовательно определяем:

Удельный вес сухого грунта

Пористость

Коэффициент пористости

Согласно нашим подсчетам песок очень рыхлый.

Степень влажности

Песок влажный, рыхлый.

Условное сопротивление R₀ принимаем равным 150 кПа.

Песок средней крупности, серый, кварцевый.

Последовательно определяем:

Удельный вес сухого грунта

Пористость

Коэффициент пористости

Согласно нашим подсчетам, песок – средней плотности.

Степень влажности

Песок – очень влажный,средней плотности.

По таблицам определяем условное сопротивление грунта R₀ = 250 кПа

Глина ленточная зеленовато-серая.

Последовательно определяем:

Удельный вес сухого грунта

Пористость

Коэффициент пористости

Число пластичности

Показатель консистенции

Глина находится в тугопластичном состоянии. Далее находим R₀ = 150 кПа = 0,15 МПа. Грунт с минимальным условным сопротивлением, пригодным для основания.

Супесь темно-серая с включением гальки и гравия (до 10%).

Последовательно определяем:

Удельный вес сухого грунта

Пористость

Коэффициент пористости

Число пластичности

Показатель консистенции

Супесь находится в пластичном состоянии. Условное расчетное сопротивление определяем по таблицам равным R₀ = 250 кПа. Грунт пригоден для основания.

Расчет фундамента мелкого заложения

Назначаем минимальные размеры фундамента. Размеры подошвы опоры: B₀ = 4,5 м, A₀ = 10,7 м.

b = B₀ + 2C₀ = 4,5 + 2×0,5 = 5,5 м

а = А₀ + 2C₀ = 10,7 + 2×0,5 = 11,7 м

Минимальная площадь подошвы фундамента

F_min = (4,5+2∙0,5)∙(10,7+2∙0,5) = 64,35 м².

Ширина обреза С = 0,5 м. Подошву закладываем на отметке 52,70(на

2,5 м ниже линии теоретического размыва). Таким образом, высота фундамента h_ф =6,8 м. (рис.1).

III. Расчет по I группе предельных состояний.

Определение напряжений по подошве фундаментов.

Объем фундамента

м³ .

Нормативный вес фундамента определяется без учета взвешивающего воздействия воды(что идет в запас прочности)

кН, где γ_б =24 кН/м³ – удельный вес бетона;

Вес воды на обрезах

кН

Определяем расчетные нагрузки на фундамент(в уровне подошвы):

кН;

кН;

кН∙м

Определим напряжения по подошве фундамента:

; кПа ; м³

; ;

кПа; кПа

Определяем расчетное сопротивление:

R = 1.7 (R’ (1 + k₁(b-2)) + k₂ γ(d – 3)) , где

k₁ = 0.01 и k₂ = 3

R = 1,7 (250(1 + 0,01(5,5-2))+ 3∙17,52(2,5 - 3)) = 395,199 кПа.

кПа; кПа; .

Выполняется только одна проверка из трех, поэтому увеличиваем размеры подошвы фундамента до величин, указанных на рис.2.

Подошву фундамента закладываем на отметке 49,20 м, таким образом, высота фундамента h_ф =9,3 м. (рис.2).

Определение напряжений по подошве фундамента. Определим площадь подошвы

F =9,5*15,7 = 149,15 м².

Проверяем значение коэффициента α₀

α_{0 пред.} = 30^º,

где 0,5 м - ширина уступа фундамента

1,0 м - высота уступа.

Объем фундамента.

м ³

Вес фундамента:

кН;

В расчетах по предельным состояниям используют расчетные значения характеристик грунтов. Переход от нормативных значений Х_n к расчетным Х осуществляется по формуле

Значения коэффициента надежности по грунту γ_g принимаются:

- в расчетах по несущей способности для удельного сцепления с – 1,4, для угла внутреннего трения φ и удельного веса грунта γ – 1,1;

- в расчетах по деформациям γ_g = 1,1 для “c”, γ_g = 1,05 для φ и γ;

- для модуля деформации Е – γ_g = 1,0

Грунт	Характеристика грунта	Их значения в расчетах
		по 1-ой группе предельных состояний	по 2-ой группе предельных состояний
Песок мелкий	Удельный вес γ, кН/м3	14,73	15,43
	Модуль деформации Е, МПа	-	6
	Удельное сцепление с, кПа	3,57	4,54
	Угол внутреннего трения φ, град	18,18	19,05
Песок средней крупности	Удельный вес γ, кН/м3	17,73	18,57
	Модуль деформации Е, МПа	-	32
	Удельное сцепление с, кПа	-	-
	Угол внутреннего трения φ, град	32,73	34,28
Глина	Удельный вес γ, кН/м3	17,27	18,09
	Модуль деформации Е, МПа	-	5
	Удельное сцепление с, кПа	9,28	11,82
	Угол внутреннего трения φ, град	12,73	13,33
Супесь	Удельный вес γ, кН/м3	18,36	19,24
	Модуль деформации Е, МПа	-	10
	Удельное сцепление с, кПа	7,14	9,09
	Угол внутреннего трения φ, град	22,73	23,81

Вес грунта на уступах:

Вес воды на уступах:

кН;

кН;

кН∙м

Определим напряжения по подошве фундамента:

; кПа ; м³

; ;

кПа; кПа

Определяем расчетное сопротивление:

R = 1.7 (R₀ (1 + k₁(b-2)) + k₂ γ(h – 3) , где

k₁ = 0.1 и k₂ = 3.0 R₀ =250

R = 1,7 (250(1 + 0,1(6-2))+ 3∙16,807(5 - 3)) = 613,431 кПа.

кПа; кПа; .

Выполняется только одна проверка из трех, учитывая что глубина заложнния 5 метров, то разумно преступить к расчету колодца.

.