Геотехника 3 курсовая работа. Бейбит Абзал КП. Министерство образования и науки республики казахстан международная образовательная корпорация факультет общего строительства

• Название: Министерство образования и науки республики казахстан международная образовательная корпорация факультет общего строительства
• Анкор: Геотехника 3 курсовая работа
• Дата: 10.12.2022
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: Бейбит Абзал КП.docx
• Тип: Документы; #837634
• страница: 4 из 7

Свайный фундамент

1. 
   Глубина заложения подошвы фундамента при наличии подвала:
   

𝑑 = 𝑑_𝑏 + ℎ_𝑐𝑓 + ℎ_𝑝 = 3 + 0.3 + 0,9 = 4.2 м

^{где d}b ^{– глубина подвала от уровня планировки; h}cf^{– высота конструкции пола; h}р^– высота ростверка.

2. 
   Несущий слой грунта – суглинок пылеватый, расположенный на глубине 11.0 м от поверхности земли. Концы свай заглубляются на 6,2 м в несущий слой грунта, следовательно, длина сваи L=7,0 м.
   

Конструкция забивной сваи в соответствии с ГОСТ19804: Тип С, Цельная с ненапрягаемой арматурой, Серия 1.011.1-10, вып.1.

3. 
   Несущая способность основания сваи:
   

𝐹_𝑑 = 𝛾_𝑐 (𝛾_𝑐𝑅 ∗ 𝑅 ∗ 𝐴 + 𝑢 ∑ 𝛾_𝑐𝑓 ∗ 𝑓_𝑖 ∗ ℎ_𝑖) = 1 ∗ (1 ∗ 4036 ∗ 0.09 + 1,2 ∗ 1 ∗ 281,69) = 701,26 кН
^{где F}d^{– расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, кН;
γ}c^{– коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;}
R– расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи; R=4036 кПа;
A– площадь поперечного сечения острия сваи, А=0,09м2;
^fi^{- расчётное сопротивление i-го слоя по боковой поверхности сваи;}
u- наружный периметр поперечного сечения сваи, равный 1,2м;
^hi ^{- толщина i-го слоя грунта;
γ}cR^{и γ}cf^{- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним кон-}

цом и на боковой поверхности сваи, равные 1 для забивных свай.
Таблица 7-К расчету несущей способности основания сваи

Слой	hi ,м	z, м	fi, кПа	fi* hi
Техноген	1	1,70	7,5	0,75
ИГЭ-14	1,5	2,70	9,4	17,86
ИГЭ-14	1,5	4,65	11,8	23,6
ИГЭ-14	1,5	6,65	12,5	25,0
ИГЭ-14	1,5	8,65	12,7	25,4
			 fi* hi	92,61

z-средняя глубина расположения



Рисунок 10.Расчетная схема к определению несущей способности основания сваи
Расчетная нагрузка, кН, допускаемая на основание сваи:
N_a= = =500,9 кН

где _k– коэффициент надежности по грунту, зависящий от способа распределе ния несущей способности сваи, принимаемый равным 1,4.

4. 
   Условное сопротивление свайного основания:
   

R_p= = =454,3кПа

4. 
   Ориентировочная площадь подошвы ростверка:
   

A= N_oI/(𝑅_𝑝 + 𝛾_𝑚𝛾_𝑓𝑑)=948/(454,3+17*1.15*4.2)=1,76м2

6. 
   Ориентировочное значение нагрузки от веса ростверка и грунта на его ступенях:
   

𝑁_𝑟𝐼 + 𝑁_𝑔𝐼 = 𝛾_𝑚𝛾_𝑓𝐴𝑑 = 17 ∗ 1.15 ∗ 1,76 ∗ 4.2 = 144,51 кН

3.3.7.Ориентировочное количество свай:

n= = =2,18

Для учета изгибающего момента полученное количество свай увеличиваем на 20%. Таким образом, 𝑛 = 4.

3.3.8.Примем высоту ростверка – 600 мм с размерами 2400х2400 мм , тогда:
𝑁_𝑓𝐼 = 𝛾_𝑓 ∗ 𝑉_𝑓 ∗ 𝛾_𝑏 = 1.1 ∗ (⁽2.4 ∗ 2.4 ∗ 0.6⁾ + ⁽1.4 ∗ 1.4 ∗ 0.6⁾) ∗ 25 = 127,38кН
𝑁_𝑔𝐼 = 𝛾_𝑓 ∗ 𝑉_𝑔 ∗ 𝛾_𝑔 = 1.1 ∗ (⁽2.4 ∗ 2.4 ∗ 4.2⁾ − ⁽2.4 ∗ 2.4 ∗ 0.6⁾) ∗ 9.88 = 225,35 кН

3.3.9.Сбор нагрузок:
𝑁 = 𝑁𝑜𝐼 + 𝑁𝑓𝐼 + 𝑁𝑔𝐼 = + 127,38+ 225,35 = 1300,73 кН ∗ м
𝑄 = 𝑄𝑜𝐼 = 24 ∗ 1.2 = 28,8 кН

𝑀 = 𝑀𝑜𝐼 + 𝑄𝑜𝐼 ∗ ℎ𝑓 = 290 ∗ 1.2 + 28,8 ∗ 1.2 = 382,56 кН ∗ м
3.3.10.Фактические нагрузки на сваи:

N= = =325,18кН
N= + =325,18+ =468.65кН 𝑁_а=500,9

Рисунок 11. Расчётная схема к расчёту нагрузок на сваи
∑ 𝑦_𝑖² = 2𝑦₁² + 4𝑦₂² = 4 ∗ 0.925 ² = 3.42 м
Считаем недогруз:

= *100%=6.4< 10%

Условие выполняется, следовательно, свая загружена оптимально.

3.3.11. Необходимо проверить прочность железобетонного ростверка на продавливание колонной и угловой сваей.
Расчет на продавливание центрально нагруженных железобетонных ростверков свайных фундаментов колонной производится из условия:
𝑃 < {𝛼₁⁽𝑏_𝑘 + 𝑐₂⁾ + 𝛼₁⁽𝑑_𝑘 + 𝑐₁⁾} ∗ ℎ₁ ∗ 𝑅_𝑝

где Р - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. При этом реакции свай подсчитываются только от нормальной силы, действующей в сече^{нии колонны у обреза ростверка; h}1 ^{- рабочая высота сечения ростверка на прове} ряемом участке, принимаемая от верха нижней рабочей арматуры сетки до дна ^{стакана; b}k ^{и d}k ^{- размеры сечений колонны у подошвы; c}1^{- расстояние от плоскости грани колонны с размером b}k^{до плоскости ближайшей грани свай, расположенных снаружи плоскости, проходящей по стороне колонны с размером b}k<sup>;

c</sup>2 ^{- расстояние от плоскости грани колонны с размером d}k^{до плоскости ближай}шей грани свай, расположенных снаружи плоскости, проходящей по стороне ко^{лонны с размером d}k ^;1 ^{и }2 ^{- безразмерные коэффициенты, равные в данном случае 2,13; R}p ^{- расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных} конструкций;

𝑃 = 1,2 ∗ 𝑝 ∗ 𝐴₀ = 1.2 ∗ ∗ ⁽2.4 ∗ 2.4 − 1.768 ∗ 1.6⁾ = 764.31кН

{𝛼₁⁽𝑏_𝑘 + 𝑐₂⁾ + 𝛼₁⁽𝑑_𝑘 + 𝑐₁⁾} ∗ ℎ₁ ∗ 𝑅_𝑝 = ^{2,13⁽0,4 + 0,6⁾ + 2,13⁽0,584 ∗ 0,6^)}0,6 ∗ 900 = 2512,04 кН



Рисунок 12. Расчётная схема к расчёту на продавливание
Поскольку P =764.31 кН < 2512,04 кН, то условие выполняется и разрушения рост- верка не происходит.
3.3.12. Рассчитаем осадку свайного фундамента в соответствии с указаниями раз- дела 7 СП24.13330.2011.
Поскольку у нас висячие сваи, количество которых меньше 25, необходимо произ- вести расчет осадки свайного куста:
_𝑆 = ∑ 𝑆_𝑎𝑑



^{где G}1^{- модуль сдвига грунта в пределах сваи; G}2^{- модуль сдвига грунта ниже конца сваи; а-расстояние между осями свай; k}v^{- коэффициент, определяемый по фор}муле:



^{где v}1 ^{- коэффициент поперечной деформации грунта в пределах сваи; v}2^{- коэффи}циент поперечной деформации грунта ниже конца сваи.

Определим модуль сдвига грунта в пределах сваи:
Для ИГЭ-14

G= = =5,38
Для ИГЭ-10

G= = =8,15

G= = =4.72 Мпа
^G2^{=8.15 МПа}
𝑣 =
𝑘_𝑣 = 2,82− 3,78𝑣 + 2.18𝑣² = 2,82 − 3,78 ∗ 0.37 + 2.18 ∗ 0.37² = 1.12
Для упрощения расчетов все данные занесены в таблицу.
Таблица 8-Расчет осадки свайного куста.

Свая	N, МН	а, м	*	Sad, м
1	0,3251	-	-	-
2	0,3251	0,925	0.104638	0,00105384
3	0,3251	1,85	0	0
4	0,3251	1,076	0.078932	0,00079449
			Sad	0,0018482

* в сваях 3 равно 0, поскольку ^{𝑘𝑣𝐺1} < 0;
Определим осадку 1 сваи по формуле:

где -коэффициент, определяемый по формуле:







где EA - жесткость ствола сваи на сжатие;

Полная осадка составляет:
𝑆 = 𝑆𝑖 + ∑ 𝑆𝑎𝑑 = + 0,0018482= 0.0065712 м = 0,65 см < 𝑆𝑢 = 10 см .
Следовательно, можем запроектировать свайный фундамент с ростверком.