Основания и фундаменты

1.19(Приложение I): f2= 0,0266 МПа, f3 = 0,0298 МПа.Несущую способность одиночной висячей сваи определим по формуле (6.4)Ф= 1 [1·0,09·2,115+ 1·1,2 (0,0214·1,8 + 0,0266·1,6 + 0,0298·1,55)] =0,343 МН.Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:F= 0,343/1,4 = 0,245 МН.В соответствии с конструктивными требованиями зададимся шагом свай, приняв его равным а = 3b=3·0,3=0,9 м. Далее определим требуемое число свай:n= γgN/Ф=1,4·0,66/0,343 = 2,7Окончательно примем число свай в фундаменте равным 4 и разместим их по углам ростверка.Найдем толщину ростверка из условия (8.8): По конструктивным требованиям высота ростверка должна быть не менее hp= 0,05+ 0,25 = 0,3 м, что больше полученной в результате расчета на продавливание. Следовательно, окончательно примем высоту ростверка равной 0,3 м.Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи в соответствии с конструктивными требованиями назначим равным lр = 0,3·30+5=14 см, примем его окончательно, кратным 5 см, т. е. lp= 15 см. Расстояние между сваями примем равным: l=3b = 0,9 м.Найдем вес ростверка G3 = 0,025·0,3·1,5·1,5 = 0,0169 МН и вес грунта, расположенного на ростверке, Gгр = 0,5·1,5·1,5 ·0,0196 = 0,0221 МН.Определим нагрузку, приходящуюся на одну сваю, по формуле: N=(N+Gгр+G3)/n= (0,66 + 0,0169+ 0,0221)/4 = 0,175 МПа < 0,245 МПа.Определим осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезываемых сваей:Найдем ширину условного фундамента:Bус= 0,9 + 0,3 + 2(3,0 + 3,15)tg11,7°= 3,75 м.Найдем вес свай:G1= 4 (5,0·220·10 + 50·10) = 46000 H = 0,046 МН.Вес грунта в объеме АБВГ (см. рис. 6.1):G2=3,0·3,75·3,75·0,0196+3,15·3,75·3,75·0,0184=1,64 МН.Вес ростверка был найден ранее: G3=0,0169 МН.Давление под подошвой условного фундамента:По табл. 1.13 (Приложение I) по углу внутреннего трения φn = 22,8°, который был определен ранее, найдем значение безразмерных коэффициентов: Mγ=0,66, Mq=3,65 и Мс=6,24.Определим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:;По табл. 1.15. (ПриложениеI) для супеси пластичной, при соотношении L/H>4 находим значения коэффициентов γс1 = 1,1 и γс2= 1,0.По формуле (8.3) определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:Основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется: Рср = 0,168 МПа < R = 0,644 МПа.6. Расчет осадки свайного отдельно стоящего фундаментаОпределить методом элементарного суммирования осадку свайного фундамента. Среднее давление под подошвой условного фундамента рcp= 0,168 МПа. Найдем ординату эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента:σzgo = 0,0196·3+0,0184·3,15 = 0,117 МПа.Рис.6 К расчету осадки фундаментаОпределим дополнительное давление под подошвой условного фундамента: рд = 0,168-0,117 = 0,051 МПа.Найдем величину п=l/b=3,75/3,75= 1.hi<0,4b=3,75·0,4=1,5.Построим эпюру дополнительных напряжений (см. рис. VII.1) в сжимаемой толще основания условного фундамента. Вычисления представим в табличной форме (табл. VII.1).Таблица 2.zm = 2z/b,мασzp, МПаЕ, МПаСлои основания0,00,0001,0000,05113.013.013.013.052.0Супесь пластичная0,850.50,9200,047Супесь пластичная1,50,80,8000,041Супесь пластичная2,051.10,6550,033Супесь пластичная3,01,60,4490,023Песок средней крупностиНижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры с эпюрой дополнительного напряжения (см. рис. 4). По этому же рисунку определяем, что мощность сжимаемой толщи H=2,56 м.Вычислим осадку фундамента, пренебрегая различием значений модуля общей деформации на границе слоев грунта, приняв во внимание, что данное предположение незначительно скажется на результатах расчета:По табл. 1.17(Приложение IV) для здания данного типа находим предельно допустимую осадку su=12 см.В нашем случае s=0,6