3.3. Расчет свайного фундамента как условно массивного

Производим размещение свай в ростверке. Cваи располагаем в два ряда (рис.5). При определении размеров ростверка расстояние от оси крайнего ряда до края плиты примем равным не менее :

0,7d = 0,7 х 0,3 = 0,21м + 0,055м = 0,265м.

Минимальные расстояния между осями свай должны быть не менее:

3d = 3 х 0,3 = 0,9м,

где d – поперечный размер сваи. Определяем размеры ростверка : 1,73м х 1,73м х 0,5 м .

Рис. 5. Расположение свай в ростверке (размеры в см)

При расчете осадок свайный фундамент принимаем условно как массивный с подошвой, расположенной на уровне концов свай. Перед определением осадки проверяем прочность основания фундамента в уровне острия сваи. Положение граней 1,2 и 3,4 условного массивного фундамента определяем, используя средневзвешенное значение расчетного угла внутреннего трения  ср.

где 1, 2, …..n – расчетные значения углов внутреннего трения грунта в пределах соответствующих участков сваи h1, h2…… hn;

α =  ср / 4 = 20 /4 = 5°

b´ = ℓраб tg α = 6,25 х tg 5° = 6,25 х 0,087 = 0,544м

Определим ширину by, длину ℓy и площадь Аy условного фундамента.

by = 2b´ + bl = 2 х 0,544 + 1,73 = 2,82м = ℓy

Расчетом проверим условие РII = ΣN II / Ay ≤ R,

где ΣN II - сумма расчетных нагрузок (по деформациям) в плоскости подошвы фундамента,кН;

Ay – площадь подошвы условного массива,м; Ay = 2,82 х 2,82 = 7,95 м²

R – расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента в уровне острия сваи, кПа при dl=zо; b=by;

ΣN II = NoII + NфII + NyII ,

где NoII - нормативная нагрузка = 460 кН;

NфII = Vр х  cp = 1,75 х 20 = 35 кН;

Vр=1,73 х 1,73 х 0,5 + 1 х 0,5 х 0,5=1,5 + 0,25=1,75м³

NyII – вес условного фундамента в объеме свайно-грунтового массива

NyII = ср х Zо +Ау = 19,6 х 7,75 + 7,95 = 159,85кН

ΣN II = 460 + 35 + 159,85 = 654,85кН

Среднее давление по подошве условного фундамента :

РII =ΣN II / Ay ≤ R= 654.85 / 7.95 = 82.37

Рассчитаем R.

R = 1,1 х 1,0 х [ 0,51 x 1 х 2.82 х 19,6 + 3,06 х 1,5 х 19,6 + ( 3,06 – 1 ) х 19,6 + 5,66 х 28] = 1,1 х 1,0 х [28,2+90+40,4+158,5] = 317,1 кПа

РII =ΣN II / Ay ≤ R,

РII = 82,37 <R = 317,1

_{Условие выполняется.}

Расчет осадки кустового свайного фундамента как условно массивного производится так же, как фундамента мелкого заложения.

Расчет осадки свайного фундамента методом послойного суммирования деформаций:

P_II= 82.37 кПа – фактическое среднее давление;

- природное давление в уровне подошвы;

- дополнительное давление;

h₁=0,4b_y= - толщина элементарных слоев.

Соотношение сторон подошвы

номер элементарного слоя, i	глубина z , м от подошвы фундамента	толщина элементар- ного слоя h, м	коэффициент ξ= 2z/b	коэффициент α	дополнительное давление p на глубене z, МПа	среднее дополнительное напряжение в слое zpi, МПа	модуль деформации Е, МПа	осадка слоя Si, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	0,00	0,00	0,00	1,000	0,1047
1		1,13				0,094	32	0,003
	1,13		0,80	0,800	0,084
2		1,13				0,066	32	0,002
	2,26		1,60	0,449	0,047
3		0,56				0,041	32	0,001
	2,82		2,00	0,336	0,035
							S =Σ	0,006 м

S=0,6 см < S_U = 8 см - условие выполняется.

Строим эпюру по полученным данным zp и zg (рис.5)

Рис. 5 Расчетная схема и эпюра напряжений