Основания и фундаменты

    2,5.           f₁= 12+ (16-12) х (2,5-2)/(4-2)=13,0 кПа

    4,05.         f₂= 16+ (18-16) х (4,05-4)/(6-4)=16,05 кПа

    5,6.           f₃=27+ (31-27) х (5,6-4)/(6-4)=30,2 кПа

    7,0.          f₄=31+ (33-31) х (7-6)/(8-6)=32,0 кПа

    8,6.           f₅=62+ (65-62) х (8,6-8)/(10-8)=62,36 кПа

    10,6.         f₆=65+ (72-65) х (10,6-10)/(15-10)=65,84 кПа

    11,8.         f₇=65+ (72-65) х (11,8-10)/(15-10)=67,52 кПа

    12,4.         f₈=65+ (72-65) х (12,4-10)/(15-10)=68,36 кПа 

4. Несущая способность  сваи С 12-30:

    F_d= γ_c(γ_CR х R х A+u∑ γ_cf х f_i х h_i)=1 х (1 х 5360 х 0,09+1,2 х (1х 13 х 2,0+1 х 16,05 х 1,1 +

+1 х 30,2 х 2,0 +1 х 32 х 0,8+1 х 62,36 х 2,0+1 х 65,84 х 2,0 +1 х 67,52 х 0,4+1 х 68,36 х 1,2)=

=1076,5 кН

    5.1.5.  Расчетная нагрузка на сваю составит:

N_СВ=F_d/ γ_k = 977,3/1,4=768,9 кН,   где

    γ_k - коэффициент надежности по нагрузке = 1,4.

6. Параметры свайного куста. Нагрузка на сваю в составе куста.

                   Расчетные нагрузки на фундаменты  от сооружения:

 
 

    Определяем  необходимое количество свай в кусте исходя из действующих вертикальных нагрузок на обрезе фундамента:

СФ-1         n=1,1 х N/ N_св=1,1 х 1088/768,9=1,56 шт. принимаем 2 шт

СФ-2         n=1,1 х N/ N_св=1,1 х1395/768,9=2,00 шт. принимаем 3 шт 

    При размещении свай в кусте, расстояние между их осями должно быть не меньше 3d (d – сторона поперечного сечения ствола сваи, 3d=3*0,3=0,9 м.

    Расчетная нагрузка на сваю, входящую в фундамент, определяется по формуле:

    N_св.і = N/ n ± М х у_і /∑ у_і²

где:  у_і – расстояние между центральной осью куста и осью сваи.

    Должны  выполняться условия:

    max N_св.і ≤ N_св ;  min N_св.і > 0

СФ-1;              N_св.і = 1088/2 ±120 х 0,45/2 х 0,45² = 544 ± 133,3  кН;

max N_св.і ≤ N_св = 677,3 кН  < 768,9кН;     min N_св.і > 0 = 410,7 кН > 0;

СФ-2;              N_св.і = 1395/3 ±140 х 0,45/2 х 0,45² = 465 ± 155,6  кН;

max N_св.і ≤ N_св = 620,6 кН  < 768,9 кН;     min N_св.і > 0 = 309,4 > 0  

2.   Расчет осадки  свайного фундамента.

    5.2.1. Определяем границы условного фундамента:

-  снизу  он ограничен плоскостью, проходящие через нижние концы сваи;

-  сверху  поверхностью планировки;

    -  по боковой поверхности плоскостями,  которые отстают от наружных  граней крайних рядов свай  на расстояние – а.

а=h х tg(φ_ll,mt/4), но не более 2d=(0,3 х 2=0,6);

h – глубина погружения сваи в грунт основания, h = 11,5 м;

    φ_ll,mt – осредненное расчетное значение угла внутреннего трения.

 

φ_ll,mt=(∑ φ_{ll, i} х h_i)/ ∑ h_i

где:   φ_{ll, i} – расчетное значение угла внутреннего для пройденных сваями инженерно-геологических элементов;

         h_i – мощность инженерно-геологического элемента.

φ_ll,mt=(18 х 3,1+19 х 2,8+24 х 4,4+18 х 1,2)/(3,1+2,8+4,4+1,2)=20,5°

а=h х tg(φ_ll,mt/4)=11,5 х tg(20,5°/4)=1,03 м, т. к. 1,03 м больше 2d=0,6 м принимаем а=0,6 м.        

2. Размеры условного фундамента в плане равны:

L _{у. ф.} =2 х а + 4d=2 х 0,6+4 х 0,3=2,4 м

В _{у. ф..} =2 х а + d=2 х 0,6+ 0,3=1,5 м

3. Определяем площадь условного фундамента:

А _{у. ф.} = L _{у. ф.} х В _{у. ф} =2,4 х 1,5=3,6 м²

4. Собственный вес условного фундамента приближенно равен весу грунта G_гр, плюс вес

ростверка и грунта на его обрезах G_р:

G_гр= γ_mt х h х А _{у. ф.,}

где:  γ_mt – средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах длины сваи (h =11,5 м)

γ_mt = ∑ γ_i / ∑ h_i = (17,3 х 3,1+18,4 х 2,8+18,3 х 4,4+18,9 х 1,2)/(3,1+2,8+4,4+1,2)=18,1 кН/см³

G_р= А_р х d_р х γ_f х γ

где:   А_р – площадь подошвы ростверка;

          d_р – высота ростверка, равна 1,5 м;

          γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, равен 1,2;

               γ  – среднее значение удельного веса ростверка и грунта на его обрезах, равен 20 кН/м³

Принимаем, что край ростверка в плане  отстоит от наружной грани сваи на расстоянии, равном d/2=0,15 м. Для свай по оси А ростверк принимается 1,5 х 1,5 м = 2,25 м² , т.к. на него устанавливаются фундаментные балки. По оси Б ростверк принимается 1,71 м². 

5. Площадь ростверка  и его вес: СФ-1 - А_р=2,25 м²;    СФ-1 - А_р=1,71 м²

    СФ-1   G_р= 2,25 х 1,5 х 1,2 х 20=81 кН

    СФ-1   G_р= 1,71 х 1,5 х 1,2 х 20 =61,6 кН

5.2.6.   Вес грунта равен:

          G_гр= 18,1 х 11,5 х 3,6 = 749,3 кН

7. Суммарная вертикальная нагрузка, действующая на подошву условного фундамента равна:

                            N _{у. ф.} = N+ G_р +G_гр

  5.2.8.    Среднее давление под подошвой условных фундаментов:

                            P_ml= N+ G_р +G_гр /А _{у. ф.}

    СФ-1    P_ml=(1088+81+749,3)/3,6=532,9 кПа

         СФ-2    P_ml=(1395+61,6+749,3)/3,6=612,8 кПа

9. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента равно:

σ_zg0= γ х d+ γ_mt  х h =17,06 х 1,5 + 18,1 х 11,5 = 233,7 кПа

 γ'_ll = (17,0 х 1,2+17,3 х 0,3)/(1,2+0,3)=17,06 кН/м³

 5.2.10.   Дополнительные вертикальные напряжения  на уровне подошв условных фундаментов равны:

σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0

    СФ-1;   σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0=532,9-233,7=299,2 кПа

    СФ-2;   σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0=612,8-233,7=379,1 кПа 

 5.2.11.   Соотношения  сторон условного фундамента в плане равны:

η= L _{у. ф.} /В _{у. ф..} =2,4/1,5=1,6

 5.2.12.   Толщина  элементарного слоя грунта и  его вертикальное напряжение  от собственного веса:

h_і=0,4 х В _{у. ф.} =0,4 х 1,5=0,6 м

∆ σ_zg0= γ₅ х z = 18,9 х 0,6=11,3 кПа

 5.2.13.   Расчет  осадки свайного фундамента производится методом послойного суммирова-ния слоев и выполняется в табличной форме

S = β∑ σ_zр,і h_і /Е_і 
 
 
 
 
 
 

СФ-1

                      σ_zр≤0,2 σ_zg       48,2 < 58,1    S< S_u=10см        3,07<10см

   Нижняя  граница сжимаемой толщи находится  на глубине 300 см под подошвой условного фундамента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СФ-2