3.4.1.2.1. Расчет свайного фундамента по деформациям

Рис. 3.4.1.9 Расчётная схема сконструированного свайного фундамента

Сечение сваи: 300×300 мм; ∑F_vo2=1349,03 кН; γ_ср = 20 кН

1. Определение подошвы фундамента:

B = 3/2∙d + 3/2∙d+3∙d =3/2∙0,3 + 3/2∙0,3+3∙0,3 =1,8 м

2. Определение давления под подошвой фундамента от веса здания:

Р₀₂ == =1069,46 кПа

G_Ф.ГР = 1 п.м. ∙ B ∙ D ∙ γ_ср =1 п.м. ∙ 1,8 ∙ 16,00 ∙ 20 =576,00 кН

3.4.1.2.2 Расчет деформаций условного фундамента методом послойного суммирования

Рис. 3.4.1.10 Схема эпюр напряжений в грунте

∑F_vo2=1349,03 кН; γ_ср = 20 кН/м3

γ₁=17,46 кН/м³; γ₂= 18,83 кН/м³; Е₁=18000 МПа; Е₂=16000 МПа

Таблица 3.4.1.4

Расчет осадки в табличной форме

z, м	hi, м	ξ	α	ZP, FL, кПа	ZP, i, кПа	ZP, iср, кПа	ZG, i, кПа	0,5ZG, i,, кПа	Zγ, FL, кПа	Zγ, i, кПа	Zγ, iср, кПа	Ei, кПа	Si, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0 0,72 1,44 2,16 2,88 3,60 4,32 5,04 5,76	0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72	0 0,8 1,6 2,4 3,2 4 4,8 5,6 6,4	1 0,881 0,642 0,477 0,374 0,306 0,258 0,223 0,196	1069,46	1069,46 924,75 673,88 510,13 399,98 327,25 275,92 238,49 187,15	997,10 799,31 592,00 455,05 363,61 301,58 257,20 212,82	290,64 304,20 317,76 331,32 344,88 358,44 372,00 385,56 399,12	145,32 152,10 158,88 165,66 172,44 179,22 186,00 192,78 199,56	290,64	290,64 256,05 186,59 138,63 108,70 88,93 74,98 64,81 50,86	273,34 221,32 162,61 123,66 98,81 81,96 69,89 57,83	16000	2,60 2,08 1,54 1,19 0,95 0,79 0,67 0,56

1. Определяем дополнительное давление от веса здания под подошвой фундамента (на уровне fl):

G_Ф.ГР =1 п.м. ∙ 1,8 ∙ 16,00 ∙ 20 =576,00 кН

_ZP,FL = P₀₂ = ==1069,46 кПа

2. Определим вертикальное напряжение от собственного веса грунта основания на уровне подошвы фундамента:

_{ZG, 0}= γ_II^I ∙d=18,14∙16,00=290,64 кПа

Осреднённое расчётное значение веса грунта залегающего выше подошвы фундамента составит:

γ_II^I ===18,14 кН/м³

3.Определяем дополнительные напряжения от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта на уровне подошвы фундамента:

_zγ,FL=_zG,FL=290,64 кПа

4.Разбиваем условно основание на слои толщиной:

z=0,4 ∙ b=0,4 ∙ 1,8=0,72 м

5.Определяем вертикальные напряжения от внешней нагрузки в заданных точках:

_ZP,i = α_i ∙ _ZP,FL,

где α_i – коэффициент , зависящий от отношений , принимаемый по табл.5.8 СП 22.13330.2016.

_ZP,1=α_1∙_ZP,FL=1∙1069,46 =1069,46 кПа

_ZP,2=α₂∙_ZP,FL =0,881∙1069,46 =924,75 кПа

_ZP,3=α₃∙_ZP,FL =0,642∙1069,46 =673,88 кПа

_ZP,4=α₄∙_ZP,FL =0,477∙1069,46=510,13 кПа

_ZP,5=α₅∙_ZP,FL =0,374∙1069,46=399,98 кПа

_ZP,6=α₆∙_ZP,FL =0,306∙1069,46=327,25 кПа

_ZP,7=α₇∙_ZP,FL =0,258∙1069,46=275,92 кПа

_ZP,8=α₈∙_ZP,FL =0,223∙1069,46=238,49 кПа

_ZP,9=α₉∙_ZP,FL =0,196∙1069,46=187,15 кПа

6.Определяем вертикальные напряжения от собственного веса выше расположенных слоёв грунта при их горизонтальном напластовании:

_ZG=,

где n-число слоев грунта в пределах глубины z;

- удельный вес грунта i –ого слоя высотой ;

_{ZG, 1}=_ZG,FL +γ_II∙h₁=290,64+18,83∙0,72=304,20 кПа

_{ZG, 2}=_{ZG, 1}+ γ_II ∙h₂=304,20 +18,83∙0,72=317,76 кПа

_{ZG, 3}=_{ZG, 2}+ γ_II ∙h₃=317,76 +18,83∙0,72=331,32 кПа

_{ZG, 4}=_{ZG, 3}+ γ_II ∙h₄=331,32 +18,83∙0,72=344,88 кПа

_{ZG, 5}=_ZG,4+ γ_II ∙h₅=344,88 +18,83∙0,72=358,44 кПа

_{ZG, 6}=_{ZG, 5}+ γ_II ∙h₆=358,44+18,83∙0,72=372,00 кПа

_{ZG, 7}=_ZG,6+ γ_II ∙h₇=372,00+18,83∙0,72=385,56 кПа

_{ZG, 8}=_ZG,7+ γ_II ∙h₈=385,56+18,83∙0,72=399,12 кПа

7.Определяем вертикальные напряжения от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта в заданных точках:

_zγ,i = α_i ∙ _ZG,FL

_zγ,FL =_ZG,FL

_Zγ_,1=_Zγ_,0∙α₁=290,64∙1=290,64 кПа

_Zγ_,2=_Zγ_,0∙α₂=290,64∙0,881=256,05 кПа

_Zγ_,3=_Zγ_,0∙α₃=290,64∙0,642=186,59 кПа

_Zγ_,4=_Zγ_,0∙α₄=290,64∙0,477=138,63 кПа

_Zγ_,5=_Zγ_,0∙α₅=290,64∙0,374=108,70 кПа

_Zγ_,6=_Zγ_,0∙α₆=290,64∙0,306=88,93 кПа

_Zγ_,7=_Zγ_,0∙α₇=290,64∙0,258=74,98 кПа

_Zγ_,8=_Zγ_,0∙α₈=272,96∙0,223=64,81 кПа

_Zγ_,9=_Zγ_,0∙α₉=272,96∙0,196=50,86 кПа

8.Вычисляем осадки Si основания в i-х слоях под подошвой фундамента:

Si=β∙∑,

где β- коэффициент, принимаемый 0,8 независимо от вида грунта;

n- количество элементарных слоев;

- модуль деформации грунта i- ого слоя.

S_0-1=0,8∙∙0,72=0,0260 м

S_1-2=0,8∙∙0,72=0,0208 м

S_2-3=0,8∙∙0,72=0,0154 м

S_3-4=0,8∙∙0,72=0,0119 м

S_4-5=0,8∙∙0,72=0,0095 м

S_5-6=0,8∙∙0,72=0,0079 м

S_6-7=0,8∙∙0,72=0,0067 м

S_7-8=0,8∙∙0,72=0,0056 м

Проверяем условие:

∑S_общ=10,38 см ≤ S_u = 12 см

Условие выполнено.