Определение нижней границы сжимаемой толщи основания

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 9. Схема к определению ВС

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта (рис. 9):

;

Дополнительное вертикальное давление на основание:

p_o= p- _o,

где – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

- для средней колонны:

p_o= 740,648 – 134,1667 = 606,481 кН/м²;

- для крайней колонны:

p_o= 537,715 – 134,1667 = 403,548 кН/м²;

Дополнительное давление:

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	22

где a – коэффициент зависит от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины [1, прил. 2, табл.1]; значения z отсчитываются от подошвы условного фундамента до подошвы каждого слоя мощностью h_i = 0,2b_y;

;

- для средней колонны:

; h_i = 0,2b_y = 0,2*2,286 = 0,4572 м;

- для крайней колонны:

; h_i = 0,2b_y = 0,4572 м.

Эпюры вертикальных напряжений от веса грунта и дополнительных давлений см. рис. 10. Граница сжимаемой толщи основания находится на глубине z = H_c,где выполняется условие:

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	23

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	24

Рис. 10. Эпюры вертикальных напряжений от веса грунта и дополнительных давлений: а) средней колонны;

б) крайней колонны

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	25

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Осадка запроектированного фундамента должна удовлетворять условию:

где S_u = 8 см = 0,08 м – предельное значение совместной деформации основания и сооружения [1, п.2.39, прил. 4];

S – совместная деформация основания и сооружения (см. п.7.4).

Осадка фундамента:

где E_i =24 МПа – модуль деформации для слоев грунта ниже подошвы условного фундамента;

п – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща;

h_i = 0,2b_y = 0,2*2,283 = 0,4572 м – мощность i -го слоя грунта.

Осадка фундамента под средней колонной:

0,04 м < 0,08 м.

Осадка фундамента под крайней колонной:

0,03 м < 0,08 м.

Относительная разность осадок [1, прил.4]:

где = 0,04 – 0,03 = 0,01 – разность осадок смежных фундаментов средней и крайней колонны промышленного здания, м;

L = 24 м–пролет промышленного здания;

- предельная относительная разность осадок [1, прил.4];

;

0,0004 < 0,002.

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	26

Подбор марки сваи

Подготовка исходных данных для расчета по программе КОСТ-2.

Перемещение несущего элемента от единичной силы [4]:

Перемещение несущего элемента от единичного момента:

где A₀, В₀, С₀ – коэффициенты, определяемые по прил. 1 табл. 5 [4], при = если > 4, то = 4, т.к. сопряжение свай с ростверком принято шарнирным;

h = 4,95 м – фактическая глубина погружения сваи;

а_э – коэффициент деформации:

где К – коэффициент пропорциональности грунта, кН/м⁴ [4, прил.1]:

Рис. 11. Схема к определению приведенного значения коэффициента пропорциональности грунта

;

где h ₁ = 1,35 м – мощность слоя грунта с К ₁от подошвы ростверка до кровли слоя грунта с К ₂;

h ₂ – мощность слоя в пределах h_m от кровли слоя грунта с К ₂;

h_m – мощность слоев грунта (рис. 11), определяющих в основном работу свай на горизонтальные нагрузки (в пределах которой влияние различных значений K_i на работу сваи уменьшается до нуля):

h_m= 3,5 d_c+ 1,5;

h_m= 3,5 * 0,4 + 1,5 = 2,9 м;

h ₂ = h_m - h ₁ = 2,9 – 1,35 = 1,55 м;

КП – ИГОиФ – 02068982 – 290300 – 41ПГС – 2007	Лист
	27

;

Е_b – модуль упругости материала сваи [10, табл. 5] с коэффициентом условия работ γ_ш= 0,8; при В20 Е_b = 24*10⁶ кПа;

I – момент инерции поперечного сечения сваи;

;

d_p - расчетный размер сваи:

d_p = K_э (1,5 d_c + 0,5),

где K_э = 1 – для прямоугольного сечения сваи;

d_с = 0,4 м – размер поперечного сечения сваи;

d_p = 1 (1,5 * 0,4 + 0,5) = 1,1 м;

;

= 0,6478 * 4,95 = 3,207;

A₀ = 2,727;

В₀ = 1,758;

С₀ =1,818;

;

Момент в голове сваи (при свободном опирании ростверка на сваи):

М^в= 0.

Поперечная сила в голове сваи

Q^в=Q_x /n,

где п – количество свай;

- для средней колонны:

Q^в= 33,03 / 4 = 8,2575 кН;

- для крайней колонны:

Q^в = 39,24 / 4 = 9,81 кН.

l₀ – свободная длина сваи, l₀= 0.

N – количество сечений свай, в которых вычисляем М_z, Q_z вышесказанные величины при N =17.

EI = 24*10⁶*0,8*0,00213 = 40896 кН*м².

Для средней колонны: N_max = 1223,92 кН; M_max = 9,03 кНм.

Для крайней колонны: N_max = 869,05 кН; M_max = 10,65 кНм.

По серии 1.011.1 – 10.1 [8] под средние и крайние колонны принимаю: продольное армирование 4 Ф 10АI; марка каркаса КП 50.40 - 1; марка сваи С 50.40 – 1.