5. Выбор сваебойного оборудования. Назначение расчетного отказа

Сваебойное оборудование выбираем с учетом его производительности, соотношения массы молота и массы сваи, а также климатических факторов и т.д.

По табл.20 [1] производим предварительный подбор молота. Выбираем штанговый дизель-молот С-330.

Определенная несущая способность сваи должна быть подтвер­ждена при забивке достижением сваей расчетного отказа S_a, который устанавливается по формуле

м,

где E_d – расчетная энергия удара для выбранного молота, определяется по табл.20 [1];

m₁ – полная масса молота, т;

m₂ – масса сваи, т;

m₃ – масса наголовника, 0,2 т;

A – площадь поперечного сечения сваи, м²;

η – коэффициент (для железобетонных свай - 1500 кН/м²);

F_d – несущая способность сваи, кН.

Т.к. расчетный отказ сваи больше 0,005 м и находится в интервале 0,005 – 0,01 м, то окончательно принимаем штанговый дизель-молот С-330.

6. К онструирование свайного фундамента

Размеры плитного ростверка 1500×2400 мм, расстояние от его грани до ближайшей сваи 150 мм. Сопряжение ростверка со сваями жесткое. Глубину стакана принимаем 900 мм. Размеры стакана по низу b_p = l_p = 500 мм. По верху b_p = l_p = 500 мм.

Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В12,5, по морозостойкости F50.

Ростверк армируется одной сеткой с рабочей арматурой класса А-III в двух направлениях. Шаг рабочей арматуры 200 мм. Расчет площади сечения арматуры производим следующим образом.

Моменты в сечениях ростверка

М_xi = N_свi · x_i, кН,

М_yi = N_свi · y_i, кН,

где N_свi – расчетная нагрузка на сваю, кН, определяется по табл. 6.

М_1-1 = 565,83 · 2 · 0,25= 282,91 кН·м;

М_1’-1’ = (559,21 + 591,27+573,74) · 0,25 = 431,1 кН·м;

Рисунок 9 – Схема к расчету арматуры плитной части фундамента

,

где b_i – ширина сжатой зоны сечения, м;

h_oi – рабочая высота сечения, определяется как расстояние от верха сечения до центра рабочей арматуры, м;

R_b = 7500 кПа – расчетное сопротивление бетона класса В12,5 сжатию.

Площадь рабочей арматуры

,

где  - коэффициент, зависящий от α_m, определяется по прил. 9 [2];

R _s = 365000 кПа – расчетное сопротивление арматуры класса AIII.

Таблица 7 – Расчет площади сечения арматуры подошвы фундамента

Сечение	М, кНм	bi, м	αm		hoi	As, см2
1 – 1	282,91	1,650	0,008	0,995	1,6	4,86
1’ – 1’	431,1	1,650	0,0013	0,997	1,6	7,4

Сетка С-1 имеет в направлении l 12 стержней 8 А-III, площадь арматуры A_s = 6,036 см² > 4,86 см², в направлении b – 8 стержней 12 А-III, площадь арматуры A_s = 9,048 см² > 7,4 см². Длины стержней по 1450 мм.

Рисунок 10 – Арматурная сетка

7. Расчет плиты ростверка на продавливание колонной

Рисунок 11 – Схема работы ростверка на продавливание колонной

Пирамида продавливания начинается от дна стакана с гранями, касающимися внутренних граней свай. Расчет производим по формуле

,

где F – продавливающая сила, равная удвоенной сумме усилий в сваях, расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны и находящихся за пределами нижнего основания пирамиды продавливания; усилия в сваях определяются от нагрузки, приложенной к обрезу ростверка;

R_bt = 660 кПа – расчетное сопротивление бетона ростверка растяжению при классе бетона В12,5. R_bt следует умножать на коэффициенты γ_b2 = 1,1 и γ_b3 = 0,85;

А_С =1,36 м² – площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента;

h_оp – рабочая высота плиты

h_0p = h_рост – d_c – 0,05 = 1,8 – 0,9 – 0,05 = 0,85 м;

С₁ и С₂ – расстояния от грани колонны соответственно с размерами b_C и l_C до внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами пирамиды продавливания (рис.10).

< 0,85. Принимаем α = 0,85.

Расчетные нагрузки по I комбинации:

N’ = N_max + N_ст = 3150 + 140 = 3290 кН;

M’ = M_соот - N_ста = 200 – 140  0,45 = 137 кНм.

Определяем усилия, действующие в каждой свае:

кН;

кН.

кН;

Расчетные нагрузки по II комбинации:

N’ = N_max + N_ст = 3000 + 140 = 3140 кН;

M’ = M_соот - N_ста = 210 – 140  0,45 = 147 кНм.

Определяем усилия, действующие в каждой свае:

кН;

кН.

кН;

Таблица 8

Номер сваи	Усилие в свае Nc, кН, при комбинации нагрузок
	I	II
1,4	538,74	533,54
2,5	548,33	523,33
3,6	557,84	513,12

Принимаем для расчета продавливающую силу по первой комбинации как наибольшую

F = 2(2  N_св2,5) = 2  2  557,84 = 2231,36 кН.

.

F = 2231,36 к Н < 10490,7 кН – условие выполняется.