2. Определение несущей способности сваи

а) по грунту

Нижние концы свай упираются не в cкальные, а рыхлые осадочные породы (см. с. 17 задание), поэтому сваи – висячие.

Несущую способность висящих свай F_d определяем в соответствии со СНиП [2] (cм. с. 14 [6])

F_d = γ_с (γ_сR ·R·А +uΣγ_сf · f_i · h_i) (5.2)

Применим забивные сваи, тогда

γ_с , γ_сR , γ_сf - коэффициенты надёжности могут быть равными 1.

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи (см.с. 37[6]).

f_i– расчётное сопротивление грунта вследствие трения по боковой поверхности сваи (см. с.38[6]).

А, u – площадь поперечного сечения сваи и его периметр.

А = d² ; u u = 4d

А = 0,2 × 0,2 = 0,04м²

u = 4 · 0,2 = 0,8 м.

Величины R и f_i следует принимать по таблицам с.37, 38 [6] для грунтов на определённой глубине.

Удобно разбить длину сваи на отрезки ℓ_i 2м, как показано на схеме и там показать величины R и f_i , которые потом подставить в расчётную формулу для подсчёта F_d

Величина R для грунта 2^го слоя на уровне нижних концов свай.

Величины f_i на уровне середины отрезков h_i для грунтов на соответствующих глубинах z_i

F_d = 3300 · 0,04 + 0,8 (2,1 · 42 + 2,1 · 53 + 1,3 · 60) =

= 132 + 0,8 (88 + 111 + 78) = 354 кН

б) по прочности материала сваи

Проверку не делаем в связи с применением типовых свай из высокопрочного железобетона

3. Проверка несущей способности фундамента (по грунту).

а) Определение расчётных равнодействующих воздействий.

N_I = F_v + γ_n F_vр + γ_nF_vс

γ_n= 1,1 – коэффициент надёжности для собственного веса конструкции

N_I = …..+ 1,1 ×……+ 1,1…..=…… кН

Момент в уровне подошвы ростверка

М_I = γ_nМ_II+ γ_nFh_II·h_р

М = 1,2 … + 1,2 ….. × 1,1 =…… кН м.

б) Несущая способность фундамента

Необходимо выполнение условий

N_I (см.с.21 [6]) , где n = 4 – количество свай,

γ_h =1,4 - коэффициент надёжности

……….. = 1002 кН

в) несущая способность максимально–нагруженной сваи:

Максимальные усилия в сваях (в угловых)

max N_I = + + _{(см.с.22[6])}

max N_I = …..кН

Необходимо выполнение условия max N_I

….. = 252 кН

Несущая способность фундамента по грунту обеспечивается

4. Определение размеров и объёма условного массивного свайного фундамента.

Контуры условного массивного свайного фундамента, определяемые в соответствии с рекомендациями с.24, 25[6] , …… на рис. 4 (abcd)

a_ус=а_к+2 · ℓ_с ·

H_ус = ℓ_с + h_р + 0,2 м

Площадь подошвы А_ус =а_ус

Объём грунта в условном массивном свайном фундаменте

V_гр=Н_ус · А_ус-V_р-V_с