Расчет по несущей способности грунта.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет по несущей способности грунта.



 

Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опроки­дывания.

Определение расчетных нагрузок:

1сочетание 2сочетание
N0I = N0II×1,2 = 2700×1,2 = 3240 кН N0I = N0II×1,2 = 2320×1,2 = 2784 кН
М0I = М0II×1,2 = 120×1,2 = 144 кН×м M0I = M0II×1,2 = 145×1,2 = 174 кН×м
F0I = F0II×1,2 = 0 кН F0I = F0II×1,2 = 0 кН
NI =3796кН NI =3340кН
МI =144 кН×м МI =174 кН×м

NI = N0I + 1,1× NгрII + 1,1× NфII

МI = М0I + F0I×hf

Расчет оснований по несущей способ­ности производится исходя из условия

[5, стр.12, п.2.58] :

где NI - расчетная нагрузка на основание, кН

Nu - сила предельного сопротивления основания, кН; gс-коэффициент условий работы, принимаемый: для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизи­рованном состоянии gс = 0,9;

gn - коэффициент надежности по назначению соору­жения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 со­ответственно для зданий и сооружений I, II и III классов.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления Nu основания, сло­женного нескальными грунтами в стабилизи­рованном состоянии, допускается определять по формуле (16) [5, стр.12, п.2.58]:

где и - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

b¢ = b - 2eb = 2,7 - 0 = 2,7 м;

l¢ = l - 2el = 3,3 – 2*0,005= 3,31 м;

Ng, Nq, Nc - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по [5, стр.13, табл.7] в зависимости от расчетного значения уг­ла внутреннего трения грунта jI и угла наклона к вертикали d равнодействую­щей внешней нагрузки на основание;

 

gI и I - расчетные значения удельного веса грун­тов, кН/м3 , находящихся в пре­делах возможной призмы выпирания со­ответственно ниже и выше подошвы фундамента;

cI - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;

d - глубина заложения фундамента, м;

xg , xq , xc - коэффициенты формы фундамента, опре­деляемые по формулам:

xg = 1 - 0,25/h = 1 - 0,25/1,2 = 0,79

xq = 1 + 1,5/h = 1 + 1,5/1,2 = 2,25

xc = 1 + 0,3/h = 1 + 0,3/1,2 = 1,25

здесь

Расчет по формуле (16) [5, стр.12, п.2.58] допускается вы­полнять, если соблюдается условие: tgd < sinjI

где d и jI - углы наклона к вертикали равнодейству­ющей внешней нагрузки на основание и внутреннего трения грунта соответственно, опреде­ляемые из условия:

sinj I = sin150 = 0,26 ( tgd < sinjI - расчет на сдвиг не требуется).

NI =3796кН < 5236кН (несущая способность основания обеспечивается)


3.Проектирование свайного фундамента.

Определение глубины заложения ростверка и выбор свай.

 

Глубина заложения ростверка определяется :

dр = dрост +dстак+ dпол = 0,5 + 1,2+0,15 = 1,85 м

где dрост - высота ростверка ; dстак - высота стакана.

 

Длина свай определяется исходя из отметки подошвы ростверка, величин

заделки свай в ростверк и глубины залегания несущего слоя грунта.

Если нижний конец сваи должен погружаться в твердый глинистый грунт не

более 2-2,5 м [4, стр.6, п.5], тогда в соответствии с принятой глубиной заложения ростверка и геологическим разрезом можно принять сваи длинной –4м. К расчету принимаем сваи С40.30-3.

 

Расчет свайного фундамента.

 

Одиночную сваю в составе фундамента и вне ее по несущей способности грунтов снования рассчитывают по формуле (1) [4, стр.3]:

где N - расчетная нагрузка передаваемая на сваю при наиболее невыгодным сочетании; Fd - несущая способность сваи по грунту или материалу; gk - коэффициент надежности по грунту gk =1,4; Fr - расчетное сопротивление сваи (допускаемое).

Расчетная нагрузка на сваю по материалу в идеаль­ном случае должна быть равна расчетной нагрузке на нее по грунту. Указанное условие трудно выполнимо, и при проектировании принимают меньшее из этих зна­чений. Сопротивление сваи по материалу определяется как для элемента, работающего на сжатие, без учета про­дольного изгиба:

, кН

где j и gс - коэффициенты условий работы, j =1, gс =1 согласно [4, стр.8];

Rb - сопротивление бетона при сжатии, кПа; Rsc - то же арматуры сжатию, кПа;

A - площадь поперечного сечения сваи, м2; Asc - то же всех продольных стержней арматуры, м2.

Несущая способность сваи по грунту определяется по формуле (7) [7]:

, кН

где R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по [3, табл. 1, стр.6-7]; А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи (брут­то), и - наружный периметр поперечного сечения сваи, м; fi - рас­четное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверх­ности сваи, кПа, принимаемое по табл. 9.2 [1, стр.195]; gсR и gсf - коэффици­енты условий работы грунта соответственно под

нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погруже­ния сваи на расчетные сопротивления грунтов и принимаемые по табл. 9.3 [1, стр.196].

 

Чтобы определить расчетное сопротивление трению по боковой поверхности сваи fi , каждый пласт грунта делим на слои высотой не более 2,0 м и определяем расстояние от планировочной отметки до середины каждого рассматриваемого слоя. Зная это расстояние и вид грунта, определяем расчетное сопротивление трению по боковой поверхности свай в пределах каждого такого слоя с li £2,0 м.

Рисунок 4.Расчетная схема свайного фундамента

 

Расчет свай С40.30-3 :

Сопротивление трению в суглинке (IL=0,46) на глубине:

z1 = 2,625 м f1 = 20,3 кПа

Сопротивление трению в глине (IL=0,26) на глубине:

z2 = 4,4м f2 = 44,96 кПа

z3 = 5,575м f3 = 47,55 кПа

Расчетное сопротивление грунта на глубине 5,75 м:

R = 3400 кПа

u = 4×0,3 = 1,2 м

А = 0,32 = 0,09 м2

gсR = 1

gсf = 1

Несущая способность сваи по материалу:

Nм = 1×(11500×0,09 + 365000×0,00045) = 1199,25кН

Тогда несущая способность сваи по грунту:

Fd = 1×(3400×0,09 + 1,2×(2,625×20,3 + 4,4×44,96+ 5,575×47,55))= 925,4кН

Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю:

Fr =925,4/1,4 = 661 кН

Определяем требуемое количество свай под колонну для фундамента,

воспринимающего вертикальную нагрузку, по формуле:

= 5,1 ( принимаем свайный фундамент из 6 свай )

Высота ростверка назначается ориентировочно из условия проч­ности ростверка на продавливание и изгиб по формуле [4, стр.28]:

, м

где d = 0,3 м - ширина сваи; k = 1;

Rbt = 1035 кПа - прочность бетона на скалывание;

hр = - 0,3/2 + 0,5Ö(0,32 + 661/1035) = 0,277 м

Принимаем высоту ростверка 0,5 м, т.к hзад.с.=dс =0,277м. Назначаем расстояние между осями свай 3d = 3×0,3 = 0,9 м, а расстояние от края ростверка по боковой грани сваи - по 0,125 м (свесы). Тогда размеры ростверка в плане 2,35´1,45 м (рис. 7).

Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагру­женном фундаменте, можно найти по формуле:

где NI - расчетная вертикальная нагрузка, действующая по подошве фундамента;

MI - расчетный мо­мент в плоскости подошвы фундамента;

х - расстояние от оси крайнего ряда сваи до оси фундамента в плос­кости действия момента; х = 0,9м

S х2 = 4×0,92 = 3,24 м2

Рисунок 5. Свайный фундамент самой нагруженной части здания

 

Определяем дополнительную вертикаль­ную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка Nр и грунта засыпки Nгр

= (0,5×2,35×1,45+0,15×0,875×1,45+1,2×1,8×1,2)×25 =112,15 кН

= (0,8×3,35×1,45 + 0,8×1,45×1,2+ 0,125×2,35×1,2)×19,4 = 112,87 кН

Определяем NI :

NI = N0I +1,2 Nр + 1,1 Nгр = 3240 + 1,2×112,15 + 1,1×112,87 = 3487,52 кН

Определяем МI :

МI = М0I + F0I×hf = 144 кН×м

Таким образом:

кН

Должны выполнятся следующие условия:

Nсв max= 621,2£1,2 FR =1,2×661= 793,2кН

Nсв min =541,2 кН > 0

Nсв max / Nсв min = 621,2/541,2= 1,15 < 3

Проверка выполняется - свайный фундамент запроектирован рационально.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.212.130 (0.01 с.)