21

V.Ленточный свайный фундамент под наружную стену жилого дома.

1. Расчетная нагрузка.

Расчетная нагрузка от сооружения N_I=390 кН дана в исходных данных задания без учета собственного веса Q ростверка и надростверковой конструкции (в данном случае стены подвала) и G – пригрузки грунтом и полом на обрезах ростверка, так как конструкция фундамента еще не разработана. Поэтому после определения размеров ростверка (глубины заложения, ширины, высоты) и вычислений Q и G полная расчетная нагрузка, необходимая для вычисления F – фактической нагрузки, передающейся на одну сваю определяется как сумма всех нагрузок, действующих до отметки подошвы ростверка:

где 1,2 – обобщенный коэффициент перегрузки для перерасчета нормативных нагрузок Q и G в расчетные по I предельному состоянию.

2. Назначение предварительной глубины заложения ростверка и решение надростверковой конструкции.

На начальном этапе разработки проекта глубина заложения ростверка d_p может быть назначена лишь предварительно, так как неизвестна высота ростверка h_p, которая вычисляется после определения P_св – расчетной нагрузки, допускаемой на одну свою. Назначив предварительно из конструктивных соображений hp=0,5 м, получим глубину заложения ростверка d_p по отметкам, приведенным в исходных данных примера:

d_p=2,5+0,2+0,5-0,9=2,3 м.

Инженерно-геологические условия и глубина промерзания при назначении d_p в данном случае не учитываются. Полученную при d_p=2,3 м отметку подошвы ростверка и соответственно дна котлована 135, 65 следует считать так же предварительной. Она должна быть откорректирована после вычисления h_p. Надростверковая конструкция (стена подвала) может оставаться такой же, как в варианте фундамента неглубокого заложения, поскольку каких-либо убедительных аргументов для отказа от той конструкции нет. В соответствии с исходными отметками стена подвала по высоте может быть образована из четырех блоков ФБС10.4.6

Выбор вида свай, их длины и поперечного сечения.

Опыт жилищного строительства указывает на то, что в условиях данного примера целесообразно применять забивные сваи квадратного сечения 20х20 см. По условию задания длина свай 3 м. Выбираем сваю С30.20, длиной 3 м и сечением 20х20 см. Так как свая работает на центральное сжатие, ее заделка в ростверк достаточна на 10 см. Следовательно рабочая длина сваи составляет 2,9 м (длина острия 0,25 м в длину сваи не входит). Нижний конец сваи при такой ее длине будет погружен в песок средней крупности на глубину 1,4 м до отметки 132,45

4. Определение несущей способности сваи по грунту Fd и расчетной нагрузки Рсв на одну сваю.

F_d – определяется по формуле

,

где γ_с – коэффициент условной работы сваи в грунте; γ_с=1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа,

A – площадь поперечного сечения сваи, м²;

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа

γ_CR, γ_сf – коэффициенты условной работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи

В данном случае γ_CR = γ_сf =1

Находим значения R и f_i для наших инженерно-геологических условий.

• для для суглинка твердого с I_L=-0,11 на глубине 5,6 м R=9070 кПа

• для песка средней крупности на средней глубине слоя z₁=3,5 м, f₁=50,5 кПа

• для суглинка твердого с I_L=-0,11 на средней глубине слоя z₂=4,95 м, f₂=97,6 кПа

Площадь поперечного сечения сваи A=0,3·0,3=0,09 м2.

Периметр площади поперечного сечения сваи U=1,2 м.

F_d=1[1·9070·0,04+0,8·(50,5·1,6+97,6·1,3)]=528,94 кН

Расчетная допускаемая нагрузка на сваю Р_св определяется по формуле: =528,94/1,4=377,82 кН, где

γ_k – коэффициент надежности. Если F_d определена расчетом, γ_k=1,4