Проектирование фундаментов

 

Последовательность расчетов такова:

1. Сначала определяем F_d –несущую способность сваи по грунту.

2. Далее определяем F_RS – силу расчетного сопротивления сваи по грунту.

,

где γ_k – коэффициент надежности, зависящий от способа определения F_d

(в соответствии с п.3.10 СНиП 2.02.03-85 принимаем γ_k = 1,4).

3. Далее определяем количество  свай в фундаменте. Необходимое количество свай рассчитывают, предполагая в первом приближении равномерное размещение и передачу нагрузки на все сваи в ростверке из выражения:

.

где - расчетная сжимающая сила в плоскости подошвы ростверка.

Затем производим проверку усилий, передаваемых на сваю. Согласно п.3.9 СНиП 2.02.03-85 расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, должна удовлетворять условию:

,     

где N – расчетное усилие, передаваемое на одну сваю (от сооружения и веса ростверка).

Проверяем неравенство:

.

.

.

Таким образом, нагрузка, передаваемая на одну сваю от сооружения и веса ростверка, не превышает силу расчетного сопротивления  сваи по грунту.

4. Расчет осадки свайных фундаментов.

 

Расчет фундамента из висячих свай будет производиться для условного фундамента на естественном основании в соответствии со СНиП 2.02.01.-83.

Границы условного фундамента определяются:

,

где - осредненное значение углов внутреннего трения;

h – длина свай;

;

*,

где * - определяется на уровне подошвы  условного фундамента.

;

;

;

В остальном, осадка рассчитывается аналогично фундаменту мелкого заложения.

1. Расчет первого фундамента.

 

;

м;

м;

м².

т/м³;

м;

тс;

тс;

тс;

тс;

тс;

т/м²;

 т/м²;

Задаваясь z, определяется a по [3], а, затем по формуле , дополнительные вертикальные напряжения. Результаты расчетов сведены в таблицу 3.4., при этом , а .

Таблица 3.4.

z	0	0,624	1,248	2,496	3,744	4,992	7,488	9,360	11,856	13,728	14,976
x	0	0,4	0,8	1,6	2,4	3,2	4,8	6	7,6	8,8	9,6
a	1	0,976	0,871	0,595	0,396	0,272	0,145	0,098	0,065	0,048	0,041
	32,38	31,60	28,20	19,27	12,82	8,81	4,70	3,17	2,10	1,55	1,33

 Вертикальные напряжения от  собственного веса грунта  на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы, определяется по формуле:

,

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

 и  - удельный вес и толщина i-того слоя грунта.

При

: тс/м²; тс/м²;

тс/м²; тс/м².

Точка пересечения  и дает сжимаемую толщину основания: м.

Найдем осадку по формуле (2.11.):

м см.

2. Расчет осадки второго и третьего оснований.

Второй  фундамент:

;

м;

м;

м².

т/м³;

м;

тс;

тс;

тс;

тс;

тс;

т/м²;

 т/м²;

Задаваясь z, определяется a по [3], а, затем по формуле , дополнительные вертикальные напряжения. Результаты расчетов сведены в таблицу 3.5., при этом , а .

Таблица 3.5.

z	0	0,624	1,248	2,496	3,744	4,992	7,488	9,360	11,856	13,728	14,976
x	0	0,4	0,8	1,6	2,4	3,2	4,8	6	7,6	8,8	9,6
a	1	0,976	0,871	0,595	0,396	0,272	0,145	0,098	0,065	0,048	0,041
	33,24	32,44	28,95	19,78	13,16	9,04	4,82	3,26	2,16	1,60	1,36

 Вертикальные напряжения от  собственного веса грунта  на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы, определяется по формуле:

,

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

 и  - удельный вес и толщина i-того слоя грунта.

При

: тс/м²; тс/м²;

тс/м²; тс/м².

.Точка пересечения  и дает сжимаемую толщину основания: м.

Найдем осадку по формуле (2.11.):

м см.

Третий фундамент:

;

м;

м;

м².

т/м³;

м;

тс;

тс;

тс;

тс;

тс;

т/м²;

 т/м²;

Задаваясь z, определяется a по [3], а, затем по формуле , дополнительные вертикальные напряжения. Результаты расчетов сведены в таблицу 3.6., при этом , а .

Таблица 3.6.

z	0	0,79	1,58	3,16	4,74	6,32	9,48	11,85	15,01	17,38
x	0	0.4	0.8	1.6	2.4	3.2	4.8	6	7.6	8.8
a	1	0,975	0,866	0,578	0,374	0,209	0,13	0,087	0,056	0,042
	32,81	31,99	28,41	18,96	12,27	6,86	4,27	2,85	1,84	1,38

 Вертикальные напряжения от  собственного веса грунта  на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы, определяется по формуле:

,

При : тс/м²; тс/м²;

тс/м²; тс/м².

Точка пересечения  и дает сжимаемую толщину основания: м.

Найдем осадку по формуле (2.11.):

м см.

5. Проверка расчетов.

 

Осадка сооружения не должна превышать  предельной величины деформации основания - см. Это условие выполняется автоматически, так как см.

Также должно выполняться условие:

Для первого пролета:

Для второго пролета:

Условия выполняются, а, следовательно, осадка сооружения допустима.

 

 

Список литературы:

1. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. –М.: Высшая школа., 1990.
2. НИИОСП им. Герсиванова Госстроя СССР. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.-83.). –М.:Стройиздат., 1986.
3. СНиП 2.02.01.-83. Основания зданий и сооружений Госстрой СССР. –М.: Стройиздат., 1985.
4. СНиП 2.02.01.-85. Свайные фундаменты. Госстрой СССР. –М.: ЦИТП Госстроя СССР., 1986.