Конструирование свайного фундамента

Рассчитываем число свай по формуле (12).

Расставим сваи в фундаменте в соответствии с нагрузкой от сооружения. Неравномерно распределенную нагрузку на основание представляем ступенчатой эпюрой и определяем число свай для каждой ступени эпюры по формуле (12). Расстояние между осями свай должно быть не менее 3а, где а - сторона сечения сваи (в данном случае а = 0,3м).

(12)

где k - число свай в фундаменте;

1.4 - коэффициент надежности;

N_I - расчетная нагрузка на все основание, кН;

G_fI - собственный вес фундамента, кН;

F_d - несущая способность висячей забивной сваи.

Вес свай:

Определяем размеры ростверка. Свесы ростверка за наружные грани свай должны быть не менее 50 мм, поэтому принимаем их равными 0,1 м.

Строим схему условного фундамента, он включает: сваи, ростверк и грунт в объеме призмы с основанием (b_усл) x (l_усл) и вертикальными гранями.

Угол наклона границы зоны уплотнения к вертикали определяем по формуле:

(13)

- средне взвешенное значение угла внутреннего трения:

(14)

где - угол внутреннего трения грунта, пронизываемого сваей, град;

- мощность грунтового слоя, м.

= ,

α=14,39/4 =3,6

Графическим способом определяем (b_усл) и (l_усл):

b_усл =1,3 м

l_усл=1,3 м (т.к. одна свая, и ростверк получился квадратной формы)

Fгв= (b_усл) * (l_усл) = 1,3*1,3=1,69 м

Далее чертим схему.(Приложение 4.Схема построения условного фундамента)

Давление условного фундамента Р_усл на его основание, верхняя граница которого проходит через отрезок ВГ рассчитывается по формуле:

(15)

где N_II - нормативная величина нагрузки, действующей на фундамент;

G_fII - вес фундамента;

G_gII - вес грунтового массива.

=

Определяем расчетное сопротивление основания условного фундамента R_усл по формуле (3),подставляя новые значения ( = 1,25; = 1,1; = 0,14; = 1,55; = 3,93; = 17,4; = 17,1).

R= =786,29 кН/м²

Проверяем с условием:

P_усл<R_усл; 737,22 < 786,29

Так как давление условного фундамента на его основание менее величины расчетного сопротивления основания, то данный вариант условного фундамента полностью пригоден для строительства.

Далее изображаем геологический разрез с бытовыми напряжениями в грунте по слоям в виде эпюры по оси сваи и рассчитываем дополнительные напряжения на подошве сваи.

σ_{zg(подошва сваи)} =72,0+67,7+18,6 кПа

s_zp = 0,2 s_zg = 0,2*171,32 = 34,26 кПа

p_o = p - s_dg = 737,22 – 171,32 = 565,9

Разбиваем толщу грунтов под подошвой сваи на расчетные слои толщиной 0,2b = 0,2*1,3 = 0,26 м.

Рассчитанные значения напряжений и осадки записываем в таблицу.

Таблица 4. - Таблица расчетов осадки основания сваи.

z, м	z +d, м	2 z /b	a	szp, кПа	E, кПа `	si, м
	11,1			565,9	17,8	0,03
0,26	11,36	0,4	0,96	543,3
0,52	11,62	0,8	0,8	457,7
0,78	11,88	1,2	0,61	345,2
1,04	12,14	1,6	0,45	254,7
1,3	12,4	2,0	0,34	192,4
1,56	12,66	2,4	0,26	147,1
1,82	12,92	2,8	0,2	113,18
2,08	13,18	3,2	0,16	90,5
2,34	13,44	3,6	0,13	73,6
2,6	13,7	4,0	0,11	62,3
2,86	13,96	4,4	0,09	50,93
3,12	14,22	4,8	0,08	45,27

Значение осадки сравниваем с предельным для данного сооружения значением s_u. Так как для данного вида сооружения максимальное значение осадки равно 0,08м, а по нашим расчетам осадка равна, 0.03м,то осадка является допустимой.

Далее, основываясь на полученные данные, составляем схему к расчету напряжений в основании сваи.(Приложение 5.)

Приложения

Задача № 1. Вариант 10

Исходные данные:

Таблица 1. - Физические характеристики грунтов

Плотность, г/см^3	Влажность, %	Содержание частиц, %, при их размере, мм
Частиц грунта, Ps	Грунта,   P	Прир.   W	На границе	>2,0	2-0,5	0.5 - 0.25	0.25 - 0.1	0.1 - 0.05	0.05 - 0.01	0.01 – 0.005	< 0.005
Wp	WL
2,74	1,94	19,1	23,4	41,8	3,8	29,8	29,4	18,5	11,5	4,6	1,1	1,3

Найти: Плотность скелета грунт, пористость, коэффициент пористости, влажность, степень насыщенности, число пластичности, показатель текучести

Решение:

1. *Е; 2. ; 3. ; 4. 5.

6. ; 7.

P _d ;

e = ;

W=

S_r =

I_p = W_L - W_p = 41.8 – 23.4 = 18.4

Исходя из табличных значений, число пластичности – глина.

I_L=

Исходя из табличных значений, показатель текучести - твердая.

Степень влажности – маловлажная.

Задача № 2.

Определить Е.

Начальный коэффициент пористости, е0	Полная осадка, Si, мм Pi, МПа
0,681	0,05	0,1	0,2	0,3	0,5
0,14	0,29	0,43	0,56	0,7

Начальная высота 25 мм.

Решение:

е_i= е₀-Si/h(1+ е₀)

е₁= 0,681-0,14/25(1+ 0,681)=0,673

е₂= 0,681-0,29/25(1+ 0,681)=0,662

е₃= 0,681-0,43/25(1+ 0,681)=0,652

е₄= 0,681-0,56/25(1+ 0,681)=0,643

е₅= 0,681-0,7/25(1+ 0,681)=0,634

P=P₂-P₁

m₀₁=

m₀₂=

m₀₃=

m₀₄=

m_v1=

m_v2=

m_v3=

m_v4=

B = 0.4, V = 0.4

E=

Задача №3

Определить содержание частиц в %, при их размере в мм.

Решение:

При 60%= - 0,35, то 10^-0,35 = 0,45

10%= -1,2, то 10^-1,2 = 0,06

U =

Так как U > 3 - грунт неоднородный.

Предельное сопротивление образца грунта сдвигу _пред., МПа, при нормальном удельном давлении передаваемом на образец грунта P_i, МПа

Предельное сопротивление образца грунта
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
0,104	0,145	0,180	0,220	0,256	0,293
0,0104	0,029	0,054	0,088	0,128	0,176

Δ=n

Δ=6*0.91-4.41=1.05

tg

tg

=20,3°

C= = =1,02

Дата добавления: 2015-07-08