Для расчета осадки ленточного свайного фундамента необходимо учитывать несколько факторов: характер грунта, нагрузку от здания и глубину заложения свай. Осадка фундамента рассчитывается с использованием методов, основанных на теории elastoplasticity и данных о деформационных свойствах грунта. Сперва определяют расчетную нагрузку на свай и проводятся испытания грунта, чтобы получить параметры, такие как модуль упругости и предел текучести.
Затем применяют математические модели для определения осадки, учитывающие взаимодействие между сваями и грунтом. Например, можно использовать метод конечных элементов или аналитические формулы, чтобы вычислить осадку каждой сваи и общего фундамента. В итоге, результаты расчетов помогут в проектировании фундамента и изменении его конструкции для обеспечения необходимой прочности и устойчивости.
Расчет осадки свайного ленточного фундамента
Уровень осадки рассчитывается для условного фундамента с шириной подошвы bred и глубиной hred (см. рис.19).
Рис. 19. Диаграмма для выявления границ условного фундамента
в процессе расчета осадок свайных оснований
Контуры условного свайного фундамента определяют следующим образом: внизу – плоскостью АВ, проходящей через нижние концы свай, с боков – вертикальными плоскостями АС и ВД, проходящими при вертикальных сваях от их граней на расстоянии
вместо: φII , mt – среднее расчетное значение угла внутреннего трения грунтовой массы в пределах длины сваи (в градусах), основанное на деформациях:
при этом: φII . i и hi – устанавливаются согласно данным геологического профиля.
Среднее давление на подошву условного фундамента
где: qf – нагрузка, оказываемая ростверком и стенами до уровня обреза фундамента, кН/м;
qs – нагруженность от свай, кН/м;
qq – нагрузка от грунтовых тел в пределах условного фундамента, кН/м.
Расчет осадки свайных фундаментов производят методом элементарного суммирования или методом линейно деформируемого слоя.
Расчетная осадка фундамента S не должна превышать предельной S и для проектируемого сооружения, которая для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из панелей, крупных блоков или кирпичной кладки без армирования не должна превышать S и = 10 см.
Производим расчет фундамента с однорядным размещением сваи, как более экономичного по расходу бетона на изготовление ростверка.
Напряжения от собственного веса грунта определены в пункте 5.3.
Задействуем эти параметры для создания графика природного давления и дополнительного графика 0,2, чтобы установить пределы сжимаемой толщины. Природное давление на дно условного фундамента на уровне — 7.10 будет составлять кПа
Осредненное значение угла внутреннего трения для толщи грунта, пронизываемой сваей
Высота условного фундамента до низа ростверка м.
Ширина условного фундамента
bred = d +2 h × tg (j mt /4)= 0.4+2× 5.7× 0.09 =1.4м
Вес от ростверка и стен подземного этажа до среза фундамента
Нагрузка от свай, приходящихся на 1м фундамента кН/м
Нагрузка от грунта в объеме САВД на 1м фундамента
Давление на подошву условного фундамента
Дополнительное давление на подошву условного фундамента
Пропорции ленточного фундамента
Основание под концом сваи разбиваем на слои толщиной
м, принимаем 0,5 м
Осадка фундамента, рассчитанная методом послойного суммирования, составляет см
Расчет осадки ленточного свайного фундамента
| Толщина слоя, м | Расстояние от подошвы до слоя Ƶ | ζ = | α | Давление на слой σzp= α‧Pɑ,кПа | Среднее давление σƶр,i, кПа | Еi, кПа | Осадка элементарного слоя, мм Si=β |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 332 | |||
| 0,5 | 0,5 | 0,87 | 0,850 | 282 | 307 | 30000 | 6,39 |
| 0,5 | 1,0 | 1,05 | 0,602 | 199 | 244 | 3,62 | |
| 0,5 | 1,5 | 2,62 | 0,400 | 133 | 166 | 1,84 | |
| 0,5 | 2,0 | 3,5 | 0,350 | 116 | 124,5 | 1,49 | |
| 0,5 | 2,5 | 4,38 | 0,260 | 86 | 101 | 1,20 | |
| 0,5 | 3,0 | 5,26 | 0,247 | 79 | 82,5 | 1,06 | |
| 0,5 | 3,5 | 6,1 | 0,202 | 67 | 73 | 1,00 | |
| 0,5 | 4,0 | 7,0 | 0,180 | 60 | 63,5 | 0,9 | |
| 0,5 | 4,5 | 7,89 | 0,154 | 51 | 55 | 0,81 | |
| 0,5 | 5,0 | 8,7 | 0,145 | 48 | 49,5 | 0,71 | |
| 0,5 | 5,5 | 89,6 | 0,132 | 43 | 45,5 | 0,39 | |
| 0,5 | 6,0 | 910,5 | 0,115 | 38 | 40,5 | 0,31 |
ΣSi составляет 19,1 мм, что ниже предельно допустимой осадки в 100 мм
Рис. 20. Расчетная схема осадки свайного фундамента
Масштаб: размеров — 1 см = 1 м; давлений — 1 см = 50 кПа
Расчет осадки двухрядного свайного фундамента производится по приведенной методологии с учетом в ширине подошвы условного массивного фундамента АВСД минимального расстояния а между сваями.
Расчет осадки ленточного свайного фундамента представляет собой важный этап проектирования, который требует тщательного анализа геологических условий и нагрузок на основание. Для начала необходимо определить вертикальные нагрузки, действующие на фундамент, включая вес здания, а также нагрузки от мебели и других элементов интерьера. Кроме того, стоит учитывать дополнительные динамические нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации. На основании этих данных я провожу расчет проектных характеристик фундамента.
Следующим шагом является оценка свойств грунта. Я провожу геотехнические изыскания, чтобы получить информацию о его несущей способности и деформационных характеристиках. Основные параметры, которые влияют на осадку фундамента, включают коэффициент сжимаемости и предел текучести грунта. На основании полученных данных можно использовать формулы для расчета осадки, такие как метод Борутина или метод Шмидта, а также учитываю обе вертикальные и горизонтальные осадки, чтобы получить более полную картину.
В результате расчетов я получаю величину осадки ленточного свайного фундамента, которая должна соответствовать нормативам и допустимым значениям для конкретного проекта. Если осадки находятся в пределах допустимых значений, можно утверждать, что проект является безопасным и стабильным. Однако в случае, если величина осадки превышает допустимые нормы, я рекомендую внести изменения в конструктивное решение, такие как увеличение числа свай или выбор другого метода укрепления грунта, с тем чтобы обеспечить долговечность и безопасность сооружения.
Расчет осадок ленточных свайных фундаментов. Бартоломей А.А. 1972
Книга посвящена вопросам осадок ленточных свайных фундаментов с расположением свай в один, два и три ряда. Излагаются результаты специальных опытов по исследованию работы ленточных свайных фундаментов, приведены данные об изменении порового давления в глинистых грунтах вокруг свай, о распределении сил трения по боковой поверхности и сопротивлении острия при работе свай в составе фундаментов, о деформации грунта активной зоны.
В данной работе рассматриваются методы расчета осадок ленточных свайных фундаментов и оценки напряжений, возникающих под этими конструкциями, на основе аналитического анализа. Для удобства использования были разработаны с помощью ЭЦВМ таблицы и номограммы, показывающие перемещения при единичных нагрузках, исходя из коэффициента бокового расширения грунта, глубины активной зоны и эквивалентной ширины фундамента. Также представлена методология прогноза осадок свай и свайных фундаментов с течением времени. Включены данные многолетних наблюдений за реальными осадками зданий, построенных на свайных фундаментах. Данное издание предназначено для специалистов в области инженерии и проектирования.
Глава I. Экспериментальные исследования характера работы и осадок ленточных свайных фундаментов Задачи экспериментов, опытные площадки Исследование изменения порового давления и тиксотропного упрочнения в грунтах вокруг свай Несущая способность и осадки ленточных свайных фундаментов О работе боковой поверхности и о сопротивлении острия свай при их работе в составе ленточных свайных фундаментов Деформация грунта и распределение напряжений в активной зоне
Глава II. Расчет осадок ленточных свайных фундаментов Исходные данные при решении задачи Алгоритм для определения осадок ленточных свайных фундаментов Расчет осадок свайных фундаментов при расположении свай в один, два и три ряда Об учете взаимовлияния свай при их работе в составе фундамента
Глава III. Определение напряжений в межсвайном пространстве и под сваями ленточных свайных фундаментов Общие положения Решение плоской задачи для определения напряжений в межсвайном пространстве и под сваями ленточных свайных фундаментов Порядок определения напряжений в межсвайном пространстве и под сваями ленточных свайных фундаментов
Глава IV. Расчет осадок свай и свайных фундаментов во времени Основные положения Использование нелинейной теории наследственности для описания зависимости осадки свай во времени под действием постоянной нагрузки Расчет осадок свай и свайных фундаментов во времени при переменных нагрузках
Раздел V. Исследование фактических осадков строений, основанных на ленточных свайных фундаментах Общие принципы Методика проведения наблюдений за осадками строений Результаты анализа осадков строений
Общие выводы Литература
