- •2.1 Материалы инженерно-геологических изысканий…………………3
- •3. Расчет фундамента мелкого заложения.
- •3.1 Определение глубины заложения.
- •3.2 Определение размеров фундамента.
- •3.3 Расчет осадки фундамента мелкого заложения.
- •4. Определение глубины заложения свайного ростверка.
- •4.1 Расчетная схема свайного фундамента.
- •4.2 Определение несущей способности сваи.
- •4.3 Расчет осадки свайного фундамента
- •5. Вариантное проектирование
- •5.1 Расчет технико-экономических показателей
- •5.2 Анализ приведенных расчетов двух вариантов фундаментов
- •Гост 25100-95 «Грунты».
4. Определение глубины заложения свайного ростверка.
1. По ИГУ площадки строительства.
Глубина заложения не ограничивается, т. к. ростверк не воспринимает нагрузку, нагрузку воспринимают сваи.
2.По климатическому фактору.
Глубину заложения принимают с учетом не допущения морозного пучения грунтов под подошвой (согласно СНиП 2.02.01-83*) в зависимости от расчетной глубины сезонного промерзания грунта df=1,2м (определена в п. 3.1 данного КП).
df =1,2м
3.По наличию соседних (примыкающих) зданий и сооружений.
Ограничений нет.
4.По условиям производства работ.
Ограничений нет.
5.По конструктивным особенностям здания.
Высота ростверка определяется как h=h0+0,25 м, но не менее 300 мм. Где h0 – величина заделки оголовка сваи в ростверк. Принимаем h0=0,05 м, при этом сопряжение считается шарнирным. Тогда высота монолитного ростверка принимаем h=0,3 м. Высота подвала 3 м.
D=3,0+0,3=3,3 м (принимаем 3,5 м)
Исходя из условий 1-5 принимаем D=3.5м.
4.1 Расчетная схема свайного фундамента.
Глубина заложения ростверка 3,5 м . Проектируем свайный фундамент со сборными ж/б сваями марки С 8-40 по ГОСТ 19804.4-78
Длина L=8 м
Поперечное сечение 400х400 мм
Длина острия – 250 мм
Глубина заложения сваи : 3,5+8+0,25= 11,75 м
4.2 Определение несущей способности сваи.
По схеме передачи нагрузки на грунт забивная свая является висячей (свая трения). Несущая способность сваи:
γk=1,4 коэффициент условия работы.
γc =1 – коэффициент условия работы сваи в грунте;
γcr=γcf =1 – соответственно коэффициенты условий работы грунта под нижним концом сваи и на боковой поверхности.
R=2150 кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи А=0,16 м2 – площадь поперечного сечения нижнего конца сваи.
U=0,4·4=1,6 м – периметр поперечного сечения сваи.
hi – толщина i-го однородного слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи. Принимается не более 2 м.
fi – расчетное сопротивление i-го однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи. (по таб.15 Приложение 5).
Zi – расстояние от планировочной отметке до середины i-го однородного слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
Таблица 2. Суммарное сопротивление на боковую поверхность сваи
Суммарное сопротивление на боковую поверхность сваи | |||||||
№ п/п |
Zi, |
fi |
hi |
γ*fi*hi |
γ | ||
1 |
5.4 |
25.3 |
0.5 |
12.65 |
1 | ||
2 |
6.8 |
31.2 |
1.0 |
31.20 |
1 | ||
3 |
7.4 |
32.6 |
1.2 |
39.12 |
1 | ||
4 |
8.6 |
60.36 |
2.0 |
120.72 |
1 | ||
5 |
9.1 |
64.8 |
1.0 |
64.80 |
1 | ||
6 |
10.9 |
65.4 |
1.1 |
71.94 |
1 | ||
7 |
12.8 |
33.6 |
1.1 |
36.96 |
1 | ||
|
=377.39 |
|
Расчетная нагрузка, допустимая на сваю:
N=Fd/ γk=947,82/1,4=677,01 кH
Определяем количество свай в ростверке:
np= γk* Fv /Fd =1.4*3240/947,82,≈4,75=5штук
Т.к. на ростверк действует большой момент М=168кН, принимаем количество свай 6шт.
Принимаем 6 свай С8-40.
Учитывая, что минимальное расстояние между осями свай в ростверке 3b=3·0,4=1,2 м, принимаем окончательную длину ростверка 3м, ширину 1,5м
Вычисляем усилие, передаваемые ростверком на сваи. Вертикальное усилие на уровне подошвы Nd,l определяем по формуле:
Nd,l = Fv,l + Np,l + Nгр,l
Вычисляем вес ростверка:
NpI=3*1,5*0,3*23=31,05кН
N гр,l=(3*1,5-2,8*1,3)*20*0,3=5,16 кН
Nd,l=3240+31,05+5,16=3276,21кН
Тогда нагрузка на одну сваю составит:
Nmin= Nd,l /n–M*y*y²i=180,34< Fd/ γk =677,01 кH
Nmax= Nd,l /n+M*y*y²i =659,31< Fd/ γk =677,01 кH , условие выполняется.
Следовательно, фундамент запроектирован правильно.
Определяем усредненный угол внутреннего трения основания, прорезанного сваями:
=(0,5*24+2,2*31+4,1*17+1,1*30)/(0,5+2,2+4,1+1,1)=23,2o
/4=5,8 o
,
b=1,3+2*7,7*0,10558=2,926м
l=2,8+2*7,7*0,10558=4,43м
Вес свай в фундаменте с учетом того, что вес сваи равен 29,44 кН:
29,44*6=176,64 кH
Удельный вес грунта в объеме АБВГ:
Nс=(4,43–3)*(2,926–1,5)+4,43*2,926(0,5*18,9+0,1*20+2,1*10+4,1*20+1,1*21,7)=1793,13кН
Давление на подошве условного фундамента:
Pmax=(2700+1793,13+31,05)/2,926*4,43+140*1,2/2,926*4,43²=349,56кН
Pmin=(2700+1793,13+31,05)/2,926*4,43-140*1,2/2,926*4,432=343,71кН
Среднее давление под подошвой условного фундамента:
Pcp=(349,56+343,71)/2=346,63кН
Для супеси пылеватой пластичной сильноводопроницаемая, на которую опирается условный фундамент, находим:
γс1=1,2 и γс2=1,1.
По таб. 2 Приложения 5 ( при φ=190) находим значения б/р коэффициентов Мγ=1,15, Mq=5,59 и Mc=7,95.
k=1 ; kz=1,
СII=0 кПа
γ II'=18,7кН/м3
γII=19,9кН/м3
Приведенная глубина заложения подошвы условного фундамента от отметки пола 1ого этажа:
d1=129,9–124,8–8,25=13,35 м
129,9 – отметка чистого пола
124,8 – отметка уровня грунтовых вод
8,25 – величина погружения сваи
Проверим выполнение основных условий расчета по 2ой группе предельных состояний:
Pmax=498,75 < 1,2R=1,2*2324,6=2832,72кПа
Pmin=491,14 кПа >0
Pcp=494,95 кПа < R=2832,72 кПа , условие выполняется, значит, фундамент запроектирован правильно.