Величина природного давления определяется по формуле:
szg,i = S gII,i hi,
Значения эпюры дополнительного давления под центром подошвы фундамента определяется по формуле:
szp = aP0,
где a - коэффициент рассеивания, принимаемый по табл. из [7];
P0 = P - szg,F,
где szg,F - природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.
Вычислим ординаты эпюры природного давления:
- на поверхности земли:
szg = 0; 0,2·szg = 0;
- на уровне подошвы фундамента:
szg,F = 18,6·2,02= 37,57 кПа; 0,2·37,57=7,51кПа;
- на контакте 1 и 2-го слоёв:
szg,(1-2) =37,57+ 18,6·1,68=68,82кПа; 0,2·68,82=13,76кПа;
- на контакте 2 и WL слоёв:
szg,(3-wl)=68,82+18,5·0,84=84,36кПа; 0,2·84,36=16,87кПа;
- на контакте 2 и 3-го слоёв (с учетом взвешивающего действия воды):
szg,(2-3) =84,36+9,24·1,66=99,7кПа; 0,2·99,7= 19,94 кПа;
- на контакте 2 и 3-го слоёв (без учета взвешивающего действия воды):
szg,(2-3) =84,36+18,5·1,66=115,07кПа; 0,2·115,07= 23,01 кПа;
- на нижней границе разреза:
szg,(3-х) =99,7+20,3·4=180,9 кПа; 0,2·180,9=36,18кПа;
Определяем дополнительное давление под подошвой фундамента:
P0 = P – szg,F =264,86–37,57= 227,29 кПа.
Разбиваем основание под подошвой фундамента на элементарные слои. Толщину элементарного слоя принимаем так, чтобы z = 2Z/b была кратной 0,4:
Z=0,4·2,1/2=0,42м.
Вычисление значений дополнительного давления (szp) будем производить в табличной форме:
Таблица 12 - Значения дополнительного давления.
№ ИГЭ | Z, м | z = 2z/b | α | szр, кПа | szр,i, кПа |
227,29 | |||||
0,42 | 0,47 | 0,96 | 218,20 | 222,74 | |
0,84 | 0,93 | 0,81 | 184,10 | 201,15 | |
1,26 | 1,40 | 0,61 | 138,65 | 161,38 | |
1,58 | 1,76 | 0,48 | 109,10 | 123,87 | |
2,22 | 0,37 | 84,10 | 96,60 | ||
2,42 | 2,69 | 0,32 | 72,73 | 78,42 | |
2,84 | 3,16 | 0,24 | 54,55 | 63,64 | |
3,26 | 3,62 | 0,207 | 47,05 | 50,80 | |
3,68 | 4,09 | 0,162 | 36,82 | 41,94 | |
4,08 | 4,53 | 0,145 | 32,96 | 34,89 | |
4,5 | 5,00 | 0,122 | 27,73 | 30,34 | |
4,92 | 5,47 | 0,105 | 23,87 | 25,80 | |
5,34 | 5,93 | 0,095 | 21,59 | 22,73 | |
5,76 | 6,40 | 0,077 | 17,50 | 19,55 | |
6,18 | 6,87 | 0,063 | 14,32 | 15,91 | |
6,6 | 7,33 | 0,06 | 13,64 | 13,98 | |
7,02 | 7,80 | 0,052 | 11,82 | 12,73 | |
7,44 | 8,27 | 0,048 | 10,91 | 11,36 | |
7,86 | 8,73 | 0,043 | 9,77 | 10,34 | |
8,08 | 8,98 | 0,04 | 9,09 | 9,43 |
Определение границы сжимаемой толщи.
Границу сжимаемой толщи ВС при расчете осадки методом послойного суммирования ограничивают глубиной, на которой дополнительное напряжение (szp) составляет не более 20% от природного (szp 0,2 szg).
Расположение границы ВС определяется графически на пересечении эпюры 0,2szg и эпюры szp.
Вычисление осадки фундамента.
Осадка основания в пределах сжимаемой толщи определяется по формуле:
,
Значение полученной абсолютной конечной осадки сравнивают с величиной предельной допустимой средней осадки (SU).
Определяем осадку каждого слоя грунта основания в отдельности:
Осадка ИГЭ №1:
Осадка ИГЭ №2:
Полная осадка фундамента:
S = 2,3 см < Smaх,U = 8 см.
Рисунок 6 – Вычисление осадки.
Проектирование свайных фундаментов
Общие положения
Расчёт свайных фундаментов производится согласно требованиям /6/. Проектирование свайных фундаментов включает в себя: определение типа свай и свайного ростверка, геометрических размеров свай, ростверка и глубины его заложения, количества свай в ростверке, отвечающих требованиям по несущей способности, жёсткости, долговечности и экономичности.
Расчёт свай и свайного фундамента производится по двум группам предельных состояний (ТКП 45-5.01-256-2012 п. 5.1). В курсовой работе при проектировании свайного фундамента необходимо выполнить расчёты по несущей способности грунта основания свай и по осадкам основания свайного фундамента.
При этом под колонны каркасных зданий рекомендуется использовать свайные кусты с монолитным ростверком и монолитном или сборном стаканом.
Выбор типа сваи и глубины заложения ростверка
Выбор типа сваи
При реальном проектировании свайных фундаментов тип сваи определяется на основании технико-экономического сравнения вариантов. В курсовой работе рекомендуется рассматривать призматические железобетонные сваи квадратного сечения как наиболее широко используемые в массовом строительстве.
Принимаю призматическую железобетонную сваю квадратного сечения:
bхb=0.3х0.3 м
Длина сваи определяется исходя из инженерно-геологических условий с учётом длины заделки головы сваи в ростверк.
Lсв=lз+lh+h, м
lз- глубина заделки сваи в ростверк.
lh- глубина погружения нижнего конца сваи в несущий грунт
Опирание ростверка жесткое, т.к. фундамент загружен внецентренно (М 0). Глубина заделки сваи в ростверк при жестком опирании ростверка на сваи - 0,4 м.