Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 (стр. 6 из 8)

ФЛ 8.24

B = 800 мм; L = 2380 мм; H = 300 мм; m = 1,40 т

Сборные фундаментные блоки:

По ГОСТ 13579 – 79 подбираем фундаментные блоки: ФБС 24.4.6 – Т

l = 2380 мм; b = 400 мм; h = 580 мм; m = 1,30 тс

Предварительное конструирование фундамента: Расчетная схема представлена на рис. 7.

1. Определяем высоту стенки подвала: 3600 – 300 – 300 = 3000 мм

2. Определяем количество стеновых фундаментных блоков

Принимаем 5 стандартных блоков ФБС 24.4.6 – Т.

Рисунок 6. Конструирование фундамента.

7. Расчет осадки основания

Расчет оснований по деформации производится, исходя из условия

S ≤ Su

где S – величина совместной деформации основания и сооружения, определяется расчетом;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по [3,п.п.2.51-2.55 прилож. 4] или по табл. п.6 [2].

Выбор расчетной схемы производится согласно приложениям [3, пункт 2,40 и прилож. 2].

Совместная деформация основания и сооружения определяется расчетом по указаниям [3, прилож. 2]методом послойного суммирования осадков отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания по формуле

где S – конечная осадка основания; n – число слоев, на которые разделена сжимаемая толщина основания; h_i– толщина i–го слоя грунта; σ_zp.i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i–ом слое грунта; β – безразмерный коэффициент, равный 0,8.

Определение осадки:

1) Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта – эп. σ_zg.

На глубине Z от подошвы фундамента его величина определяется по формуле

На границах выделенных слоев грунта

σ_zg.1 = γ_II.Ih_I = 16,8∙1,0=16,8кПа

σ_zg.2 = γ_II.Ih_I + γ_II.2 h_II =16,8∙1,0+17,5∙1,0=34,30кПа

σ_zg.3 = γ_II.Ih_I + γ_II.2 h_II + γ_II.3 h_III =16,8∙1,0+17,5∙1,0+17,8∙1,0=52,10кПа

В уровне подошвы фундамента

σ_zg.0 = 16,8∙1,0+17,5∙1,0+17,8∙0,7=46,76кПа

2) Определяем дополнительное давление (давление от сооружения) на уровне подошвы фундамента: σ_zрg.0 = Р₀ = Р_II - σ_zg.0 =301,71-46,76=254,95кПа

где Р₁₁– среднее давление под подошвой фундамента.

3) Строим эпюра дополнительного вертикального напряжения от сооружения – эп. σ_zр ; при этом дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента (по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента) определяется по формуле

σ_zр = α·Р₀

где α – коэффициент, принимаемый по [3, таб. 1] или по табл. п. 5.1. [2] в зависимости от формы подошвы и относительной глубины z = 2z / b.

Для построения эпюры дополнительного давления толщина грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои толщиной h_i ≤ 0,4 b: h_i=32см.

z– глубина залегания подошвы каждого элементарного слоя грунта, ниже подошвы фундамента на расчетной схема проставляются соответствующие значения α и σ_zg.

4) Строим эпюра 0,2 σ_zр.

5) Определяем глубину сжимаемой толщи; нижняя ее граница принимается на глубине z = H_c, где выполняется условие

σ_zр = 0,2σ_zg (точка пересечения эпюры σ_zр и эпюры 0,2σ_zg)

Вычисления сводим в таблицу 6.

Таблица 6. Расчет осадки.

№ элемен.слоя						Е
0 – 1	0,32	0,8	0,881	224,61	10,78	20355
1 – 2	0,64	1,6	0,642	163,68	12,20	20355
2 – 3	0,96	2,4	0,477	121,61	13,62	20355
3 – 4	1,28	3,2	0,374	95,35	15,05	20355
4 – 5	1,60	4,0	0,306	78,01	16,47	20355
5 – 6	1,92	4,8	0,258	65,78	17,90	20355
6 – 7	2,24	5,6	0,223	56,85	19,32	20355
7 – 8	2,56	6,4	0,196	49,97	20,74	20355
8 – 9	2,88	7,2	0,175	44,62	22,17	20355
9 – 10	3,20	8,0	0,158	40,28	23,59	20355
10 – 11	3,52	8,80	0,144	36,71	25,02	20355
11 – 12	3,84	9,60	0,132	33,65	26,44	20355
12 – 13	4,16	10,40	0,122	31,10	27,86	20355
13 – 14	4,48	11,2	0,113	28,81	29,29	20355
14 – 15	4,80	12,0	0,106	26,81	30,71	20355

6) Определяем осадку основания, складывающуюся из осадок слоев грунта, входящих в сжимаемую толщину. Провидим полное их суммирование.

Вывод: осадка допустима.

Рисунок 7. Расчетная схема для определения осадки фундамента по методу послойного суммирования

8. Расчет и конструирование свайного фундамента

8.1. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.

Длина сваи подбирается из условия погружения нижнего конца сваи на 1-2 метра в ниже залегающий более прочный грунт (несущий слой). В соответствие с этим составляется расчетная схема к определению несущей способности сваи.

Рисунок 8. Расчетная схема к определению несущей способности свай.

Несущая способность забивной висячей сваи F_dопределяется как сумма сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

где γ_с – коэффициенты условий работы сваи в грунте, принимаемый γ_с = 1 [4];

R– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи кПа, определяемое по СНиП [4. табл.1] или по табл. 8.1 [2];

А – площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто, или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру или по площади сваи – оболочки нетто;

u– наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i– расчетное сопротивление i–го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по СНиП [4, табл. 2] или по табл. п. 8.2. [2];

h_i– толщина i–го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

γ_cR, γ_cf – коэффициенты условия работы грунта соответственно под нижнем концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, определяемые по СНиП [4, табл. 3] или по табл. п.8.1. [2];

Значение R согласно СНиП [4] определяем по таблице для глубины Н. Величина f_iопределяется по таблице для глубин заложения середин слоев грунта, соприкасающихся с боковой поверхностью сваи – h₁, h₂, h₃, h₄; пласты грунтов расчленяются на однородные слои толщиной не более 2 метров.

В соответствии с расчетной схемой несущая способность сваи определяется

Значение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется по формуле

где γ_k – коэффициент надежности, принимаемый по СНиП [4, п.4.3]; при определении несущей способности сваи расчетом

8.2. Определение расстояния между сваями и выполнение плана расстановки свай.

Расстояние между сваями под стены здания определяется по формуле

где N – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН;

n₁ – расчетная нагрузка на 1 м фундамента (с учетом веса ростверка и грунта на его обрезах), кН.

Значение расчетной нагрузки в наиболее нагруженном сечений n_1.4=271,71кН, расстояния между сваями при однорядном расположении определяются: