Проектирование фундаментов для химической лаборатории, страница 7

R_в- расчетное сопротивление сжатого бетона,

А_в- площадь поперечного сечения сваи,

R_sc-  расчетное сопротивление.

F_км=1∙1∙(1∙11,5∙10³∙0,1225+280∙10³∙0,804)=1633,87кПа

Так как несущая способность сваи по материалу будет намного больше, чем по грунту, следовательно, в дальнейшем расчете принимаем несущую способность по грунту.

Расчетная нагрузка на сваю определяется как:   , где

γ_к = 1,4  – коэффициент, по нагрузке.

6.2.3 Определение количества свай и размеров ростверка.

Определение ориентировочного веса ростверка.

Среднее давление под подошвой ростверка будет:

Площадь подошвы ростверка:   , где

 – нагрузка по I-ому предельному состоянию.

 – удельный вес грунта выше подошвы ростверка.

Определяем вес ростверка и грунта:   , где

Определяем количество свай: ≈4

Окончательно примем число свай в фундаменте равным и разместим их по углам ростверка. Размещение свай и размеры ростверка принимаются по справочнику проектировщика

Определяем нагрузки на крайнюю сваю:    , где

y – расстояние от главной оси до оси наиболее удаленной сваи, м

y_i – расстояние от главной оси до оси i-ой сваи, м ;

6.2.4 Расчет свайного фундамента по деформации.

Расчетная схема приведена на рис.

Определяем φ_ср :      , где

h_i – мощность грунтового слоя начиная от подошвы фундамента.

φ_II – угол внутреннего трения i-го слоя.

Определяем

, где а` – расстояние между краями крайних свай.

Определяем нагрузку на подошве грунта свайного массива:

   ,  где

Д – расстояние от отметки DL до низа сваи.

m_св – масса одной сваи.

 – средний удельный вес грунтового массива, определяемый по формуле:

Среднее давление под подошвой грунтового массива:    , где

R – расчетное сопротивление грунта сжатию, кПа

Основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний выполняется.

6.2.5 Проверка на устойчивость при действии сил морозного пучения

Проверяется наименее нагруженный фундамент в сечении № 4.

Проверка производится по формуле:

τ_fh ∙A_fh < F + γ_c ∙F_rf / γ_n, где

τ_fh – удельные касательные силы морозного пучения (табличное значение)

τ_fh = 103,8 кПа

A_fh – площадь боковой поверхности фундамента, находящегося в области морозного пучения.

A_fh = 1,2∙1,75∙4 = 8,4 м²

F – расчётная постоянная нагрузка, при коэф по надежности нагрузки 0.9.

F = 1.2N_ll∙0.9∙0.9 = 1.2∙1400∙0.9∙0.9 = 1360,8 кН

γ_c – коэф условий работы

γ_c = 1.1

γ_n = 1.1

R_fj – расчётное сопротивление сдвигу

F_rf = ∑ R_fj ∙ A_fj=8∙15,4=123,2

103,8∙8,4 < 1360,8 + 1.1 F_rf /1.1

871,92 < 1360,8 + 123,2

Очевидно, что условие выполняется, поэтому дополнительных мер по укреплению фундамента не требуется.

Расчет фундамента в подвальной части

6.3 Расчет фундамента в сечении № 3

Как и при расчете фундамента мелкого заложения, глубина заложения ростверка определяется по трем пунктам. Принимаем глубину заложения ростверка 1,2м.

Определение длины свай:    , где

l_р – заделка сваи в ростверк.

Σ l_i – сумма мощностей слоев, которые пробивает свая.

l_нес – заглубление сваи в несущий слой.

Принимаем железобетонную сваю квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой С11-35.

Длина 7м.

Сечение сваи 30*30см.

Марка бетона 200.

Продольная арматура 4Ǿ12 A-I.

Масса сваи 1600кг.

6.2.2 Определение несущей способности сваи.

Несущая способность сваи определяется по формуле:   , где

U – периметр сваи, м

γ_с, γ_R, γ_f = 1 , при условии, что свая забивается молотом.

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи

А – площадь поперечного сечения сваи, м²

f_i – расчетное сопротивление на боковой поверхности забивных свай, кПа

h_i – мощность i-го слоя, м ; В случае, если толща однородного грунта более 2м, то ее делят на элементарные слои каждый из которых не более 2м.

Определяем расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи.

При показателе текучести песка мелкозернистого J_L= 0 и h₅ = 2,2м  f₅ = 31,3кПа.  Пласт песка пылеватого разбиваем на 2 слоя и получаем при J_L= 0  и h₄ = 4,6м  f₄ = 26,2кПа, h₃ = 6,2м  f₃ = 31,2кПа

Для супеси пластичной с J_L= 0,67  и h₂ = 3,3м  f₂ = 10,19кПа. h₁ = 2,2м  f₁ = 8,76кПа