Расчет и конструирование фундаментов
Fd=1×( 1×4825×0,09+1,2×(1,5*26,5+1,5*30+0+2*42+1,5*44+1,5*45+0,5*65))=835,95 кН
Расчетная нагрузка Р, допускаемая на сваю, определяются из зависимости:
где gк – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.
кН;
Определим кол-во свай по формуле:
,
где
Проверка несущей способности сваи:
N<P,
Для внецентренно нагруженого свайного фундамента необходима проверка нагрузки
yi – расстояние от главной оси свайного поля до оси каждой сваи, м;
Np,| - расчетный вес ростверка, кН;
кН; < P=597 кН
n – количество свай в кусте.
Определим отказ сваи, необходимый для контроля несущей способности сваи.
h - коэффициент, принимаемый равным 1500 кН/м2 ;
А – площадь поперечного сечения сваи, м2 ;
A=0.09 м2 ;
Ed – расчетная энергия удара молота, кДж;
Ed=32 кДж;
m1 – полный вес молота, кН;
m1=35,0 кН;
m2 – вес сваи с наголовником, кН;
m2=18.3 кН;
m3 – вес подбабка, кН;
m3=18 кН;
e - коэффициент восстановления энергии удара, e2=0,2;
Ed=0,9×G×H,
G – вес ударной части молота, кН;
H - расчетная высота падения ударной части молота, м;
3.3. Расчет основания свайного фундамента по деформациям
При расчете осадки свайный фундамент рассматривается как условный массивный фундамент, в состав которого входят ростверк, сваи и грунт.
h – длина сваи, м;
Давление Р в кПа по подошве условного фундамента определяется с учетом веса условного массива:
,
Где A1 – площадь подошвы условного фундамента, м2;
Nd1 – суммарный вес условного массива и нагрузок, приложенных на уровне обреза ростверка, кН.
Nd1=N0+G1+ G2+ G3 .
Здесь N0 – нагрузка, приложенная на уровне обреза ростверка;
G1 – вес ростверка;
G2 – вес свай=4*(8,3*0,09)*25=75;
G3 – вес грунта в объеме выделенного условного массива G3=13*3+6*2+11,5*5+21*1=129,5.
Nd1=240+29+75+129,5=473,5 кН.
Давление Р от расчетных нагрузок не должно превышать расчетного сопротивления грунта R, то есть необходимо соблюдение условий P<R .
Расчетное сопротивление грунтов R для свайных фундаментов будет представлено в следующей форме:
кПа.
gс1=1,25; gс2=1 ; К=1;
Мg=0,51; Мq=3,06; Mc=5,66;
Kz=1 т.к. b<10м
С||=100 , т.к. грунт глина
db=2 , глубина подвала – расстояние от уравня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом шириной В£20м и глубиной более двух метров принимается db=2) .
Удельный вес грунта - g=r´g=10´r
g1=1,3*10=13,0 кН/м3;
g2=0,6*10=6кН/м3;
g3=18 кН/м3; g4=21 кН/м3; кН/м3;
кПа
кПа
P=169кПа <R=1139 кПа
Условия выполняются.
3.4. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента.
Расчет осадки фундамента производится по формуле:
S<Su ,
Где S – конечная осадка отдельного фундамента, определяемая расчетом;
Su – предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, принимаемая по СниП 2.02.01-83;
Определим осадку методом послойного суммирования. Расчет начинается с построения эпюр природного и дополнительного давлений.
Ординаты эпюры природного давления грунта:
n
szg=ågi×hi ,
i=1
где gi – удельный вес грунта i-го слоя, Кн/м3;
hi – толщина слоя грунта, м;
g=10×r т/м3.
r®по заданию для свайных фундаментов.
кПа
кПа
кПа
кПа
Ординаты эпюры природного давления откладываем влево от оси симметрии.
Дополнительное вертикальное напряжение szр для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:
szр=a×P0
где a - коэффициент, принимаемый по табл.1 СниП 2.02.01-83;
P0 – Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента определяется :
Давление непосредственно под подошвой фундамента:
Расчет осадки отдельного фундамента на основании в виде упругого линейно деформируемого полупространства с условным ограничением величины сжимаемой зоны производится по формуле:
где S – конечная осадка отдельного фундамента, см;
hi – толщина i-го слоя грунта основания, см;
Ei – модуль деформации i-го слоя грунта, кПа;
b - безразмерный коэффициент, равный 0.8;
szpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней Zi-1 и нижней Zi границах слоя, кПа.
S=0,70см<Su=8см.Условие выполняется.
3.5. Устройство ограждающей стенки.
Расчет козловой системы в качестве ограждения котлована сводиться к определению давления грунта в состоянии покоя на глубине (Н+1м), т.е. примерно на 1м ниже уровня пола подвала (дно котлована):
Это давление полностью воспринимается козловой системой из свай. При этом вертикальные сваи работают на сжатие, а наклонные, - анкерные, на выдергивание. Расчет устойчивости производиться на восприятие опрокидывающего момента на 1 погонный метр ограждения от бокового давления грунта в состоянии покоя и пригрузки на поверхности в 20кПа от веса механизмов(боковое давление от пригрузки – q=20кПа(1-sinj).
Опрокидывающий момент по глубине(Н+1) составит:
Усилие в ряду вертикальных свай на 1 погонный метр ограждающей стены равно: