Расчет осадок ленточных свайных фундаментов

Расчет осадки свайного ленточного фундамента

Осадка определяется для условного (приведенного) фундамента с шириной подошвы b_red и глубиной заложения h_red (см. рис.19).

Рис. 19. Схема определения границ условного фундамента

при расчете осадок свайных фундаментов

Контуры условного свайного фундамента определяют следующим образом: внизу – плоскостью АВ, проходящей через нижние концы свай, с боков – вертикальными плоскостями АС и ВД, проходящими при вертикальных сваях от их граней на расстоянии

где: φ_{II , mt} – средне взвешенное расчетное (по деформациям) значение угла внутреннего трения толщи грунтов в пределах длины сваи (в градусах):

здесь: φ_{II . i} и h_i – принимаются по данным геологического профиля.

Среднее давление на подошву условного фундамента

где: q_f – нагрузка от ростверка и стен до обреза фундамента, кН/м;

q_s – нагрузка от свай, кН/м;

q_q – нагрузка от грунта в пределах условного фундамента, кН/м.

Расчет осадки свайных фундаментов производят методом элементарного суммирования или методом линейно деформируемого слоя.

Расчетная осадка фундамента S не должна превышать предельной S _и для проектируемого сооружения, которая для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из панелей, крупных блоков или кирпичной кладки без армирования не должна превышать S _и = 10 см.

Производим расчет фундамента с однорядным размещением сваи, как более экономичного по расходу бетона на изготовление ростверка.

Напряжения от собственного веса грунта определены в пункте 5.3.

Используем их значения при построении эпюры природного давления и вспомогательной эпюры 0,2 для определения границы сжимаемой толщи. Природное давление на подошву условного фундамента на отметке — 7.10 составит кПа

Осредненное значение угла внутреннего трения для толщи грунта, пронизываемой сваей

φ_{II , mt} = ∑ φ_{II . i} ‧ h_i /∑ h_i ,= (29×4,1+14× 2.1)/(4,1+2,1 ) = 23,3 о

Высота условного фундамента до низа ростверка м.

Ширина условного фундамента

b_red = d +2 h × tg ( j _mt /4)= 0.4+2× 5.7× 0.09 =1.4м

Нагрузка от ростверка и стен подвала до обреза фундамента

кН/м

Нагрузка от свай, приходящихся на 1м фундамента кН/м

Нагрузка от грунта в объеме САВД на 1м фундамента

кН/м

Давление на подошву условного фундамента

Дополнительное давление на подошву условного фундамента

кПа

Соотношение сторон ленточного фундамента

Основание под концом сваи разбиваем на слои толщиной

м, принимаем 0,5 м

Осадка фундамента, рассчитанная методом послойного суммирования, составляет см

Расчет осадки ленточного свайного фундамента

Толщина слоя, м	Расстояние от подошвы до слоя Ƶ	ζ =	α	Давление на слой σzp= α‧Pɑ,кПа	Среднее давление σƶр,i, кПа	Еi, кПа	Осадка элементарного слоя, мм Si=β
1	2	3	4	5	6	7	8
0	0	0	1	332
0,5	0,5	0,87	0,850	282	307	30000	6,39
0,5	1,0	1,05	0,602	199	244	3,62
0,5	1,5	2,62	0,400	133	166	1,84
0,5	2,0	3,5	0,350	116	124,5	1,49
0,5	2,5	4,38	0,260	86	101	1,20
0,5	3,0	5,26	0,247	79	82,5	1,06
0,5	3,5	6,1	0,202	67	73	1,00
0,5	4,0	7,0	0,180	60	63,5	0,9
0,5	4,5	7,89	0,154	51	55	0,81
0,5	5,0	8,7	0,145	48	49,5	0,71
0,5	5,5	89,6	0,132	43	45,5	0,39
0,5	6,0	910,5	0,115	38	40,5	0,31

ΣS_i = 19,1мм, что меньше допустимой осадки = 100мм

Рис. 20. Расчетная схема осадки свайного фундамента

Масштаб: размеров — 1 см = 1 м; давлений — 1 см = 50 кПа

Расчет осадки двухрядного свайного фундамента производится по приведенной методологии с учетом в ширине подошвы условного массивного фундамента АВСД минимального расстояния а между сваями.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник

Расчет осадок ленточных свайных фундаментов

Библиографическая ссылка на статью:
Мельников В.А., Алексеев Н.С., Ионов К.И. Сравнительный анализ методик расчета осадки свайных фундаментов // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 9. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2015/09/57462 (дата обращения: 17.08.2021).

На современном этапе развития фундаментов одной из главных задач является повышение эффективности проектировочных решений, разработка экономически обоснованных и конкурентоспособных решений

В настоящее время большой размах приобретает строительство на слабых водонасыщенных грунтах, когда строители используют под объекты площадки, которые ранее признавались геологами невыгодными для возведения сооружений.

В сложных инженерно-геологических условиях свайный вариант зачастую оказывается единственно возможным видом фундаментов. Свайные фундаменты применятся в тех случаях, когда грунты основания представлены насыпью большой мощности, илистыми отложениями, связными грунтами в текучем и текуче-пластичном состоянии и т.п. [13, 15].

Так как затраты на устройство подземной части здания составляют до 25% от общей стоимости, снизить эти показатели позволяет применение более экономичных и индустриальных свайных фундаментов.

Важнейшим резервом повышения эффективности свайных фундаментов является совершенствование определения их осадок на стадии проектирования.

Сложность работы сваи в грунте делает невозможным создание математически строгой теории надежности расчета. Поэтому используются различные инженерные методики расчета. Используемая в настоящее время нормативная литература в области проектирования свайных фундаментов содержит недостаточно информации и позволяет получать неоднозначные результаты.

Целью данной работы является сравнение результатов расчета осадок свайных фундаментов здания каркасного типа в заданных геологических условиях. Параметры здания и геологический разрез приняты одинаковыми для того, чтобы выявить влияние различных теоретических подходов к расчету осадок в СНиП 2.02.03.-85 «Свайные фундаменты» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (актуализированная редакция).

2. Расчет несущей способности свай
Характеристики грунтов и мощности слоев, слагающих грунтовое основание заданного сооружения, представлены в таблице 1.

Расчеты проводятся по двум группам предельных состояний [2]:Будем рассматривать висячие железобетонные сваи, призматической формы, квадратного поперечного сечения с заостренным концом. При этом размеры поперечного сечения принимаем 40 х 40 см, длину сваи 13 м.

1) по несущей способности – по прочности материала свай и материала ростверка (ведется на основное сочетание расчетных нагрузок);
2) по деформациям – по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (на основное сочетание нормативных нагрузок).

Сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия [6]:

, (1)

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);

F _d — расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи;
— коэффициент условий работы, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, принимаемый равным 1,15 при кустовом расположении свай;
— коэффициент надежности по назначению (ответственности) сооружения, принимаемый равным 1,15;
— коэффициент надежности примем равным 1,4, т. к. несущая способность сваи определена расчетом.
Несущую способность F _d , висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле [6]:

где _c — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый _c = 1;
R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице (табл. 7.2 [4]): R =5360 кПа;
A — площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая равной площади поперечного сечения сваи: A =0,16 м 2 ;
u — наружный периметр поперечного сечения сваи, м: u =1,6 м;
f _i — удельное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице (табл. 7.3, [4]) в зависимости от глубины H _i и вида грунта на этой глубине;
H _i — глубина погружения средней точки i-го однородного участка грунта;
h _i — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
_cR , _cf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта (табл. 7.4, [4]): .
Определим f _i и и результаты сведём в таблицу 2:
Таблица 2

Источник