Строительство ДОЦ в п.Береговом

3.2.3.5. Расчёт на продавливание.

В данном случае этот расчёт не нужно проводить, так как конструкция ростверка жёсткая.

 

3.2.3.6. Проверка давления под нижним концом сваи.

 

Определяем размеры  условного несущего массива грунта, его площадь, объём и массу:

 м;              (3.18)

м;              (3.19)

 м² ;                     (3.20)

 

 м;                   (3.21)

  м³ ;              (3.22)

 кН;                (3.23)

Проверку давления под  нижним концом сваи осуществляем по формуле:

,  где                            (3.24)

          (3.25)

где - коэффициенты условий работы оснований ( ) и сооружений ( ) принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83; 

К – коэффициент, принимаемый равным 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

 - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СНиП 2.02.01-83 ;

k_z – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной   b < 10 м,    к_z = 1;      

 C_II = 32,2 кПа - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

- расчетное значение удельного  веса грунтов, залегающих ниже  подошвы фундамента:

 кН/м³,                           (3.26)

- расчетное значение удельного  веса грунтов, залегающих выше  подошвы фундамента:

 

 

= 17,56 кН/м³,

где - удельные весы грунтов, залегающих выше условной подошвы фундамента (рис. 3.6.)

 кПа.

 кПа < R_усл = 969,16 кПа, условие выполняется.

 

3.2.3.7. Расчёт осадки методом послойного суммирования.

 

1. Среднее давление подошвы фундамента р_ср = 338,5 кПа
2. Вычисляем и строим эпюру естественного давления
3. Рассчитываем дополнительную вертикальную нагрузку
4. Высота рассчитываемых слоёв h_i = 0,2 · b_усл = 0,2 · 3,07= 0,614 м
5. Вычисляем и строим эпюру ,

где α – коэффициент  затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы 1 приложение 2 СниП 2.02.01-83.

                                          (3.27)

Расчёты по данному алгоритму  приведены в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4.

z, м	ξ	α	σzg0, кПа	P0, кПа	0,2· σzg0 , кПа	σzpi, кПа	σzg0ср, кПа	Е, кПа	S,  м
0	0	1	155.40	183.10	31.08	183.10		23000
0.614	0.4	0.968	167.50	171.00	33.50	165.53	174.32	23000	0.0037
1.228	0.8	0.831	179.59	158.91	35.92	132.05	148.79	23000	0.0064
1.842	1.2	0.655	191.69	146.81	38.34	96.16	114.11	23000	0.0073
2.456	1.6	0.503	203.78	134.72	40.76	67.76	81.96	23000	0.0070
3.07	2	0.387	215.88	122.62	43.18	47.45	57.61	23000	0.0062
3.684	2.4	0.301	227.97	110.53	45.59	33.27	40.36	23000	0.0052
									0.0357

Рис. 3.8.  Эпюры σ_zg0 и σ_zpi.

 

 

6. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

В нашем случае   45,59 кПа > 33,27 кПа, условие выполняется.

7. Считаем суммарную осадку по всем слоям:
8. Проверяем выполнение условия S < S_u . В нашем случае 3,71 см < 12 см, 

где S_u = 12 см – предельное значение осадки для промышленных зданий c металлическим каркасом.

Условие выполняется.

На рис. 3.8. приведены эпюры σ_zg0 и σ_zpi.

 

 

3.2.3.8. Подбор марки сваи

Перемещение элемента от единичной силы

              (3.28)

              (3.29)

Перемещение элемента от единичного момента

              (3.30)

где , , - коэффициенты, определяемые по прил. 10 [8], при если то

- коэффициент деформации

h = 9,10 м – фактическая глубина погружения

                                    (3.31)

где К – коэффициент  пропорциональности грунта [8, табл. 7.12]. Приведённое значение К получают из предположения, что влияния различных значений К_i на работу сваи уменьшаются до нуля в пределах h_м

                      (3.32)

 

Расчётный диаметр сваи определяется по формуле:

                  (3.33)

где к_э = 1 – для прямоугольного сечения сваи

Е_б = 245000 кгс/см² =24500000кН/м²– начальный модуль упругости бетона

- момент инерции поперечного  сечения сваи

   

 

 

              (3.34)

                     (3.35)

 

                              (3.36)

;   ;  

Момент в голове сваи: М_В = 0

Поперечная сила в  голове сваи:

По результатам расчёта  в программе КОСТ 2 принимаем по типовому проекту 1.011.1-10 выпуск 1 часть 1 сваю марки С80.30-5.

 

3.2.3.9. Расчёт ростверков на продавливание колонной.

 

Расчёт на продавливание  колонной центрально-нагруженных ростверков свайных фундаментов с кустами из четырёх и более свай проводится из условия, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, высота которой равна расстоянию по вертикали от рабочей арматуры плиты до низа стакана колонны. Меньшим основанием служит площадь стакана колонны, а боковые грани, проходящие от наружных граней колонны до внутренних граней свай, наклонены к горизонтали под углом не менее 45° и не более угла, соответствующего пирамиде с С = 0,4h₀

                           (3.37)

где F_per – расчётная продавливающая сила, равная сумме реакции всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания, определяемая из условия:

- число свай в ростверке;

- число свай, расположенных за  пределами нижнего основания  пирамиды продавливания;

c₁ – расстояние от грани стакана колонны с размером b_col до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани близлежащего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания

c₂ – расстояние от грани стакана колонны с размером h_col до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани близлежащего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания

h₀ – расстояние от рабочей арматуры плиты до низа стакана колонны, условно расположенной на 5 см выше верха ростверка.

                       (3.38)

- размеры базы колонны

N – максимальная продольная сила, действующая в сечении колонны и верхней горизонтальной грани ростверка

 

                     (3.39)

 

3.2.3.10. Расчёт ростверка на изгиб.

Расчёт прочности ростверков на изгиб проводится в сечениях по граням базы колонны.

Расчётный изгибающий момент для каждого сечения определяется как сумма моментов от реакции  свай (от расчётных нагрузок на ростверк) и от местных расчётных нагрузок приложенных к консольному свесу  ростверка по одну сторону от рассматриваемого сечения:

где - изгибающие моменты в рассматриваемых сечениях;

- расчётная нагрузка на сваю, нормальная к площади подошвы  ростверка;

- расстояния от осей свай  до рассматриваемого сечения;

- изгибающие моменты в сечениях  от местной нагрузки.

 

Таблица 3.5. Формулы для определения площади сечения арматуры

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне  а, на всю ширину ростверка в разрезе 1-1	Площадь сечения арматуры, параллельной стороне b, на всю ширину ростверка в разрезе 2-2

где - рабочая высота ростверка

R_s – расчётное сопротивление арматуры

n - коэффициент, определяемый по табл. 5 [8]

R_b – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию

 

Таблица 3.6. Расчет площади сечения арматуры

Схема армирования

Принимаем арматуру А300 Æ10 с шагом 150мм.