Проектирование фундаментов трехэтажного двухпролётного производственного здания с пристроем, страница 8

g_cr - коэффициент условий работы грунта под острием сваи,

g_cf - коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности для забивных свай принимаются равными 1.

Тогда формула расчета несущей способности будет иметь вид:

F_d = R·A+u·åf_i·h_i

Площадь поперечного сечения сваи А = 0,3² = 0,09 м².

Периметр сечения сваи u = 4·0,3 = 1,2м.

R = 275тс/м²

h1 = 1,96 м. Z1 = 2,28м. f1 = 2.4904 тс/м²

h2 = 1,4 м. Z2 = 3,96м. f2 = 3.0208 тс/м²

h3 = 1,4 м. Z3 = 5.36м. f3 = 3.302 тс/м²

h4 = 1,38 м. Z4 = 6.75м. f4 = 3.505 тс/м².

h5 = 1,38 м. Z5 = 8,13м. f5 = 3.6384 тс/м²

h6 = 1,38 м. Z6 = 9,51м. f6 = 3.728 тс/м².

F_d = 275·0,09 + 1,2·(2,4904·1,96+3,0208·1,4+3,302·1,4+3,505·1,38 +3,638·1,38 +3,728·1,38) = 59,23 тс

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю:

N=Р=F_d /g_К = 59,23 /1,4 = 42,31 тс.

4.5Определение количества. Конструирование ростверка.

Для определения количества свай, во внецентренном нагружении, используем формулу:

 ,где

g_ср- средняя плотность = 2т/м²

g_с- коэффициент перегрузки =1,4

a = 3×d – d сторона сечения сваи

Принимаем свайный куст из 5 свай марки С 9 – 30

Размеры и форма ростверка зависят от особенностей наземной конструкции, условий нагружения, числа и размещения свай, призмы продавливания под 45%.

 Схема ростверка (размер подошвы 1,88 х 1,88 м).

Ø  Вес ростверка: N_P = V_P·g_б

 V_P = 1,88·1,88·0,6 + 0,8●0,8●0,7 – 0,202 = 2,36 м³

 N_P = 2,36·2,4 = 5,68 т.

Ø  Вес грунт: N_гр = V_гр ·g_гр

 V_гр = 1,88·1,88·1,3 – 2,36 = 2,23 м³

 N_гр = 2,23·2,0 = 4,47 т.

Ø  Вес сваи:

 N_СВ = 3,728 т.

 V_СВ = 0,82 м²

4.6 Учет внецентренного нагружения.

Эксцентриситет приложения нагрузки определяется по формуле:

е = (М_0I+Т_I·d)/(N_I+N_р+,гр)

е = (20,1+2,7·1,3)/(201+5,268+4,47) = 0,112м.> l/30 = 0,03м. – внецентренное нагружение

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

N_max,min= (N_I+N_гр+N_р)/n±(M_х·y)/åy_i² ,где

 n - число свай,

у - расстояние от главной оси фундамента до оси сваи, для которой определяется нагрузка

 у_i- расстояние от оси фундамента до оси каждой сваи

N_max,min= (201+5,68+4,47) / 5 ± (20,1·0,636)/(0,636²·4) = 42,23 ± 7,9 тс,

Nmax = 49,32 тс, Nmin = 35,14 тс

Проверяем условие:

Nmax < 1,2Nдоп

Nmax = 49,32 < Nдоп= 50,77

Nmin > 0

 Условие выполняется. Следовательно, принимаем 5 свай в кусте

4.7 Расчет свайного фундамента по деформациям.

1) Определяем границы условного фундамента:

, где

φ – угол внутреннего трения сцепления

α

 2) Среднее фактическое давление на грунт под подошвой условного фундамента.

≤ R

Ø  Объём условного массива:

Vy. = 3,06·3,06·10,2 – (Vр+n·Vсв) = 89.05 м³

Ø  Вес условного массива:

Nу. = Vу.·γгр.ср , где

γгр.ср – средневзвешенное значение объемного веса грунта.

Nгр. = 89.05·1.51 = 134.66 тс

 Р_Il = (201+134.66+2.36+5·3.728) / 3.06·3.06 = 38.09т/м²

2) Находим несущую способность грунта основания:

При f = 14°:

 M_g= 0,29; M_q= 2,17; M_c= 4,69 - коэффициенты (табл. 4 /1/) для глины.

g= g_ф = 1,51 т/м³ .

R = 0.29·3,06·0,92 + 2.17·10.2·1,51+ 4.69·3,7 = 51.6 т/м²

Проверяем условие: R = 51.6 > P = 38.09 – условие выполняется.

4.8 Расчет осадки методом послойного элементарного суммирования.

Расчет производится по II предельному состоянию.

 Расчет осадки свайного фундамента производится по формуле:

S - осадка совокупности слоев,

b = 0,8 - коэффициент,

s_zрiср - среднее значение дополнительных вертикальных нормальных напряжений в рассматриваемом i-ом слое грунта,

Е_i - модуль деформации i-го слоя грунта,

h_i - высота i-ого слоя.

h_i = 0,2×b = 0,3 × 3,06 = 0,918 м » 0,9 м. – максимальная толщина i-го слоя грунта.

Дополнительное давление по подошве условного фундамента:

 P_o = P_ср - s _Zgo = 38.09 – 1.51·9.44 = 23.83т/м²

Суммирование производим до глубины, на которой выполняется условие:

 _maxs_zp ≥ 0,2·s_zg