Проектирование фундаментов трехэтажного торгового центра

 
 

      Осадка  фундамента:

      Предельно допустимая осадка составляет 8см.

      0,0189 см < 8 см  - т.е. ожидаемая осадка находится в пределах допустимой. 
 

 

 

Рис. 3. Схема  к расчету осадок ленточного фундамента 
 
 
 

 

4.2 Проверка прочности слабого подстилающего слоя

       Ниже лежащие слоя не являются слабыми или малопрочными, поэтому проверка прочности не проводилась.  

5. Проектирование свайного фундамента

     5.1. Выбор типа и размера свай и глубины заложения ростверка

      Предварительное назначение свай производится исходя из геологического строения площадки. Острие сваи следует располагать в прочных малосжимаемых грунтах. Заглубление сваи в опорный (несущий) слой должно быть не менее 0,5 м. Острие сваи не должно совпадать с границей слоев, а быть выше ее на 1 м или ниже на 0,5 м.

      Назначив ориентировочно положение нижнего конца сваи, устанавливаем требуемую длину сваи, округляя ее до ближайшей стандартной сваи. Принимаем поперечное сечение и уточняем положение нижнего конца сваи (рис. 4).

      Ростверки выполняют из монолитного или  сборного железобетона. Высота ростверка – 40 см. Величина заделки сваи в ростверке – 20 см.

Рис. 4. Расчетная  схема забивной висячей сваи

5.2. Определение несущей способности сваи по грунту

      Одиночную сваю рассчитывают по несущей способности грунтов основания исходя из условия:

       , где

       - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, определяемая с учетом коэффициентов надежности по нагрузке ;

       - расчетная несущая способность сваи по грунту;

       - коэффициент надежности.

      Несущая способность висячей сваи по грунту, работающей на сжимающую нагрузку,  определяется по формуле:

       , где

       - коэффициент условий работы сваи в грунте;

       - расчетное сопротивление грунта  под нижним концом сваи, принимается по табл. 6.2 [1];

       - площадь опирания на грунт  сваи;

       - наружный периметр поперечного сечения сваи;

       - расчетное сопротивление  i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 6.1 [1];

       - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

       - коэффициенты условий работы  грунта соответственно под нижним  концом и на боковой поверхности  сваи, принимаемые по табл. 6.3 [1].

       , ; , ; , ;

, .

       .

      Расчетная несущая способность сваи с учетом коэффициента надежности:

       .

      Определяем  количество свай в свайном фундаменте.

       , где

       - сумма всех действующих расчетных  нагрузок на фундамент с учетом коэффициентов надежности по нагрузке ;

       - вес ростверка и подколонника;

       - коэффициент, учитывающий перегрузку  отдельных свай от момента  и горизонтальной силы. .

        

      Далее выполняется окончательная проверка свайного фундамента по несущей способности.

       .

       . Запас несущей способности  составляет 18%. 

5.3. Расчет свайного фундамента по II ГПС.

      Расчет  фундамента по деформациям выполняется  как условного массивного фундамента на естественном основании.

      Средневзвешенное  значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих в пределах длины сваи при слоистом их напластовании, определяется

       ;

      где - расчетные значения углов внутреннего трении грунта i-го слоя, град.;

       - соответствующие толщины слоев  грунта, м.

      Схема к расчету фундамента представлена на рис. 5.

       ; .

       Площадь подошвы  условного фундамента:

Рис. 5. Схема к расчету свайного фундамента по II ГПС. 

     Проверяется выполнение условия: .

      Среднее давление под подошвой условного фундамента:

       , где

       - внешняя расчетная нагрузка  на фундамент для расчетов по II ГПС;

      Нагрузка от веса ростверка и подколонника:

      Нагрузка  от веса свай:

       - нагрузка от веса грунта в объеме условного фундамента, кН

; ;

;

;

      Временная нагрузка: .

       .

       , где:

        и  - коэффициенты условий работы (для глины при 0,25<I_L<0,5).

      k – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

       - коэффициенты, принимаемые по  таблице 5.3 [1] при

       =1,68; =7,71; =9,58.

      k_z – коэффициент, принимаемый равным 1.

       – ширина подошвы условного фундамента.

       - осредненное расчетное значение  удельного веса грунтов, залегающих  ниже подошвы фундамента для  глубины до 0,5b м от подошвы фундамента.

        - тоже, залегающих выше подошвы, .

       =1кПа -  расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

       – приведенная глубина заложения  фундаментов от пола подвала.

здесь  - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

       - толщина конструкции пола  подвала;

       - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

      

d_B= 2,75 м – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала.

.

- условие выполнено. 

 

5.4.

Определение конечной осадки свайного фундамента

      Осадка  свайного фундамента определяется как для условного грунтосвайного массива аналогично расчету осадок фундамента мелкого заложения. Деформация слоев грунта начинается от подошвы условного фундамента.

      Ширина подошвы условного грунтосвайного массива . Среднее давление под подошвой условного грунтосвайного массива . Природное давление в уровне конца свай . Высота элементарных слоев h_i= 0,4b= 0,4·3,43= 1,37 м.

      Дополнительное  давление на уровне подошвы условного  фундамента

       .

      Расчет  осадки фундамента представлен ниже в табличной форме.

      Таблица №4.

 
 

      Осадка  фундамента:

      Предельно допустимая осадка составляет 8см.

      0,0183 см < 15 см  - т.е. ожидаемая осадка находится в пределах допустимой. 

 

Рис. 6. Схема  к расчету осадок свайного фундамента

 

Заключение

      Произведенные анализ геологических условий и  расчеты фундаментов показали, что  возможно возведение как фундамента мелкого заложения, так и свайного фундамента. В данном случае наиболее рационально и экономично применить фундаменты мелкого заложения.

 

Список литературы

     1. Дизенко  С.И. Методические указания по  курсовому проектированию по  дисциплине «Основания и фундаменты». КПИ, Краснодар, 1988 г.

    2. Дизенко С.И. Методические указания  по курсовому проектированию  «Расчет нагрузок на фундаменты зданий», КубГТУ, Краснодар, 2003 г.

    3. Турукалов Б.Ф., Ляшенко П.А. Методические  указания по курсовому проектированию «Проектирование оснований и фундаментов и стен подвальных помещений», КубГТУ, Краснодар, 2003 г.

    4. Дизенко С.И. Методические указания  по курсовому проектированию  «Расчет осадки фундамента», КубГТУ, Краснодар, 2003 г.