3. Проектирование фундаментов из буронабивных свай для колонны по оси б

Глубину заложения ростверка d_p выбираем минимальной из конструктивных требований: -0,5м-0,25м=-0,75м (-0,5м – отметка низа колонны, 0,25м – минимальная толщина плиты под колонной). Округлеем до величины, чтоб высота ростверка h_p = d_p-0,15м была кратной 300мм, - 0,9м. Отметку головы сваи принимаем на 0,3м выше подошвы ростверка – 0,6м. В качестве несущего слоя выбираем песок средней крупности, залегающие с отметки-19,150м, так как свая должна прорезать слои просадочных грунтов. Заглубление сваи в песок должно быть не менее 0,50м. Поэтому принимаем сваи длиной 20м ; отметка нижнего конца составит-20,600м, а заглубление в песок 1,45м.

Определяем несущую способность буронабивных свай с закреплением грунтов основания цементацией:

(197)

где γ_с – коэффициент условий работы сваи, принимаемый равным 1,0;

R=8000кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А – площадь опирания сваи, А=0,08м²;

Допустимая нагрузка на сваю согласно расчету составит .

Количество свай определяем по формуле (191):

Принимаем 2 сваи.

Расстановка свай:

Рисунок 56 – Расстановка свай

Приведем нагрузки к подошве ростверка:

Нагрузка от ростверка N_p составит:

Для 1 комбинации:

Для 2 комбинации:

Определяем нагрузки на сваи:

для 1 комбинации:

для 2 комбинации:

Все условия – N_cв<F_d/γ_c; N_св>0 выполняются.

Армирование сваи принимаем – 4ø12АIII при классе бетона В20. При указанных выше значениях N_св, и названных выше моментах прочность такой сваи достаточна.

Расчет и конструирование ростверка:

Проверим ростверк на продавливание колонной, схема продавливания изображена на рисунке ниже.

Проверка осуществляется по формуле (193):

Продавливающая сила F определяется как удвоенная сумма усилий в сваях с наиболее нагруженной стороны ростверка:

в 1 комбинации

во 2 комбинации

Где усилия определяются от нагрузок N и М, приложенных к обрезу ростверка.

Усилия в сваях:

Таблица 23 – Усилия в буронабивных сваях по оси Б

№ сваи	Усилия в сваях,кН
	1 комбинация	2 комбинация
1	225,0	205,5
2	216,2	220,7

Принимаем для расчета продавливающую силу по 1 комбинации, как большую:

F=2x225,0=450,0кН.

Класс бетона ростверка принимаем В12,5 с R_bt=660Мпа, h_0p=0,4-0.05=0,35м. Значение коэффициента α принимаем равным 1, так как металлическая колонна не замоноличивается в стакан и часть нагрузки не будет передаваться через стенки стакана.

Рисунок 57 - Схема работы ростверка на продавливание колонной

Значение с₁=h_0p=0,35м, с₂=0,4xh_0p=0.4x0.35=0.14м, тогда: ,

условие выполняется, принимаем высоту ростверка – 0,4м.

Производим проверку на продавливание угловой сваей:

Проверку проводим по следующей формуле:

.

Здесь N_свi=232,6кН; h_0p=0,35м; b₀₁=0,43м;b₀₂=0,46м; с₀₁=0,1575м, с₂=0,4xh_0p=0,4x0,35=0,14м; β₁=0,97; β₂=1,0, тогда:

,

условие выполняется.

Рисунок 58 – Схема работы ростверка на продавливание угловой сваей

Производим расчет ростверка на изгиб:

Моменты в сечениях определяем по формулам:

По величине моментов в каждом сечении определяем площадь рабочей арматуры по формуле (195):

где h_0p – рабочая высота каждого сечения, м;

R_s – расчетное сопротивление арматуры, кПа( для арматуры класса А-III периодического профиля диаметром 10-40 мм принимают R_s=365000кПа);

ξ – коэффициент, определяемый по табл.9 [28]. в зависимости от величины α_m:

,

где b_i – ширина сжатой зоны сечения;

R_b – расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое для бетона класса В12,5 – 7,5Мпа.

Рисунок 59 – Схема к расчету ростверка на изгиб

Результат расчета сведен в таблицу ниже:

Таблица 24 – Результаты расчета буронабивных свай по оси Б

Сечение	Момент, кНм	αm	ξ	h0p	Аs, см2
1-1	51,75	0,094	0,951	0,35	4,3
2-2	73,85	0,103	0,945	0,40	5,4

Принимаем арматуру нижней сетки С-1 в одном направлении 8ø10АIII с площадью А_s= 6,28см², в другом направлении 4ø10АIII с площадью А_s= 2,36см².

Таблица 25 - Спецификация

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол-во	Масса, кг	Примеч.
	Сваи железобетонные
	ГОСТ 19804-91	200.32	2
	Ростверк монолитный
1	ГОСТ 23279-84	С-1	1	62,8
	Детали
1	ГОСТ 5784-82	ø10АIII, l=550	8	27,1
2	ГОСТ 5784-82	ø10АIII, l=1450	4	35,7
	Материалы	Бетон В12,5	м3	0,36

Расчет стоимости и трудоемкости возведения свайного фундамента

Таблица 26 – Расчет стоимости и трудоемкости возведения свайного фундамента

№ расценок	Наименование работы и вид затрат	Ед. изм.	Объем	Стоимость, руб.		Трудоемкость, чел-ч
				ед.	всего	ед.	всего
1-230	Разработка грунта бульдозером 1гр.	1000м3	0,02	33,8	0,68	-
5-92а	Устройство буронабивных свай	м3	3,22	86,0	279,92	11,2	36,06
	Арматура свай	т	0,71	240	170,4	-	-
	Стекло жидкое	т	0,24	76,6	18,39	-	-
	Цементный раствор	т	1,8	44,74	80,46	-	-
	Трубка полиэтиленовая	км	0,293	480	111,84	-	-
	Нагнетание в скважину цементного раствора	м3	1,8	24,02	43,24	-	-
	Устройство подготовки	м3	1,08	29,37	31,72	4,5	4,86
6-5	Устройство монолитного ростверка	м3	0,36	39,1	14,08	4,5	1,62
	Стоимость арматуры ростверка	т	0,015	240	3,6	-	-
1-255	Обратная засыпка бульдозером грунта 1гр.	1000 м3	0,0198	14,9	0,30	-	-
Итого:					754,63		42,54

Исходя из экономических соображений, принимаем для разработки фундаменты из забивных свай.