Пояснительная записка
.pdf11
3.Расчет отдельностоящего фундамента на естественном основании
3.1.Определение глубины заложения подошвы фундамента
Глубина заложения подошвы монолитного отдельностоящего фунда- мента определяется с учетом назначения конструктивных особенностей со- оружения, нагрузок и воздействий на основание, а также геологических условий площадки строительства, гидрогеологических условий, глубины се- зонного промерзания и оттаивания грунтов.
В соответствии со СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство ос- нований и фундаментов зданий и сооружений» нормативная глубина сезон- ного промерзания грунта dfn определяется по формуле:
d fn = d 0 × M t
где Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном рай-
оне, Mt = 25,4;
d0 – величина (в м), зависящая от вида грунта, d0 = 0,23 м (для суглин- ков и глин);
dfn = 0,23 × 25,4 = 1,16 м
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определяется по формуле:
df = γс × k h ×dfn
где gс – коэффициент условий промерзания грунта, gс = 1,1;
kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, определяется по табл.1 СНиП, kh = 0,5;
df = 1,1× 0,5 ×1,16 = 0,64 м
С учетом конструктивных особенностей здания при наличии подвала заглубление подошвы фундамента ориентировочно назначается ниже отмет- ки пола подвала на высоту фундамента.
|
1 100 |
250 |
0,000 |
|
|
300 |
600 |
|
600 |
250 |
|
5 |
300 |
-3,800 |
|
||
600 |
|
-5,300 |
|
600 |
B |
|
|
Рис.2.1. Определение глубины заложения фундамента в здании с подвалом
12
Окончательно принимаем глубину заложения подошвы фундамента d = 5,30 м.
3.2. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения
Расчет производим для самого загруженного сечения 2-2 методом по- следовательных приближений. Расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента: N0II = 3747,18 кН
Определяем значение расчетного сопротивления на глубине заложения d = 5,30 м.
Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:
R1 |
= γ C1 ×γ C2 ×[Mγ × k z × b ×γ II + Mq × d1 ×γ II| + (Mq -1) × db ×γ II| + MC × cII ]= |
|
k |
= 1,2 ×1,0 ×[0,23×1,0 × 4,00 ×19,0 +1,94 ×1,56 ×13,6 + (1,94 -1) × 2,0 ×13,6 + 4,42 ×15,0]= 261,5 кПа
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где gС1 и gС2 – |
коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 |
|||||||
СНиП 2.02.01-83. gС1 = 1,2; gС2 = 1,0; |
|
|||||||
k – |
коэффициент, равный 1, т.к. прочностные характеристики грунта |
|||||||
(j и С) определены непосредственно испытаниями; |
|
|||||||
Мγ, Мq, МС – |
коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СНиП 2.02.01-83. |
|||||||
В зависимости от jII: Мγ = 0,23; Мq = 1,94; МС = 4,42; |
|
|||||||
kz – |
коэффициент, принимаемый при b < 10 м, kz = 1; |
|||||||
b – |
ширина подошвы фундамента, b = 4,00 м; |
|
||||||
d1 = 1,40 + 0,10 × 22,0/19,9 = 1,56 м – глубина заложения подошвы фун- |
||||||||
даментов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
db = 2,0 м – |
для глубины подвала более 2 м. |
|
||||||
gII – |
осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже |
|||||||
подошвы фундамента с учетом взвешивающего действия воды, |
||||||||
gII = gSb = 19,0 кН/м3; |
|
|
|
|
|
|||
g|II – |
то же, залегающих выше подошвы фундамента, g|II = 13,6 кН/м3; |
|||||||
сII |
– расчетное значение удельного сцепления |
грунта, залегающего |
||||||
непосредственно под подошвой фундамента, сII = 15,0 кПа. |
||||||||
R = 261,5 кПа |
|
|
|
|
|
|||
Определяем предварительно площадь подошвы фундамента по форму- |
||||||||
ле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
F = |
N0II |
= |
3747,18 |
|
= 24,1 м2 ; b = |
|
= 4,9 м |
|
|
F |
|
||||||
R - γср × d |
261,5 - 20 × |
5,3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
Принимаем b = a = 4,5 м. |
|
|||||||
Уточняем нагрузки на основание. |
|
|||||||
Вес колонны и стены подвала: Nсп=1,1x1,0x3,8x22=92,0 кН. |
||||||||
Вес грунта на уступах: |
|
|||||||
Nгр=(4,5+3,3)×0,6×0,6×9,96×2+(3,3+2,1) ×0,6×0,3×9,96×2 |
+1,0×1,7×5,0×9,96+ |
|
|
13 |
+0,5×1,7×5,0×,37+1,6×1,7×5,0+0,6×1,7×5,0×15,0=285,6 |
3 кН |
|
Вес монолитного фундамента: |
|
|
Nф=4,5×4,5×0,6+3,3×3,3×0,6+2,1×2,1×0,3=20,0 |
кН |
|
Определяем нагрузки от горизонтального давления грунта на стенку подвала. Грунт обратной засыпки – песок с φII = 30°, γII = 19,0 кН/м3.
|
= |
γН2 |
tg 2 |
(45° - |
ϕ |
) ×l = |
19,0 |
- |
30 |
= 20,6 кН |
Еа |
2 |
2 |
tg 2 (45 |
) × 6,5 |
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||
|
|
|
1 100 |
|
250 |
|
|
|
|
|
0,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 300 |
Ea |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-3,800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-5,300 |
|
|
|
|
|
|
|
4 500 |
|
|
|
|
|
Нагрузки |
NII, кН |
MII, кН·м |
ТII, кН |
|
Вес колонны и |
92,0 |
– |
|
|
стены подвала |
|
|||
|
|
|
||
Вес грунта на |
285,63 |
– |
|
|
уступах |
|
|||
|
|
|
||
Вес монолитного |
20,0 |
– |
|
|
фундамента |
|
|||
|
|
|
||
Давление грунта |
– |
26,78 |
20,6 |
|
на стенку подвала |
||||
|
|
|
||
Ветровая нагруз- |
– |
802,69 |
151,45 |
|
ка |
||||
|
|
|
||
Нагрузка на |
|
|
|
|
уровне обреза |
3747,18 |
– |
– |
|
фундамента |
|
|
|
|
Суммарная |
|
|
|
|
нагрузка на осно- |
4144,81 |
829,47 |
172,05 |
|
вание |
|
|
|
Рассчитываем R при значении b = 4,5 м:
R1 |
= γ C1 ×γ C2 ×[Mγ × k z × b ×γ II + Mq × d1 ×γ II| + (Mq -1) × db ×γ II| + MC × cII ]= |
|
k |
= 1,2 ×1,0 ×[0,23 ×1,0 × 4,50 ×19,0 +1,94 ×1,56 ×13,6 + (1,94 -1) × 2,0 ×13,6 + 4,42 ×15,0]= 264,16 кПа 1,0
Выполняем проверку давления на грунт. Среднее фактическое давле-
14
ние составит:
P = |
NII |
+ |
M |
= |
4144,81 |
+ |
829,47 |
= 204,68 ± 54,62 (кН/м2 ) £1,2R = 316,99 кН/м2 |
|
|
|
|
|||||
II |
F W |
4,5 × 4,5 |
|
4,5 × 4,5 × 4,5/6 |
|
|||
|
|
|
РII max = 259,3 кН/м2; РII min = 150,1 кН/м2.
|
|
|
PII = NII /F £ R/γn |
||
P |
= |
4144,81 |
= 204,68 кН/м2 < R/γ |
|
= 264,16/1,15 = 229,70 кН/м2 |
|
n |
||||
II |
4,5 × 4,5 |
|
|
||
|
|
|
|
Принимаем окончательные размеры подошвы фундамента b = а = 4,5 м
3.3. Расчет конечной осадки фундамента методом послойного суммирования
Определим осадку отдельностоящего фундамента в сечении 2-2 под колонну здания с подвалом. Среднее давление под подошвой РII = 204,68 кПа.
Дополнительное давление на грунт:
Р0 = РII – gII × h = 204,68 – 13,6 × 5,3 = 132,6 кПа
Грунт под подошвой разбиваем на слои hi = 0,4b = 1,8 м.
z
Ординаты эпюры природного давления грунта: σzgi = γII × h + ∑γIIi ×hi
h
Ординаты эпюры дополнительного давления на грунт: σzp = α ×P0
где a – коэффициент, определяемый по табл. 1 прил. к СНиП 2.02.01-83 в зависимости от 2z/b и l/b.
Нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия
0,2σzg = σzp.
Осадка фундамента определяется по формуле:
|
n σ |
zp,i |
×h |
i |
||
S = β ×∑ |
|
|
||||
|
Ei |
|
|
|||
|
i=1 |
|
|
|||
где b – |
безразмерный коэффициент, равный 0,8; |
|||||
σzp,i – |
среднее значение дополнительного вертикального нормального |
напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фун- дамента;
hi и Еi – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Предельная осадка для здания с монолитным каркасом по СП 50-101- 2004 Su = 15 см.
15
Расчёт осадки фундамента методом послойного суммирования
Глубина заложения фундамента (м) d = |
3,5 |
|
|
|
|
||
Ширина фундамента (м) b = |
|
4,5 |
|
Среднее давление под подошвой фундамента (кПа) pII = |
|
132,6 |
|
Длина фундамента* (м) l = |
|
4,5 |
|
Уд. вес грунта выше подошвы фундамента (кН/м3) γII' = |
|
13,6 |
|
|
|
|
η=l/b = 1 |
|
|
||
*Для ленточного фундамента длину принять l=10b |
|
|
|
|
|
|
Осадка фундамента |
27,9 |
мм |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
σzp<0,2σ |
zg |
|
|
|
№ |
γII |
Eo |
hi |
z |
σzg |
ξ=2z/b |
α |
σzp=αPo |
|
σzpi |
0,2σzg |
si |
точки |
кН/м3 |
Мпа |
м |
м |
кПа |
|
|
кПа |
|
кПа |
кПа |
мм |
0 |
|
|
|
0 |
47,60 |
0 |
1,000 |
85,00 |
|
|
9,52 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
84,76 |
|
3,814 |
1 |
|
|
|
0,45 |
56,15 |
0,20 |
0,994 |
84,52 |
|
|
11,23 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
83,07 |
|
3,738 |
2 |
|
|
|
0,90 |
64,70 |
0,40 |
0,960 |
81,63 |
|
|
12,94 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
78,71 |
|
3,542 |
3 |
|
|
|
1,35 |
73,25 |
0,60 |
0,892 |
75,78 |
|
|
14,65 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
71,88 |
|
3,235 |
4 |
|
|
|
1,80 |
81,80 |
0,80 |
0,800 |
67,98 |
|
|
16,36 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
63,78 |
|
2,870 |
5 |
|
|
|
2,25 |
90,35 |
1,00 |
0,701 |
59,58 |
|
|
18,07 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
55,56 |
|
2,500 |
6 |
|
|
|
2,70 |
98,90 |
1,20 |
0,606 |
51,55 |
|
|
19,78 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
47,96 |
|
2,158 |
7 |
|
|
|
3,15 |
107,45 |
1,40 |
0,522 |
44,37 |
|
|
21,49 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
41,28 |
|
1,858 |
8 |
|
|
|
3,60 |
116,00 |
1,60 |
0,449 |
38,19 |
|
|
23,20 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
35,57 |
|
1,601 |
9 |
|
|
|
4,05 |
124,55 |
1,80 |
0,388 |
32,95 |
|
|
24,91 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
30,76 |
|
1,384 |
10 |
|
|
|
4,50 |
133,10 |
2,00 |
0,336 |
28,57 |
|
|
26,62 |
|
|
19 |
8 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
26,73 |
|
1,203 |
11 |
|
|
|
4,95 |
141,65 |
2,20 |
0,293 |
24,90 |
|
|
28,33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,45 |
|
|
Полная осадка фундамента под колонну в сечении 2-2 по расчету
S = 2,9 см < Su / γn = 15 / 1,15 = 13,0 см.
600 |
γII=15,0 |
|
|
|
|
|
100 |
γII=17,2 |
|
Супесь |
|
|
|
|
|
пластичная |
|
|
||
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
γII=8,37 |
|
|
|
|
|
000 |
|
Песок |
|
|
|
|
γII=9,96 |
средней кр упности |
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
47,60 |
|
85,00 |
|
|
|
|
56,15 |
|
84,52 |
|
|
= 450 |
|
64,70 |
|
81,63 |
|
|
73,25 |
|
75,78 |
||
|
|
hi |
81,80 |
|
67,98 |
|
|
|
|
|
|||
950 |
|
|
90,35 |
|
59,58 |
|
|
|
98,90 |
|
51,55 |
||
4 |
|
|
|
|||
|
107,45 |
|
44,37 |
|||
|
|
|
||||
|
116,00 |
|
38,19 |
|
||
|
124,55 |
|
32,95 |
|
||
|
133,10 |
|
|
28,57 |
|
|
|
141,65 |
|
|
24,90 |
НГСТ |
|
|
σzg |
|
|
|
σzp |
|
|
γII=19,0 |
Су глинок полу тверд ый |
|
|||
|
E=8 МПа |
|
||||
|
|
|
|
γII =19 ,5 Су глинок полу тверд ый
16
3.4. Проектирование фундамента на песчаной подушке
Задачей настоящего расчета является определение размеров песчаной подушки под фундамент колонны сооружения, обрезу которого соответству- ет расчетная нагрузка N0II = 3747,18 кН.
В естественном состоянии под подошвой фундамента залегает сугли- нок полутвердый с γ = 19,0 кН/м3, φ = 12°, с = 15 кПа, Е = 8,0 МПа.
Материал подушки: крупнозернистый песок с γ = 20,0 кН/м3, φ = 36°,
с = 1 кПа, Е = 40,0 МПа.
Принятые размеры фундамента 4,5 × 4,5 м достаточно велики, размеры подошвы можно уменьшить путем использования песчаной подушки.
Примем размеры подошвы 2,5 × 2,5 м:
R1 |
= γ C1 ×γ C2 ×[Mγ × k z × b ×γ II + Mq ×d1 ×γ II| + (Mq -1) ×db ×γ II| + MC ×cII ]= |
|
k |
= 1,4 ×1,0 ×[1,81×1,0 × 2,50 ×19,0 + 8,25×1,57 ×12,90 + (8,25 -1) × 2,0 ×12,90 + 9,98×1,0] = 693,85 кПа
|
1,0 |
|
|
|
|
pII |
= |
N0 II |
+ γ mt d = |
3747,18 |
+ 20 × 5,3 = 705,55 кПа |
A |
|
||||
|
|
2,5 × 2,5 |
|
σgo = γIIh = 20 · 5,3 = 106 кПа; р0 = рII – σgo = 705,55 – 106 = 599,55 кПа.
Высота песчаной подушки определяется из условия, чтобы полное дав- ление у основания песчаной подушки σzp + σzg не превышало расчетного со- противления подстилающего слоя грунта Rz.
Высота песчаной подушки определяется последовательным приближе- нием с проверкой условия σzp + σzg ≤ Rz.
Принимаем песчаную подушку толщиной 2,5 м.
σzp + σzg = 201,45 + 156,00 = 357,45 кПа
Az = |
N0II |
= |
3747,18 |
= 10,48 м2 ; bz = |
|
= |
|
= 3,24 м |
|
Az |
10,48 |
||||||||
|
|
||||||||
|
σzp |
357,45 |
|
|
|
|
|
R1 |
= γ C1 ×γ C2 ×[Mγ × k z × b ×γ II + Mq ×d1 ×γ II| + (Mq -1) ×db ×γ II| + MC ×cII ]= |
|
k |
= 1,2 ×1,0 ×[0,23×1,0 ×3,24 ×19,05 +1,94 × 4,04 ×15,64 + (1,94 -1) × 2,0 ×15,64 + 4,42 ×15,0] = 372,16 кПа 1,0
σzp + σzg = 357,45 кПа < Rz = 372,16 кПа – условие соблюдается.
ξ |
z, м |
α |
σzp, кПа |
σzg, кПа |
0 |
0 |
1 |
599,55 |
106 |
0,4 |
0,5 |
0,96 |
575,568 |
116 |
0,8 |
1 |
0,8 |
479,64 |
126 |
1,2 |
1,5 |
0,606 |
363,327 |
136 |
1,6 |
2 |
0,449 |
269,198 |
146 |
2 |
2,5 |
0,336 |
201,449 |
156 |
2,4 |
3 |
0,257 |
154,084 |
165,5 |
2,8 |
3,5 |
0,201 |
120,51 |
175 |
17
Осадка фундамента на песчаной подушке может быть подсчитана ме- тодом суммирования.
Расчёт осадки фундамента методом послойного суммирования
Глубина заложения фундамента (м) d = |
3,5 |
|
|
|
|
||
Ширина фундамента (м) b = |
|
2,5 |
|
Среднее давление под подошвой фундамента (кПа) pII = |
|
705,55 |
|
Длина фундамента* (м) l = |
|
2,5 |
|
Уд. вес грунта выше подошвы фундамента (кН/м3) γII' = |
|
15,64 |
|
|
|
|
η=l/b = 1 |
|
|
||
*Для ленточного фундамента длину принять l=10b |
|
|
|
|
|
|
Осадка фундамента |
64,6 |
мм |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
σzp<0,2σ |
zg |
|
|
|
№ |
γII |
Eo |
hi |
z |
σzg |
ξ=2z/b |
α |
σzp=αPo |
|
σzpi |
0,2σzg |
si |
точки |
кН/м3 |
Мпа |
м |
м |
кПа |
|
|
кПа |
|
кПа |
кПа |
мм |
0 |
|
|
|
0 |
54,74 |
0 |
1,000 |
650,81 |
|
|
10,95 |
|
|
20 |
40 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
637,92 |
|
6,379 |
1 |
|
|
|
0,50 |
64,74 |
0,40 |
0,960 |
625,04 |
|
|
12,95 |
|
|
20 |
40 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
572,75 |
|
5,728 |
2 |
|
|
|
1,00 |
74,74 |
0,80 |
0,800 |
520,47 |
|
|
14,95 |
|
|
20 |
40 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
457,57 |
|
4,576 |
3 |
|
|
|
1,50 |
84,74 |
1,20 |
0,606 |
394,68 |
|
|
16,95 |
|
|
20 |
40 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
343,53 |
|
3,435 |
4 |
|
|
|
2,00 |
94,74 |
1,60 |
0,449 |
292,37 |
|
|
18,95 |
|
|
20 |
40 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
255,56 |
|
2,556 |
5 |
|
|
|
2,50 |
104,74 |
2,00 |
0,336 |
218,74 |
|
|
20,95 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
192,93 |
|
9,647 |
6 |
|
|
|
3,00 |
114,24 |
2,40 |
0,257 |
167,12 |
|
|
22,85 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
148,88 |
|
7,444 |
7 |
|
|
|
3,50 |
123,74 |
2,80 |
0,201 |
130,64 |
|
|
24,75 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
117,49 |
|
5,875 |
8 |
|
|
|
4,00 |
133,24 |
3,20 |
0,160 |
104,34 |
|
|
26,65 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
94,65 |
|
4,732 |
9 |
|
|
|
4,50 |
142,74 |
3,60 |
0,131 |
84,95 |
|
|
28,55 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
77,65 |
|
3,882 |
10 |
|
|
|
5,00 |
152,24 |
4,00 |
0,108 |
70,34 |
|
|
30,45 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
64,72 |
|
3,236 |
11 |
|
|
|
5,50 |
161,74 |
4,40 |
0,091 |
59,10 |
|
|
32,35 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
54,70 |
|
2,735 |
12 |
|
|
|
6,00 |
171,24 |
4,80 |
0,077 |
50,30 |
|
|
34,25 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
46,80 |
|
2,340 |
13 |
|
|
|
6,50 |
180,74 |
5,20 |
0,067 |
43,30 |
|
|
36,15 |
|
|
19 |
8 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
40,46 |
|
2,023 |
14 |
|
|
|
7,00 |
190,24 |
5,60 |
0,058 |
37,63 |
|
|
38,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,82 |
|
|
Полная осадка фундамента под колонну в сечении 2-2 по расчету
S = 2,9 см < Su / γn = 15 / 1,15 = 13,0 см.
Определяем ширину песчаной подушки. Принимаем угол α = 30°: bп = b + 2hп × tg30° = 2,5 + 2 × 2,5× tg30° = 5,4 м.
18
600 |
γII =15 ,0 кН/ м 3 |
|
|
|
|
|
100 |
γII =17 ,2 кН/ м 3 |
Супесь |
|
|
|
|
|
пластичная |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
γII=8,37 кН/м 3 |
|
|
|
|
|
|
Пе со к |
|
|
|
|
|
000 |
средней крупности 450 |
250 |
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|
|
2 |
γII=9,96 кН/м 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
650,81 |
|
|
450 |
|
|
|
625,04 |
500 |
|
|
|
|
|
520,47 |
Крупнозернистый |
|
|
394,68 |
|||
|
песок |
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
γII=20,0 кН/м 3 |
|
|
292,371 |
||
|
E=4 0 МПа |
|
218,74 |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
5 400 |
167,124 |
|
||
|
|
|
130,64 |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
104, 34 |
|
|
|
|
|
|
84,95 |
|
|
|
|
|
|
70,34 |
|
|
|
|
|
59,10 |
|
|
|
|
|
|
50,30 |
|
|
|
|
|
|
37,63 |
НГСТ |
|
|
γII=19,0 кН/м |
3 |
|
|
|
|
|
E=8МПа |
Суглино к пол утвердый |
σzp |
|||
|
|
|
|
|||
|
γII =19 ,5 кН/ м3Суглино к пол утвердый |
|
|
19
3.5. Расчет свайного фундамента в сечении 2-2. Определение несущей способности сваи
Глубина заложения ростверка dр определяется в зависимости от геоло- гических и гидрогеологических условий площадки строительства и глубины сезонного промерзания грунта:
dfn = 0,23 × 25,4 = 1,16 м; df = γс × kh × dfn = 1,1× 0,5 ×1,62 = 0,64 м
С учетом конструктивных особенностей здания при наличии подвала заглубление подошвы фундамента ориентировочно назначается ниже отмет- ки пола подвала на высоту фундамента.
Окончательно принимаем глубину заложения подошвы ростверка d = 5,30 м.
По геологическим условиям свая висячая. Нижний конец сваи заглуб- ляется в суглинок полутвердый на 0,5 м. От низа подошвы ростверка до слоя суглинка полутвердого 7,5 м. Заделку сваи в ростверк принимаем 0,3 м. Дли- на свай должна быть не менее:
lc = 7,5 + 0,2 + 0,3 = 8,0 м.
600 |
γII=15,0 кН/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
γ =17,2 кН/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
Су песь |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
пластичная |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
5,70= |
7,70 |
|
|
|
|
γII=8 ,37 к Н/м3 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
000 |
Песок |
|
300 |
300 |
|
Z1 |
=Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
средней кру пности |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
γII=9 ,96 к Н/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
006 |
|
|
|
Z3= 9,70 |
11,45=Z4 |
|
||
|
|
|
|
900 |
900 |
300 |
12,30 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 200 |
|
|
|
|
|
|
γ =1 9,0 к Н/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
Z5 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E=8МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сугл инок полутвердый |
|
|
7 500 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
γII=19,5 кН/м3Су глинок полу тверд ый |
|
|
|
|
20
Выбираем сваи сплошные квадратного сечения марки с 80.30-8. Сваи с ненапрягаемой арматурой из бетона класса В25, марки по морозостойкости F150, марки по водонепроницаемости W6, Vсв = 0,73 м3, вес 1,825 тс, армату-
ра 4 8 А-400, А = 0,30 × 0,30 = 0,09 м2, u = 0,30 × 4 = 1,2 м.
Определяем несущую способность одной сваи.
Несущую способность Fd, кН (тс), висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует опреде- лять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под ниж- ним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле СНиП 2.02.03-85:
Fd = γ c (γ cR RA + u∑γ cf fi hi ),
где γс – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γс = 1,0; R – расчетное сопротивление грунта сваи под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. 1 СНиП 2.02.03-85 R = 5920,4 кПа;
А – площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площадки попе- речного сечения сваи брутто А = 0,09 м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, u = 1,2 м;
fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверх- ности сваи, кПа, принимаемое по табл. 2 СНиП 2.02.03-85;
γсR, γсf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа по- гружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 СНиП.
Грунт |
IL |
|
|
Zi, м |
|
|
fi, кН/м2 |
li, м |
fili, кН/м |
||
Суглинок |
0,29 |
|
|
5,70 |
|
|
42,4 |
2,0 |
84,8 |
||
ИГЭ-4 |
|
|
|
7,70 |
|
|
45,5 |
2,0 |
91,0 |
||
|
|
|
|
9,70 |
|
|
47,6 |
2,0 |
95,2 |
||
|
|
|
11,45 |
|
|
49,4 |
1,5 |
74,1 |
|||
Суглинок |
0,17 |
|
|
12,3 |
|
|
68,2 |
0,2 |
13,6 |
||
ИГЭ-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σfili = |
358,7 |
Fd = γ c (γ cR RA + u∑γ cf |
fi hi ) =1,0 × (1,0 ×5920,4 × 0,09 +1,2 ×1,0 ×358,7) = 963,28 кН |
||||||||||
Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Fd |
963,28 |
|
|
|
||
|
|
|
N = |
|
|
= |
|
|
= 688,06 кН |
|
|
|
|
|
|
γ k |
1,4 |
|
|
|
Расчетное сопротивление сваи по материалу:
P = ϕ (Rb A + Rs As ) = 1,0 × (9,2 ×1000 × 0,09 + 365 ×1000 × 0,001608) =1414,92 кН > 688,06 кН
где Rпр – призменная прочность бетона на сжатие, Rпр = 0,8 × 11,5 = 9,2 МПа; As – площадь сечения арматуры, As = 16,08 см2; Rs – прочность арматуры класса А400 на сжатие, Rs = 365 МПа.