9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

Страница 7

df = Kn · dfn и зависит от теплового режима здания, от наличия подвала, конструкции пола .

dfn - нормативная глубина промерзания грунта, dfn = 2,2 м,

Kn - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый равным 0,6.

тогда df = 2,2 · 0,6 = 1,32 м

Количество свай С10-30 под стену здания можно определить по формуле:

Fi · gK 1,4 · 1672,6

n = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 1,4 св., принимаем 2 сваи.

Fd 1710,0396

Расстояние между сваями (шаг свай) вычисляется по формуле:

mp · Fd 2 · 1710,039

a = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 1,34 м

Fd 1,4 · 1672,6

mp - число рядов свай

Расстояние между рядами свай равно 1,1 м.

Ширина ростверка в этом случае будет равна 1,5 м.

Собственный вес одного погонного метра ростверка определяется по формуле: GIP = b · hp · gb · gf, где

b, hp - соответственно ширина и толщина ростверка, м

gb - удельный вес железобетона, принимаемый gb = 24 кН/м3

gf - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый gf = 1,1

Подставим в формулу соответствующие значения и величины:

GIP = 1,5 · 0,6 · 1,1 · 24 = 23,76 кН/м

Собственный вес группы на уступах ростверка может быть определена по формуле: GIГР = (b - bc) · h · gI‘ · gf, где:

bc - ширина цокольной части

h - средняя высота грунта на уступах ростверка, h = 1,25 м

gI‘ - удельный вес грунта обратной засыпки, принимаемый равным gI‘= 17 кН/м3

gf - коэффициент надежности по нагрузке для насыпных грунтов gf = 1,15

GIГР = (1,5 - 0,73) · 1,25 · 17 · 1,15 = 18,81 кН/м

Расчетная нагрузка в плоскости подошвы ростверка:

å FI = FI’ + GIР +GIГР = 1672,6 + 23,76 + 18,81 = 1715,17 кН/м

Фактическую нагрузку, передаваемую на каждую сваю ленточного фундамента, определяем по формуле:

a · å FI 1,4 · 1715,17

N = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 1200,619 кН

mP 2

Проверим выполнение условия несущей способности грунта в основании сваи:

Fd 1710,0396

N £ ¾ 1200,69 £ ¾¾¾¾¾ = 1221,46

gK 1,4

2.4.6Расчет осадки свайного фундамента

Осадка ленточных фундаментов с двухрядным расположением свай и расстоянием между сваями (3 - 4 d) определяется по формуле:

n · (1- n2)

S = ¾¾¾¾¾ · d0, где:

p · E

n - полная нагрузка на ленточный свайный фундамент (кН/м) с учетом веса условного фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху- поверхностью планировки, с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

E, n - модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона грунта в пределах снимаемой толщи.

d0 - коэффициент, определяемый по номограмме СНиП 2.02.03 - 85.

Полная нагрузка n складывается из расчетной нагрузки, действующей в уровне планировочной отметки, и собственного веса условного ленточного фундамента.

FII’ = 535,23 - 0,73 · 1,1 · 2,4 = 533,3 кН/м, тогда полная нагрузка n равна:

n = FII’ + b · d · g, где:

b - ширина фундамента, равна 1,4 м

d - глубина заложения фундамента от уровня планировочной отметки, равна 13м

g - среднее значение удельного веса свайного массива, g = 20кН/м3

n = 533,3 + 1,4 · 13 · 20 = 897,3 кН/м

Для определения коэффициента d0 необходимо знать глубину снимаемой толщи HC, которая в свою очередь, зависит от значения дополнительных напряжений, развивающихся в массиве грунта под фундаментом.

Дополнительные напряжения определяются по формуле:

n

sZР = ¾¾¾ · an, где:

p · h

n - полная нагрузка на ленточный свайный фундамент, кН/м

h - глубина погружения свай, м

an - безразмерный коэффициент, зависит от приведенной ширины b = b/h и приведенной глубины рассматриваемой точки z/h, где z - фактическая глубина рассматриваемого слоя грунта от уровня планировки

b = 1,4/10 = 0,14

Вычисленные значения дополнительных напряжений сведем в табл. № 1

Природные напряжения от действия собственного веса грунта определяются по формуле:

n

szg = å giII · hi, где:

i=1

giII - удельный вес i - го слоя,

hi - толщина i - го слоя.

Природные напряжения в уровне подошвы условного фундамента будут равны:

szdyg = 10,03 · 1,7 + 10,74 · 0,8 + 10,24 · 3,4 + 10,66 · 0,8 + 9,95 · 6,3 = 131,672

Для дальнейшего расчета осадки необходимо знать удельный вес грунта твердых частиц

gS = grS, где

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2

rS - плотность грунта твердых частиц.

gS1 = 26,36 gS2 = 26,55 gS3 = 26,068 gS4 = 26,85 gS5 = 26,26

gS · gw

gSB = ¾¾¾¾ , где

1+e

gS - удельный вес твердых частиц

gw - удельный вес воды

e - коэффициент пористости

gSb1 = 10,03 gSb2 = 10,74 gSb3 = 10,26 gSb4 = 10,66 gSb5 = 9,95

n

szg = å giII · hi sgz1

i=1

sgz1 = szdyg + g1 · h1 = 131,672 + 10 · 0,31 = 134,1245 кПа

szg2 = szg1 + g2 · h2 = 134,1245 + 10 · 0,38 = 137,9055 кПа

szg3 = szg1 + g3 · h3 = 137,9055 + 10 · 0,766= 145,567 кПа и так далее .

Аналогично рассчитываются другие значения и сводятся в табл. 1. Ориентировочно, глубину снимаемой толщи HC можно определить из условия:

szp £ 0,2 · szg.

Анализ табл. 1 показывает, что это условие выполняется примерно на относительной глубине z/h = 1,9. Тогда HC= 1,9 · 9,7 = 18,43 м

Z- глубина от подошвы фундамента, м

Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при HC/h = 1,9 м и b = 0,14 находим d0 = 2,15. Осадка фундамента будет равна:

n · (1- n2) 897,3 · (1 - 0,32)

S = ¾¾¾¾¾ · d0 = ¾¾¾¾¾¾¾ · 2,15 = 0,025 м = 2,5 см.

p · E 3,14 · 21700

Средняя осадка для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами не должна превышать 10 см. Следовательно, условия

S £ SU выполняется S = 2,5 см £ SU = 10 см.

Таблица 1

Z/h

an

szp [кПа]

Z [м]

szq [кПа]

0,2 · szq[кПа]

1,01

8,3858

246,87

0,08

131,672

26,208

1,05

6,5894

193,84

0,39

134,1245

26,824

1,1

5,02116

147,8

0,77

137,9055

27,581

1,2

3,4265

100,94

1,54

145,567

29,1137

1,3

2,67217

78,65

2,31

153,2285

30,6457

1,4

2,23026

65,7

3,08

160,89

32,178

1,5

1,9357

57,02

3,85

168,5515

33,71

1,6

1,72092

50,69

4,62

176,213

35,2426

1,7

1,5566

45,85

5,39

183,874

36,7749

1,8

1,42544

41,99

6,16

191,536

38,3072

1,9

1,31756

38,81

6,93

199,1975

39,839

2,0

1,22684

36,11

7,7

206,859

41,3718

2,1

1,14922

33,84

8,47

214,5205

42,904

2,2

1,0818

31,86

9,24

222,182

44,436

2,3

1,0225

30,12

10,01

229,8435

45,96

2,4

0,9699

28,57

10,78

237,505

47,5

2,5

0,9229

27,189

11,55

245,1665

49,03