- •3. Основания и фундаменты здания
- •3.1.Привязка проектируемого здания к существующему рельефу строительной площадки.
- •3.2.Классификация грунтов.
- •3.3. Инженерно-техническое сравнение вариантов фундамента.
- •3.4. Расчёт свайного фундамента в сечении I-I.
- •3.4.1. Общие положения.
- •3.3.2.. Определение несущей способности одиночной висячей сваи.
- •3.4.3. Конструирование ростверка.
- •3.4.4. Определение размеров условного фундамента.
- •3.4.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента.
- •3.4.6. Расчёт прочности ростверка на продавливание колонной.
- •3.4.7. Расчёт прочности ростверка на продавливание угловой сваей.
- •3.4.8. Расчёт прочности ростверка на изгиб.
- •3.4.9. Расчёт прочности подколонника по нормальным сечениям.
3.4.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента.
Вычисление вероятной осадки производим методом послойного суммирования.
Вычисляем
ординаты эпюр природного давления
(вертикальные напряжения от действия
собственного веса грунта) и вспомогательной
0,2
по формуле
,
где hi – толщина i-го слоя грунта; IIi – удельный вес i-го слоя.
Точка О (на поверхности земли)
=0, 0,2 =0;
точка 1 (граница ИГЭ-2 – ИГЭ-3)
кПа;
0,2
кПа;
точка 2 (граница ИГЭ-3 – ИГЭ-4)
кПа;
0,2
кПа;
точка 3 (граница ИГЭ-4 – ИГЭ-5)
кПа;
0,2
кПа;
точка 4 (граница ИГЭ-5 – ИГЭ-6)
кПа;
0,2
кПа;
точка 5 (на уровне подошвы условного фундамента)
кПа,
0,2
кПа;
точка 0 (граница ИГЭ-6 – ИГЭ-7)
кПа;
0,2
кПа;
точка 6 (граница ИГЭ-7 – ИГЭ-8)
кПа;
0,2
кПа;
точка 6 (на подошве ИГЭ-8)
кПа;
0,2
кПа;
Определим дополнительное вертикальное давление на основание здания по подошве условного фундамента:
кПа,
где р=423 кПа – среднее давление под подошвой условного фундамента.
Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементные подслои толщиной i=0,2bf=0,2*3,69=0,75 м.
Определяем
дополнительные вертикальные нормальные
напряжения на глубине zi
от подошвы фундамента:
,
где
i
–коэффициент рассеивания напряжений
для соответствующего слоя грунта,
зависящий от формы подошвы фундамента
и соотношений
и
,
где zi
– глубина i-го элементарного слоя от
подошвы фундамента.
,
.
Результаты вычислений сведём в таблицу.
Таблица 3.3. Расчет вероятной осадки СФ-1.
№ ИГЭ |
Наименование грунта и его свойства |
Мощность слоя |
i, м |
zi, м |
i |
i |
кПа |
кПа |
Еi, кПа |
ИГЭ-6 |
Песок средней крупности, плотный, маловлажный, непросадочный |
6,7 |
0 0,75 0,75 0,75 0,4 |
0 0,75 1,5 2,25 2,65 |
0 0,407 0,813 1,22 1,44 |
1 0,96 0,8 0,606 0,553
|
153 146,9 122,4 92,7 84,6 |
150 135 108 88,7 |
36000 |
ИГЭ-7 |
Суглинок тугопластичный, непросадочный |
6,7 |
0,35 0,75 0,75 |
3,0 3,75 4,5 |
1,626 2,03 2,44 |
0,449 0,336 0,257 |
68,7 51,4 39,3 |
76,7 60,5 45,4 |
13000 |
Определяем высоту сжимаемой толщи основания z=Hc, где выполняется условие равенства =0,2 : z= Hc =3,48 м.
Определяем величину общей осадки по формуле
.
где =0,8 – безразмерный коэффициент.
Sобщ=0,8/36000*[0,75*150+0,75*135+0,75*108+0,4*88,7]+0,8/13000*[0,35*76,7+0,75*60,5]=0,012 м < Su=0,08 м, условие выполняется.
Рис 3.2. К расчету осадки свайного фундамента.
3.4.6. Расчёт прочности ростверка на продавливание колонной.
Расчёт заключается в проверке условия:
,
где N=2Npi=2*(3*407)=2442 – расчётная величина продавливающей силы, равная сумме расчётных усилий, передаваемых на сваи, расположенные с одной стороны от оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка;
Npi – расчётное усилие в сваях от нагрузок на уровне верха ростверка и равное:
кН;
bc=0,55 м, hc=0,55 м – размеры поперечного сечения колонны;
с1=0,50, с2=0,50 – расстояния от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани сваи;
1=2=1,42 при k=c1/h1= c2/h1=0,50/0,97=0,52;
h1=hр – as=1,05 – 0,08=0,97 м – рабочая высота сечения ростверка.
-
расчетное сопротивление бетона растяжению
Итак,
кН
Выполнение условия свидетельствует о том, что продавливания плитной части ростверка не произойдёт.
