4. Определение несущей способности свай

Несущую способность , висячей забивной сваи работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле:

где – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый ;

– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл.1 [2], кПа. Для плотных песков залегающих под нижним концом сваи Rувеличиваем на 60%. кПа

– площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи м2;

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

– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа принимаемое по табл. 2 [2];

– толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. 3 [2], принимаем .

Разобьем инженерно-геологический разрез на слои, толщиной не более 2 м.

кН;

Р асчетная нагрузка на сваю определяется:

где - коэффициент надежности, ;

5. Определение количества свай

Принимаем для фундаментов соответственно 4, 5, 15, 6, 4 свай.

6. Компоновка свайных кустов

Фундамент №1

Ф ундамент №2

Фундамент №4

Ф ундамент №6

Фундамент №8

7. Определение нагрузок на максимально и минимально нагруженные сваи

г де - расстояние от оси максимально (минимально) нагруженной сваи до центральных осей;

- расстояние от оси каждой сваи до центральных осей;

Фундамент №1:

Условие выполняется

Фундамент №2:

Условие выполняется

Фундамент №4:

Условие выполняется

Фундамент №6:

У словие выполняется

Фундамент №8:

Условие выполняется

8. Определение размеров условного фундамента

где - осредненный угол внутреннего трения для грунтов, прорезаемых сваей, град;

b усл=2,5 м;

lусл =2,5 м;

dусл =9,3 м.

9. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой условного фундамента

10. Определение давления под подошвой условного фундамента

;

кН;

кН;

<

Условие выполняется, значит размеры условного фундамента и количество свай выбраны верно.

11. Определение осадки условного фундамента

При определении осадки условного фундамента используется метод послойного суммирования, так же как в ФМЗ.

Разобьем пласты грунта на слои толщиной ∆h<0,4·b=0,4∙2,4 =0,96 м.

Осадка определяется по формуле:

значит осадка допустимая.

4. Р асчет тела ростверка по прочности

   1. Расчет ростверка на продавливание колонной

N ≤ N_u

N=n∙N_max

где n – количество свай, выходящих за пирамиду продавливания

N=4∙627,76=2511,1 кН;

Nu =2∙Rbt∙h₀∙[α₁∙(b_c+c₂)+α₂∙(d_c+c₁)]

где Nu – расчетная продавливающая нагрузка, равная удвоенной сумме реакций всех свай, расположенных с одной, наиболее нагруженной стороны от колонны за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению (В 15), Rbt =750 КПа;

h ₀ – рабочая высота ростверка, принимаемая от верха нижней рабочей арматурной сетки до дна стакана при сборной стальной колонне;

b_c, d_c – ширина и высота сечения колонны;

c₂, c₁ – расстояние от соответствующих граней колонн до внутренних граней каждого ряда свай, принимаются от 0,4∙ h0 до h0;

α₁, α₂ – безразмерные коэффициенты, равные

α_i = h₀/ c_i;

c₁<0, принимаем минимальное значение c₁=0,18 м, c₂ =0,2 м;

N_u =2∙750∙0,45∙[2,5*(0,5+0,2)+ 2,25*(1,3+0,18)]=3429 кН;

N_u =3429 кН > N =2511,1 кН;

Условие выполняется.

2. Продавливание ростверка угловой сваей.

Данный расчет требуется, когда в плане свая выходит за грани его подколонника или его ближайшей грани ступени ростверка. В данном проекте подобный расчет не требуется.

3. Расчет ростверка на изгиб

Расчет состоит в подборе растянутой арматуры от расчетного изгибающего момента.

M = ΣN_max ∙ x

кНм;

кНм;

Выбираем арматуру класса А-ΙΙΙ в поперечном направлении 5 стержней Ø 10 мм с шагом 250 мм, =3,93 см2, в продольном – 6 стержней Ø 10 мм с шагом 300 мм,

5. П одбор сваебойного оборудования

   1. Определение минимальной энергии удара и выбор молота

Эmin ≥ 1,75∙а∙Fv

а = 25 Дж/кН;

Эmin ≥ 1,75∙25∙660 = 28,86 кДж.

По таблице 8.31 [4] подобрали трубчатый дизель-молот с водяным охлаждением С-1047 с характеристиками:

масса ударной части – 2500 кг;

высота подскока ударной части:

- наибольшая – 2800 мм;

- наименьшая - 2000±200мм;

3. энергия удара ( при высота подскока 2500 мм) – 37 кДж;

4. число ударов в минуту – не менее 44;

5. масса молота с кошкой – 5500 кг;

6. габариты:

- длина – 840 мм;

- ширина – 950

- высота – 4970 мм.