Расчёт фундамента свайного

3.2 Расчёт фундамента свайного

Расчёт свайных фундаментов и их оснований выполняется по предельным состояниям:

1) первой группы: по прочности материала свай и ростверков; по несущей способности грунта основания свай; по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки;

2)второй группы: по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций фундаментов.

Подошву ростверка заглубляют ниже расчётной глубины промерзания пучинистого грунта. Между подошвой ростверка и пучинистым грунтом делается шлаковая, гравийная или щебёночная прослойка толщиной 250–300 мм, а непучинистым – не менее 100 мм. Свес ростверка относительно крайних свай – не менее 0.5d+ 50 мм, расстояние между осями свай во всех направлениях не должны быть менее 3d. Размеры ростверка в плане предварительно принимают по размерам здания и в процессе конструирования уточняют. Класс бетона назначают не менее С12 /15.

Сваи по характеру работы подразделяются на сваи-стойки и сваи, защемленные в грунте, на жесткие и гибкие. Тип сваи выбирают в зависимости от характеристик слоя грунта, который находится под острием сваи, защемлённые в грунте. К жёстким сваям, защемленным в грунте, относятся сваи с глубиной заложения нижнего конца сваи равной восьми размерам её поперечного сечения. Сваи-стойки принимают, когда под острием находятся скальные или малосжимаемые грунты (Е>50 МПа). Во всех остальных случаях принимают сваи, защемленные в грунте.

При назначении длины сваи следует учитывать следующее:

1. Заделывать сваи в ростверк, работающий на вертикальные сжимающие нагрузки, необходимо не менее чем на 5 см для ствола сваи, и не менее чем на 25 см для выпусков арматуры сваи.

2. Заделывать сваи в ростверк, работающий на вертикальные растягивающие или горизонтальные нагрузки, необходимо не менее чем на наибольший размер поперечного сечения сваи для ствола сваи, и не менее чем на 40 см для выпусков арматуры сваи.

3. Заглублять сваи в крупнообломочные грунты, крупные и средней крупности пески, а также в глинистые грунты с показателем консистенции I_L < 0.1 не менее чем на 0.5 м, а прочие нескальные грунты – не менее чем на 1.0 м.

3.2.1 Определение глубины заложения

Глубину заложения ростверка принимаем ниже расчётной глубины промерзания (см. п.3.1.1) 0.77 м.

Высота ростверка принимаем: Н=0.95 м. Конструктивная глубина заложения определится как:

d =1.3 м > 0.77 м

Принимаем заделку сваи в ростверк 50 мм и заделку выпусков арматуры сваи 250 мм.

Определяем длину сваи: l_св = l₀ + l _гр +l _н.сл., l₀ – глубина заделки сваи в ростверк, м; l_гр – расстояние от подошвы до кровли несущего слоя (суглинок тугопластичный), м; l_н.сл. – заглубление в несущий слой, м

l_св = 0.3+0.3+2,4= 3.7 м

По табл. 23[3] принимаем сваю С 70.30-6 (армирование 4Ш 12 S400 и бетон класса С16/20).

3.2.2 Определение несущей способности сваи на грунт

Расчётная схема для определения несущей способности сваи дана на рис. 3.2.1 Слои грунта, прорезаемые сваей, делим на элементарные слои толщиной не более 2 м. Вычисляем средние глубины z_i для каждого слоя грунта. Определяем несущую способность сваи по формуле:

F_d= g_c(g_cR * A *R + USg_cf*f_i*h_i),

где g _с – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1; g_сR, g_cf– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие способы погружения свай на расчётные сопротивления грунтов, определяемые по табл. VI.3[ 1]: при погружении свай забивкой молотами g_сR= g_cf= 1;

А – площадь опирания на грунт сваи, м²;

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, определяемое по таблице 6.1[ 11];

f_i – расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по таблице 6.2 [11],

h_i- толщина i-го слоя грунта, м.

Определяем f_i в зависимости от величины z_i и характеристик грунтов:

z₁ =1.35 м  f₁ = 4,51 кПа h₁ = 0.3 м f₁*h₁ = 1.35 кН/п.м.

z₂ =2.5 м  f₂ =37,5 кПа h₂ = 2.0 м f₂*h₂ =75,0 кН/п.м.

z₃ =4.5 м  f₃ =45.5 кПа h₃ = 2.0 м f₃*h₃ =91.0 кН/п.м.

z₄ =6.0 м  f₄ =48.0 кПа h₄ = 1.0 м f₄*h₄ =48.0 кН/п.м.

z₅ =7.2 м  f₅ =49.2 кПа h₅ = 1.4 м f₅*h₅ =68.88 кН/п.м.

S f_i*h_i =284.23 кН/п.м.

При z₀ =7.9 м R =1545 кПа; А = 0.3*0.3=0.09 м²; U = 0.3*4 =1.2 м

F_d= 1*(1* 0.09* 1545+ 1.2*1*284.23) = 480.13 кН

Несущая способность сваи по материалу:

N_ств=m j (R_в*А_в + R_s*A_s),

где m – коэффициент условий работы сечения, равный 1.0;

j - коэффициент продольного изгиба ствола, равный 1.0;

R_в – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию, кПа;

А_в – площадь поперечного сечения бетона, м²(R_в = f_cd=16/1.5 =10.67 МПа);

R_s – расчётное сопротивление сжатой арматуры, кПа (класс S400 R_s =365000 кПа);

Аs –площадь сечения продольной арматуры, м2 (по сортаменту А_s =0.000452 м² для арматуры 4Ш12)

N_ств = 1*1 (10670* 0.09 + 365000 * 0.000452) =1125.28 кН.

В дальнейших расчётах принимаем меньшее значение несущей способности.

Расчётная допустимая нагрузка на сваю

P = F_d/g_к,

где g_к =1.4 – для промышленных и гражданских зданий.

Р = 480.13/ 1.4 =342.95 кН

Определяем количество свай: n = N / P,

n = (1115*1.2)/ 342.95=3.9 сваи

В плане сваи размещаем с шагом 3d =900 мм. Расстояние от края ростверка до ближайшей грани сваи не менее 50 мм.

Определяем давление на голову сваи:

N^max_min =(N +G_p) / n ± åM*y /S y_i²

где y – расстояние от центра тяжести свайного поля до ряда свай, в котором определяется давление на сваю, м;

у_i – момент инерции отдельного ряда свай относительно центра свайного поля, м.

G_p = b_p*l_p*d*g_ср*g_с =1.3*1.3*1.3*20*1.1 =48.33 кН

где g_ср – усреднённое значение удельного веса грунта и фундамента, кН/м³;

g_с – коэффициент условий работы.

N_max =+ =403.8 кН < 1.2*342.95 = 411.5 кН (2%)

N_max = - =308.4 кН > 0

Условие выполняется.

Окончательно принимаем сваю С70.30-6 - рис. 3.2.2.

Похожие работы

Проектирование производственного одноэтажного трехпролетного здания

Скачать

65578

0

2

... разрез производственного здания и продольный разрез производственного здания. Выполним вначале поперечный разрез. В соответствии с планом, "Разрез 1-1" и будет являться поперечным разрезом производственного одноэтажного трехпролетного здания. Линия разреза пересекает второй и третий пролеты, следовательно, по большому счету это будет поперечный разрез второго и третьего пролетов нашего здания. ...

Проектирование главного корпуса ремонтно-производственной базы

Скачать

48333

13

6

... устраивается из пластмассовых труб. Каждая воронка присоединяется к стояку диаметром 100 мм. 1.5.6 Полы В производственном здании приняты бетонные, полы, из мозаичных плит. Состоят из плиток размерами 2482486 мм. Укладываются на прослойку из песка или мелкозернистого бетона При проектировании административно – бытового корпуса использованы 3 типа полов: керамические, линолеумные, мозаичного ...

Проектирование механосборочных цехов

Скачать

28784

2

0

... , технологической, транспортной и по генеральному плану. К технологическим относятся следующие рабочие чертежи: 1. монтажные планы и разрезы цеха; 2. чертежи транспортных устройств и средств комплексной механизации. Проектирование механосборочного производства ведут в соответствии с действующими нормами, правилами, инструкциями и стандартами, а затем разработанные проекты подвергают экспертизе. ...

Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций

Скачать

276314

87

37

... 1798181,5 - - - - Всего сметная стоимость 39868706 1820139 2511253 295369 - 33869 5280 Объектная смета на строительство завода цинкования мелкоразмерных конструкций Результат сметных расчетов по общестроительным, санитарно-техническим, электрическим работам сводятся в смету на объект, которая составляется ...