VI.Ленточный свайный фундамент под внутреннюю стену жилого дома. 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 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=0,2·0,2=0,04 м².

Периметр площади поперечного сечения сваи U=0,8 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

5. Определение необходимого числа свай n в свайном фундаменте, размещение их в плане. Определение ширины bp и высоты hp ростверка.

Необходимое число свай n на один погонный метр длины фундамента определяется по формуле:

, где

8d² – осредненная грузовая площадь вокруг сваи, на которую предается нагрузка от собственного веса ростверка, надростверковой конструкции и грунта на ростверке;

d – диаметр (сторона сваи);

h – высота ростверка и надростверковой подземной конструкции, нагрузка от которых не вошла в расчет при определении NI;

γ_CP – средний удельный вес грунта и бетона над ростверком

Произведение 8d²hγ_CP приближенно учитывает собственный вес ростверка, надростверковой конструкции и грунта на обрезе ростверка, приходящийся на одну сваю.

= =1,43 сваи/пог.м

Определяем расстояние a между осями свай.

=0,7 м

Сваи в составе фундамента должны размещаться на расстоянии, равном (3-6) d между их осями. Так как полученное значение a=0,7 м > 0,6 м, принимаем однорядное расположение свай.

Расстояние от внешней грани вертикально нагруженной сваи до края ростверка принимается равным 0,2d+5 см при однорядном размещении свай,

но не менее 10 см. Исходя из этого получаем ширину ростверка:

bp=20,1+0,2=0,4 м.

Высота ростверка ленточного однорядного фундамента должна определяться по условию продавливания его сваей. Но, так как в данном случае расстояние от внутренней грани сваи до внешней грани стены подвала составляет 120 мм > 50 мм, то есть почти половина площади поперечного сечения сваи попадает под стену, то продавливание ростверка оказывается невозможным и расчет на продавливание не производится. Поэтому, из конструктивных соображений и практики строительства, оставляем hp=0,5. Итак полученные размеры ростверка составляют:

ширина b_p=0,4 м, высота h_p=0,5 м.