85. Определение несущей способности призматических забивных свай по значениям расчетных сопротивлений грунтов и по прочности материала сваи для свай стоек и защемленных в грунте .

Определяется средн. глубина кажд. слоя и глубина погружения нижн. конца сваи.

Несущая способность сваи, защемлённой в грунте, опр-ся выражением:

где γ_с – коэфф-т условия работы свай в грунте(для забивной сваи = 1);

γ_cr, γ_cf – коэфф-ты условия работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности, зависят от вида грунта и способа погружения;

А – площадь сечения сваи или уширения;

R – расчётное сопротивление грунта под уширением или нижним концом сваи;

U – средн. периметр сечения сваи в пределах i-го слоя грунта;

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, h_i2м;

R_fi – сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи.

Несущая способность свай-стоек:

F_di = γ_c R A (1)

Свая-стойка проверяется также по материалу в случае, если она опирается на породу, прочность кот-й больше, чем у сваи

F_di = γ_c φ(R_b A_b + R_cs A_s) (2)

R_b, R_cs – сопротивление бетона и арматуры сжатию;

A_b, A_s – площадь сечения сваи и арматуры;

где φ – коэфф-т, продольного изгиба, учитывающий особенность загружения. Для свай, полностью погружаемых в грунт φ = 1; не полностью – φ1

Из (1) и (2) меньшее принимается в расчёт.

86. Расчет центрально и внецентрально нагруженного свайного фундамента.

Центрально нагруженные сваи

где - нагрузка на обрезы фундамента; -вес ростверка и грунта на его уступок; n- количество свай; - расчетная нагрузка допускаемая на сваю

Внецентренно нагруженный фундамент

где М_х, М_у - расчетные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей свайного поля в плоскости подошвы ростверка; х, у — рас­стояние от главных осей до оси сваи, в которой определяется усилие, м; - расстояния от главных (центральных) осей свайного поля до оси каждой сваи.

87. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения на естественном основании.

В первом приближении площадь ф-та можно определить исходя из выражения:

A = N_OII/(R_O - γd),

где N_OII – нагрузка на обрезе ф-та;

R_O – норм. сопр. грунта для слоя, где находится подошва ф-та;

γ – среднее значение удельного веса ф-та и грунта на его уступах, принимаемое обычно

γ_d = 20 кН/м³;

d – глубина заложения ф-та.

После этого выполняется конструирование ф-та. Если ф-т отдельно стоящий, то он выполняется уступами. Существуют типовые высоты ф-тов: 1,5; 1,8; 2,4; 3; 3,6; 4,2. Размеры ф-та в плане кратны 10 см. Высоты блоков кратны 15 см. Высоты ленточных ф-тов назначаются исходя из размеров элементов.

Затем определяется вес ф-та N_f, вес грунта на уступах ф-та N_g.

Приводим нагрузку к подошве ф-та.

N_II = N_OII + N_fII + N_gII

M_II = M_OII + Q_IIh_f

Далее проверяется давление на подошве ф-та.

P_ср = N_II/A ≤ R

Для внецентренно нагруженных ф-тов проверяется максимальное давление:

P_max = N_II/A – M_II/W ≤ 1,2 R

И минимальное давление:

P_min = N_II/A + M_II/W > 0

При этом необходимо рациональное выполнение условий: в наиболее невыгодном варианте запас не более 10%.

88. Расчет деформации основания по методу послойного суммирования.

Этот метод предполагает, что основание состоит из отдельных слоев, каждый из которых обладает собственными значениями характеристик дефформационных свойств, и что дополнительные напряжения в границах слоя, определяемые по схеме линейно-деформируемого полупространства, также постоянны и равны средним значениям.

(1)

где s - конечная (стабилизированная) осадка фундамента;

в - безразмерный коэффициент, принимается равным 0,8 для всех видов грунтов;

h i - толщина i-го слоя; Е i - модуль деформации грунта i-го слоя;

n - число слоев, на которое разбивается сжимаемая толща основания;

Расчет осадки производится в такой последовательности:

а) на геологический разрез наносят контуры фундамента;

6) толщу основания делят на слои толщиной в пределах 0,4 ширины подошвы фундамента (hi<= 40,46);

в) вычисляют значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на границах выделенных слоев и строят эпюру напряжений бzg ;

г) определяют дополнительные вертикальные напряжения бzp на грани- цах слоев и строят эпюру напряжений

д) определяют положение нижней границы сжимаемой толщи, принимая ее на глубине z= Нc, где выполняется условие бzp =0,2 бzg . Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи окажется в слое грунта с . модулем деформации Е < 5 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z=Нc.

В случаях использования результатов компрессионных испытаний модуль деформации грунта определяется по формуле Е=B/m v с учетом корректирующего коэффициента m, При этом значение коэффициента сжимае­мости грунта вычисляется в интервале давлений 0,1 - 0.2 МПа по фор­муле m0=(e1-e2)/(p1-p2)=( e1-e2)/p, В этом случае рас­четная формула (6.23) представится в виде

(2)

Если основание сложено сильносжимаемыми грунтами (m 0 >0,5 МПа), целесообразно значение коэффициента относительной сжимаемости грунта mvi в формуле (2) определять по значению m0 в интервале действую­щих в i-м слое напряжений: от начального природного

до полного ( ) без учета корректирующего коэффициента m. При этом, как показывают исследования осадок в натуре, точность расчета повы­шается.