G с 0,61,05 0,15 24 1,1 14,25кН/м.
Определяем погонную нагрузку на уровне обреза фундамента:
Р1 Р0 G c 471,2 14,25 485,45 кН/м.
Погонный вес ростверка предварительно:
GP 0,4 0,6 1,0 24 1,1 6,136 кН/м.
Шаг сваи (рис.7)
|
|
|
P1 |
309,032 |
|
|
|
t |
|
|
r |
|
|
0,63 |
м. |
P |
1 |
|
|
||||
|
|
GP |
485,45 6,136 |
|
|||
Определяем число рядов:
m |
|
t |
|
P1 |
G |
P |
|
485,45 6,136 |
|
т |
|
|
|
c |
|
|
|
|
0,9 |
|
1,43; |
с |
2. |
||||
min |
P1 |
|
|
309,32 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем шаг свай:
|
|
1 |
|
0,5 2 309,032 |
|
|
t |
|
0,5m P |
|
|
|
0,63м. |
|
485,45 6,136 |
|||||
|
c |
c r |
|
|
||
Расстояние по осям свай
bс mx 1 
tmin2 t2 2 1 
0,92 0,632 0,643 м.
bp
p b
dc
424 . b=0
bc
t=0.63 t=0.63 t=0.63
Ср
Рис 7. Схема к определению шага свай
Находим ширину плиты ростверка.
bP bс dc 2СP 0,64 0,3 2 0,05 1,04м.
Находим общее число свай под стену здания.
L 12 м; n |
m1 L |
|
2 |
12 |
|
19,047шт. |
|
2 |
0,63 |
||||
|
2t |
|
||||
Принимаем n 19 шт.
Уточняем погонный вес ростверка:
GP hPbP 1,0 b 1,1 0,4 1,04 1,0 25 1,1 11,44 кН/м.
Уточняем шаг свай:
20
t |
0,5 2 309,032 |
|
0,623 0,62 м, n |
m1 L |
|
2 |
12 |
|
19,35шт. |
485,45 11,44 |
|
2 |
0,62 |
||||||
|
|
2t |
|
||||||
Окончательно принимаем b 0,64 м; bP 1,04 м; n 19 шт. Определяем степень использования силы расчетного сопротив-
ления свай:
Nc=Lс∙ (P1+Gp)/n=12∙(485,45+11,44)/19=313,83 кН; δ=[(Nc–Pг”)/ Pг”]∙100%=[(313,83–309,03)/309,03]∙100=1,55 % <5 % –
величина перегрузки находится в пределах нормы.
ЗАДАНИЕ 5. Определить осадку ленточного свайного фундамента
Требуется: определить напряжение в активной зоне ленточного свайного фундамента, нижнюю границу сжимаемой толщи, осадку свайного ленточного фундамента.
Исходные данные. Грунтовые условия принимаются по табл. 1, конструктивные особенности фундамента и нагрузки – по табл.5; длина сваи L, размер поперечного сечения dc и расстояние между сваями bc принимаются по результатам решения задания 4.
Таблица 5
Варианты исходных данных для расчета напряжения в активной зоне ленточного свайного фундамента
Номер |
Уровень под- |
Толщина фун- |
Глуби- |
Высота |
Погонная |
на- |
варианта |
земных вод dw, |
даментной |
на под- |
роствер- |
грузка |
от |
|
м |
стены bo, м |
вала |
ка hp, м |
надфунда- |
|
|
|
|
db , м |
|
ментной части |
|
|
|
|
|
|
РН,кН/м |
|
1 |
1,8 |
0,60 |
1,7 |
0,5 |
333,2 |
|
2 |
1,95 |
0,50 |
1,7 |
0,4 |
351,3 |
|
3 |
2,12 |
0,50 |
1,8 |
0,5 |
405,8 |
|
4 |
1,75 |
0,50 |
1,5 |
0,4 |
284,6 |
|
5 |
2,5 |
0,60 |
1,75 |
0.5 |
385,4 |
|
6 |
2,08 |
0,60 |
1,4 |
0,5 |
323,4 |
|
7 |
2,1 |
0,60 |
2,0 |
0,4 |
345,2 |
|
8 |
2,20 |
0,60 |
1,3 |
0,4 |
291,4 |
|
9 |
2,15 |
0,60 |
1,2 |
0,5 |
365,5 |
|
10 |
2,2 |
0,50 |
1,7 |
0,5 |
420,1 |
|
11 |
2,1 |
0,50 |
1,4 |
0,4 |
295,4 |
|
12 |
2,15 |
0,60 |
1,2 |
0,5 |
365,0 |
|
21
Методика решения
1. Напряжение в активной зоне ленточного свайного фундамента σz не должно превышать расчетного сопротивления грунта R.
z |
P |
n ≤ R , |
(5.1) |
|
|||
L |
|
||
где Р – погонная нагрузка на ленточный свайный фундамент, кН/м. В нагрузку включается вес массива грунта со сваями; L – длина сваи;n – безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 6 в зависи-
мости от приведенной ширины свайного фундамента b ; b – ши- l
рина фундамента. При промежуточных значениях n определяется интерполяцией.
|
Определение коэффициента n |
Таблица 6 |
||||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z/l |
|
|
|
b |
|
|
||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
l |
|
||
|
0,05 |
|
0,1 |
|
|
0,2 |
0,3 |
|
1,01 |
13,7907 |
|
9,506 |
|
|
6,7056 |
5,4922 |
|
1,05 |
8,0206 |
|
7,2177 |
|
|
5,6594 |
4,7306 |
|
1,1 |
5,1769 |
|
5,2092 |
|
|
4,7391 |
4,1927 |
|
1,2 |
3,3168 |
|
3,4217 |
|
|
3,4337 |
3,3052 |
|
1,3 |
2,5773 |
|
2,6499 |
|
|
2,7056 |
2,6873 |
|
1,4 |
2,1593 |
|
2,2099 |
|
|
2,2608 |
2,2703 |
|
1,5 |
1,1817 |
|
1,9195 |
|
|
1,9600 |
1,9758 |
|
1,6 |
1,6797 |
|
1,7076 |
|
|
1,7409 |
1,1757 |
|
1,7 |
1,5240 |
|
1,5458 |
|
|
1,5728 |
1,5876 |
|
1,8 |
1,3991 |
|
1,4166 |
|
|
1,4387 |
1,4518 |
|
1,9 |
1,2959 |
|
1,3102 |
|
|
1,3286 |
1,3400 |
|
2,0 |
1,2087 |
|
1,2206 |
|
|
1,2362 |
1,2462 |
|
2,1 |
1,1338 |
|
1,1439 |
|
|
1,1572 |
1,1659 |
|
2,2 |
1,0685 |
|
1,0772 |
|
|
1,0887 |
1,0964 |
|
2,3 |
1,0110 |
|
1,0185 |
|
|
1,0285 |
1,1035 |
|
2,4 |
0,9599 |
|
0,9664 |
|
|
0,9752 |
0,9814 |
|
2,5 |
0,9140 |
|
0,9198 |
|
|
0,9276 |
0,9331 |
|
|
р f |
РН GpH b |
Н , |
(5.2) |
||||
где 20кН/м3; Н – расстояние от планировочной отметки до ост-
рия сваи; PH и GpH – нормативная погонная нагрузка от надфунда-
22
ментной части здания и ростверка; l=L–0,05 – расчетная длина сваи, м; γf = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке [3].
Напряжение в плоскости острия свай не должно превышать расчетного сопротивления грунта R, определяемого по формуле (5.3).
R |
c1 c2 |
M kzb II |
Mqd1 1II |
Mq 1db 1II |
McсII , (5.3) |
|
k |
||||||
|
|
|
|
|
где d1– приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала;
d1 = hs+hcf cf / γІІ' ; hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; hcf – толщина конструкции пола подва-
ла, м; cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.
2. Осадка свайного фундамента определяется по формуле
S |
p |
o , |
(5.4) |
E |
|||
|
1 |
|
|
где р – погонная нагрузка на свайный фундамент расчетных нагрузок, взятых с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1,0, кН; δо
– безразмерная компонента, принимаемая по номограмме [4];
Е |
Е |
, |
(5.5) |
|
1 2 |
||||
1 |
|
|
где Е – модуль деформации грунта активной зоны; ν – коэффициент Пуассона, принимаемый равным для песков и супесей – 0,3; суглин-
ков – 0,35; глин – 0,42.
Пример решения
Исходные данные: Рн=450,19 кН/м; L=6,0 м; b=0,94 м; db=1,0 м ; hcf=0,2 м ; hp=0,4 м ; dw = 1,8 м ; dc=0,3 м.
Грунтовые условия:
1-й слой – строительный мусор, h1=0,4; 1=15,89 кН/м3. ИГЭ-2 – суглинок мягкопластичный, мощность слоя 1,8 м;
h2=1,8 м; γ2=18,15 кН/м3 ; γ3=10,01 кН/м3 ; II 180.
ИГЭ-3 – супесь пластичная , h3 = 4., м; γ3 = 9,82 кН/м3 ; 200. ИГЭ-4 – глина полутвердая, h5 =0,95 м; γ4 =20,01 кН/м3 ; JL<0
140 ; сII =42 кПа; Е=25 кПа.
1.Определяем напряжение в активной зоне фундамента (рис.8):
z |
|
643,93 |
|
8,106 279,38кПа; |
0,94 |
0,15 8,106; |
3,14 5,95 |
|
|||||
|
|
5,95 |
|
|||
23
рf Рн Gнp b Н ;
р1,1 450,19 14,4 0,8 20 7,55 643,93кН/м,
где db=1,0 – глубина подвала.
Gнp db bо b 1,0 1,0 0,6 24 1,0 14,4 кН/м,
где bо 0,6 м – ширина фундаментной стены; γb=24,0 кН/м3 – удель-
ный вес бетона; 20 кН/м3; d1 6,74 м.
d1 = hs+hcf cf / γІІ' ; d1 = 5,95+0,4+0,2∙24/12,3 = 6,74 м;
R 1,25 10[0,29∙1,0∙0,8∙20,01+2,17∙6,74∙12,3+(2,17–1)∙1,0∙17,25+
1,0
+4,69∙42]= 502,12 кПа ;
II/ 0,6 18,15 0,4 10,01 4,0 9,82 0,95 20,01 12,30 кН/м3; 0,6 0,4 4,0 0,95
II/ 0,4 15,89 0,6 18,15 17,25кН/м3; 0,6 0,4
279,38 < 502,12 кПа.
Условие выполняется. При несоблюдении условия (5.1) следует увеличить количество свай в фундаменте (рис. 8).
2. Определение нижней границы сжимаемой толщи проводится в табличной форме (табл. 7).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
Определение вертикальных напряжений по оси |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
свайного фундамента |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
z |
l |
,м |
αп |
z |
|
p |
n |
|
|
|
|
h |
0,2 zg |
l |
|
zg |
||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
l |
|
|
i |
i |
||||||
1,01 |
|
6,01 |
8,106 |
|
279,38 |
|
|
137,22 |
27,44 |
|||||||
1,05 |
|
6,25 |
6,440 |
|
221,96 |
|
|
142,02 |
8,84 |
|||||||
1,1 |
|
6,55 |
4,975 |
|
171,47 |
|
|
148,03 |
10,00 |
|||||||
1,2 |
|
7,14 |
3,428 |
|
118,15 |
|
|
159,83 |
31,97 |
|||||||
1,3 |
|
7,74 |
2,678 |
|
92,30 |
|
|
171,84 |
34,37 |
|||||||
1,4 |
|
8,34 |
2,235 |
|
77,03 |
|
|
183,84 |
36,77 |
|||||||
1,5 |
|
8,94 |
1,940 |
|
66,86 |
|
|
195,85 |
39,17 |
|||||||
1,6 |
|
9,54 |
1,725 |
|
59,45 |
|
|
207,86 |
41,57 |
|||||||
1,7 |
|
10,14 |
1,559 |
|
53,73 |
|
|
219,86 |
43,97 |
|||||||
1,8 |
|
10,74 |
1,428 |
|
49,22 |
|
|
231,87 |
46,37 |
|||||||
1,9 |
|
11,34 |
1,319 |
|
45,46 |
|
|
243,87 |
48,78 |
|||||||
2,0 |
|
11,94 |
1,228 |
|
43,32 |
|
|
255,83 |
51,17 |
|||||||
24