Основания и фундаменты

Полученные значения округляем до значений кратных 0,3 м.

Принимаем    b =2,7 м           l =3,3 м       А=8,91 м²

Ф-2;            b = = 2,58 м;            l = 9,3/2,58=3,6 м

Полученные значения округляем до значений кратных 0,3 м.

Принимаем    b =3,0 м           l =3,6 м       А=10,8 м²  

    4.2.2.   Расчетное сопротивление грунта основания  находим по формуле:

R= γ_с1 х γ_с2/k(М_γ k_zbγ_ll + М_gdγ'_{ll +} М_cc_ll );

где  γ_{с1 ,} γ_с2 – коэффициенты условной работы,   γ_с1= 1,1, γ_с2=1,0;        k =1; k_z =1

      М_γ , М_g , М_c  - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта         

                  М_γ =0,43;  М_g=2,73;  М_c =5,31;

        b – ширина подошвы фундамента;

        γ_ll – средневзвешенное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента до горизонта, залегающего на глубине равной 0,25b от подошвы:

        γ_ll =1,73 х 10=17,3 кН/м³

        d – глубина заложения фундамента (d= d_n =1,5 м);

        γ'_ll - средневзвешенное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента                 

            γ'_ll = (17,0 х 1,2+17,3 х 0,3)/(1,2+0,3)=17,06 кН/м^3;

             c_ll – удельное сцепление грунта залегающего под подошвой фундамента, c_ll =16 кН/м²; 

    Ф-1;   R= 1,1х1,0/1(0,43 х 1 х 2,7 х 17,3+2,73 х 1,5 х 17,06+5,31 х 16)=192,4 кПа;

    Ф-2;   R= 1,1х1,0/1(0,43 х 1 х 3,0 х 17,3+2,73 х 1,5 х 17,06+5,31 х 16)=194,9 кПа. 

    4.2.3.   Определяем среднее давление  под подошвой фундамента:

P_ml = N/ A + γ'_ll х d;

          Ф-1;   P_ml =1088/8,91 + 17,06 х 1,5=147,7 кПа < 192,4 кПа

          Ф-2;   P_ml = 1395/10,8 + 17,06 х 1,5=154,8 кПа < 194,9 кПа 

    4.2.4.   Определяем максимальное и минимальное  давления под подошвой фундамента:

    P_max = P_ml + (М+Q х d_n)/W,

    P_min = P_ml - (М+Q х d_n)/W,

    где: W – момент сопротивления подошвы, м³ , равен (b х l² )/6;

         Проверяем выполнение условий :          P≤R           P_max≤1,2R         P_min / P_max ≥0,25

    Ф-1;   P_max =147,7+(120+23 х 1,5)/4,9=179,2 кПа

                       W =2,7 х 3,3²/6=4,9 м³

               P_min =147,7-(120+23 х 1,5)/4,9=116,2 кПа

               P_ml =147,7 кПа ≤ 192,4 кПа;   P_max =179,2 кПа ≤ 1,2R = 230,9 кПа    

               P_min =116,2 кПа / P_max=179,2 кПа =0,65 ≥0,25

         Ф-2;   P_max =154,8+(140+30 х 1,5)/6,48=183,3 кПа

                        W =3,0 х 3,6²/6=6,48 м³

               P_min =154,8-(140+30 х 1,5)/6,48=126,3 кПа

               P_ml =154,8 кПа ≤ 194,9 кПа;   P_max =183,3 кПа ≤ 1,2R = 233,9 кПа    

               P_min =126,3 кПа / P_max=183,3=0,69 ≥0,25

                         Все условия выполняются

    4.3. Расчет осадки.

    4.3.1.  Осадка основания S рассчитывается по методу послойного суммирования по формуле:

S = β∑ σ_zр,і h_і /Е_і

где:   β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

         σ_zр,і – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения  в і-том слое грунта, равно полусумме напряжений на верхней и нижней границе єлементарного слоя;

    h_і и Е_і – соответственно толщина и модуль деформации і-того слоя грунта. 

    4.3.2.  Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

σ_zg0= γ х d = γ'_ll х d =17,06 х 1,5=25,6 кПа 

    4.3.3. Определяем дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:

σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0

Ф-1;   σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0=147,7-25,6=122,1 кПа

Ф-2;   σ_zр0=P₀ = P_ml -σ_zg0=154,8-25,6=129,2 кПа 

    4.3.4. Определяем толщину элементарного слоя

                                                               h_i= 0,4х b

    Ф-1;   h_i= 0,4 х 2,7=1,08 м;  η=l/b=3,3/2,7=1,22 принимаем 1,2

    Ф-2;   h_i= 0,4 х 3,0=1,20 м;  η=l/b=3,6/3,0=1,2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.3.5. Расчет осадки фундамента  выполняется в табличной форме:

Ф-1

                     

          σ_zр≤0,2 σ_zg      15,5<25,2 кПа          S< S_u=10см        5,16<10см

   Нижняя  граница сжимаемой толщи находится  на глубине 540 см под подошвой фундамента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ф-2

               

          σ_zр≤0,2 σ_zg       16,4<26,5 кПа          S< S_u=10см       5,96<10см

   Нижняя  граница сжимаемой толщи находится  на глубине 600 см под подошвой фундамента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет  и проектирование свайных фундаментов  из забивных призматических висячих свай.

5.1. Расчет несущей способности сваи.

    В качестве оснований свайных фундаментов  используется: глина коричневая - с Е=

=12 МПа.

    Несущая способность висячей сваи (F_d, кН) на сжимающую нагрузку, является суммой сил сопротивления грунтов сжатию под ее подошвой и трению по боковой поверхности:

F_d= γ_c(γ_CR х R х A+u∑ γ_cf х f_i х h_i), кН,

    где  γ_c - коэффициент условия работы сваи в грунте = 1;

    γ_CR, γ_cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под подошвой и по боко-вой поверхности сваи;                                   γ_CR=1           γ_cf=1 

    R - расчетное сопротивление грунта на глубине подошвы сваи;

        А - площадь поперечного сечения  сваи;

        u - периметр поперечного сечения сваи;

         f_i - расчетное сопротивление і-того слоя грунта по боковой поверхности сваи;

         h_i - толщина і-того слоя грунта, разбивается на слои не более 2 м.

    Определяем  длину свай учитывая, что нижний конец свай заглубляется в несущий  слой не менее чем 1 м и до сопряжения свай с ростверком остается «пенек» высотой 0,5 м.

    Длина призматической сваи сечением 0,3 х 0,3 м  равна:

0,5+3,1+2,8+4,4+1,2=12 м (С 12-30)

    5.1.1.  Расчетное сопротивление грунта  под подошвой сваи на отметке  13,0 равно:

    R = 5000+(5600-5000) х (13-10)/(15-10)=5360 кПа

    5.1.2.  Площадь и периметр поперечного  сечения сваи:

                                       А = 0,3² =0,09 м² ; u =0,3 х 4=1,2 м

    5.1.3.  Расчетное сопротивление грунта  по боковой поверхности сваи: