В статье приведен пример ручного расчета осадки комбинированного свайно-плитного фундамента (в народе именуемого КСП фундаментом) под отдельную секцию (осадочный блок) здания спортивного комплекса размером 24,25×48,5 м в плане. Расчет был выполнен по методике СП 50-102-2003 в рамках проектирования на стадии «П».

Фундамент рассматриваемой секции выполнен в виде свайного поля из 94 свай, объединенных в уровне пола первого этажа сплошной монолитной плитой толщиной 300 мм с локальными утолщениями до 1000 мм в зонах расположения свайных кустов (ростверками). Основание фундамента — буронабивные сваи диаметром 52 0мм с теряемым наконечником диаметром 660 мм длиной 17 м, выполняемые по технологии Fundex. Материал свай — бетон В25 W8 F100. Продольная арматура свай — 6Ø22 А500С, поперечная — спиральный хомут из арматуры Ø8 А240 с шагом 300 мм. Нижние концы свай располагаются на абс. отм. -11,000 в слое ИГЭ-12 (см. Рис.1).



Материал ростверка — бетон B30 W8 F150. Под ростверком выполняется подготовка из тощего бетона В7,5 толщиной 100 мм по слою утрамбованного щебня толщиной 300 мм. По поверхности грунта под щебеночную подготовку укладывается слой Дорнита. Под подошвой плитного ростверка расположены грунты ИГЭ-1 (см. Рис.1).

Исходные данные:
—  Размеры плиты КСП фундамента: 24,25 x 48,5 м;
—  Количество свай — n=94 шт; d = 0,52 м – диаметр сваи;
—  Материал свай – тяжелый бетон В25;
—  l = 17,6 м – длина или глубина погружения нижнего конца сваи;
—  EP = 30×103 МПа = 30×106 кПа – модуль упругости материала сваи (для бетона В25);
—  ESL = 39 МПа = 39 000 кПа – модуль деформации грунта на уровне низа сваи (ИГЭ-12);
—  P1 = 95 т = 950 кН – средняя нагрузка на одну сваю в составе фундамента блока «А»;
—  ΣP = 8 980 т = 89 800 кН – общая нагрузка на фундамент блока «А».

расчет осадки свайного фундаментаРис.1. Инженерно-геологический разрез по скважине 1

Характеристики грунтов (по скв.1) сверху вниз:
—  Слой 2 — Среднезаторфованные грунты: ρ=1,24 т/м3; ω=1,74; е=3,503; φ=5°; E=1,5 МПа.
—  Слой 3 — Пески пылеватые серые: ρ=1,92 т/м3; ω=0,26; е=0,8; φ=28°; E=9 МПа.
—  Слой 5 — Супесь пылеватая: ρ=2,02 т/м3; ω=0,23; е=0,641; φ=15°; E=9 МПа.
—  Слой 7 – Суглинок легкий пылеватый: ρ=1,92 т/м3; ω=0,3; е=0,839; φ=9°; E=7 МПа.
—  Слой 8 – Суглинок тяжелый пылеватый: ρ=1,82 т/м3; ω=0,39; е=1,079; φ=5°; E=5 МПа.
—  Слой 9 – Суглинок легкий пылеватый: ρ=1,91 т/м3; ω=0,31; е=0,868; φ=9°; E=8 МПа.
—  Слой 11 – Супесь пылеватая: ρ=2,06 т/м3; ω=0,21; е=0,588; φ=20°; E=14 МПа.
—  Слой 12 – Песок пылеватый плотный: ρ=2,14 т/м3; ω=0,19; е=0,45; φ=36°; E=39 МПа.

Расчет осадки КСП фундамента по СП 50-102-2003

Предложенная в СП 50-102-2003 методика расчета комбинированного свайно-плитного фундамента по деформациям основана на совместном рассмотрении показателей жесткости входящих в его состав элементов (свайного поля и плитного ростверка).

1. Определим жесткость всех свай в составе КСП фундамента секции «А» (ф. 7.38 СП):
расчет комбинированных плитно свайных фундаментогде:
K1 = P1/s1 = 950/0,0052 = 182 692 кН/м – жесткость одиночной сваи;
s1 = (P1•Is)/(ESL•d) = 950•0,11/39000•0,52 = 0,0052 м – осадка одиночной сваи (ф. 7.35 СП);
n = 94 – общее число свай в фундаменте;
Rs = 7,9 – коэффициент увеличения осадки (по Табл. 7.19 СП).
2. Определим жесткость плитного ростверка КСП фундамента (ф. 7.39 СП):
fff_2где:
Es = ΣEi•hi/Σhi – средневзвешанное значение модуля деформации грунтовой толщи на глубину, равную ширине плитного ростверка (Σhi=B=24,25 м);
Es = (1,5•3,3+9•2,5+7•4,9+5•2+8•2,3+14•1,5+39•2+9•4,5+27•1,25)/24,25 = 10,86 МПа;
A = B•L = 24,25•48,49 = 1175,88 м2 – площадь плиты;
m0 = 0,86 – коэффициент площади, зависящий от отношения L/B (см. п. 7.4.11 СП).
ν = 0,3 – коэффициент Пуассона грунта (песка).

3. Общая жесткость КСП фундамента определяется как сумма двух выше найденных значений (жесткости свай и плитного ростверка):
расчет свайно плитного фундамента4. Осадка КСП фундамента составит:
осадка свайного фундаментагде: γf = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке.

Вывод: осадка основания комбинированного свайно-плитного фундамента блока «А» составила 40 мм.

 

Похожие статьи

Определение глубины заложения ленточных фундаменто... Определение глубины заложения фундаментов является одним из важнейших этапов всего процесса проектирования здания. Ошибки и недочеты здесь не допустим...
Пример расчета деревянных стропил двухскатной крыш... В статье приведен пример классического расчета деревянных стропил в составе наслонной стропильной системы проектируемой двухскатной крыши с кровлей из...
Расчет простенка на прочность с учетом выявленных ... В статье представлен пример расчета несущей способности кирпичной стены трехэтажного бескаркасного здания с учетом выявленных в ходе ее осмотра дефект...
Модульные таблицы для проектирования сооружений в ... В процессе архитектурно-строительного проектирования любой инженер-проектировщик тратит n-нное количество времени на поиск и изучение различной информ...
Морозное пучение грунта и его влияние на фундамент... Морозное пучение грунта – это невидимый, но очень коварный "враг" для оснований и фундаментов (а следовательно и для надземных конструкций), о котором...