Расчет и проектирование свайного фундамента под колонну - Расчетные характеристики свайного фундамента
Исходные данные: N0II=790кH, M0II=126кН, под железобетонную колонну сечением 510Ч510. Расчет производится для г. Пермь.
Назначение глубины заложения фундамента.
Назначение глубины заложения фундамента начинают с выбора несущего слоя грунта, который совместно с подстилающими слоями обеспечивает равномерное развитие осадки, не превышающее предельно допустимых значений.
Определяем расчетную глубину заложения фундамента, учитывая геологические условия:
;
Где: =0,4; - коэффициент теплового режима в здании, определяемый по табл. 1 [3];
- нормативная глубина промерзания, определяемая по карте СНиП 2.01.01 - 82 "Строительная климатология и геофизика": для г. Пермь =137 см (по карте для глинистых грунтов);
Расчетная глубина промерзания: м;
Определяем глубину заложения ростверка по конструктивному фактору:
D=2,2+0,15+1,5=3,85м;
Принимаем глубину заложения ростверка d=3,85м. Проектируем свайный фундамент из ж/б свай квадратного сплошного сечения марки С-4,0-30 длиной 4м, с размером стороны поперечного сечения b=0,3м, mСв=4-270=1080кг (где: 270 - масса 1м сваи).
Рис. 2. Схема ростверка
Определение глубины заложения подошвы ростверка:
DР= dB+hEf+hР
DB - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м; hР - высота ростверка
HР min=aK+t+20см
T - глубина заделки свай в ростверк, м: t=0,05м
AK- больший размер колонны в плане, aK=0,6м
HР min = 0,6+0,05+0,2 = 0,85м
HEf - толщина пола подвала, hEf = 0,2м
DР = 2,7+0,2+0,85 = 4,05м
DР = 4,05м > dF = 1,2м - условие выполняется.
Выбор типа, марки и длины сваи:
Марка сваи С6-30 (ГОСТ 19804.1-79). Бетон В25; RB=14,5Мпа. Продольная арматура 414 А-III; RS=340Мпа, АS=6,16см2. Поперечное сечение сваи 0,3х0,3м, длина 4 м, острие - 0,3 м.
Свая погружается с помощью забивки дизель-молотом.
Определение расчетной нагрузки на сваю:
По грунту:
P = C- (CR-R-A + u УCf-fI-hI)
C - коэффициент условий работы сваи в грунте, C =1
А - площадь опирания сваи на грунт, м2
HI - толщина i-го слоя грунта
CR, Cf - коэффициенты условий работы грунта, соприкасающегося с
Боковой поверхностью, м
R, fI- расчетные сопротивления грунта под нижним концом сваи и i-го
Слоя грунта по боковой поверхности сваи определяемые по
Таблицам, кПа.
U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м
Разбивку грунта делаем на элементарные слои толщиной 1м.
ZI, м |
FI,кПа |
ГCf |
HI,м |
4,05 |
38 |
1 |
1 |
5,05 |
40 |
1 |
1 |
6,05 |
42 |
1 |
1 |
7,05 |
43 |
1 |
1 |
8,05 |
19 |
1 |
1 |
9,05 |
19 |
1 |
1 |
Р = 1-(1-2500-0,09 + 1,2-(1-38-1 + 1-40-1 + 1-42-1 + 1-43-1 + 1-19-1 + 1-19-1 )) = 466,2 кПа
По материалу:
Р = ц-гС(RB-A + RSc-АSГ) = 1-1(14500-0,09 + 340000-0,000616) = 1514 кПа.
В дальнейших расчетах используем меньшее значение расчетной нагрузки, а именно по грунту Р = 466,2 кПа.
Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю:
.
Условное давление под подошвой ростверка
Р = р/(3-dC)2 = 466,2/(3-0,3)2 = 575,6кН/м2
Условная площадь подошвы ростверка
АР = N01/(P - Cp-dP-F) = 2800/(575,6-21,5-4,05-1,1) = 1,06м2
Приближенный вес ростверка и грунта на его уступах:
NP1=F-AP-dP-Ср=1,1-1,06-4,05-21,5=101,5кН
Количество свай в ростверке:
N = (N011+NP1)/NU = (2800+101,5)/333,0 = 1,8 = 2 шт.
Размещаем сваи с расстоянием между осями не меньше 3d = 3-0,3 = 0,9м. По конструктивным соображениям, расстояние между сваями по углам прямоугольника 0,9м х 0,3м.
Размер ростверка в плане с учетом свесов 1,8м х 1,2м.
Фактическое давление на сваю:
Вес сваи:
NСII=0,3-0,3-4-21,5=6,912 кН
Вес ростверка:
= 21,5-1,2-1,8-0,3=13,9 кН.
Вес грунта, располагающегося на ростверке:
= 1,15-1,8-3,05-18,2=114,2кН.
Расчетные значения указанных выше внешних нагрузок для первой группы предельных состояний (коэффициент надежности по нагрузке =1,1):
=1,1-13,9=15,3 кН; NСII=1,1-6,912=7,6 кН ;N01=1,1-510=561,0 кН; NG11=1,1-114,2=125,62 кН.
Нагрузка, приходящаяся на одну сваю:
Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован правильно.
Расчет ростверка на продавливание колонной:
N= (1- (bC+c2)+2- (dC+c1)) -h1-RBt,
Где N - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания.
Расчет ростверка на поперечную силу:
При расчете на действие поперечной силы должно удовлетворяться условие:
Q ? m-RB-b-h0
Где Q = NI - сумма реакций всех свай, находящихся за пределами наклонного сечения.
Расчеты на продавливание колонной и на поперечную силу проводить не требуется, т. к. сваи находятся внутри пирамиды продавливания.
Расчет ростверка на местное сжатие:
Должно удовлетворятся условие:
N01 = 1,5-RПр-AК
RПр = 14,5МПа
АК = 0,6-0,4 = 0,24м2 - площадь сечения колонны
N01 = 561,0кПа 1,5-14500-0,24 = 5220кПа
Расчет осадок свайного фундамента:
Представим свайный фундамент в виде условного фундамента на естественном основании.
Средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунтов, находящихся в пределах длины сваи:
ЦСр 11=УцI 11-lI/УlI
ЦI11 - расчетные значения углов внутреннего трения для слоев
LI - толщина слоя
ЦСр 11 = (24-4+17-2)/6 = 21,7є
Проведем наклонные плоскости под углом б= цСр 11/4=21,7/4=5,4є от точек пересечения наружных граней свай с подошвой ростверка до плоскости (горизонтальной), проходящей через нижний конец сваи. Находим очертание условного фундамента, который включает в себя грунт, сваи и ростверк.
Размеры подошвы условного фундамента:
BY = b+2l-tg(цСр 11/4) = 1,8+2-4- tg 5,4° = 2,5м
АY = а+2l-tg(цСр 11/4) = 1,2+2-4- tg 5,4° = 1,9м
АУ = bY- аY = 4,75м2
Проверим условие:
РСр II = (N0II+ NСвII+ NРосII+ NГрII)/АУ = R
N0II - расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента
NСвII, NРосII, NГрII - вес свай, ростверка, грунта в пределах условного фундамента, кН
R - расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента
РСр II = (2800+6,916+13,9+114,2)/4,75 = 135,8кПа < R = 444,4кПа
R = 1,2-1(0,61-1-2,5-11+3,44-1,9-17+(3,44-1)-3,35-17+6,04-10)/1,1 = 444,4кПа
Условие удовлетворяется
Для расчета осадки условного фундамента определим дополнительное давление
P0 = РСр II - уZg 0
21,5-4+18,5-2 = 123,0 кПа
P0 = 135,8 - 123,0 = 12,8кПа
Величины, используемые при расчете осадок фундаментов по методу послойного суммирования.
Грунт |
№ точки |
Z, см |
УZg |
З=l/b |
О=2z/b |
Б |
УZp= б-Р0 |
ЕI КПа |
Глина |
1 |
0 |
123,0 |
1,5 |
0 |
1,0 |
12,8 |
3500 |
2 |
0,5 |
133,8 |
0,4 |
0,949 |
12,1 | |||
3 |
1,0 |
144,5 |
0,8 |
0,756 |
9,7 | |||
4 |
1,5 |
155,3 |
1,2 |
0,547 |
7,0 | |||
5 |
2,0 |
166,0 |
1,6 |
0,390 |
5,0 | |||
6 |
2,5 |
176,8 |
2,0 |
0,285 |
3,6 | |||
7 |
3,0 |
187,5 |
2,4 |
0,214 |
2,7 | |||
Суглинок |
8 |
3,5 |
196,8 |
2,8 |
0,165 |
2,1 |
18000 | |
9 |
4,0 |
206,0 |
3,2 |
0,130 |
1,7 | |||
10 |
4,5 |
215,3 |
3,6 |
0,106 |
1,4 | |||
11 |
5,0 |
224,5 |
4,0 |
0,087 |
1,1 |
S=0,8[(12,8+12,1)-0,5/2-18000+(12,1+9,7)-0,5/2-18000+(9,7+7,0)-0,5/2-18000 + (7,0 + 5,0)-0,5/2-18000 + (5,0+3,6)-0,5/2-18000 + (3,6+2,7)-0,5/2-18000 + (2,7+2,1)-0,5/2-18000+(2,1+1,7)-0,5/2-18000+(1,7+1,4)-0,5/2-10000+(1,4+1,1)-0,5/2-18000] = 0,001м = 0,1см
Сравним предельную осадку с максимальной:
S = 0,1см < SU = 12см
Условие удовлетворяется.
Похожие статьи
-
Исходные данные: N0II=790кH, M0II=126кН, под железобетонную колонну сечением 510Ч510. Расчет производится для г. Пермь. Назначение глубины заложения...
-
Конструируем ростверк. Сваю размещаем по центру ростверка. Проверяем фактическую нагрузку на сваю. Объем бетона ростверка: ; объем грунта на ступенях: ....
-
Определение глубины заложения ростверка Рисунок 5 - Глубина заложения ростверка 1. Определим глубину заложения подошвы ростверка FL...
-
Расчет фундамента в сечении 2-2 Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 1-1 бесподвальной...
-
Фундамент под наружную стену по оси А (1-8) без подвала: КПа КПа М Таблица 10. № слоя Hi, м Z, м , кПа 1 0 0 0 1,000 52,81 2 1,04 1,04 0,8 0,800 42,25 3...
-
Таблица. Комбинация усилий M, N и Q от колонны по оси А Случай расчета Первая Вторая Третья N M Q N M Q N M Q Основание 638,01 -204,56 -27,53 558,01...
-
Исходные данные Грунты основания - суглинки, условное расчетное сопротивление грунта . Вес единицы объема бетона фундамента и грунта в его обрезах Высоту...
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 2-2 dF = 1,65 м от отметки пола подвала, высота...
-
Определяем количество свай и распределение их в плане. Количество свай в свайном фундаменте предварительно определяют по формуле: N = N I / F =1156,4 КН...
-
Проектирование фундамента на естественном основании Выбор и обоснование глубины заложения фундамента Глубина заложения фундамента зависит в основном от...
-
В здании на проектирование даны все необходимые характеристики грунтов, требуемые для определения размеров фундамента и его последующего конструирования,...
-
Свайные фундаменты и сваи по несущей способности грунтов основания рассчитываются по формуле NСв FD / G, (3.1) Где NСв - расчетная нагрузка, передаваемая...
-
При проверке по II-ой группе предельных состояний должно выполняться условие: Определение геометрических характеристик условного свайного фундамента: ; ,...
-
При неизвестном расчетном сопротивлении грунта ширину подошвы фундамента мелкого заложения можно определить графоаналитическим методом. Среднее давление...
-
Характеристика грунта основания Принимаем необходимые для расчета характеристики: ? расчетное сопротивление грунтов основания Rо =(150-200) кН/м2;...
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 2-2 в подвальной части здания, dF = 1,65 м....
-
Свайный фундамент перегородка деформационный Фундаментом называют нижнюю (подземную или подводную) конструкцию здания или сооружения, которая...
-
Количество свай в свайном фундаменте определяется по формуле: , Где коэффициент надежности, ; Несущая способность сваи, кН; Расчетная нагрузка от...
-
Исходные данные: - Размеры в плане L1 Ч L2 , м - 20,8 Ч 63 - Сетка колонн l1 Ч l2 , м - 5,2 Ч 7,0 - Временная нагрузка, Н/м2 - 7000 - Количество этажей,...
-
При выбранной глубине заложения подошвы фундамента ее площадь предварительно определяется исходя из расчетов по II группе предельных состояний по...
-
Выбор глубины заложения фундамента По инженерно-геологическим условиям глубина заложения определяется необходимостью прорезки насыпного слоя и...
-
Сборные железобетонные колонны по сравнению с монолитными обладают существенными преимуществами. Важнейшим из них является гарантия обеспечения заданной...
-
Расчет осадок фундаментов - Расчет и проектирование фундаментов жилого здания
Определить удельный вес грунтов, залегающих в основании фундамента можно по формуле г = с*g, где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения, в расчетах...
-
Рисунок 3. - Схема действия сил, возможные эпюры контактных давлений Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения Размеры подошвы фундамента...
-
Инженерно-геологические разрезы строятся по направлениям, являющимся наиболее информативными. В нашем случае наиболее информативными будут разрезы I-I -...
-
В соответствии с заданием на проектирование запроектировано здание в д. Звездная Барановичского района. Климатический район строительства II-В....
-
Расчетный пролет ригеля между осями колонн, а в крайних Пролетах: Где глубина заделки ригеля в стену, м. Материалы ригеля и их расчетные характеристики...
-
Вертикальная сила, действующая в уровне подошвы фундамента, определяется по формуле: , (5.5) Где - нормативная вертикальная нагрузка, ; - вес фундамента,...
-
Определение несущей способности сваи Рассчитать свайный фундамент под сборную железобетонную колонну сечением. Действующие нагрузки по обрезу для расчета...
-
Особенности проектирования строительных конструкций, Расчет фундамента - Индивидуальный жилой дом
Расчет ширины подушки ленточного фундамента под наружную несущую кирпичную стену проектируемого жилого дома, расчет и конструирование подушки ленточного...
-
Расчет технико-экономических показателей После того как определены размеры двух вариантов фундаментов (мелкого заложения и свайного), вычислим стоимость...
-
Расчет основания и фундамента по второй группе предельных состояний - это расчет по деформациям. Расчет основания и фундамента по деформациям...
-
Расчет по несущей способности основания Определение размеров подошвы фундамента hF, b и l Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hF, исходя из...
-
Опорные моменты рамы каркаса вычисляем с использованием коэффициента в приложении 11 ([1] - 747 стр.) и нагрузок из таблицы 1. Сечение колонны принимаем...
-
Выбор типа, способа погружения, размеров свай и типа ростверка. Определение несущей способности одиночной сваи В соответствии с грунтовыми условиями...
-
Расчетная схема Колонна принята сечением bк?hк и высотой hэт. Колонны среднего ряда рассчитывают с учетом конструктивной схемы промышленного здания...
-
Исходные данные Грунт основания - песок, условное расчетное сопротивление грунта R 0 = 0,33 МПа = 0,033 кН/см2 =330 кН/м2. Бетон тяжелый класса В25....
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА - Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий
Исходные данные.: Характеристики грунта несущего слоя: Несущим элементом фундамента является ИГЭ - 1 (суглинок полутвердый) мощностью пласта 5 м со...
-
Сечение рабочей арматуры в нижней ступени фундамента определяется из расчета на изгиб консольного выступа фундамента в сечениях по грани колонны и по...
-
К фундаментам мелкого заложения относятся: ленточные, столбчатые, плитные и др. Их назначение - передача нагрузки от сооружения на естественные или...
Расчет и проектирование свайного фундамента под колонну - Расчетные характеристики свайного фундамента