Расчет и проектирование фундаментов на естественном основании. Определение ширины подошвы, страница 4

F_u  - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления 

l′=l-2e_b; ξ_γ, ξ_g, ξ_c – коэффициенты формы фундамента   C_I=24,33 кПа

- для первого сочетания:

l′=4,8 - 2·884,5  =4,15 м. , т.к. η= l′/b=4,15/3,6=1,15

2738,94   

ξ_γ1=1-0,25/η=1-0,25/1,15=0,783

γ₁ = 18,5·3,2+ 19,5·1,88  =18,87 кН/м³

5,08                                                                                                                                                                                                                 

γ′₁=0,95·18,5=17,58 кН/м³

ξ_g=1+1,5/1,15=2,3

ξ_c=1+0,3/1,15=1,26

N_γ =1,538; N_g=5,065; N_c=12,144

F_u=4,15·3,6(1,538·0,783·4,15·18,87+5,065·2,3·17,58·2,15+12,144·1,26·24,33)

F_u=13549,17 кН

2738,94<13549,17·0,9/1,15=10603,7

Условие выполняется – сдвига не происходит.

- для второго сочетания:

l′=4,8 - 2·1197,31 =3,4 м. η=1, т.к. η= l′/b=3,4/3,6=0,46

1712,24

ξ_γ1=1-0,25/η=1-0,25/1=0,75

γ₁ = 18,5·3,2+ 19,5·1,88  =18,87 кН/м³

5,08                                                                                                                                                                                                                 

γ′₁=0,95·18,5=17,58 кН/м³

ξ_g=1+1,5/1=2,5

ξ_c=1+0,3/1=1,3

N_γ =2,195; N_g=5,351; N_c=13,049

F_u=4,15·3,6(2,198·0,75·4,15·18,87+5,351·2,5·17,58·2,15+13,049·1,3·24,33)

F_u=15648,92кН

1712,24<13371,26·0,9/1,15=12246,98

Условие выполняется, следовательно, несущая способность основания обеспечена.

II                          Проектирование свайных фундаментов

2.1  Выбор свай

Выбираем сваи квадратного сечения С – 8 – 30 по ГОСТ 19804,1 – 79 и ГОСТ 19804,2 – 79, которые рекомендуют применять для всех зданий в любых   сжимаемых грунтах ( при отсутствии крупнообломочных включений) для восприятия вдавливающих, выдёргивающих и горизонтальных нагрузок

- Длина сваи – 8000 мм

- Сторона – 300мм

- Класс бетона В20

- Объём бетона – 0,73м³

- Расход стали – 41,1 кг.

2.2                         Определение несущей способности сваи

Несущая способность сваи определяется по грунту, так как сваи висячие.

F_d=γ_c(γ_CRRA+U∑γ_cff_ih_i), где R – расчётное сопротивление грунта под нижнем концом сваи

R=4167 кПа, [7, табл. 1]; U – наружный периметр поперечного сечения;  

f_i – расчётное сопротивление i–го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, м;  γ_cf=1; γ_CR=1 [7, табл. 3] – коэффициенты условий работы грунтов под нижнем концом и по боковой поверхности сваи; γ_c=1

F_d=1(1·4167·0,09+1,2(46,5·1,4+53,69·1,35+49,2·1,4+51,5·1,4+54·1,4+57,08·1,05) F_d=871,95кН

2.2                           Определение количества свай в кусте

Количество свай определяется по формуле  n=(N_I+G_p)γ_k/F_d, где

C_1p=0,1 N_I – нагрузка от ростверка и грунта; γ_k=1,4

n=(2738,94+273,894)·1,4/871,95=4,8 – принимаем 6 свай

2.3                                Конструирование ростверка

Расстояние от края ростверка до сваи принимают не менее 0,2м. или не менее размера поперечного сечения сваи. Размеры ростверка в плане принимаются кратными 30 см. Когда отношение длины ростверка к его высоте составляет не более 4:1. ростверк относят к жёстким. Высота ростверка назначается согласно расчёту. Размер ростверка по высоте принимается  кратно 15 см.

 

Рис.     К определению размеров ростверка

Уточняем нагрузки, действующие на одну сваю с учётом размеров и веса ростверка: N=(N_I+G_p+Gг)+M_iх≤ γ_ff_d

n              ∑х_i²    γ_k

гдеG_p, Gг – расчётные нагрузки от веса фундамента, грунта и ростверка;

n – количество свай в ростверке;

∑х_i²  - сумма квадратов расстояний от центра тяжести ростверка до оси каждой сваи; х – координата центра сечения свай;  γ_f =1,2; γ_k=1,4

G_p=2,4·3,0·0,6·25+1,8·1,8·0,9·25=167,4 кН    168.75

Gг= (2,4·3,0-1,8·1,8)· 17,58·0,9·0,95=45,99 кН  67.63

По первому сочетанию: