Определение осадок и сопоставление их с допустимыми.

Расчет осадки свайного фундамента будет производиться для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования, как и для фундаментов мелкого заложения, при основном соетании нормативных нагрузок.

Фундамент №1.

Расчетная схема представлена на рис. 8.

Для возможности использования модели линейно деформируемой среды найдем напряжения.

- средневзвешенное значение угла внутреннего трения для грунтов, образующих основание сооружения.

;

Под некоторым углом , проводим лучи в вертикальной плоскости от крайней внешней точки соприкосновения сваи и ростверка, причем величина угла определяется по следующей зависимости:

;

Аналитическим методом вычислим размеры условного фундамента, по следующим формулам:

B_усл = B + 2*h*tga = 1.5 + 2*13.1*tg4.9° = 2.5 м;

D_усл = D + 2*h*tga = 2.5 + 2*13.1*tg4.9° = 4.7 м,

где B,D - расстояние между двумя крайними внешними поверхностями свай, соответственно в поперечном направлении и в продольном, h - длина сваи;

A_усл = B_усл*D_усл = 2.5*4.7 = 11.75 м²

Q_гсм = B_усл*D_усл*h*r_{гр.ср.взв} = 2.5*4.7*13.1*0,71 = 109.3 т

т/м³

т/м²;

r_гр = r_4взв. = 0.63 т/м²; r'_гр = r_{гр.ср.взв.} = 0,71 т/м²;

h = d_f+h = 2.2+9.1 = 11.3 м;

т/м²;

s = 32.9 т/м² < R = 39.2 т/м²;

Эпюра напряжения от собственного веса грунта будет аналогичной эпюре от собственного веса грунта посчитанного раннее рис.2.

Для определения осадки построим эпюру :

p₀ = s - r_{гр.ср.взв.}*h' = 35.7 – 0,71*13.1= 26.4 т/м²

D_усл/B_усл = 4.7/2.5 = 1.8

Для построения эпюры составим таблицу:

z, м
	0,00	0,8	1.6	2.4	3.2		4.8	5.6	6.4
a		0,881	0,639	0,470	0,360	0,285	0,230	0,189	0.158
P0	26.4	26.4	26.4	26.4	26.4	26.4	26.4	26.4	26.4
, т/м^2	26.4	23.2	16.8	12.4	9.5	7.5	6.1	4.9	4.18

Ha = 11600 м.

№ слоя	, т/м^2	Dhi, м	Ei, т/м^2	Si, м
	11.0	2.9		0.029
	6.0	2.9		0.016
	3.5	2.9		0.009
	2.6	2.9		0.007
				0.061

S = 0,8*0,061 = 0,059 м

Фундамент №2.

Расчетная схема представлена на рис. 9.

Для возможности использования модели линейно деформируемой среды найдем напряжения.

- средневзвешенное значение угла внутреннего трения для грунтов, образующих основание сооружения.

;

Под некоторым углом , проводим лучи в вертикальной плоскости от крайней внешней точки соприкосновения сваи и ростверка, причем величина угла определяется по следующей зависимости:

;

Аналитическим методом вычислим размеры условного фундамента, по следующим формулам:

B_усл = B + 2*h*tga = 1,5 + 2*12.1*tg4.3° = 3.3 м;

D_усл = D + 2*h*tga = 3.5 + 2*12.1*tg4.3° = 5.3 м,

где B,D - расстояние между двумя крайними внешними поверхностями свай, соответственно в поперечном направлении и в продольном, h - длина сваи;

A_усл = B_усл*D_усл = 3,3*5.3 = 17.5 м²

Q_гсм = B_усл*D_усл*h*r_{гр.ср.взв} = 3,3*5.3*12.1*0,64 = 135.4 т

т/м³

т/м²;

r_гр = r_4взв. = 0.63 т/м²; r'_гр = r_{гр.ср.взв.} = 0,64 т/м²;

h = d_f+h = 2.2+13.5 = 16.7 м;

т/м²;

s = 34.8 т/м² < R = 38.7 т/м²;

Эпюра напряжения от собственного веса грунта будет аналогичной эпюре от собственного веса грунта посчитанного раннее рис.3.

Для определения осадки построим эпюру :

p₀ = s - r_{гр.ср.взв.}*h' = 34.8 – 0,63*11.75 = 27.4 т/м²

D_усл/B_усл = 5.3/3.3 = 1.6

Для построения эпюры составим таблицу:

z, м
	0,00	0,58	1,1	1,7	2,3	2,9	3,4		4.6
a		0,948	0,751	0,513	0,489	0,343	0,301	0,265	0.242
P0	22.6	22.6	22.6	22.6	22.6	22.6	22.6	22.6	22.6
, т/м^2	22.6	21.5	16.6	14.1	10.2	8.9	7.4	6.4	5.4

Ha = 13030 м.

№ слоя	, т/м^2	Dhi, м	Ei, т/м^2	Si, м
	10.5	2.6		0.02
	9.3	2.6		0.02
	7.8	2.6		0.01
	5.9	2.6		0.013
	4.5	2.6		0.011
				0.073

S = 0,8*0,073 = 0,053 м

Фундамент №3.

Расчетная схема представлена на рис. 10.

Для возможности использования модели линейно деформируемой среды найдем напряжения.

- средневзвешенное значение угла внутреннего трения для грунтов, образующих основание сооружения.

;

Под некоторым углом , проводим лучи в вертикальной плоскости от крайней внешней точки соприкосновения сваи и ростверка, причем величина угла определяется по следующей зависимости:

;

Аналитическим методом вычислим размеры условного фундамента, по следующим формулам:

B_усл = B + 2*h*tga = 1,5 + 2*11.6*tg5.1= 3.6 м;

D_усл = D + 2*h*tga = 3.5 + 2*11.6*tg5.1° = 5.6 м,

где B,D - расстояние между двумя крайними внешними поверхностями свай, соответственно в поперечном направлении и в продольном, h - длина сваи;

A_усл = B_усл*D_усл = 3,6*5.6 = 20.2 м²

Q_гсм = B_усл*D_усл*h*r_{гр.ср.взв} = 3,6*5.6*11.6*0,72 = 168.4 т

т/м³

т/м²;

r_гр = r_4взв. = 0.63 т/м²; r'_гр = r_{гр.ср.взв.} = 0,72 т/м²;

h = d_f+h = 2.2+9.55 = 11.75 м;

т/м²;

s = 27.3 т/м² < R = 28.2 т/м²;

Эпюра напряжения от собственного веса грунта будет аналогичной эпюре от собственного веса грунта посчитанного раннее рис.4.

Для определения осадки построим эпюру :

p₀ = s - r_{гр.ср.взв.}*h' = 27.3 – 0,72*11.75 = 18.8 т/м²

D_усл/B_усл = 5.6/3.6 = 1.5

Для построения эпюры составим таблицу:

z, м
	0,00	0,58	1,1	1,7	2,3	2,9	3,4		4.6
a		0,951	0.756	0,623	0,452	0,396	0,327	0,285	0.242
P0	17.46	17.46	17.46	17.46	17.46	17.46	17.46	17.46	17.46
, т/м^2	17.4	16.5	13.8	10.8	7.8	6.8	5.7	4.9	2.2

Ha = 8500 м.

№ слоя	, т/м^2	Dhi, м	Ei, т/м^2	Si, м
	8.7	2.1		0.01
	6.8	2.1		0.013
	5.1	2.1		0.009
	4.5	2.1		0.008
				0.041

S = 0,8*0,041 = 0,034 м

Расхождения осадок.

Расхождение между фундаментами №1 и №2:

Расхождение между фундаментами №2 и №3:

Условие выполнено.

Из двух рассмотренных вариантов экономически выгоднее свайный фундамент.

Заключение:

В данной работе было рассмотрено два варианта фундаментов для складского здания:

фундамент мелкого заложения и свайный фундамент.

Преимущество фундамента мелкого заложения - простота его возведения, а следовательно, дешевизна производства работ при его возведении. Но в ходе расчета осадки выяснилось, что фундаменты будут оседать неравномерно, что является не допустимым условием при его возведении. В плане фундамент мелкого заложения является надежным.

Свайный фундамент в плане стоимости производства работ при его возведении значительно дороже. Но при расчете осадок и крена они выигрывает у фундаментов мелкого заложения, помимо этого, он значительно более устойчив.

Окончательно принимаем свайный фундамент как наиболее безопасный при строительстве и эксплуатации сооружения.

.

Литература:

1) СП 22.13330.2011 (Основания зданий и сооружений)

2) СП 24.13330.2011 (Свайные фундаменты)

Дата добавления: 2015-07-20