Конструирование ростверка

5. Конструирование ростверка.

Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи:

е = 0,2·d +5 = 0,2·0,3 + 5 = 11см =0,11м.

Ширина ростверка: 2·е + d = 2·11 + 30 = 52см = 0,52м.

Высота ростверка: h = h₁ + h₂ ; h₂ = 5см = 0,05м.

Высоту h₁ определяем из условия прочности на продавливание ростверка сваей:

h = 0,34 + 0,05 = 0,39м.

Размещаем сваи в плане таким образом, чтобы рассояние между их центрами было не менее 3d. Тогда размеры плиты ростверка в плане оказываются равными 1,6х1,6м. По высоте принимаем h=0,5м, высоту подколонника 0,8м (см. рис. 8.22.).

Рис. 8.22 Конструкция ростверка свайного фундамента под колонну К₁.

Вес ростверка N_g и грунта N_gg на его уступах определяем по формулам 9,27[9] и 9,28[9], учитывая , что γ_f=1,1-коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса материала;

;

γ_b=24 кН/м³ – удельный вес железобетона;

;

γ₁=16 кН/м³ – удельный вес насыпного грунта, расположенного выше ростверка,

Армирование ростверка конструктивное, сеткой с ячейками 200х200 Æ12, кл. A-I.

6. Проверка усилий передаваемых на сваи.

При действии момента, наиболее нагруженными оказываются сваи, максимально удаленные от центра тяжести свайного поля (в рассматриваемом случае y_i=0,522). Вычисляем суммарную расчетную нагрузку на сваю в уровне подошвы ростверка и момент в уровне подошвы ростверка.

Расчетное усилие, передаваемое на сваю, определяем по формуле 9,2

Проверку расчетных усилий, передаваемых на сваи, выполняем по условию 9,1

N_pmax=259,41+51,79=311,2кН< R_Rs=642,04кН, N_pmin=259,41 51,79=207,62кН

Все сваи сжаты, максимальное расчетное усилие на сваю не превышает силы расчетного сопротивления сваи.

7. Расчет осадок фундамента.

Проверку давления на грунт выполняем от условного фундамента ABCD (см. рис. 8.23.). определяем средневзвешенное значение угла внутреннего трения φ_IImt и размеры подошвы условного фундамента b_c и l_c соответственно по формулам 9,39[9] и 9,40[9], учитывая, что для отдельных слоев грунта толщиной hi, м, расчетные значения угла внутреннего трения φ_IIi, град (см. рис. 8.23.) и расстояния между наружными гранями крайних рядов свай b₀=1,1м, l₀=1,08м

Вес условного фундамента N_c и давление на грунт по его подошве p_II вычисляемпо формулам 9,41[9] и 9,42[9], используя значения удельного веса γ_IIi отдельных слоев грунта толщиной hi, в пределах глубины заложения условного фундамента d_c(см. рис.8.23.) и нагрузку на фундамент II группы предельных состояний N_II=N_I/γ_f=778,23/1,2=648,53кН (где γ_f=1,2 – среднее значение коэффициента надежности по нагрузке),

Расчетное сопротивление грунта R, расположенного ниже условного фундамента, определяем по формуле 4,8[9], принимая d=d_c и b=b_c и учитывая, что γ_с1=1,25 (табл. 4,6 [9]); γ_с2=1,0 (табл. 4,6 [9]);k=1; k_z=1;M_y=1,81, M_q=8,24, Mc=9,97(для φ_II=36° несущего слоя табл. 4,7 [9]);b_c=0,96м; γ_II=18,6кН/м³-удельный вес грунта, расположенного под подошвой условного фундамента; d_c=6,45м;

Cредневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения условного фундамента d_c; с_II=2 кПа – параметр сцепления несущего слоя грунта

Проверяем давление на грунт по подошве фундамента p_II=328,64кПа<R=1396,04кПа. Требование по п.2,41 СНиП 2.02.01-83 удовлетворено. Расчет осадки основания можно выполнять, используя решения теории упругости. Так как ширина подошвы фундамента меньше 10м, для расчета осадки фундамента используем метод послойного суммирования.

Природное давление на уровне подошвы условного фундамента

Дополнительное давление по подошве условного фундамента

Вычисляем природные и дополнительные напряжения в основании (таблица 8.16.) и строим эпюры этих напряжений (см. рис. 8.23.) для η=l_c/b_c≈1 и h_i=0,4b_c =0,704м.

Вычисление природных и дополнительных напряжений под подошвой условного фундамента колонны К₁.

Таблица 8.16.

Мощность сжимаемого слоя Yc=2,816м, так как на границе его выполняется условие 6,15[9] 0,2σ_zg=0,2*169,25=33,85кПа ≈ σ_zр=34,11кПа. Осадку вычисляем по формуле 6,14

Осадка фундамента 0,8см меньше предельно допустимой осадки фундаментов s_u=12см производственных зданий с металлическим каркасом.

Неравномерность осадков в пролете А-Б

Рис. 8.23 Расчетная схема к определению осадки свайного фундамента под колонну К₂.

8.5.4 Проектирование фундамента под колонну К₃.

1. Исходные данные.

Наиболее невыгодное сочетание нагрузок на уровне обреза фундамента

N=191,7кН, М= 9,79кН*м, Q=5кН.

2. Выбор глубины заложения ростверка, несущего слоя грунта и конструкции сваи.

Расчет см. п.8.5.2.

3. Определение несущей способности и силы сопротивления сваи по материалу и по грунту.

Расчет см. п.8.5.2.

4. Определение приближенного веса ростверка и числа свай.

По формулам 9,23[9] и 9,24[9] определяем соответственно среднее давление под подошвой ростверка p_g, площадь подошвы ростверка A_g и приближенный вес ростверка с грунтом на уступах N_g, учитывая, что здание без подвала, среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах γ_m = 20кН/м³,

Число свай определяем по формуле 9,25[9]

где ==1,5 - коэффициент учитывающий действие момента;

Принимаем число свай 1шт.

5. Конструирование ростверка.

Расчет см. п.8.5.2.

6. Проверка усилий передаваемых на сваи.

При действии момента, наиболее нагруженными оказываются сваи, максимально удаленные от центра тяжести свайного поля (в рассматриваемом случае y_i=0). Вычисляем суммарную расчетную нагрузку на сваю в уровне подошвы ростверка и момент в уровне подошвы ростверка.

Расчетное усилие, передаваемое на сваю, определяем по формуле 9,29

Свая сжата, расчетное усилие на сваю не превышает силы расчетного сопротивления сваи.