4.2 Расчёт свайного фундамента под блоки фбс

Определим длину сваи по формуле(25):

l_св=l₀+∑l_гр+l_н.сл=0,1+9,1+1=10,2м

Принимаем сваю – С – 11.3; m=0,22т.

По таблице СНиП подбираем R при глубине погружения свай 13,1м– R=887,3 кПа

При погружении свай забивкой молотом .

Первые два слоя плохие, поэтому при расчете несущей способности мы их не учитываем. Остается 3-й слой глубиной 1,0м. Для данного слоя определим расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи:

МПа; м

Несущая способность по формуле (26) свай под блоки ФБС будет равна:

Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю, определяется по формуле (27):

Рисунок 10 - Схема условного фундамента при расчете свайного фундамента под ленту.

Сконструируем ростверк таким образом, чтобы в случае расположения свай в два ряда обеспечивался минимальный шаг свай, а также минимальный свес ростверка. То есть примем ширину ростверка равной 1,4м. Расчет производим на 1п.м длинны. Высота ростверка 0,6м.

кН

Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле (28):

,

Заведомо фактическая нагрузка будет меньше допустимой, если принятое число свай будет больше расчетного.

Таким образом, принимаем с округлением 2 сваи. При этом располагать будем в два ряда, тогда на один ряд приходится одна свая, а шаг свай в ряду в этом случае равен

Определяем по формуле (29) фактическую нагрузку приходящуюся на сваю, которая должна быть меньше допустимой:

С целью проверки прочности основания свайный фундамент рассматривают как условный массивный фундамент

Рисунок 11 - Схема условного фундамента при расчете свайного фундамента под ленту.

Осредненное расчетное значение угла внутреннего трения:

а_усл=1п.м.

b_усл==1,4 м

Проверку прочности куста свай проводим по формуле (30), предварительно определив неизвестные слагаемые:

N_dll=240 кН – вертикальная расчётная нагрузка на фундамент, кН;

G_c=(11·0,22+0,05)∙10·2=49,4 кН – вес свай;

G_p=21+42,8=63,8 кН – вес ростверка;

G_гр=(13,1 – 3,0)∙16,04·1,4=226,81 кН – вес грунта;

N_II=240+49,4+63,8+226,81=580,00кН

M_II = Eae_a+P₁e₁G_грe₂=

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

М=52,81*1,15=60,73кН*м

R – расчётное сопротивление грунта основания условного массива, кПа, определяемое как для фундамента с геометрическими размерами, равными размерам условного массива грунта.

- условие выполняется.

4.3 Расчет оснований по деформациям

Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:

S£S_u (34)

где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

(35)

где b=0,8 – безразмерный коэффициент;

s_{zp, i} – среднее напряжение в i-ом слое;

h_i – толщина i-го слоя;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=H_c от подошвы фундамента, где выполняется условие

s_zp=0,2s_zq (36)

Вертикальные природные напряжения s_zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле

(37)

где g_i – удельный вес грунта i-го слоя;

h_i – толщина i-го грунта;

n – число слоев грунта в пределах глубины Z.Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.

(38)

где g_si, e_i – соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;

g_w=10 кН/м³ – удельный вес воды.

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле

s_zp=a×P₀ (39)

где Р₀=Р_ср-s_zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента;

s_zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

a - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения a приведены в таблице 20[1].