6.1. Фундаменты из призматических свай.

Призматические сваи рекомендуется применять в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, когда до глубины 10÷15 м залегают слабые грунты: илистые, заторфованные, рыхлые песчаные, глинистые в текучем состоянии и пр.

Призматические сваи различаются по размерам поперечного сечения, длине и способу армирования. Выбор длины свай производится в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай должен быть заглублён в малосжимаемые грунты, прорезая более слабые напластования грунтов (рисунок 4).

Длина свай, согласно рисунку, будет равна:

=0,6+2,4+6,6=9,6,м

где а– длина верхнего конца сваи расположенного выше дна котлована и принимаемого равным 0.05-0,4 м, в зависимости от способа заделки сваи в ростверк.

- сумма слоев, прорезаемых сваей.

В таблице 7.1 дана номенклатура сплошных железобетонных свай.

Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по предельным состояниям двух групп:

а) по первой группе – по прочности свай и по несущей способности грунта основания по формуле:

N_пр F_d / γ_k =P

где N_пр – расчетная нагрузка, передаваемая на сваи (фактическое предельное

усилие);

F_d – несущая способность сваи по прочности грунта основания, кН;

γ_k – коэффициент надежности, зависящий от способа определения несущей способности сваи, принимаемый равным 1.4 – для расчетного метода;

P – расчетная нагрузка кН , допускаемая на сваю по несущей способности.

б) по второй группе – по осадкам свайных фундаментов от вертикальных нагрузок.

Свайные фундаменты в целом и сваи, рассчитываемые по предельным состояниям второй группы (по деформациям), должны удовлетворять условию:

S S_u

где S – расчетная величина деформации (осадки) сваи и свайного фундамен-

та в целом, определяемая расчетом;

S_u – предельно допускаемая величина деформации (осадки) свайного

фундамента, устанавливаемая в задании на проектирование или по нормам проектирования.

6.2.Определение несущей способности сваи

F_d= γ_c ( γ_cR ·R·A + u γ_cf ·f_i ·h_i) , кН

F_d=1*((1*2640*0,09)+(1,2*1*339))=644

где γ_c – коэффициент условия работы равный 1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по таблице 7.2.1, 7400 кПа (кН/м²);

А – площадь поперечного сечения сваи, м² A=0,3*0,3=0,09 м²

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, 0,3*4=1,2 м;

f_i – расчетное сопротивление i –го слоя грунта основания по боковой

поверхности сваи, определяемое по таблице 9.2.2, кПа (кН/м²) ;

l_i – толщина i- го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

f_i*h_i=339

γ_cR ;γ_cf – коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай на значения R и f , принимаемые по таблице 7.2.3 . (рисунок 7.2.1)

γ

644/1.4=460

_cR =1; γ_cf =1; γ_c=1.

N_пр< N₀

Будет куст свай.

Определение нагрузки на свайный фундамент, включая ориентировочный вес ростверка и грунта на его ступенях, производится по следующим соображениям. Минимальное расстояние между сваями в кусте обычно составляет 3d (d – размер поперечного сечения сваи).

Следовательно, среднее давление на основание под ростверком составляет:

p_р = Nпр/(3d)² =460/0,81=568

где P – расчетное сопротивление сваи, кН.

Зная p_р , можно определить площадь подошвы ростверка по формуле:

А_р = N_o / (p_р – γ_ср·d_р· γ_f )=614/510,8=1,2 м²

где N_o – расчетная нагрузка по обрезу фундамента, 1225кН;

γ_ср – средний удельный вес материала фундамента и грунта, принимаемый γ_ср = 20 кН/м³ ;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 ;

d_р – глубина заложения ростверка, 2,6 м .

Тогда ориентировочный расчетный вес ростверка и грунта составит:

N_р.г.= γ_f · А_р · γ_ср · d_р =1,1*1,2*20*2,6=68,64 кН

Количество свай в фундаменте под колонну каркасного здания или отдельно стоящего сооружения определяется по формуле:

n= (N_o + N_р.с.)_м /P =689,5/460=1,5

_м– коэффициент, учитывающий действие момента. Для центрально нагруженных фундаментов _м=1.

Принимаем количество свай за 2.

После размещения свай и конструирования ростверка определяется фактический вес ростверка и грунта – N_φ , кН.

N_{фак. ростверка}=5d*1п.м.* =10