Проектирование фундаментов производственного здания (стр. 4 из 6)

4.2 Определение несущей способности сваи.

Несущая способность сваи по материалу

в курсовом проекте принимается в зависимости от поперечного сечения. Для принятого поперечного сечения сваи .

Несущую способность сваи по грунту определяем, используя табличные данные согласно п. 4.2. /3/.

,

где

коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый 1,0;

расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

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

наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

расчётное сопротивление того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

толщина того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения на расчётные сопротивления грунта.

; ; ; ; ;

; ;

; - .

Расчетная нагрузка на сваю:

Р_св=F_d/

=1183.74/1.4=845.52кН

коэффициент надежности, принимаемый по /3/.

4.3 Определение количества свай в ростверке, конструирование ростверка

Количество свай в ростверке отдельно стоящего фундамента под колонны определяется по формуле:

,

где

расчётная нагрузка на уровне подошвы ростверка, допускается принять без учёта веса фундамента, ростверка и грунта на их уступах, т.е. .

Принимаем 4 сваи.

Конструирование ростверка с 4 сваями производим в соответствии с конструктивными требованиями /6/.

Рисунок 3.2. Схема конструирования ростверка.

4.4 Проверка несущей способности наиболее загруженной сваи

При внецентренном приложении нагрузки

выполняется проверка несущей способности наиболее загруженной сваи в направлении действия момента. Максимальное усилие, передаваемое на сваи, определяется по формуле:

,

где

расстояние от главных осей ростверка до оси каждой сваи;

расстояние от главных осей ростверка до оси сваи, для которой определяется усилие.

,

где

вес ростверка, фундамента и грунта на его уступах, определяемый с коэффициентом надёжности по нагрузке .

Объем ростверка:

V_P=1.4*1.4*0.5+0.9³=1.709 м³

Вес ростверка:

G_P= V_P*γ_б=1.709*24=41,02 кН.

Вес грунта на уступах:

V_гр. = V₀- V_P =2,744-1709=1.035 м³

V₀₌1.4*1.4*1.4=2,744

G_гр. = V_гр.* γ_гр.

γ_гр. =

кН/м³

G_гр. =1,035*19,3=19,97 кН

P_max=244.24+147.08=391.29 кН < Р_св=845.52 кН

P_min=244.24-147.08=97.16 кН < Р_св=845.52 кН

Таким образом, максимальная нагрузка на сваю не превышает её несущей способности. Следовательно, ростверк сконструирован правильно.

4.5 Проверка прочности основания куста свай

Осадка – деформация, происходящая в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры.

Расчёт свайного фундамента по деформациям основания производится так же, как и для фундамента на естественном основании с использованием метода послойного суммирования согласно /2/.

Целью расчёта оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которой гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

4.5.1 Определение размеров условного фундамента

Осредненное значение угла внутреннего трения:

Рисунок 3.5. Определение размеров условного фундамента.

Размеры условного фундамента в плане:

;

.

где

- длина и ширина подошвы условного фундамента;

расчётная длинна сваи.

;

S_усл.=10,67*10,67=113,84м²

V_гр. = V_усл. - V_р. - V_св. =113,84*9,9-1,709-3,564=1121,74 м³

4.5.2 Проверка давления под подошвой условного фундамента.

Полная нагрузка на основание условного фундамента:

,

где

расчётная нагрузка по II группе предельных состояний на уровне обреза фундамента;

- вес конструкции фундамента и ростверка;

- вес свай;

- вес грунта в объёме условного фундамента.

;

;

.

Выполняем проверку давления под подошвой условного фундамента:

.

Определим расчётное сопротивление основания:

Несущим слоем для рассматриваемого фундамента является песок гравелистый, плотный, характеризуемый углом внутреннего трения

.

По таблице 4/2/ находим:

Коэффициенты условий работы

и принимаем по таблице 3/2/.

Коэффициент

/2/.

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, будет: