Проверка несущей способности многорядного свайного фундамента как условного массивного фундамента

Переходим к проверке несущей способности свайного фундамента как условного массивного фундамента.

Для построения по формуле

где φ_i и h_i – соответственно углы внутреннего трения и мощности пройденных сваями слоев грунта

определяем величину φ_ср:

Поскольку меньше наклона свай, построение условного массива ведем с использованием величины i = 1:5. Определяем размеры подошвы условного массива:

• ширина

• длина

• площадь подошвы

Последовательно определяем:

• момент сопротивления

• объем массива

• объем железобетона, входящего в условный массив:

свай

• объем грунта и воды в условном массиве

• среднее значение удельного веса грунта в пределах условного массива (с учетом взвешивающего действия воды)

• вес условного массива

• сумма вертикальных расчетных нагрузок

Проводим проверку по формуле

где N_c1 – суммарная вертикальная нагрузка, приложенная в уровне подошвы условного массива,

определяемая с учетом веса грунта, ростверка и свай в пределах его контура

H_c1, M_c1 – соответственно горизонтальная нагрузка и момент в уровне расчетной поверхности

грунта

d_c – глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности

грунта

a_c, в_с – размеры в плане условного массива в направлении, параллельном плоскости действия

нагрузки и перпендикулярном ей

К – коэффициент пропорциональности грунта, залегающего в пределах глубины d_с

С_в – коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного массива, определяемый по

формулам:

• при d ≤ 10 м

• при d > 10 м

Определяем величину R:

где γ – удельный вес грунта в пределах d_с

R₀ – условное сопротивление грунта под подошвой условного массива, определяемое по

таблицам

к₁ и к₂ – коэффициенты определяемые по таблицам

γ_n – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4

Проверка выполнена.

Расчет многорядного свайного фундамента по 2 группе предельных состояний

Расчетом по 2 группе предельных состояний определяют горизонтальное смещение верха опоры, осадку свайного фундамента и сравнивают их расчетные значения с предельно допустимыми по нормам. Расчет ведется на расчетные нагрузки, получаемые перемножением нормативных нагрузок (из задания) на коэффициент перегрузки γ_f2 = 1.

Горизонтальное смещение верха опоры высотой h₀, см, определяют из формулы

где u и ψ – величины определенные раньше

δ_x – горизонтальное смещение верха опоры в результате деформации ее тела (в курсовом

проекте принять равным 0)

L_Р – длина наименьшего примыкающего к опоре пролета, но не менее 25м.

Умножением на величину 1/ γ_f1, где γ_f1 = 1,2, осуществляется переход от величин u и ψ, определенных в расчете по 1 группе предельных состояний, к величинам u и ψ, участвующих в расчете по 2 группе предельных состояний.

Проверка выполнена.

Расчет шпунтового ограждения

Глубина котлована 9,6 м, считая от уровня воды, глубина воды 4,1 м. Высота засыпки 5,1 м, используем металлические ограждения с песчаной засыпкой. Удельный вес грунта засыпки γ_зас =17кН/м³, угол внутреннего трения φ_зас = 25^, сцепление с_зас = 0.

Грунтовые условия приведены на рисунке.

Определение ординат эпюры активного давления грунта.

Активное давление на отметке -4

Активное давление на отметке -19

Активное давление на отметке -19,5

Определение ординат эпюры пассивного давления.

Пассивное давление на отметке 19,0

По данным величинам, применив сложение ординат эпюр активного и пассивного давлений, строим результирующую эпюру, которую разбиваем на одинаковые участки. Находим положение нулевой точки эпюры, считая от дна котлована:

Эпюру давления заменяем сосредоточенными силами, равными по величине площадям от дельных участков.

Вычисление сил распора:

Вычисление сил отпора:

После выполнения графических операций, определяем, t₀ равно 6,3м. Окончательно глубина забивки t может быть принята с достаточной точностью для практических целей на 20% больше t₀:

Максимальный момент

Сжимающее усилие в распорке 7,8кН.

Определение толщины шпунта.

Применяем металлическый шпунт. Подбираем его профиль с учетом, что R_y =205МПа.

Требуемый момент сопротивления 1 пог.м шпунтовой стенки

Принимаем шпунт ШП-1 с моментом сопротивления W=73см³

Напряжение в шпунте

Проверка выполнена.