Предварительное проектирование ростверка



 

При определении числа свай в свайном фундаменте устройства свайных роствер­ков: (отдельно стоящие фундаменты) - свайный куст под колонны здания с рас­положением свай в плане на участке квадратной, прямоуголь­ной и других форм (в этом случае обычно применяют свай­ный ростверк из трех и более свай.

Вариант 1. Нагрузка сосредоточена в точке (колонна). Предварительно необходимое число свай в фундаменте под колонну (в кусте) рассчитывается по формуле, исходя из допущения, что ростверк передает равномерную нагрузку на свайный куст. Расчет ведется по первой группе предельных состояний.

=1,2*1,4*2480/(541,9-1,4*0,92*2,5*20)= 4166,4/485=8,59,                         

где 1,2 – коэффициент, учитывающий наличие момента; γq  -коэффициент надежности, равный 1,25 при определении несущей способности экспериментально и 1,4 – при определении другими методами; NI – расчетная нагрузка на обрезе фундамента, собранная по первому предельному состоянию (кН); d – глубина заложения подошвы ростверка; а - шаг свай в ростверке.

Принимаем сваи в количестве 9 шт. 

   Схема размещения свай в ростверке приведена.b=2,5, l=4,6

 3.4. Определение нагрузки, приходящейся на сваю в ростверке

 

Расчет свайных фундаментов по несущей способности грунта основания свай заключается в уточнении действую­щих нагрузок, определении расчетных нагрузок, возникаю­щих в наиболее нагруженных сваях, и сравнении их с расчет­ной нагрузкой, допускаемой на сваю по грунту.

После размещения свай в плане и конструирования ростверка по принятым габаритным размерам ростверка определяется фактическая дополнительная вертикальная нагрузка, действующая на ростверк:

 для отдельно стоящих фундаментов

                     

где NIвертикальная нагрузка от веса здания (кН/м3); Nр – вес ростверка (кН/м); Nст – вес стакана (кН/м); Gгр – вес грунта на обрезах ростверка (кН/м).

N=N+Nр+Nст/n=2480+2,5*4,6*0,6*24+2*1*0,9*24/9=2665,92/9=296,21кН/м               

Расчетная нагрузка на сваю

                                               Nс = Fd / gk ,                        

где gk – коэффициент надежности, равный 1,4 при определении несущей способности расчетным методом.

Nс = Fd / gk =758,6/1,4=541,66                        

При действии на ростверк только вертикальной нагрузки должно выполняться условие                                              N = NIсум/ n ≤ Nс ,                    

где N – нагрузка, передаваемая ростверком на сваю.

 N = NIсум/ n ≤ Nс

296,21 <541,66    

   

 

 4.5. Проверка прочности основания под условным свайным фундаментом

 

 

Для этой проверки строят условный свайный фундамент (рис. 4.4).

                  а                                                            б

Рис. 4.4. Схемы построения условного свайного фундамента при отсутствии слабых грунтов - а.

 

Границы условного фундамента (рис. 4.4) определяются следующим образом: снизу – горизонтальной плоскостью, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии lp×tg(j/4); сверху – поверхностью планировки грунта DL. На рис. 4.4 проекция такого условного фундамента представлена фигурой «1 – 2 – 3 – 4», здесь j - осредненное расчетное значение (по деформациям) значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

=14*2,5+21*2+22*2+1,4*22/7,9=19,21

где hi, jII,Iсоответственно толщина и расчетное значение угла внутреннего трения отдельного i-го слоя, пройденного сваей (в пределах расчетной длины сваи lp). 

 

Размеры подошвы условного фундамента (ширину bу  и длину 1у) определяем

                        by=0,56*2+0,9*2+0,175*2=3,27,            

                         ly= 0,56*2+1,95*2+0,175*2=5,37,                       (4.17)

Среднее давление под подошвой условного свайного производят по формуле

 =2480+145,72+43,2+209,03=167,7/5,37*3,27=173

где NоII– внешняя нормативная нагрузка на уровне обреза условного фундамента; NpII - нормативная нагрузка от веса ростверка; GгрII - нормативная нагрузка от веса грунта в объеме условного фундамента; NcвII  - нормативная нагрузка от веса свай; Ау – площадь условного фундамента.

При определении NоII необходимо учитывать наличие подвала в зданиях. В этом случае к нагрузке NоII прибавляется вес стакана и фундаментных стеновых блоков или монолитных стен подвала.

Вес ростверка равен

                           NpII = (bрост×lрост + hрост )24=145,72

где bрост, lрост, hрост – соответственно ширина, длина и высота ростверка; 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м3).

Вес свай в ростверке

NсвII = n(lp×d224=9*0,35*0,35*7,9*24=209,03                

где n – количество свай в ростверке (шт.); lpдлина сваи за исключением ее заделки в ростверк (м); d2 – площадь сечения сваи (м2); 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м3).

NАBCD =(Vу- Vрост -Vст – Vcв )gII,ср =(5,37*3,27*10,5-6,072-1,8-8,82)19,2=167,7                       

где Vуобъем условного свайного фундамента (м3);  Vрост – объем ростверка в пределах условного свайного фундамента;gII,ср– средний расчетный удельный вес грунта в пределах условного фундамента (кН/м3).

Вес стакана

NpII = (bст×lст + hст )24=43,2

                                                           

где hiмощность слоев грунта в пределах глубины заложения условного фундамента; в пределах глубины заложения условного фундамента; gi – расчетный удельный вес в i-м слое грунта, вычисленный с учетом взвешивающего действия воды, если в пределах dу нет водоупора.

Определение максимального и минимального давлений производится по формулам (3.9), (3.10), (3.11), (3.12). Если в этих формулах приведены размеры фундаментов мелкого заложения, то в настоящей главе размеры относятся только к условному свайному фундаменту, то есть b = by, l = ly, hф = dу .

=1,2*1/1,1*(0,61*1,1*3,27*20,5+3,44*

2,5*19,2+6,04*22)=373,84 кН/м3.

 

Расчетное сопротивление грунта R вычисляется под условным фундаментом по формуле , где подставляются следующие величины: by вместо b и dу вместо d1.

Все коэффициенты (γc1, γc2, Mg, Mq, Mc, сII) принимаются для того слоя, на который опирается условный свайный фундамент. Если в пределах высоты условного фундамента нет водоупора, то удельные веса грунтов в каждом слое рассчитываются с учетом взвешивающего действия воды.

Мсум = МII + QII ×hф=90+30*2,5=165кН

 

где МII изгибающий момент, действующий на верхнем обрезе фундамента и  определенный при расчете рамы; QII  - поперечная сила, определенная при расчете   рамы; hф– высота фундамента.

   Момент сопротивления площади подошвы фундамента определяют по формулам:

для столбчатых фундаментов:

                                     =3,27*5,37*5,37/6=15,71                                  

где l и b – длина и ширина подошвы фундамента.

=173-165/15,71=163,5

=173+165/15,71=183,5

Pmin  / Pmax =1,12> 0,25.

.

 

Р=173≤ R=373,84

Pmax =173≤ 1,2R=1,2*373,84=448,6

Pmin  / Pmax  =1,12> 0,25.

Следовательно размеры фундамента приняты правильно


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 295; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ