Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3,3 м; l = 4 м.
Фундамент столбчатый №3
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3 м; l = 3,6 м.
Фундамент столбчатый №4
Назначаем глубину заложения подошвы фундамента на отметке -3,3.
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м.
6 Расчет осадок ФМЗ №3
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле:
где в – безразмерный коэффициент, равный 0,8;
уzpi – значение дополнительного вертикального нормального напряжения на глубине zi от подошвы фундамента, кПа;
hi – толщина i-го слоя, м;
Ei – модуль деформации i-го слоя, кПа;
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Дополнительные вертикальные напряжения в грунте вычисляются по формуле:
уzpi = бi∙ уzp0,
где б – коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной о = 2z/b;
уzp0 – вертикальное напряжение в грунте на уровне подошвы фундамента.
Дополнительно вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
уzp0 = p – уzg0,
где p – среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок, кПа;
уzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
уzg0=∑гihi,
уzg0 = 18,1∙3+20,5∙0,3 =60,45 кПа;
уzp0 = 324,8 – 60,45 = 261,11 кПа.
Расчет ведется до тех пор, пока не выполнится условие уzp≤0,2уzg.
hi≤0,4b; hi=0,4∙3=1,2; отсюда hi≤1,2 м.
Таблица 2. Определение деформации основания фундамента
zi, м | hi, м | гi, кН/м3 | о | б | уzpi, кПа | уzgi, кПа | 0,2уzgi, кПа | Ei, кПа | Si, см |
0 | 0 | 20,5 | 0,00 | 1 | 99,96 | 224,845 | 44,969 | 18000 | 0 |
1,2 | 1,2 | 20,5 | 0,80 | 0,824 | 82,36292 | 249,445 | 49,889 | 18000 | 0,439269 |
1,7 | 0,5 | 19 | 1,13 | 0,6755 | 67,5196 | 258,945 | 51,789 | 12000 | 0,225065 |
2,9 | 1,2 | 19 | 1,93 | 0,395213 | 39,50347 | 281,745 | 56,349 | 12000 | 0,316028 |
4,1 | 1,2 | 19 | 2,73 | 0,241088 | 24,0979 | 304,545 | 60,909 | 12000 | 0,192783 |
5,3 | 1,2 | 19 | 3,53 | 0,157775 | 15,7704 | 327,345 | 65,469 | 12000 | 0,126163 |
6,5 | 1,2 | 19 | 4,33 | 0,110413 | 11,03628 | 350,145 | 70,029 | 12000 | 0,08829 |
∑=1,299308 |
7 Расчет свайных фундаментов
Для устройства свайных фундаментов применяются забивные призматические сваи квадратного сечения размером 300x300 мм. Расчет заключается в подборе длины сваи, а также определении числа свай в кусте:
где N – нагрузка от вышележащей конструкции, кН;
Fdg – расчетная несущая способность сваи, кН.
где Fd – расчетная несущая способность сваи по грунту, кН;
гk = 1,4 – коэффициент надежности по несущей способности сваи.
Несущая способность сваи рассчитывается по грунту:
где гc – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл.1 СНиП 2.02.03-85, кПа;
A – площадь опирания сваи на грунт, м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
fi – расчетно сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2, кПа;
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
гcR, гcf – коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 СНиП 2.02.03-85.
Фундамент свайный №1
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №2
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 5.
Фундамент свайный №3
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №4
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Принимаем 1 ряд свай.
8 Определение размеров ростверков
Для фундаментов №1 ширина ростверка составляет:
bp=1,3 м.
При этом высота ростверка равна 3 м.
Для фундаментов №2 ширина ростверка составляет:
bp=2,2 м.
При этом высота ростверка равна 3 м.
Для фундаментов №3 ширина ростверка составляет:
bp=1,3 м.
Высота ростверка составляет 3 м.
Для фундамента №4 ширина ростверка составляет:
bp=0,4 м.
Высота ростверка составляет 0,6 м.
9 Расчет осадок свайного фундамента №2
Осадка свайного фундамента определяется как осадка условного фундамента на естественном основании:
— вычисляется ширина условного фундамента BУСГМ;
— определение веса свайно-грунтового массива
,где гср =20 кН/ м2.
— находится среднее фактическое давление под подошвой условного фундамента
;— определяется расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента по формуле:
где гс1, гс2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.3;
k = 1 – коэффициент, учитывающий метод определения прочностных характеристик грунта;
Mг, Mq, Mc – коэффициенты;
kz = 1,0 – коэффициент для подошвы b ≤ 10,0 м;
BУСГМ – ширина подошвы фундамента, м;
гII – удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
сII – удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой, кПа;
dУСГМ – глубина заложения подошвы фундамента бесподвальных зданий от уровня планировки.
— проверяется условие P ≤ R;
— рассчитывается осадка условного фундамента, проверяется условие S≤[Su], строятся эпюры.
Расчет производим для наиболее загруженного фундамента – ФГЗ №2.
Ширина подошвы условного фундамента:
BУСГМ = 6d + d + 2∙(h∙tg(цср / 4)) = 6∙0,3 + 0,3 +0,05∙2+ 2∙(9,95∙(tg(18,34/4)) = 2,52 м.
Вес свайно-грунтового массива:
.Среднее фактическое давление под подошвой условного фундамента:
Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента:
Условие Pср =
кПа ≤ R = кПа.Осадку определяем методом послойного суммирования по формуле:
Расчет введем в табличной форме.
уzg0 = 1,7∙20,5+11,250∙19=248,62 кПа;
уzp0 =
– 248,62 = 578,02 кПа.Расчет ведется до тех пор, пока не выполнится условие уzp≤0,2уzg.
Таблица 3. Определение деформации основания фундамента
zi, м | hi, м | гi, кН/м3 | о | б | уzpi, кПа | уzgi, кПа | 0,2уzgi, кПа | Ei, кПа | Si, см |
0 | 0 | 19 | 0,00 | 1 | 578,02 | 248,62 | 44,736 | 12000 | 0 |
1 | 1 | 19 | 0,79 | 0,804 | 484,7798 | 242,68 | 48,536 | 12000 | 3,231866 |
2 | 1 | 19 | 1,59 | 0,4529 | 273,0806 | 261,68 | 52,336 | 12000 | 1,820537 |
3 | 1 | 19 | 2,38 | 0,26 | 156,7696 | 280,68 | 56,136 | 12000 | 1,045131 |
4 | 1 | 19 | 3,17 | 0,163 | 98,28248 | 299,68 | 59,936 | 12000 | 0,655217 |
5 | 1 | 19 | 3,97 | 0,109 | 65,72264 | 318,68 | 63,736 | 12000 | 0,438151 |
6 | 1 | 19 | 4,76 | 0,078 | 47,03088 | 337,68 | 67,536 | 12000 | 0,313539 |
∑=7,190901 |
В соответствие со СниП 2.02.01-83*, для здания с полным железобетонным каркасом, максимальная осадка
см. – условие выполняется.