Расчет фундаментов производственного одноэтажного здания, страница 6

№ уч-ка                           Z,м                   h ,м                    JL                 fi,т/м2

1                                    2,2                       2,2                    0,67                0,876

2                                    6,4                       4,2                    0,67                1,13

3                                 12,41                     6,01                   0,67                1,24

4                                 13,79                     1,38                  0,78                 6,2

Fd=1*(1*384,5*0,09+1,2*(2*0,876+2·1,13+1,62*1,24+1,38*6,2))=52,1  тс.

С  учетом  коэффициента  запаса 1,4  несущая  способность  сваи  составит Р2=52,1/1,4=37,21 тс.Число  свай  в  кусте n2=1,4·132/52,1=3,54 сваи.

Уточняем  число  свай  по  формуле:

n=(gc*N1*1,2)/(Fd1-gc*a2*gmt*dp),

где  gс=1,4 , а=1,5*0,3=0,45 м, gmt=2 т/м3 - средний  удельный  вес  ростверка  и  грунта,dp=1,2 м- глубина  заложения  ростверка.

n=(1,4*132*1,2)/(52,1-1,4*0,452*2*1,2)=4 сваи-принимаем  свайный  куст  из  четырех  свай.

5.Конструирование  ростверка.

Размеры  и  форма  ростверка  зависят  от  особенностей  наземной  конструкции,  условий  нагружения,  числа  и  размещения  свай.

Схема  ростверка

6.Учет  внецентренного  нагружения.

Эксцентриситет  приложения  нагрузки  определяется  по  формуле :

е=(М11*dp)/(N1+Nрост,гр).

Объём  ростверка : Vp=1,23+0,6*(0,6*2,1+(2,1+0,6)/2*1,5)=3,7 м3,его  вес : Np=9,25 тс.

Объём  грунта  над  ростверком : Vгр=(0,6*2,1+(2,1+0,6)/2*1,5)*1,8-3,7=2,213 м3, его  вес: Nгр=4,094 тс. Тогда

е=(5.1+1,56*1,2)/(132+9,25+4,094)=0,048 м.

Считаем  фундамент центрально -нагруженным  .

7.Определение  осадок методом послойного элементарного суммирования.

Расчет  производится  по  формуле :

S=Sb*(szi*hi)/Ei,

 где S- осадка  совокупности  слоев, b=0,8 - коэффициент, Еi - модуль  упругости  слоя  грунта,szi  - среднее напряжение  в  слое,  hi - высота  слоя. Cуммирование  производим  до  глубины,  на  которой  выполняется  условие :

maxszp=0,2*szg

Напряжения  в  грунте  от  его  веса   определяются  по  формуле szg=ågi*Hi :

szg0=1,55·0,93+5,11·1,82+0,78·0,99+1,64·0,99=13,14 т/м2,

Напряжения от  фундамента определяются по  формуле  szp=a*P0,  где a  принимается  по  таблице 1 приложения 2 [1], Р0=Р - szg0 =141,5/2,872=

=17,21 т/м2.

Составлена  таблица  и  построены  графики  напряжений (cм.рис  ).

8.Учет  морозного  пучения.

Расчет для незавершенного строительства.

Глубина промерзания  dfn= 2.03м. Пазухи  котлована засыпаны, каркас здания не смонтирован. Объем ростверка : v=0.93+1.5х1.5х0.3=1.4м3, его вес N=3.51тс.

Вес 4-х свай C7-30   N=0.3х0.3х7х4х2.5=6.3тс. Объем грунта : 1.5х1.5х1.2-1.4=1.3м3. Вес уплотненного грунта g=1.6 т/м3, N=1.3х1.6=2.08 тс.Для устранения нормальных сил морозного пучения под подошвой ростверка  в  сильно пучинистом грунте –супеси  с JL=0.67  под подошвой ростверка предусмотрен зазор 0.2 м. Тогда

 Afh = (0.9+0.9)х2х0.9+(1.5+1.5)х2х0.3+0.63х(0.3+0.3)х2х4=8.06м2,

Из них  в насыпном грунте  пазух ростверка  5.4 м2,для него  tfh =10 т/м2-значение удельной  расчетной  касательной  силы  пучения ,  определяется  по  таблице  2.41 [2], в супеси  вокруг свай 3.02м .

 Afh- площадь  боковой  поверхности  фундамента,  находящейся  в  пределах  расчетной  глубины  сезонного  промерзания  грунтов,

Frf - расчетное  значение  силы, удерживающей  фундамент  от  выпучивания за  счет  трения  его  о  талый  грунт,  определяется  по  формуле :

Frf=åRfj*Afg,=0.98х(0.3+0.3)х2х2х4+1.21х(0.3+0.3)х2х2х4+1.246х(0.3+0.3)х2х0.79х4+6.104х(0.3+0.3)х2х1.38х4=66.18тс- сила анкеровки.

где Rfj- расчетное  сопротивление  талых  грунтов  сдвигу  по  боковой  поверхности,  принятое  по  таблице  2 [3] ,  Аfj- площадь  вертикальной  поверхности  сдвига  в  слое  грунта  ниже  расчетной  глубины  промерзания.

Сила анкеровки с  учетом  коэффициента запаса 1.4 Frf=47,3тс.

10х8.06-2.08-3.51-6.3=68.71тс> 47,3тс.

Условие не выполняется,  поэтому  на период незавершенного строительства  требуется дополнительная расчетная  пригрузка на  фундамент не менее 21,4 тс или меры по утеплению грунтов вокруг  фундаментов для недопущения  или  уменьшения глубины промерзания грунтов. Для завершенного строительства  расчет  сил  морозного пучения не требуется , т.к. здание отапливаемое, а фундамент внутренний.