Проектирование свайных и ленточных фундаментов
7.4 Расчёт осадки свайного фундамента
Величину ожидаемой осадки свайного фундамента из висячих свай определяют расчётом по предельным состояниям второй группы. Произведём расчёт осадки фундамента, рассматривая свайный фундамент как условный массив, границы которого показаны на рис. 10. Боковые грани условного массива отстоят от граней сваи на расстоянии
l = htg(II,mt/4);
где: II,mt = (II,i hi)/hi = (13,24 + 17,85 + 410,3)/9,3 = 16,6.
Получаем:
l = 9,8tg(16,6/4) = 0,71 м.
Определяем ширину подошвы условного фундамента и его вес
bм = 0,3 + 0,712 = 1,72 м;
II = (13,50,8 + 192,2 + (26,8 - 10)/(1 + 0,862)0,8 + 194 + 19,25 + 20,80,3)/13,1 = 18,2 кН/м3;
GIIм = 50,60,623,6 + 0,60,525 + 22,8 + 13,11,4218,2 = 411 кН.
Среднее давление под подошвой массива
- для наружной стены pIIм = (N0II + GIIм)/bм = (480 + 411)/1,72 = 518 кПа;
- для внутренней стены pIIм = (N0II + GIIм)/bм = (560 + 411)/1,72 = 565 кПа.
Определим значение осадки ленточного свайного фундамента наружной стены здания по методу послойного суммирования. Среднее давление под подошвой массива p = 518 кПа; напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы массива zg,о = d + whw = 18,213,1 + 100,8 = 246 кПа (в эпюре напряжений от собственного веса грунта на глубине 3,8 м от поверхности планировки будет скачок с 61,67 кПа до 69,67 кПа, т.е. на величину давления столба воды в грунте); дополнительное давление pо = 518 - 246 = 272 кПа. Результаты вычислений осадки данного фундамента сведены в таблицу 5, а эпюры напряжений показаны на рисунке 11.
Таблица 5. - Расчёт осадки свайного фундамента под наружную стену здания.
№ |
z, м |
2z / b |
i, кН/м3 |
hi, м |
zg, кПа |
zp, кПа |
zp,i, кПа |
Ei, МПа |
si, мм |
||
0 |
0,00 |
0,00 |
246,000 |
1,000 |
272,000 |
||||||
1 |
0,62 |
0,72 |
20,80 |
0,62 |
258,896 |
0,884 |
240,448 |
256,224 |
43,4 |
2,928 |
|
2 |
1,24 |
1,44 |
20,80 |
0,62 |
271,792 |
0,692 |
188,224 |
214,336 |
43,4 |
2,450 |
|
3 |
1,86 |
2,16 |
20,80 |
0,62 |
284,688 |
0,521 |
141,712 |
164,968 |
43,4 |
1,885 |
|
4 |
2,48 |
2,88 |
20,80 |
0,62 |
297,584 |
0,411 |
111,792 |
126,752 |
43,4 |
1,449 |
|
5 |
3,10 |
3,60 |
20,80 |
0,62 |
310,480 |
0,337 |
91,664 |
101,728 |
43,4 |
1,163 |
|
6 |
3,70 |
4,30 |
20,80 |
0,60 |
322,960 |
0,287 |
78,064 |
84,864 |
43,4 |
0,939 |
|
10,813 |
Рис. 11. Эпюры напряжений в основании свайного фундамента под наружную стену здания.
Теперь определим значение осадки ленточного свайного фундамента внутренней стены здания по методу послойного суммирования. Среднее давление под подошвой массива p = 565 кПа; напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы массива zg,о = d + whw = 18,213,1 + 100,8 = 246 кПа (в эпюре напряжений от собственного веса грунта на глубине 3,8 м от поверхности планировки будет скачок с 61,67 кПа до 69,67 кПа, т.е. на величину давления столба воды в грунте); дополнительное давление pо = 565 - 246 = 319 кПа. Результаты вычислений осадки данного фундамента сведены в таблицу 6, а эпюры напряжений показаны на рисунке 12.
Таблица 6. - Расчёт осадки свайного фундамента под внутреннею стену здания.
№ |
z, м |
2z / b |
i, кН/м3 |
hi, м |
zg, кПа |
zp, кПа |
zp,i, кПа |
Ei, МПа |
si, мм |
||
0 |
0,00 |
0,00 |
246,000 |
1,000 |
319,000 |
||||||
1 |
0,62 |
0,72 |
20,80 |
0,62 |
258,896 |
0,884 |
281,996 |
300,498 |
43,4 |
3,434 |
|
2 |
1,24 |
1,44 |
20,80 |
0,62 |
271,792 |
0,692 |
220,748 |
251,372 |
43,4 |
2,873 |
|
3 |
1,86 |
2,16 |
20,80 |
0,62 |
284,688 |
0,521 |
166,199 |
193,474 |
43,4 |
2,211 |
|
4 |
2,48 |
2,88 |
20,80 |
0,62 |
297,584 |
0,411 |
131,109 |
148,654 |
43,4 |
1,699 |
|
5 |
3,10 |
3,60 |
20,80 |
0,62 |
310,480 |
0,337 |
107,503 |
119,306 |
43,4 |
1,363 |
|
6 |
3,70 |
4,30 |
20,80 |
0,60 |
322,960 |
0,287 |
91,553 |
99,528 |
43,4 |
1,101 |
|
12,681 |
Рис. 12. Эпюры напряжений в основании свайного фундамента под внутреннею стену здания.
Полученные значения осадки меньше предельно допустимых, установленных СНиП [1].