ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет вероятной осадки свайного столбчатого фундамента



Для расчета осадки свайного фундамента определим размеры условного массивного фундамента. Определим осредненное значение угла внутреннего трения грунта:

φII, mt =

где φII, i – расчетные значения углов внутреннего трения грунтов соответствующих участков сваи hi.

φII, mt = = 24,6°

 

Таким образом ширина подошвы условного фундамента определяется из выражения:

by = m + 2 h0 tg (φII, mt /4)

где h0 – расчетная длина свай, 7,6 м;

m – расстояние между внешними плоскостями свай.

bх = 2,3 + 2*7,6* tg (24,6°/4) = 3,94 м

by = 2,3 + 2*7,6* tg (24,6°/4) = 3,94 м

Ординаты эпюры природного давления грунта:

σzg,1 = 12*1 = 12 кПа

σzg,1’ =12+ 7*3 =33 кПа

σzg,2 = 9.5 + σzg,1’ = 52 кПа

σzg,2’ = 10*5 + σzg,2 = 102 кПа

σzg,3 = 20,1*2 + σzg,2’ = 142.2 кПа

σzg,4’ = 19*1 + σzg,3 = 161.2 кПа

σzg, 4 = 19 *25 + σzg,4’ = 636.2 кПа

Давление под подошвой грунта для внецентренно сжатого фундамента определяется по формуле:

pmax, min =

Nd1 = G1 + G2 + G3 + N0

G1 – вес ростверка, равный 110,8 кН;

G2 – вес свай, равный 54.2 кН;

G3 – вес грунта в объеме выделенного массива, равный 899 кН;

N0 – вертикальная нагрузка от веса здания, равная 4752 кН.

pmax = = 479 кПа

pmin = 271 кПа > 0

pm = = 375 кПа

Расчетное сопротивление грунтов в уровне подошвы условного фундамента:

R = * [1,68*1*3.19 *19 + 7,71*18,05*9 + (7,71–1)*0*18,05 + 9,58*0] = 2578.6 кПа

pmax = 375 кПа < 1,2 R = 3094.3 кПа, условие выполняется.

Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента:

Р0 = Р – σzg,4’ = 375-161.2 = 213,8 кПа.

Расчет осадки фундамента проводим в табличной форме

Номер элемен-тарного слоя, hi Тол-щина элемен-тарного слоя hi , см Коэф-т ζ Коэф-т α Дополни-тельное напря-жение в слое σzpi кПа Среднее напря- жение от собст-венного веса грунта σzgi, кПа 0,2σzgi, кПа Модуль общей дефор-мации грунта слоя Еi, кПа Осадка слоя si, мм
1,000 213,80 161,20 32,24 0,274
0,4 0,960 205,25 172,60 34,52 0,268
0,8 0,800 171,04 184,00 36,80 0,241
1,2 0,606 129,56 195,40 39,08 0,192
1,6 0,449 96,00 206,80 41,36 0,144
2,0 0,336 71,84 218,20 43,64 0,107
2,4 0,257 54,95 229,60 45,92 0,081
2,8 0,201 42,97 241,00 48,20 0,063
3,2 0,160 34,21 252,40 50,48  
3,6 0,131 28,01 263,80 52,76  
0,108 23,09 275,20 55,04  
4,4 0,091 19,46 286,60 57,32  
4,8 0,077 16,46 298,00 59,60  
5,2 0,067 14,32 309,40 61,88  
5,6 0,058 12,40 320,80 64,16  
0,051 10,90 332,20 66,44  
Общая осадка s = 1,371 мм

Согласно ТКП 45-5.01-256-2007 предельная величина осадки, для зданий с железобетонным полным каркасом составляет 8 см. таким образом ε =0,137 см ≤ ε u = 8 см.


Расчет прочности столбчатого фундамента на свайном основании

Для армирования подошвы фундамента принимаем сварную сетку заводского изготовления с Ø стержней 22 мм S500 вдоль длинной стороны и Ø стержней 16 мм S500 вдоль короткой стороны с шагом стержней 100 мм в обоих направлениях. Подколонник армируется вертикальными стержнями Ø 16 мм S500 вдоль короткой стороны и Ø 10 мм S500 вдоль длиной стороны с шагом 200 мм. Для армирования тела сваи применяются сварные каркасы с продольной арматурой Ø 10 мм S500.

Расчет ленточного фундамента на свайном основании

Полная длина сваи:

l = 0,05 + 5,42 + 1 = 6,47 м.

Согласно П19-04 к СНБ 5.01.01-99 примем диаметр сваи 400 мм, диаметр уширения в основании – 600 мм.

Несущая способность сваи по грунту:

Fdi = 1*(1*10200*0,09 + 1,2*1,0*(48*2+37*2+104*1)) = 1246,8 кН

Расчетная нагрузка Fu допускаемая на сваю вычисляется из условия

N ≤ Fu =

Fu = = 890,6 кН

Расчетная нагрузка приходящаяся на одну сваю для центрально сжатого фундамента, (принимаем максимальный шаг свай 0,9 м):

N = (912+42)*0,9 = 858,6 кН

858,6 кН < 890,6 кН – условие выполняется.

Расчет возможной осадки ленточного фундамента на свайном основании

Среднее значение угла внутреннего трения:

φII, mt = = 24,6°

Ширина подошвы условного фундамента:

by = 0,4 + 2*6,42* tg (24,6°/4) = 1,79 м

Ординаты эпюры природного давления грунта:

σzg,1 = 12*1 = 12 кПа

σzg,1’ =12+ 7*3 =33 кПа

σzg,2 = 9.5 + σzg,1’ = 52 кПа

σzg,2’ = 10*5 + σzg,2 = 102 кПа

σzg,3 = 20,1*2 + σzg,2’ = 142.2 кПа

σzg,4’ = 19*1 + σzg,3 = 161.2 кПа

σzg, 4 = 19 *25 + σzg,4’ = 636.2 кПа

Давление под подошвой грунта для центрально сжатого фундамента определяется по формуле:

p = = 606,49 кПа

Расчетное сопротивление грунтов в уровне подошвы условного фундамента:

R = * [1,68*1*1,79*19 + 7,71*9*18,05 + (7,71–1)*2,35*18,05 + 9,58*0] = 2678,32 кПа

p = 606,49 кПа < R = 2678,32 кПа.

Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента:

Р0 = Р – σzg,02 = 606,49 – 161,2 = 445,29 кПа.

Расчет осадки фундамента проводим в табличной форме

Номер элемен-тарного слоя, hi Тол-щина элемен-тарного слоя hi , см Коэф-т ζ Коэф-т α Дополни-тельное напря-жение в слое σzpi кПа Среднее напря- жение от собст-венного веса грунта σzgi, кПа 0,2σzgi, кПа Модуль общей дефор-мации грунта слоя Еi, кПа Осадка слоя si, мм
25,6 0,00 1,000 445,29 161,20 32,24 0,190
0,40 0,977 435,05 166,06 33,21 0,188
0,80 0,881 392,30 170,93 34,19 0,177
1,20 0,755 336,19 175,79 35,16 0,155
1,60 0,642 285,88 180,66 36,13 0,133
2,00 0,550 244,91 185,52 37,10 0,113
2,40 0,477 212,40 190,38 38,08 0,098
2,80 0,420 187,02 195,25 39,05 0,085
3,20 0,374 166,54 200,11 40,02 0,075
3,60 0,337 150,06 204,98 41,00 0,068
4,00 0,306 136,26 209,84 41,97 0,061
4,40 0,280 124,68 214,70 42,94 0,056
4,80 0,258 114,88 219,57 43,91 0,051
5,20 0,239 106,42 224,43 44,89 0,047
5,60 0,223 99,30 229,30 45,86 0,044
6,00 0,208 92,62 234,16 46,83 0,041
6,40 0,196 87,28 239,02 47,80 0,038
6,80 0,185 82,38 243,89 48,78 0,036
7,20 0,175 77,93 248,75 49,75 0,034
7,60 0,166 73,92 253,62 50,72 0,032
8,00 0,158 70,36 258,48 51,70 0,031
8,40 0,150 66,79 263,34 52,67 0,029
8,80 0,143 63,68 268,21 53,64 0,028
9,20 0,137 61,00 273,07 54,61 0,027
9,60 0,132 58,78 277,94 55,59 0,026
10,00 0,126 56,11 282,80 56,56  
10,40 0,122 54,33 287,66 57,53  
10,80 0,117 52,10 292,53 58,51  
11,20 0,113 50,32 297,39 59,48  
11,60 0,109 48,54 302,26 60,45  
12,00 0,106 47,20 307,12 61,42  
Общая осадка s = 1,862 мм

Согласно ТКП 45-5.01-256-2007 предельная величина осадки, для бескаркасных зданий с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования составляет 10 см. таким образом ε =0,186 см ≤ ε u = 10 см.


Расчет прочности ленточного фундамента на свайном основании

Принимаем размер уширения фундамента над сваей 0,5х0,6(h) м. Для армирования вдоль тела фундамента снизу и сверху используем 4 Ø 10 мм S500 с шагом 150 мм, в качестве поперечной арматуры используем четырехсрезные хомуты Ø 6 мм S240 с шагом 200 мм. Для армирования тела сваи применяются сварные каркасы с продольной арматурой Ø 10 мм S500.

Реконструкция фундаментов

По заданию на расстоянии 3 метров от существующего здания необходимо возвести новое. Глубина заложения новых фундаментов от уровня земли – 5 метра.

Допустимая разность заложения соседних фундаментов определяется по формуле (см. также схемы на листе 2 графической части проекта):

где L1 – расстояние между фундаментами в свету, м;

j и с – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта соответственно;

Р – среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента от расчетных нагрузок:

Таким образом:

– условие не выполняется!

Поэтому необходимо устройство разделительной стенки, в качестве которой будем использовать шпунтовый ряд. Шпунтовый ряд представляет из себя несколько вбитых в землю вплотную друг к другу профильных металлических шпунтовых свай, образующих таким образом шпунтовую стенку в грунте.

Жесткость и глубина заделки разделительной стенки определяется расчетом или конструктивными мероприятиями (устройство анкеров, подкосов, распорок c упором в предварительно возведенные конструкции нового здания и т.п.). Они должны обеспечить ограничение горизонтальных смещений в основании существующего здания.


 

Литература

1. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», С.Н. Банников и др. Минск 2011.

2. ТКП 45-5.01-67-2007 «Фундаменты плитные. Правила проектирования».

3. ТКП 45-5.01-254-2012 «Основания и фундаменты зданий и сооружений. Основные положения».

4. ТКП 45-5.01-235-2011 «Основания и фундаменты зданий и сооружений. Геотехническая реконструкция».

5. П19-04 к СНБ 5.01.01-99 – «Проектирование и устройство набивных свай с уплотненным основанием».

6. Основания и фундаменты. Берлинов М.В., Москва, «Высшая школа», 1991.





Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.205.144 (0.013 с.)