d1 = hs+hcf cf / γІІ' ; hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; hcf – толщина конструкции пола подва-
ла, м; cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.
2. Осадка свайного фундамента определяется по формуле
С |
S |
|
p |
o , |
(73) |
|
|
|
|||||
|
|
E |
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
где р – погонная нагрузка на свайный фундамент |
расчетных нагру- |
|||||
зок, взятых с коэфф ц ентом надежности по нагрузке γf = 1,0, кН; δо |
||||||
и |
|
|
|
|
|
|
– безразмерная компонента, принимаемая по номограмме, рис.14 |
||||||
бА |
|
|||||
|
|
|
Д |
|||
Рис.14 Номограмма для определенияИδо |
||||||
|
Е |
|
Е |
|
, |
(74) |
|
1 2 |
|||||
|
1 |
|
|
|||
где Е– модуль деформации грунта активной зоны; ν – коэффициент Пуассона, принимаемый равным для песков и
супесей – 0,3; суглинков – 0,35; глин – 0,42.
56
Пример решения
Исходные данные: Рн=450,19 кН/м; L=6,0 м; b=0,94 м; db=1,0 м ; hcf=0,2 м ; hp=0,4 м ; dw = 1,8 м ; dc=0,3 м.
Грунтовые условия.
1-й слой – строительный мусор, h1=0,4; 1=15,89 кН/м3. ИГЭ-2 – суглинок мягкопластичный, мощность слоя 1,8 м;
h2=1,8 м; γ2=18,15 кН/м3 ; γ3=10,01 кН/м3 ; II 180.
ИГЭ-3 – супесь пластичная , h3 = 4., м; γ3 = 9,82 кН/м3 ; 200. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
ИГЭ-4 – гл на полутвердая, h5 =0,95 м; γ4 =20,01 кН/м3 ; JL<0 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
напряжение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
140 |
; сII =42 кПа; |
Е=25 кПа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
С1. Определяем |
|
|
|
|
|
|
|
|
в активной зоне фундамента (рис.15): |
||||||||||||||||||||||||
z |
|
|
643,93 |
8,106 279,38кПа; |
0,94 |
0,15 8,106; |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
б |
5,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
3,14 5,95 |
|
|
|
|
|
|
|
Рн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
Gн b |
|
Н ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
р 1,1 450,19 14,4 0,8 20 7,55 643,93кН/м, |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
где db=1,0 – глу |
|
на подвала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
Gн |
d |
b |
|
b |
b |
1,0 1,0 0,6 24 1,0 14,4 кН/м, |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||
где bо 0,6 м – ширина фундаментной стены; γb=24,0 кН/м |
– удель- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
ный вес бетона; |
|
|
20 кН/м3; d |
1 |
6,74 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
d1 = hs+hcf |
cf / γІІ' |
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
; d1 = 5,95+0,4+0,2∙24/12,3 = 6,74 |
м; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
R |
1,25 10 |
[0,29∙1,0∙0,8∙20,01+2,17∙6,74∙12,3+(2,17–1)∙1,0∙17,25+А |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
+4,69∙42]= 502,12 кПа ; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
/ |
|
|
|
0,6 18,15 0,4 10,01 4,0 9,82 0,95 20,01 |
12,30 кН/м |
3 |
; |
||||||||||||||||||||||||||
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 0,4 4,0 0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
0,4 15,89 0,6 18,15 |
17,25кН/м |
3 |
; |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 0,4 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
279,38 < 502,12 кПа.
Условие выполняется. При несоблюдении условия (5.3) следует уве- |
|
личить количество свай в фундаменте. |
И |
2. Определение нижней границы сжимаемой толщи проводится в табличной форме табл. 35.
57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 35 |
|
|
Определение вертикальных напряжений по оси свайного фундамента |
||||||||||||||||
|
|
z |
|
z |
l |
,м |
αп |
z |
p |
n |
|
|
|
|
h |
|
|
|
l |
zg |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
l |
|
|
i |
i |
0,2 zg |
|
||||||
|
1,01 |
|
6,01 |
8,106 |
279,38 |
|
|
137,22 |
27,44 |
|
|||||||
|
1,05 |
|
6,25 |
6,440 |
221,96 |
|
|
142,02 |
8,84 |
|
|||||||
С |
6,55 |
4,975 |
171,47 |
|
|
148,03 |
10,00 |
|
|||||||||
1,1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1,2 |
|
7,14 |
3,428 |
118,15 |
|
|
159,83 |
31,97 |
|
|||||||
|
1,3 |
|
7,74 |
2,678 |
92,30 |
|
|
171,84 |
34,37 |
|
|||||||
|
1,4 |
|
8,34 |
2,235 |
77,03 |
|
|
183,84 |
36,77 |
|
|||||||
|
1,5 |
|
8,94 |
1,940 |
66,86 |
|
|
195,85 |
39,17 |
|
|||||||
|
и |
59,45 |
|
|
207,86 |
41,57 |
|
||||||||||
1,6 |
|
9,54 |
1,725 |
|
|
|
|||||||||||
|
1,7 |
|
10,14 |
1,559 |
53,73 |
|
|
219,86 |
43,97 |
|
|||||||
|
1,8 |
|
10,74 |
1,428 |
49,22 |
|
|
231,87 |
46,37 |
|
|||||||
|
1,9 |
|
11,34 |
1,319 |
45,46 |
|
|
243,87 |
48,78 |
|
|||||||
2,0 |
|
бА |
|
51,17 |
|
||||||||||||
|
11,94 |
1,228 |
43,32 |
|
|
255,83 |
|
||||||||||
|
2.1. Напряжен е в акт вной зоне ленточного свайного фундамента оп- |
||||||||||||||||
|
ределяем по формуле (5.1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||
Рис. 15. Схема к определению ширины фундамента "b"
иглубины заложения фундамента Н
2.2.Определение природного давления грунта:
σzgо = h1 ∙γ1+ h2 ∙γ2+ h3 ∙γ2вз+ h3 ∙γ3вз+ h4 ∙γ4+ hω ∙γω;
58
σzgо=0,4∙15,89+1,4∙18,15+0,4∙10,01+4,0∙9,82+0,95∙20,01+4,4∙9,81=137,22 кПа; σzg=137,22+0,24∙20,01=142,02 кПа; σzg=137,22+0,54∙20,01=148,03 кПа;
…………………………………….
σzg=137,22+5,33∙20,01=243,87 кПа;
σzp<0.2σzg;
45,46<48,78 кПа – условие выполняется.
Нижняя граница сжимаемой толщи фиксируется на глубине z=11,34 м от подошвы ростверка.
3. Определен е осадки свайного фундамента: р=643,93/1,1=585,39 кПа;
S |
|
p |
|
|
|
585,39 |
|
|
2,1 12,90 мм; |
|||
|
|
o |
|
|
|
|
|
|||||
E |
|
3,14 30,35 |
|
|||||||||
С |
|
|
1 |
Е |
|
|
|
25,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Е |
|
|
|
|
|
30,35 МПа. |
||||||
1 2 |
1 0,422 |
|||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|||||||
соотношен z/l=1,9; по номограмме прил. 2, или [4. прил. 3]. |
||||||||||||
Принимаем z/l =Нс/h=1,9; b/h=β=0,94/5,95≈0,15; коэффициент Пуассона |
||||||||||||
При |
|
езразмерная компонента, принимаемая |
||||||||||
ν=0.42–грунт гл на полутвердая; |
||||||||||||
по номограмме (р с. 9) |
ли [4] δо =2,1. |
|
||||||||||
ИсходныебАданные: инженерно-геологические условия и физикомеханические характеристики грунтов основания по задаче 1; конструкция фундамента по задаче 4; модуль упругости бетона Еб =20000
Требуется: определить осадку группы свай (свайного куста) с
учетом взаимного влияния свай.
МПа; сечение сваи dc=0,30м; |
суммарная нагрузка на свайный |
||||
куст,Nd,кН и несущая cспособность cваи, Fd,кН по табл.36. |
|||||
|
|
|
|
Таблица 36 |
|
|
|
Исходные данные для расчета осадки свайного куста |
|||
|
|
Д |
|
||
|
№ |
Суммарная нагрузка на свайный |
Несущая cспособность cваи, Fd,кН |
||
|
варианта |
куст,Nd,кН |
|
|
|
|
1 |
5800 |
|
1500 |
|
|
2 |
4600 |
|
1200 |
|
|
3 |
3800 |
|
1400 |
|
|
4 |
4200 |
|
1900 |
|
|
|
|
|
И |
|
5 |
6100 |
|
1500 |
||
|
6 |
5900 |
|
2400 |
|
|
7 |
6400 |
|
2500 |
|
|
8 |
6350 |
|
2380 |
|
|
9 |
5600 |
|
2200 |
|
|
10 |
4900 |
|
1200 |
|
59
|
Методические указания к выполнению задания |
|
||||
Определяем количество свай n в кусте по формуле: |
|
|||||
|
|
n |
n k Nd |
, |
(75) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
c Fd |
|
|
где n–коэффициент надежности по назначению (ответственности) |
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
сооружения, принимаем – 1,15; |
|
||||
k |
–коэффициент надежности по грунту, т.к. несущая способность |
|||||
|
сваи определена расчетом, принимается равным – 1,4; |
|
||||
c |
–коэфф ц ент условий работы сваи – 1,15; |
|
||||
осями |
|
|
|
|
||
Nd – суммарная нагрузка, передаваемая на сваю, кН по табл.21; |
|
|||||
Fd – несущая способность сваи по табл.21, кН. |
|
|||||
|
Полученное значение нео ходимо округлить до целого числа. |
|
||||
|
Нагрузка на одну сваю |
удет равна: |
|
|||
|
|
|
Nсв=Nd/n, |
(76) |
||
|
Выполняем расстановку свай в кусте (рис.9). |
|
||||
|
Расстоян е между |
двух соседних свай 3d. |
|
|||
|
Расстоян е от оси крайней сваи до края ростверка 0,15+d/2. |
|
||||
Устанавл ваем окончательные размеры ростверка в плане ар и bр. Полученные значения округляем до десятых.
При расчете осадок малой группы (n ≤ 25) висячих свай (свайно-
го куста) необходимо учитывать их взаимное влияние. Расчет осадки i-й сваи в группе свай из n свай (свайного куста) при известном распределении нагрузок между i-й и j-й сваями определяется по формуле [7]:
|
|
|
Nсв, j |
|
|
бS АS(N ) |
, |
(77) |
|||
i |
св,i |
ij |
G L |
|
|
|
|
|
1 св |
|
|
где S(Nсв,i) – осадка одиночной сваи без уширенной пяты, м, определя- |
|||||
ется по формуле [7]: |
Nсв |
|
|
|
|
|
|
|
(78) |
||
|
S(Nсв,iД) G L , |
||||
|
1 |
св |
И |
||
здесь Nсв – вертикальная нагрузка на сваю, МН, по формуле(31);
G1 – осредненный модуль сдвига, МПа, определяемый по формуле G1=E0 /2(1+v) в пределах глубины погружения сваи до несущего слоя;E0 – модуль общей деформации по задаче 1; v – коэффици-
ент поперечной деформации по табл.22.
Lсв – полная длина сваи, м, по задаче 3.
– коэффициент, определяемый по формуле:
|
|
|
1 ( / ) |
, |
(79) |
1 |
|
||||
|
|
|
|
||
60