Фундаменты промышленного здания

Рис. 7. Схема к определению размеров осадки свайного фундамента

4.3.6. Расчет ростверка на прочность

Расчетное усилие в сваях от нагрузок на уровне верха ростверка равно: N = 564 кН. Расчетное продавливающее усилие действующее на ростверк :

?N_pi=564?5=2820 кН;

Расчетное продавливающее усилие, воспринимаемое ростверком:

,

₁ = 900/50 = 18; ₂ = 900/250 = 3,6 ; с₁ = 0,5м; с₂ = 0,25м.

где - R_bt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

R_bt = 0,9•0,85•1 = 0,765 МПа;

h₀ - рабочая высота ростверка;

c₁, c₂ - расстояние от соответствующих граней колонн до внутренних граней каждого ряда свай, принимаемые от 0,4h₀ до h₀;

b_c, d_c - ширина и высота сечения колонны;

б₁, б₂ - безразмерные коэффициенты, равные .

N =2•0,765•10³•0,8 [18(0,4 + 0,25) + 3,6 (0,6+ 0,5)] = 4888,35 кН.

- условие выполняется, высота ростверка достаточна.

Поскольку

N = 4888,35 кН N = 2820 кН.

Проверяем прочность ступени на продавливание угловой сваей, заделанной в ростверк на 5 см:

где - N_p - расчетная нагрузка на угловую сваю, подсчитанная от нагрузок, действующих в плоскости низа ростверка;

h₂ - высота ступени ростверка от верха сваи;

b₀₂, b₀₁ - расстояние от внутренних граней угловой сваи до ближайших наружных граней ростверка;

C₀₁, C₀₂ - расстояние от внутренних граней свай до ближайших граней ступени ростверка или подколонника.

h₂ = 90-5 = 85см; C₀₁ = C₀₂ = 5см; b₀₁ = b₀₂ = 40см;

h₂ / C₀₁ = 85/5 = 17 > 2,5 - принимаем C₀₁ = C₀₂ = h₂ /2,5 = 34 см:

N_p =0,85•10³•85•1 (40 + 34/2) = 411,82 кН > Npi = 216,77кН;

Проверяем высоту ступени по поперечной силе. Для h0 / C > 1,67 находим

m = 2,5

N_p =m•b•h_o1•R_bt = 2,5•2,5•80•8,5= 4250 кН > 2•Npi = 433,54 кН.

Высота ступени h2 = 85 см достаточна.

Подбираем арматуру:

М₁ = 564*0,25*2=282 кН*м

М₂ = 564*0,05*2=56,4 кН*м

Требуемая расчетная площадь сечения продольной арматуры класса А-III подошвы ростверка:

A₁ =M₁/0,9•Rs• ho = 282•10³ / 0,9•0,80•365 = 1934,9мм²

Принимаем арматуру А₁ 7o20А-III, Аs = 2199мм² с шагом 200мм.

Требуемая расчетная площадь сечения поперечной арматуры класса А-III подошвы ростверка:

A₂ =M₂/0,9•Rs• ho = 56,6•10³ / 0,9•0,80•365 = 386,8 мм²

Принимаем арматуру А₂ 11o10А-III, Аs = 863,5мм² с шагом 200мм.

4.4. Подбор сваебойного оборудования

Определим минимальную энергию удара, необходимую для погружения свай по формуле:

E=1,75aF_v,

где а - коэффициент, равный 25 Дж/кН;

F_v - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю и принятая в проекте, кН.

Е=1,7525564=24675 Дж

По техническим характеристикам принимаем трубчатый дизель-молот

С-996 с энергией удара 27 кДж. Полный вес молота G_h=36500 Н, вес ударной части G'_h=16000 Н. Вес сваи С7-30 =16000 Н. Вес наголовника примем 2000 Н. Расчетная энергия удара дизель-молота С-996:

Е_р=0,9G'_hh_m=0,9160002=28800 Дж.

Проверим условие пригодности принятого молота:

,

где Е_р - расчетная энергия удара;

G_k - полный вес молота;

G_b - вес сваи и наголовника;

K_m - коэффициент, принимаемый при использовании железобетонных свай.

(36500+16000+2000) / 28800 =1,89 < 6

Условие соблюдается. Следовательно, принятый трубчатый дизельный молот С-996 обеспечивает погружение свай С7-30.

4.5. Определение проектного отказа сваи

Проектный отказ необходим для контроля несущей способности свай в процессе производства работ. Если фактический отказ при испытании свай динамической нагрузкой окажется больше проектного, то несущая способность сваи может оказаться необеспеченной. Проектный отказ определяется по формуле:

,где - коэффициент, принимаемый для железобетона свай, =1500 кН/м²;

А - площадь поперечного сечения ствола сваи;

М - коэффициент, равный 1;

_к - коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности сваи по расчету;

Е_р - расчетная энергия удара;

F_v - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю и принятая в проекте;

m₁ - масса молота;

m₂ - масса сваи и наголовника;

m₃ - масса подбабка;

- коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай ²=0,2.

Sp = [1500•0,09•28,80 / (1,4•564)*•((1,4•564) +1500•0,09)] • [(3,65 + 0,2(1,8+0)) / (3,65 + 1,8+0)] = 0,00221 м = 0,22 см.

Список литературы:

1. Методические указания. Оценка грунтовых условий площадки строительства.

2. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 50 с.

3. Основания, фундаменты и подземные сооружения/ М.И. Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, и д.р.; Под общ. ред. Е.А. Сорочана. - М.: Стройиздат, 1985. - 480 с. (Справочник проектировщика).

4. Сорочан Е.А. Фундаменты промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1986. - 303 с.

5. Цытович Н.А., Березанцев В.Г., Далматов Б.И. и др. Основания и фундаменты. - М.: Высшая школа, 1970. - 383 с.

6. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебник/ С.Б. Ухов и др. - М., 1994. - 527 с.

7. СНиП 2.07.01-85 Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 40 с.

8. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 80 с.

9. СНиП 2.02.03 - 85 Свайные фундаменты. / М.: Стройиздат, 1985.