3.3.2.. Определение несущей способности одиночной висячей сваи.

Определим несущую способность одиночной висячей сваи F_d:

.

_с=1 – коэффициент условий работы сваи в грунте

_сR=1, _сf=1 – коэффициенты условий работы грунта под нижней и боковой поверхностью сваи, зависящие от способа погружения.

А_св=0,3*0,3=0,09 м² – площадь поперечного сечения сваи.

u=1,2 м – наружный периметр поперечного сечения сваи.

h_i – мощность i-го однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (но не более 2 м).

f_i – расчётное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, принимаем согласно табл. 2 [12]:

Для 1-го слоя (ИГЭ-5) z₁=3,8 – f₁=65 кПа;

для 2-го слоя (ИГЭ-6) z₂=4,2 – f₂=69 кПа.

При определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай f_i пласты грунтов расчленяем на однородные слои толщиной не более 2 м.

R – расчетное сопротивление под нижним концом забивных свай, принимаем согласно табл. 1 [12]: R=4800 кПа (для расчётной глубины заложения сваи равной 20,15 м).

Определим расчётную нагрузку, допускаемую на сваю N_D:

кН

Исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваи, расположенные в кусте, определяем требуемое количество свай в фундаменте:

шт,

где k₁=1,2 – коэффициент для трапецеидальных эпюр (принимают k₁=11,2);

0,1N_I – вес ростверка и грунта на его обрезах.

С учётом наличия изгибающего момента окончательно принимаем n=4 шт.

3.4.3. Конструирование ростверка.

Рис 3.1.Конструирование ростверка СФ-1.

Назначаем расстояние между осями свай в пределах (36)d, где d – диаметр круглой или размер стороны сечения квадратной сваи. Принимаем 3d=3*0,3=0,9 м.Расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда свай, соблюдая условие модульности размеров ростверка, назначаем равным 0,3 м (обычно назначают равным d).

3.4.4. Определение размеров условного фундамента.

Определяем размеры условного фундамента.

Определим усреднённый угол внутреннего трения в пределах грунта, пробиваемого сваей:

Угол распределения напряжений равен:

Определим высоту условного фундамента:

h_у.ф.=DL-FL_у.ф.=78,10-65,05=13,05 м.

Определим ширину подошвы условного фундамента b_у.ф.:

м,

где l_cв=L_св – h_з=8 – 0,05=7,95 м.

Длина подошвы условного фундамента равна

м

Площадь подошвы условного фундамента равна:

м²

Определим собственный вес свай и собственный вес ростверка:

кН

кН,

где V_св=А_св*l_св*n=0,09*7,95*9=6,44 м³;

V_р=l_пл*b_пл*h_пл+ l_п*b_п*h_п=4,10 м³;

Определим объём условного фундамента:

V_у.ф.=A_у.ф.*h_у.ф.=13,62*13,05=178 м³.

Собственный вес грунта расположенного выше подошвы условного фундамента:

G_гр=( V_у.ф – V_р – V_св - V_под)^’_II=(178 – 4,1 – 6,44 –63)*17,6=1838кН,

где кН/м³

Определим среднее давление Р_у.ф. под подошвой условного фундамента:

кН.

Определим расчётное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:

где кН/м³;

_с1=1,4; _с1=1,4 – коэффициенты условий работы, согласно табл. 3 [11];

k=1– коэффициент, согласно [11];

М_=1,24, М_q=5,95, М_с=8,24 - коэффициенты, принимаемые согласно табл. 4 [5] при =31,3^о;

k_z=1 – коэффициент, согласно [11];

Проверим условие, по которому среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчётного сопротивления несущего слоя грунта R_у.ф. под подошвой фундамента, то есть должно выполняться условие:

кН.

Итак, условие выполняется, значит, фундамент запроектирован, верно.