Расчет осадок свайных фундаментов

 

Расчет осадок свайных фундаментов выполняют для условного фундамента. Осадки фундаментов из отдельных кустов свай рассчитывают методом послойного элементарного суммирования, осадки фундаментов в виде свайных полей шириной b³10м определяют методом линейно-деформируемого слоя конечной толщиной. Pср=0,29МПа, природное давление Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2dzg:

1) на подошве фундамента:

dzg0=0,017*1,85+4,5*0,0187+0,02*2,7=0,169; 0,2dzg= 0,0338;                                                      

 2) на подошве 5 слоя:                                                                                                                                dzg5= 0,169+0,02*1,5+0,0195*5,7+0,02*3,8=0,386;       0,2dzg1= 0,077;

. Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок : 

   

                      Ро=Рср- dzg0 =0,29-0,169 = 0,121 МПа                               

Задаемся соотношением x = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта   

                        Z1=x*в/2 = 0,4*6,91/2 =1,38м;                        

Условие Z1=1,38м £0,4в = 0,4*6,91 = 2,76м удовлетворяется с большим запасом.

                                                                                                                              Табл.6

Наименование слоя грунта	Глубина от поверхности, м	Мощность слоя, м	Е,МПа	Z, м	x=2Z/в	a	dzp=aхР0,МПа
1) Чернозем	1,85	1,85	4	-	-	-	-
2)суглинок желтый тугопластичный, непросадочный	6,35	4,5	11	-	-	-	-
3)глина бурая тугопластичная, непросадочная	9,05	2,7	16	-	-	-	-
	10,55	1,5	16	0,00 1,40	0,00 0,405	1,00 0,976	0,121 0,118
4)супесь средней плотности, непросадочная	16,25	5,7	3	2,80 4,20 5,60 7,00 8,40	0,81 1,22 1,62 2,03 2,43	0,88 0,75 0,64 0,54 0,473	0,106 0,091 0,077 0,065 0,057
5)песок средний,средней плотности.	20,02	3,8	33	9,80 11,20 12,60	2,84 3,24 3,65	0,41 0,37 0,33	0,05 0,045 0,04

 

S= b S ( d Z g+ d Z р (i+1) ) х h i     , где

                 2            Еi

b- коэффициент, зависящий от коэффициента n;

 (dZg+dZр(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое;

 hi - высота i-ом слоя грунта;                           

 Еi – модуль деформации i-го слоя грунта;

 

                           

 S= 0,8*1,4 * (0,121+0,118+ 0,118+0,106)+0,8*1,4* (0,106+0,091+ 0,091+0,077+ 0,77+

        16            2                 2        3                2                    2

                                  

0,065+0,065+0,057+0,057+0,05 )+0,8*1,4*( 0,05+0,045+ 0,045+0,04)=0,08м=8,0 см.                   

  2 2                2                33           2             2

 

 По табл.4,3 для производственного здания с полным ж/б каркасом Su=8см, S=8,0см = Su= 8см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой.

    

Технико-экономические сравнения

 

Технико-экономическое сравнение вариантов производиться по экономической эффективности..

 

                Укрупненные единичные расценки на земляные работы,

                  устройство фундаментов и искусственных оснований

                                для фундамента мелкого заложения

                                                                                                                       табл.7

№ п.п.	Наименование работ и конструкций	Стоимость на единицу               измерения, руб. коп.
1	2	3
А	Земляные работы
1.	Разработка грунта под фундаменты: При глубине выработки до 3,8м и ширине траншеи 4,0м, (м3)	3505руб 8коп.
2.	Крепление стенок котлована досками: При глубине выработки до 5,0 м, (м2)	147руб.65коп.
Б	Устройство фундаментов
1.	Фундаменты ж/б, сборные для промышленных зданий, м3 ж/бетона	68руб.8коп.

                    

 

Итого: 3505руб.8коп+147руб.65коп+68руб.8коп=3722руб.25коп

 

Укрупненные единичные расценки на земляные работы,

устройство фундаментов и искусственных оснований

для свайного фундамента

                                                                                                                         табл.8

№ п.п.	Наименование работ и конструкций	Стоимость на единицу               измерения, руб. коп.
1	2	3
А	Земляные работы
1.	Разработка грунта под фундаменты: При глубине выработки до 3,8м и ширине траншеи 6,9м, (м3)	405руб.3коп.
2.	Крепление стенок котлована досками: При глубине выработки до 5м, (м2)	35руб.9коп
Б	Устройство фундаментов
1.	Железобетонные сваи: Железобетонные до 3м (с забивкой ), м3 бетона	49руб.4коп

 

Итого: 405руб.3коп.+ 35руб.9коп+49руб.4коп= 490руб.6коп.

 

Величина осадки свайного фундамента Su=8,0см, а величина осадки фундамента мелкого заложения Su=4,8см.Т.к. нагрузки на фундаменты критически одинаковы, то принимаем, что разность осадки двух соответственно фундаментов равна 0, т.е. осадки соседних фундаментов равномерны. Т.к. деформации у свайного фундамента меньше, чем у фундамента мелкого заложения одинаковы, но свайный фундамент по ТЭП предпочтительней.

По расходу бетона:

                                на фундамент мелкого заложения: V=250м3;

                                на свайный фундамент: V=121,6м3.

 

                 Следовательно свайный фундамент выгоднее.

 

 

Расчет осадок свайных фундаментов. Сечение 1-1

 

Расчет осадок свайных фундаментов выполняют для условного фундамента. Осадки фундаментов из отдельных кустов свай рассчитывают методом послойного элементарного суммирования, осадки фундаментов в виде свайных полей шириной b³10м определяют методом линейно-деформируемого слоя конечной толщиной. Рср=N 0 II + G pII + G св II + G rII = 2155,26+172,75+44,84*1,1+414,6 = 336,8кН;

                   Аусл                                              8,29

 

Pср=0,337МПа, природное давление Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2dzg:

1) на подошве фундамента:

dzg0=0,017*1,85+4,5*0,0187+0,02*2,7=0,169; 0,2dzg= 0,0338;                                                      

 2) на подошве 5 слоя:                                                                                                                                dzg5= 0,169+0,02*1,5+0,0195*5,7+0,02*3,8=0,386;       0,2dzg1= 0,077;

 

. Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок :     

Ро=Рср- dzg0 =0,337-0,169 = 0,168 МПа                               

Задаемся соотношением x = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта   

Z1=x*в/2 = 0,4*6,91/2 =1,38м;                        

Условие Z1=1,38м £0,4в = 0,4*6,91 = 2,76м удовлетворяется с большим запасом.

 

                                                                                                                             Табл.9

Наименование слоя грунта	Глубина от поверхности, м	Мощность слоя, м	Е,МПа	Z, м	x=2Z/в	a	dzp=aхР0,МПа
1) Чернозем	1,85	1,85	4	-	-	-	-
2)суглинок желтый тугопластичный, непросадочный	6,35	4,5	11	-	-	-	-
3)глина бурая тугопластичная, непросадочная	9,05	2,7	16	-	-	-	-
	10,55	1,5	16	0,00 1,40	0,00 0,405	1,00 0,976	0,121 0,118
4)супесь средней плотности, непросадочная	16,25	5,7	3	2,80 4,20 5,60 7,00 8,40	0,81 1,22 1,62 2,03 2,43	0,88 0,75 0,64 0,54 0,473	0,106 0,091 0,077 0,065 0,057
5)песок средний,средней плотности.	20,02	3,8	33	9,80 11,20 12,60	2,84 3,24 3,65	0,41 0,37 0,33	0,05 0,045 0,04

 

Вычисляем осадку фундамента:

S= b S ( d Z g+ d Z р (i+1) ) х h i     , где

                 2        Еi

b- коофициент, зависящий от коофициента n;

 (dZg+dZр(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое;

 hi - высота i-ом слоя грунта;                           

 Еi – модуль деформации i-го слоя грунта;                           

S= 0,8*1,4 * (0,121+0,118+ 0,118+0,106)+0,8*1,4* (0,106+0,091+ 0,091+0,077+ 0,77+

        16            2                 2        3                2                    2

                                  

0,065+0,065+0,057+0,057+0,05 )+0,8*1,4*( 0,05+0,045+ 0,045+0,04)=0,14м=14,0 см.                   

  2 2                2                33           2             2

 

По табл.4,3 для гражданских зданий с кирпичными стенами Su=15см, S=14,0см £ Su= 15см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой.