Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Розрахунок осідання пальового фундаменту

 

Для фундаментів з висячих забивних паль і паль, які занурюються без вилучення ґрунту в піщані і глинисті ґрунти з показником текучості IL≤0,5, розрахунок за деформаціями основ допускається виконувати як для умовного фундаменту на природній основі. При цьому пальовий фундамент розглядають як умовний фундамент.

 

5.5.1. Межі умовного фундаменту визначають наступним чином (див. рис. 5.2). Знизу він обмежений площиною АБ, яка проходить через нижні кінці паль; зверху - поверхнею планування ґрунту ВГ; з боків - вертикальними площинами АВ і БГ, віддаленими від зовнішніх граней крайніх рядів паль на відстані ау.ф. , яке визначається за формулою:

 

ау.ф. = h ´ tg(jII, mt /4) (5.12)

 

де: h - глибина занурення палі в грунт основи, м;

jII, mtосереднене значення кута внутрішнього тертя, визначається за формулою:

jII, mt = åjII, i´ hi / åhi (5.13)

де: jII, iхарактеристичне значення кута внутрішнього тертя для пройдених палями ІГЕ;

hi потужність ІГЕ, м.

 

Відстань ау.ф приймають не більше 2d, якщо під нижнім кінцем залягають глинисті грунти з IL>0,6.

 

5.5.2. Визначають розміри умовного фундаменту в плані (див. рис.5.3):

- для пальового фундаменту під колонну:

Ву.ф. = 2· ау.ф. + B + d; Lу.ф. = 2·ау.ф. + L+ d; (5.14)

 

- для стрічкового пальового фундаменту:

Ву.ф. = 2· ау.ф. + B+ d; Lу.ф. = 6….8bр. (5.15)

де bр – ширина ростверку.

 

Рис.5.2. Умовний пальовий фундамент

 

5.5.3. Визначають площу умовного фундаменту:

Ау. ф. = Lу.ф.·Ву.ф (5.16)

 

Умовний пальовий фундамент під колонну В, L– відстань між осями останніх паль; Ву.ф., Lу.ф. – відповідно ширина та довжина умовного фундаменту в залежності від розташування паль. Умовний пальовий стрічковий фундамент Ву.ф., L у.ф. – ширина умовного фундаменту в залежності від розташування паль; bр – ширина ростверку

Рис.5.3. Приклади визначення розмірів умовного фундаменту

 

5.5.4. Визначають власну вагу умовного фундаменту:

Gу.ф.= · Ну.ф. · Ау.ф , (5.17)

де: Ну.фвисота умовного фундаменту, м;

=20 кН/м2 - середнє значення питомої ваги бетону і ґрунту.

 

5.5.5. Визначають середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

- для стовпчастого фундаменту:

р = , (5.18)

- для стрічкового фундаменту:

р = (5.19)

5.5.6. Розрахунок осідання фундаменту виконують методом пошарового підсумовування за формулою 4.17. Однак, згідно з приміткою до п. Д.2.6 [2], з цієї формули слід виключати алгебраїчне підсумовування від’ємних величин при обчисленні першої складової в цій формулі. Таким чином, формула для розрахунку осідань (при глибині котловану до 5,0м) набуває такого вигляду:



(5.20)

5.5.7. Визначають вертикальні напруження від власної ваги ґрунтів szg від денної поверхні (поверхні планування), напруження від власної ваги ґрунту, витягнутого з котловану s і напруження від власної ваги ґрунтів szu,l на ділянці від підошви ростверку до п'яти паль, де проходить нижня межа умовного фундаменту. На розрахунковій схемі будуються епюри szg, s і szu,l (масштаби: вертикальний 1: 100; напружень 1 см = 50 кПа), див. рис. 5.4.

Рис.5.4. Розрахункова схема до визначення осідання пальового фундаменту

5.5.8. Вертикальне напруження на позначці підошви умовного фундаменту приймають рівним середньому тиску: szро = р

5.5.9. Потім визначають:

- товщину елементарного шару ґрунту:

hi = 0,4 · Ву. ф, (5.21)

- співвідношення сторін умовного фундаменту h = Lу.ф./Ву.ф (для окремо розташованих пальових фундаментів).

- додаткові напруження на межах елементарних шарів s:

(5.22)

 

де - коефіцієнт розсіювання напружень по глибині, визначається за табл.4.10.

На розрахунковій схемі будується епюраs.

5.5.10.Підсумовування осідань елементарних шарів виконують в діапазоні від підошви умовного фундаменту до глибини, де виконується умова:

, (5.23)

 

де szgнапруження від власної ваги ґрунту від поверхні;

szu,lнапруження від власної ваги ґрунту від підошви ростверку до підошви умовного фундаменту, визначається так само як і szg, але без урахування ваги ґрунту вище підошви ростверку;



k - коефіцієнт, який визначається згідно з пунктом 7 розділу 4.3.1 (Д.10 [1]).

 

5.5.11. Результати розрахунків зводять в табл. 5.12.

 

Таблиця 5.12

 

zi , м x a szp кПа szg , кПа szu,l, кПа s, кПа szp,i , кПа s,i , кПа hi , см Ei , кПа si , см  
                           
                 
         

Перевіряють умову: Σsi ≤ su

 

Приклад:

Довжина призматичної палі дорівнює (див. рис. 5.5):

Lсв = 0,5 + 1,3 + 4,7 + 1,0 = 7,5 м.

Приймаємо палю С80.30-8 (довжиною 8,0 м, перетином300х300мм)

 

Рис. 5.5. Розрахункова схема для визначення несучої здатності палі

Розрахунковий опір ґрунту під підошвою палі на позначці zсв= 9,2 м при ΙL = 0 дорівнює:

R = 9700 + = 9700 + 587 = 10287кПа.

Площа і периметр поперечного перерізу палі:

А = 0,32 = 0,09 м2 ;

u = 0,3 ´ 4 = 1,2 м.

Опір на бічній поверхні палі визначаємо в табличній формі, табл.5.8.

Так як показник текучості (ІГЕ-2, 3, 4) ΙL <0, то розрахункове значення опору ґрунту на бічній поверхні приймається за мінімальним значенням показника текучості ΙL = 0,2 (табл.5.5).

Таблиця5.8

№ умовного шару zсв ΙL або крупність піску fi, кН/м3 hі, м fi х hі, кН/м3
1 2,35 <0 - 1,3 -
2 4,0 <0 53,0 2,0 106,0
3 5,55 <0 56,9 1,1 62,6
4 6,90 <0 59,8 1,6 95,7
5 8,45 <0 63,1 1,5 94,7
Σ fi х hі=359

Несуча здатність палі С80.30-8 дорівнює:

Fd = gc (gcR · R · A + u · ågcf · fi · hi) = 1,0 · [1,0· 10287· 0,09 + 1,2х

х(1,0· 359 )]= 1,0 ´ (668,9 + 826) = 1357 кН.

Розрахункове вертикальне навантаження на палю:

Nсв. = Fd /gk=1357/1,4=969кН.

 

Пальовий фундамент під колону (ПФ-1):

Кількість паль в кущі:

n = 1,1 · N/Nсв. = 1,1 ´ 1104/969 = 1,25 - приймаємо 2 шт.

Відстань між осями паль: 3d = 3 · 0,3 = 0,9 м.

Максимальне та мінімальне навантаження на палю:

Nсв. i = = 552 ± 131кН;

Nmах. = 683 кН < Nсв =969 кН; Nmiп = 421 кН > 0;

Середнє значення кута внутрішнього тертя:

jII, mt = °;

tgjII, mt /4 = tg18,3 /4=0,08;

h = 7,5 м;

Відстань від грані палі до границі умовного фундаменту:

ау.=h·tg(jII,mt/4)=7,5·0,08=0,6м .

Визначаємо розміри, площу і вагу умовного фундаменту:

Lу.ф. = 2·ау.ф. + 3d + d = 2·0,6 + 0,9 + 0,3=2,4 м; Ву.ф. = 2·а у.ф. + d= 2·0,6 + 0,3=1,5 м; Ау. ф. = Lу.ф.·Ву.ф= 2,4·1,5=3,6 м2; Gу.ф.= · Ну.ф. · Ау.ф =20· 9,2 · 3,6=662,4кН; Середній тиск під підошвою фундаменту: р = = = 491 кПа;

Визначаємо осідання пальового фундаменту:

- товщина елементарного шару: hi = 0,4 · Ву.ф.. = 0,4 · 1,5 = 0,6 м;

η = Lу.ф. / Ву. ф= 2,4 / 1,5 = 1,6;

szp0 = р =491 кПа;

- напруження від власної ваги грунту szg:

;

;

;

 

- напруження від власної ваги ґрунту, витягнутого з котловану: . Для побудови епюри s товщу ґрунту під підошвою фундаменту розбиваємо на умовні шари, див.рис.5.6. Вк=40,0м; Lк=93,0м;
z,м x=2z/Вк aк szγ, кПа
0 0 1,00 23,2
1,1 0,06 0,996 23,1
3,6 0,18 0,989 22,9
6,1 0,31 0,981 22,8

 

Рис.5.6

 

- напруження szu,l = Σgі · hi

szu,l1 = 1,3· 15,5 = 20,2 кПа

szu,l2 = 20,2 + 4,7 · 16,5 = 97,8 кПа

szu,l0 = 97,8 + 1,5 · 17,8 = 124,4 кПа

Схема до визначення осідання наведена на рис. 5.7.

Таблиця 5.13

Розрахунок осідання фундаменту СФ-1

x zi , м a szp кПа szg , кПа szu,l, кПа s кПа szp, i , кПа s кПа hi , см Ei , кПа si , см  
0 0 0 1,000 491 151 124,4 23,2 455,9 23,18 60 10000 2,08  
1 0,8 0,6 0,857 420,8 161,7 124,4 23,15  
346,65 23,12 60 9333 1,66  
2 1,6 1,2 0,555 272,5 172,2 -ʹʹ- 23,09  
221,95 23,06 60 16000 0,60  
3 2,4 1,8 0,349 171,4 183,6 -ʹʹ- 23,04  
142,15 23,02 60 0,36  
4 3,2 2,4 0,230 112,9 195 -ʹʹ- 23,0  
95,75 22,98 60 0,22  
5 4,0 3,0 0,160 78,6 206,4 -ʹʹ- 22,95  
68,25 22,93 60 0,14  
6 4,8 3,6 0,118 57,9 217,8 -ʹʹ- 22,9  
50,8 22,89 60 0,08  
7 5,6 4,2 0,089 43,7 229,2 -ʹʹ- 22,88  
38,8 22,86 60 0,05  
8 6,4 4,8 0,069 33,9 240,6 -ʹʹ- 22,85  
30,7 22,84 60 0,02  
9 7,2 5,4 0,056 27,5 252 -ʹʹ- 22,83  
24,9 22,82 60 0,01  
10 8,0 6,0 0,046 22,3 263,4 -ʹʹ- 22,8  

Осідання фундаменту s = 5,22см

Перевіряємо умову (5.23):

k (szg - szu,l ) = 0,2· (263,4 – 124,4) = 27,8 кПа >szp = 22,3 кПа

s = 5,22см <su = 12 см

Умови виконуються.

Рис. 5.7. Розрахункова схема до визначення осідання

пальового фундаменту під колонну

Пальовий стрічковий фундамент під стіну (ПСФ-1):

Відстань між палями: а = = =2,58 м;

Приймаємо однорядне розташування паль і максимальну відстань між осями паль 5d=5·0,3=1,5м.

Середнє значення кута внутрішнього тертя:

jII, mt = °;

tgjII, mt /4 = tg18,3 /4=0,08; h = 7,5 м;

ау.=h·tg(jII,mt/4)=7,5·0,08=0,6м .

Визначимо розміри, площу і вагу умовного фундаменту:

Ву. = 2·а + d =2 · 0,6 + 0,3=1,5 м;

Lу. = 6bр = 6·0,5=3,0 м;

Ау. ф. = Lу.ф.·Ву.ф=1,5 · 3,0=4,5 м2;

Gу.ф.= · Ну.ф. · Ау.ф =20·9,3·4,5=837 кН;

Середній тиск під підошвою:

р = (341,0·3,0+837)/4,5 = 413 кПа; szp0 = р =413 кПа;

Товщина елементарного шару:

hi = 0,4 · Вi = 0,4 · 1,5 = 0,6 м;

;

- напруження szu,l = Σgі · hi

szu,l1 = 1,3· 15,5 = 20,2 кПа

szu,l2 = 20,2 + 4,7 · 16,5 = 97,8 кПа

szu,l0 = 97,8 + 1,5 · 17,8 = 124,4 кПа

Напруження від власної ваги ґрунту, витягнутого з котловану: при Вк=15,0м; на ур. роств.; на ур. умовн. фунд. szy,0 =17,9 по Z =7,5м; Для побудови епюри s товщу грунту під підошвою умовн. фунд. розбиваємо на умовні шари, див.рис.5.8.
z,м x=2z/Вк aк szγ, кПа
0 0 1,00 23,2
7,5 1,00 0,765 17,9
8.10 1.08 0.73 13.10
8.7 1.16 0.70 12.54
9.30 1.24 0.67 11.97
9.90 1.32 0.64 11.41
10.50 1.40 0.607 10.84
11.10 1.48 0.58 10.36
11.70 1.56 0.55 9.89
12.30 1.64 0.53 9.41
12.90 1.72 0.50 8.93
14.10 1.88 0.473 8.45
14.70 1.96 0.45 7.99
15.30 2.04 0.42 7.53
15.90 2.12 0.40 7.07
16.50 2.20 0.37 6.60

 

Рис.5.8.

Схема до визначення осідання приведена на рис. 5.9.

Таблиця5.14

Розрахунок осідання фундаменту СФЛ-1

x zi , м a szp, кПа szg , кПа szu,l, кПа s, кПа szp, i , кПа szp, i , кПа hi , см Ei , кПа si , см  
0 0 0 1,000 413 151 124,4 23,2 388,4 365,3 60 10000 1,75    
1 0,8 0,6 0,881 363,8 161,7 124,4 23,1    
314,5 291,5 60 9333 1,5    
2 1,6 1,2 0,642 265,2 172,2 -ʹʹ- 22,9    
231,1 208,3 60 16000 0,63    
3 2,4 1,8 0,477 197,0 183,6 -ʹʹ- 22,7    
175,8 153,3 60 0,46    
4 3,2 2,4 0,374 154,5 195,0 -ʹʹ- 22,4    
140,5 118,3 60 0,36    
5 4,0 3,0 0,306 126,4 206,4 -ʹʹ- 22,1    
116,5 94,6 60 0,28    
6 4,8 3,6 0,258 106,6 217,8 -ʹʹ- 21,8    
99,4 77,8 60 0,23    
7 5,6 4,2 0,223 92,1 229,2 -ʹʹ- 21,5    
86,6 65,2 60 0,20    
8 6,4 4,8 0,196 81,0 240,6 -ʹʹ- 21,3    
76,6 55,6 60 0,17    
9 7,2 5,4 0,175 72,3 252,0 -ʹʹ- 20,8    
68,8 48,3 60 0,15    
10 8,0 6,0 0,158 65,3 263,4 -ʹʹ- 20,3 62,2 42,2 60 16000 0,13    
11 8,0 6,6 0,143 59,1 274,8 -ʹʹ- 19,7    
56,8 37,4 60 0,11    
12 9,6 7,2 0,132 54,5 286,2 -ʹʹ- 19,2    
52,45 33,6 60 0,10    
13 10,4 7,8 0,122 50,4 297,6 -ʹʹ- 18,2    
48,55 30,2 60 0,09    
14 11,2 8,4 0,113 46,7 309,0 -ʹʹ- 18,1    
45,25 27,5 60 0,08    
15 12,0 9,0 0,106 43,8 320,4 -ʹʹ- 17,5    

Осідання фундаменту s = 6,24см

Перевіряється виконання умови 5.23:

k (szg - szu,l ) = 0,2 (320,4 – 124,4) = 39,2кПа < szp = 43,8кПа

Умова не виконується, але так як у таблиці відсутні коефіцієнти α, розрахунок припиняємо.

s = 6,24см <su = 12,0 см

Рис.5.9. Розрахункова схема до визначення осідання

пальового стрічкового фундаменту


.

mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.022 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал