primer_oformlenia_kursovoy_raboty_po_MG

Коэффициенты условия работы для забивных свай:

γCR = 1; γcf = 1; γС = 1.

Площадь поперечного сечения А = 0,16 м2, периметр U = 1,6 м. Несущая способность сваи по грунту:

Fd = 1× (1×1060 × 0,16 +1,6 × (1× 63,1×1,23 +1×16,7 × 2 +1× 24,71× 2 +1× 27,38 × 2 +1×1,27 ×16,183)) =

= 547кН

Таким образом, несущая способность сваи Fd = 547 кН.

3.4.Определение количества свай в ростверке, конструирование ростверка.

3.4.1.Определяем количество свай в ростверке для отдельно стоящих фундаментов.

Количество свай в ростверке отдельно стоящего фундамента под колонны определяется по формуле:

n =	NIF		,
	F / γ
	d	k

где NIF - расчетная нагрузка на уровне подошвы ростверка, которую на начальном этапе расчета допускается принимать без учета веса фундамента, ростверка и грунта на его уступах,

т.е. NIF = N0I;

γk - коэффициент надежности, принимаемый по СТБ 2.02.03-85. γk =1.6 – если несущая способность определяется расчётом.

n = 5473300/1,6 = 9,653 - принимаем 10 свай.

3.4.2. Конструирование ростверка.

При проектировании окончательных размеров ростверка необходимо выполнение следующих условий:

–сваи равномерно распределяются по длине и ширине ростверка;

–расстояние между осями свай принимается не менее 3d и не более 6d (где d – сторона поперечного сечения сваи),принимаем 1500 мм;

–размеры ростверка в плане принимаются кратными 300 мм;

–расстояние от наружной грани сваи до грани ростверка принимается не менее 100 мм;

–размеры ростверка в плане рекомендуется назначать на 150-200 мм больше размеров вышележащих фундаментных конструкций.

30

Рисунок 6 - Конструктивные требования при проектировании ростверков
50	1200
400	400
1200	400
3300	500
200	1400
	4500
Рисунок 7 - Схема для определения конструктивных размеров ростверка.

30

3.5.Выбор типа забивной сваи.

3.5.1.Определение несущей способности забивных свай по результатам динамического

зондирования.

Определяем среднее значение предельного сопротивления грунта под нижним концом сваи (на участке расположенном в пределах одного диаметра d выше и четырёх диаметров 4d ниже отметки нижнего конца проектируемой сваи).

Под нижним концом сваи в пределах 4d=1600 мм располагается один слой грунта (ИГЭ №1) с условным динамическим сопротивлением Pd=4,8 МПа

	№	Тип грунта,	Расчетная
	ИГЭ	основные характеристики	толщина слоя, м
	1	Насыпной слой	0,73
	2	Песок крупный,среднепрочный,
		водонасыщенный	2,5
		Рд=3,40 МПа

3

	Глина мягкопластичная		8000
	Рд=4,50 МПа	5,5

4

Суглинок прочный

d=400

Рд=4,80 МПа

3,0

Рисунок 8 - Расчётная схема

qd3=2,185 МПа,

n

åqdi zi

2.185× 2.0 = 2.185МПа

Тогда

R =

i=1

=

d

z

2.0

Определяем среднее значение предельного сопротивления

поверхности:

d1 =1.772 ×10−2 МПа

f

= 5,375×10−2 МПа

f

d 2

d 3 = 5,45×10−2 МПа

f

n

å f

di hi

(1.772 ×1.23 + 5.375 ×

5.5 + 5.45 ×1.27) ×10

−2

Rfd

=

i=1

=

= 0.048МПа

h

8

Определяем значение предельного сопротивления забивной сваи:

Fu = Rd × A + R fd × h ×U = 2.185 × 0.16 + 0.048 ×8 ×1.6 = 964кН

Определяем расчетную несущую способность забивной сваи:

	DL
	0.000
	(120,85)
	NL
	(112,12)
500	FL
	-1,800
	(119,05)
1230

5500

1270
4d=1600	2000

грунта по боковой

30

F	= Fu	= 0.964 = 964кН
d	γ g	1
	Исходя из расчетов проектируем новый ростверк с меньшим количеством свай:
		50	1200
		400	400
		1200	400
		3300	500
		200	1400
			3300
	Рисунок 7 - Схема для определения конструктивных размеров ростверка по результатам
			динамического зондирования

3.6.Расчет осадки свайного фундамента.

3.6.1.Определение размеров условного фундамента.

Рассмотрим условный фундамент глубиной заложения равной глубине погружения нижнего конца сваи и размерами в плане ограничиваемыми наклонными, выходящими от

	наружных граней свайного куста под углом к вертикали	ϕII ,mt	, угол jII,mt представляет собой
		4

осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле:

	ϕII ,mt =		åϕII ,i	×hi	,	(3.4)
			åhi
	ϕII ,mt = åϕII ,i hi =
		1,43×36,4 + 5,5 ×12,625 +1,07 ×12,5				= 16,90
	åhi				8
где: ϕII ,i – расчётное значение угла внутр. трения i-го слоя, прорезаемого сваей;
hi	– толщина прорезаемого сваей i-го слоя.
	Размеры условного фундамента в плане будут равны:
I y	= I p + 2h ×tg(ϕII ,mt / 4) = 2,8 + 2 ×8× 0,074 = 3,98м
by	= bp + 2h ×tg(ϕII ,mt / 4) = 2,8 + 2 ×8× 0,074 = 3,98м

30

где ly ,by – длина и ширина подошвы условного фундамента, м;

h – расчётная длина сваи, м.

Расчётная схема определения размеров условного фундамента приведена на рис. 8.

	№	Тип грунта,	Расчетная
	ИГЭ	основные характеристики	толщина слоя, м
	1	Насыпной слой	0,73
	2	Песок крупный,среднепрочный,
		водонасыщенный	2,5
		? II,1 =36,4°

3

Глина мягкопластичная
? II,2 =12,625°	5,5

9800 8000

		DL
		0.000
А		Б (120,85)
		NL
		(120,12)
		FL
		-1,800
	2800	(119,05)
		WL
		(118,9)

4,225°

	4	Суглинок прочный		2,0	Г	В
		? II,3	=12,5°
						3980

Рисунок 8 - Схема для определения размеров условного фундамента.

3.6.2. Проверка давления под подошвой условного фундамента.

Расчётное сопротивление грунта основания R определяем по формуле:

R =		γ c1γ c2						¢	¢	).
				k (M γ kz bγ II + M q dI γ II + (M q -1)d0					γ II + M c cII
			Средневзвешенное значение удельного веса грунта выше и ниже подошвы условного
фундамента определяется по формуле:
			¢		åγ II ,i hi
γ II (γ II )=								,
							åhi
			hi –
где							расчётная толщина слоёв		ниже и	выше подошвы условного фундамента
соответственно, м.
γ II	= 19,0кН / м3
γ II,	=		0,15 ×19,0 + 9,3×1,28 +19,2 ×5,5 +19,9 ×1,07 = 17,706кН / м3 ;
								8

R = 1,251,1×1(0,387 ×1× 3,98 ×19,0 + 9,8 × 2,556 ×17,106 + 5,134 × 60,5) = 873,13кПа

Полная нагрузка на основание условного фундамента будет равна:

30

GII, p

NII , y = NII + GII , p + GII ,св + GII ,гр ,

где NII – расчётная нагрузка по II группе предельных состояний на уровне обреза фундамента,

кН;

– вес конструкции фундамента и ростверка, кН;

GII ,св – вес свай, кН;

GII ,гр – вес грунта в объёме условного фундамента, кН.

NII = 3300кН ;

GII, p = 2500× (0.5×3.3×3.3 + (1.3× 2.7 × 2.7 -1.475× 0.575×1.35)) = 72180кг

GII,св = 0.4 × 0.4 × 2500×8.5× 6 = 20400кг ;

GII,гр =1771× (3.98×3,98×9.8 - (72180+ 20400) / 2500)) = 186900кг ;

NII,у = 330000 + 72180 + 20400 +186900 = 609500кг = 609,5кН

Выполняем проверку давления под подошвой условного фундамента:

	NII,у	=	6095	= 384,776кПа £ Ry = 873.13кПа,
	Ау		3,98×3,98

где Ay – площадь подошвы условного фундамента, Ау = 3,98×3,98 =15,84м2 ;

Ry – расчётное сопротивление грунта основания на подошве условного фундамента.

3.7. Определение осадки свайного фундамента

Осадка определяется по формуле: S = Aν ω ×by ×mν × p0

где Аvω – коэффициент эквивалентного слоя, принимается в зависимости от типов грунта и формы подошвы условного фундамента;

by – ширина условного фундамента;

mv – относительный коэффициент сжимаемости;

р0 – дополнительное давление на уровне условного фундамента;

Относительный коэффициент сжимаемости: mν = βE

где Е – модель общей деформации грунта

β = 1- 2×ν 2 1-ν

где υ – коэффициент бокового расширения грунта;

β = 1- 2 ×0,2 = 0,75 1- 0,2

mv = 194000.75 = 3.866 ×10−5

Среднее давление под подошвой фундамента Р = 384,776 кПа

Ро =384,776 - 192,9 = 191,876 кПа

S = 1.54 ×3.98 ×3.866 ×10−5 ×191.876 = 0.045 = 4.5см

S = 4.5 см ≤Smaх,U = 8 см.

30

4.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – Л., 1988.

2.Учебное пособие для практических работ по дисциплине “Механика грунтов, основания и фундаменты”. Электронный вариант.

3.СНБ 5.01.01 – 99. Основания и фундаменты зданий и сооружений. – Мн. ГП «Минсктиппроект», 1999 (взамен СНиП 2.02.01 – 83, Основания зданий и сооружений. – М., 1985).

4.СТБ 943-2007. Грунты. Классификация. Мн., ГП «Минсктиппроект», 2007.

32