3.2.2 Сечение 3-3

3.2.2.1 Определение глубины заложения ростверка, длины сваи

Т.к. сечение 3-3 расположено внутри здания, то глубина заложения ростверка не зависит от глубины промерзания грунта и принимается по конструктивным соображениям. Верхний обрез фундамента на отм.-3,300 м. Высоту ростверка принимаем с учётом заделки колонны 0,65 м. Принимаем высоту ростверка 1650 мм. Тогда отметка низа подошвы фундамента -5,000 м. Окончательно принимаем глубину заложения ростверка d=3,95 м.

3.2.2.2 Определение длины сваи

Определяем длину сваи по формуле (3.24):

где глубина заделки сваи в ростверк, т.к. ростверк опирается на сваю жестко (в сечении действует продольная сила, поперечная сила и изгибающий момент);

расстояние от подошвы ростверка до кровли несущего слоя грунта.

заглубление в несущий слой.

_{Принимаем сваю} по таблице Г.1 [1]марки С40.40-6, длина сваи

3.2.2.3 Определение несущей способности сваи

Несущая способность сваи по грунту по формуле (3.25):

где U = 1,6м – периметр поперечного сечения сваи;

– коэффициент работ сваи в грунте;

– расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл. Г.2 [1] (песок средней крупности, Z₀=7,2м);

А =0,4² = 0,16 м² – площадь поперечного сечения сваи;

коэффициенты работы грунта соответственно по боковой поверхности и под нижним концом сваи;

мощность i-го слоя грунта;

расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, принятое по табл. Г.3[1].

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи сведем в табл. 3.8.

Таблица 3.8 Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

Z, м	Rfi, kПа	hi, м		hi·Rfi, кH/п.м.
3,9	69,5	0,4		27,8
4,8	74	1,4		103,6
6,35	73,05	1,75		127,838
ИТОГО:			259,238

По формуле (3.25) вычисляем несущую способность сваи по грунту:

.

Расчетная нагрузка на сваю по несущей способности грунта основания сваи по формуле (3.24):

Расчетная нагрузка на сваю по материалу по формуле (3.27):

где – коэффициент продольного изгиба;

– коэффициент условий работы для свай с размером поперечного сечения более 300 мм;

– коэффициент условий работы бетона, принимаемый для всех видов свай;

= 10,7 МПа – расчетное сопротивление бетона класса С ¹⁶/₂₀ осевому сжатию (по табл.Г.12[1]);

А_b = 0,16–0,000452=0,159548 м² – площадь поперечного сечения бетона сваи, м²;

– расчётное сопротивление арматуры S400 на сжатие (по табл.Г.13[1]);

– площадь поперечного сечения сжатой арматуры 4 10 S400 (согласно табл. Г.14 [1]);

.

Для дальнейших расчетов принимаем значение наименьшей несущей способности.

Рисунок 3.14 - Схема к определению глубины заложения ростверка и несущей способности сваи

3.2.2.4 Расчет и конструирование свайного фундамента

Количество свай в кусте по формуле (3.28):

- коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента;

, так как в сечении действует изгибающий момент;

По формуле (3.28):

Принимаем количество свай: 2шт.

Расстояние между центрами свай принимается не менее 3d, где d – сторона сечения сваи. Поскольку свес ростверка относительно крайних осей свай должен быть не менее 0,5d+(50..100) мм, принимаем следующие размеры ростверка в плане (см.рис. 3.15):

Толщину стенок стакана поверху назначаем 225. Зазор между колонной и стаканом 75мм. Т.к. размеры колонны b_cхl_c=600х400мм, то размеры подколонника в плане:

Высота ростверка: h=600мм.

Определяем глубину стакана: h_с= 0,6 + 0,05 = 0,65м.

Рисунок 3.15 – Расположение свай в ростверке

Определим максимальную и минимальную нагрузки на голову сваи при действии сжимающей силы и момента по формуле (3.26):

где расстояние от центральной оси подошвы до оси наиболее удалённой сваи;

расстояние от центральной оси подошвы до оси каждой сваи.

- глубина заложения подошвы ростверка;

вес ростверка.

вес свай в фундаменте.

вес грунта на уступах ростверка.

Окончательно принимаем 2 сваи сечением 35х35см и длиной 4м(С40.40-6).