Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Основания и фундаменты Вариант 4 (при наличии).docx
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 2452
Скачиваний: 113
Вывод: За несущую способность сваи принимается несущая способность грунта под нижним концом сваи как меньшее по значению.Сопротивление сваи по материалу:где .Расчётная несущая способность грунта основания под нижним концом сваи:где γcr = 1 – коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; γс = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте.Вывод: За несущую способность сваи принимается несущая способность грунта под нижним концом сваи как меньшее по значению.8.2. Расчёт несущей способности одиночной висячей сваи на действие вертикальной нагрузкиИсходные данные: см. пункт 8.1.Расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи:где γc – коэффициент условий работы сваи в грунте; R – расчетное сопротивление грунта под концом сваи, кПа; А – площадь опирания сваи в грунте, м2; U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;γcr, γcf– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.Сопротивление сваи по грунту по формуле: где Fd – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, кПа; γk = 1,4 – коэффициент надежности при расчётном способе определения несущей способности сваи.Рисунок 12 - Размещение сваи в грунте основания8.3. Расчёт несущей способности одиночной висячей сваи на действие горизонтальной нагрузкиИсходные данные:Грунтовые условия – однородный грунт по второму слою геологического разреза на всю глубину погружения сваи принимается по заданию: суглинок легкий
φ=15о, с=35 кПа, Е=30 МПа, ɤ=18,9 кН/м3.Сваи, забитые в предварительно пробуренные скважины длиной l = 6,0 м, поперечным сечением × =30×30 см изготовлены из бетона класса В25 и армированы 8d16AI.- вертикальная нормативная – по заданию: N = 550 кН; - горизонтальная, действующая на уровне поверхности земли Н = 50 кН;- изгибающий момент М = 40 кН‧м.Размеры забивной железобетонной сваи: ℓ= 6 м; в=0,3, h = 0,3 м.Определение категории жесткости сваи производится по приведенной глубине погружения сваи в грунт: = ℓ = 6‧ = 6‧0,65 = 3,9 м,где = αɛ - коэффициент деформации, 1/м;- К=8000 кН/м4 – суглинок с показателем текучести 0,45;- условная ширина сваи: вр = 1,5d+0,5=1,5×0,3+0,5 = 0,86 м;- ɤс =3 – коэффициент условий работы;- жесткость поперечного сечения сваи на изгиб (Евсм. таблица 9, бетон В25): Евℑ =30000 ‧ 0,0007 = 20,3 МН‧м2.Момент инерции: ℑ = вh3/12 = 0,3×0,33/12 = 0,0007 м4.Категория жесткости сваи =3,9 м > 1 – свая длинная гибкая. 1. Расчет деформации свай производится по условиям:Up≤ Uu;Ψр≤Ψu.Расчетные значения: Up=НоƐнн+МоƐнм= 50‧0,44‧10-3+40‧0,19‧10-3=30‧10-3м = 30 мм;Ψр= НоƐмн+МоƐмм = 50‧0,19‧10-3+40‧0,13‧10-3=15 ‧10-3 = 0,015 рад.Расчетные значения поперечной силы в рассматриваемом сечении Но = Н = 50 кН и изгибающего момента Мо = М = 40 кНм.Горизонтальное перемещение сечения от действия силы Н=1:Ɛнн =
Ао = ‧ 2,441 = 0,44 ‧ 10-3 м/кН.Горизонтальное перемещение сечения от момента М=1, равное углу поворота сечения от силы Н=1:Ɛнм=Ɛмн=
Во = ‧ 1,621 = 0,19 ‧ 10-3 (1/кН).Угол поворота сечения (1/кН‧м) от момента М=1:Ɛмм= 
Со = ‧ 1,751 = 0,13 ‧ 10-3 (1/кН‧м).Uuи Ψu– предельные значения, устанавливаются заданием на проектирование.2. Расчет устойчивости основания производится по условию ограничения расчетного давления, оказываемого на грунт боковой поверхностью сваи:σz≤ η1 η2
(ɤZ tgφ+ξc),Расчетное давление на грунт:σz=
‧
(UpA-
B1+
C1+
D1)=
где = αɛZ = 0,65‧10 = 6,5 > =2,5 м на глубинеZ=0,85/ αɛ=0,85/0,65 = 1,3 м. = αɛZ = 0,65‧1,3 = 0,85 м.Расчетное предельное давление на грунт боковой поверхностью сваи: σzu= η1η2 (ɤZtgφ+ξc) = 1‧0,4‧ ‧(18,9‧0,85‧tg15о+0,6‧35) = 43 кПа;где η1 = 1;η2= =
= 
= 0,4;
= 2,5;
ɤ = 18,9 кН/м3;
ξ = 0,6.
Проверка условия
σz = 135 кПа > σяu=43 кПа – условие не выполняется, следовательно, несущая способность сваи по грунту на горизонтальное давление не обеспечивается.
3. Проверка сечений свай по сопротивлению материала: по прочности, образованию и раскрытию трещин проводится на совместное действие следующих расчетных усилий.
Расчетное значение изгибающего момента в сечении сваи на глубине
Z= 0,85 м:
Мz = 
EвℑUpA3-αɛEвℑ‧ΨрВ3+ МС3+
D3=0,652‧20300‧0,03‧(-)0,103 – 0,65‧20300‧0,015‧(-)0,044+40‧0,989+
‧0,848=87 кНм.
Расчетное значение поперечной силы в сечении сваи по глубине Z=0,85 м:
Нz = 
EвℑUpA4- α
Eвℑ‧ΨрВ4+ αɛМС4+ НD4 =0,653‧20300‧0,03‧(-)0,362 – 0,652‧20300‧0,015‧(-)0,207+0,65‧40‧(-)0,066+50‧0,985= 14 кН.
Расчетное значение продольной сжимающей силы в сечении сваи на глубине Z= 0,85 м:
Nz = N = 550 кН.
Расчет конструкции сваи по прочности, образованию и раскрытию трещин производится по требованиям для расчета железобетонных конструкций.
9. Проектирование свайного кустового фундамента
9.1. Выбор конструкции свайного кустового фундамента
Выбор конструкции данного вида фундаментов заключается в подборе вида свай, типа свайного фундамента и ростверка с учетом конкретных условий строительной площадки, конструктивных и технологических особенностей проектируемых зданий и сооружений, расчетных нагрузок путем сравнения вариантов.
Предпочтительным является низкий ростверк, который располагается ниже пола подвала.
9.2. Определение числа свай и размещение их в плане