3.4.2 Проверка свайного фундамента по I-му предельному состоянию
После размещения свай в ростверке и определения размеров ростверка определяют вес ростверка: Np=ɣf*Ap*ɣср*dp
Np=1,1*8,57м2*26кН/м3*0,35м=85,79кН
Ap=8,57м2
Определение фактической нагрузки, приходящую на 1 сваю.
Фундамент центрально нагруженный , поэтому фактическую нагрузку определяют по формуле: Рф=(N1+Nр)/nф≤Р
N1=1688,44кН
Рф= (1688,44кН+85,79кН)/5=354,85кН
354,85кН<366,09кН
Перегруз свай свай не допускается, а недогруз, как правило, не должен превышать 5%, т.е.
∆=(P- Рф)/ Рф*100%≤5%
∆=(366,09кН-354,85кН)/354,85кН*100%=3,17%
3.4.3 Проверка свайного фундамента по II-му предельному состоянию
Проверка напряжений под подошвой условного фундамента
Определение размеров условного фундамента
Весь свайный фундамент рассматривают как условный массив, включающий сваи и грунт вокруг них. Условный массив ограничивают контурами: сверху -поверхностью планировки, снизу- плоскостью в уровне нижних концов свай, с боков- вертикальными плоскостями, отстоящих от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстояние h*tg(Ҩср/4), но не более 2d,
Ҩср- осредненное значение угла внутреннего трения, в пределах длины сваи h, град: Ҩср=ƩҨi*hi/ Ʃhi
Ҩi- расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных слоёв толщиной hi
Ҩср=(4град*1м+10град*1м+6град*4м+9град*1,8м+12град*1 м +28град*1,6м)/(1м+1м+4м+1,8м+1м+1,6м)=10,67град
Размеры подошвы условного фундамента bc и lc определяют по фермулам:
bc=bo+2*h*tg (Ҩср/4)=1,89м+2*10,4м*tg(10,67/4)=2,86
lc=lo+2*h*tg(Ҩср/4)= 1,89м+2*10,4м*tg(10,67/4)=2,86
bo и lo – расстояние между наружными гранями крайних рядов свай вдоль меньшей и большей стороны ростверка: bo= lo=1,89м
Вес условного фундамента определяют по формуле:
Nc= bc* lc*Ʃɣi*hi=2,86м*2,86м* (19,7 кн/м3*1м+18,8 кн/м3*1м+17,8 кн/м3*4м+ 19,0кн/м3*1,8м+19,2 кн/м3*1м+20,3 кн/м3*1,6м)= 1599,84кН
Определяют расчетное сопротивление грунта при условии опирания условного фундамента на основание:
Rусл= (ɣс1* ɣс2/k) *(Mg*kz* bc* ɣII+Mq*dусл*ɣср+Mc*c)
ɣс1 и ɣс2-соответственно коэффициенты условий работы основания и здания (табл. 3 СНиП 2,02,01-83*)
ɣс1=1,2, ɣс2=1, k- коэффициент надежности: k=1
Mg, Mq, Mc – безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2,02,01-83*
Mg= 0,98,Mq=4,93,Mc=7,40,kz=1 при bc<10,ɣII=22 кн/м3,ɣср=20 кн/м3,c=10 кПа
Rусл=(1,2*1/1)* (0,98*1*2,86м*20,3 кн/м3+ 4,93*12,1м*20 кн/м3+7,4*10кПа)= 1588,74кПа
Определяют среднее фактического давления по подошве условного фундамента:P= (N2+Nc)/ bc* lc≤ Rусл
P= (1688,44кН+1599,84кН)/2,86м*2,86м=402,01кН 402,01кПа<1588,74кПа
3.4.4 Расчет осадки свайного фундамента
Расчет осадки свайного фундамента производится методом эквивалентного слоя. Метод эквивалентного слоя позволяет определить осадку с учетом ограниченного бокового расширения. Эквивалентным слоем называется такая толща грунта hэкв, которая в условиях невозможности бокового расширения (при загружении всей поверхности сплошной нагрузкой) дает осадку, равную по величине осадке фундамента, имеющего ограниченные размеры в плане при нагрузке той же интенсивности.
Мощность эквивалентного слоя определяется по формуле:
hэкв=АW*bусл=2,38*2,86=6,81м
АW -коэффициентом эквивалентного слоя.
Значения коэффициента эквивалентного слоя в зависимости от коэффициента Пуассона для различных грунтов и соотношения сторон загруженной площади приведены в таблице из учебника Н.А. Цытовича «Механика грунтов»
АW=2,38
Мощность сжимаемой толщи:
Н=2* hэкв=2*6,81=13,61м
Коэффициент относительной сжимаемости грунта:
mv=m0/(1+e0)=60,2*10-5/1+0,58=38,1*10-5 кПа-1
Дополнительное давление по подошве фундамента:
P0=Pll-Pzg0=196,79-195,58=1,21 кН
Pll=Nll/Aусл=1688,44/8,58=196,79 кН
Pzg0=Ʃɣi*hi=19,7 кн/м3*1м+18,8 кн/м3*1м+17,8 кн/м3*4м+ 19,0кн/м3*1,8м+19,2 кн/м3*1м+20,3 кн/м3*1,6м= 195,58кН
Осадка однородного основания:
S= hэкв* mv* P0=6,81*38,1*10-5*1,21=0,0031м=0,31см.
S< Su
Su=8см- для многоэтажного здания с полным каркасом. (прил.Д СНиП 2.02.01-83)
0,31см<8см