Построение эпюры природного и дополнительного давления под центром подошвы фундамента.

Величина природного давления определяется по формуле:

s_zg,i = S g_II,i h_i,

Значения эпюры дополнительного давления под центром подошвы фундамента определяется по формуле:

s_zp = aP₀,

где a - коэффициент рассеивания, принимаемый по табл. из [7];

P₀ = P - s_zg,F,

где s_zg,F - природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

Вычислим ординаты эпюры природного давления:

- на поверхности земли:

s_zg = 0; 0,2·s_zg = 0;

- на уровне подошвы фундамента:

s_zg,F = 18,6·2,02= 37,57 кПа; 0,2·37,57=7,51кПа;

- на контакте 1 и 2-го слоёв:

s_zg,(1-2) =37,57+ 18,6·1,68=68,82кПа; 0,2·68,82=13,76кПа;

- на контакте 2 и WL слоёв:

s_zg,(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):

s_zg,(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):

s_zg,(2-3) =84,36+18,5·1,66=115,07кПа; 0,2·115,07= 23,01 кПа;

- на нижней границе разреза:

s_zg,(3-х) =99,7+20,3·4=180,9 кПа; 0,2·180,9=36,18кПа;

Определяем дополнительное давление под подошвой фундамента:

P₀ = P – s_zg,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 (s_zp) 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 (s_zp) составляет не более 20% от природного (s_zp 0,2 s_zg).

Расположение границы ВС определяется графически на пересечении эпюры 0,2s_zg и эпюры s_zp.

 

 

Вычисление осадки фундамента.

Осадка основания в пределах сжимаемой толщи определяется по формуле:

,

Значение полученной абсолютной конечной осадки сравнивают с ве­личиной предельной допустимой средней осадки (S_U).

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.

L_св=l_з+l_h+h, м

l_з- глубина заделки сваи в ростверк.

l_h- 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.