Проверочный расчет свайного фундамента по несущей способности

Краевые напряжения, возникающие в грунте по краям плиты ростверка от нагрузок, не должны превышать несущей

способности свай, o_max < F_d.

N = (N, / псв) ± ((Mx x y) / (X yxi²)) ± ((My x x) / (X xi²) < Fd

Полная расчетная нагрузка:

N = 1,1 (Po + Pn+ Pp + Pb + Pt + Pcb) + nx Pk = 15 200 + 1,1 x Pcb = =15 200 + 1,1x577 = 15 835 кН.

Приводим моменты к подошве фундамента:

М_хр = М_{х обр} +n_p XT = 4 143+2(480+108+60) = 5 439 к^м; М _ур = М_{у обр} + n_p XT = 3 998+2(288+182+200+123,6) = 5 584 к^м; Nx = (15 835/21)+(( 54 394,2)/(14x1,2²) = 754+272 = 1 026 кПа; Ny = (15 8 3 5/21)+((5 5 84 x 4,8)/(6x1,2²+6 x 3,2²+6 x 4,8²) = 7 54+2 1 5 = =969 кПа;

Nmax = 1 026<Fd = 1 416 кПа Проверка проходит.

Расчет свайного фундамента как условного

Находим границы условного фундамента. В состав условного фундамента (рис. 5) входят ростверк, сваи и грунт между крайними сваями и плоскостью, проведенной под углом 1/4ф.

Рис. 5 Схема условно массивного фундамента

Находим среднее значение угла внутреннего трения для грунтов первого и второго слоев грунта:

ф_Ср = (2ф1 х hi) / l, где l - глубина погружения сваи, l = Dhj.

Пример:

Фср = (35х3,4+17х8,6)/(3,4+8,6) = 23,9°; Ф / 4 = 23,9/4 = 5°55'; tg = 5°55' = 0,1036.

Находим размеры подошвы условного фундамента: е = /хtg (ф/4) = 12х0,103 = 1,2 м; Ь_с = 2,6+2х1,2 = 5 м; а_с = 9,8+2х1,2 = 12,2 м.

Вес грунта условного фундамента Р_гр = УхБ^ ф. Находим среднее значение удельного веса грунта: Б^ф = (Б Vhn+Б^ cхhc)// = (1,9х3,4+1,92х8,6)/12 = 19,1 кН/м³. Тогда, Р_гр = (5х12,2х12)х19,1 = 13 981 кН.

Общая нагрузка условного фундамента: N_/c= N + Р_гр = 15 835+13 981 = 29 816 кН.

Проверка напряжения под подошвой условного фундамента: P = (N/c)/(bc х Oc)<(R/B ^ п);

R =1,7{R_o(/+K_i(Б-2))+K₂хV(d-3)}=1,7{245(l+0,06х(5-2))+2х1,91(12-

-3)} =1481,1 кПа; P = 29816/5х12,2 = 488,4 кПа; P = 488,4 < (1481,1/1,4) = 1058 кПа.

Расчет осадки свайного фундамента

Осадка основания свайного фундамента определяется методом послойного суммирования осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи грунта (по СНиП 2.02.01-83). Расчет по деформациям сводиться к выполнению условия S < S_don ;

где S - совместная осадка сооружения и свайного фундамента, определяемая расчетом;

S_don - предельное значение совместной деформации основания свайного фундамента и сооружения.

Осадка рассчитывается по формуле: S = в £ (a^hi) / E_Oj-, где в - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

a_zpi - среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-ом слое грунта;

hi и E_Oj - толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

Осадка рассчитывается от нормативных постоянных нагрузок:

Ntf = P₀ + Pn+ Pp + Pb + Pc. Дальнейший расчет осадки свайного фундамента аналогичен определению осадки фундамента мелкого заложения.

Порядок расчета

1. На геологический разрез строительной площадки наносятся контуры фундамента.

2. Определяется контактное давление Р_к = (NT) / (Ь_с x а_с).

3. Определяем природное давление на уровне подошвы условного фундамента: Р_пр = BV_Bxh_B + BV_e3gxd.

4. Определяем дополнительное давление под подошвой условно массивного фундамента: Р = Р_к - Р_пр.

5. Назначаем мощность элементарного слоя h = 0,4 b_c и разбиваем сжимаемую толщу грунта на слои.

6. Определяем природное давление на уровне подошвы каждого слоя.

7. Определяем дополнительное давление на уровне подошвы каждого слоя: Рдоп = Рдоп.под. х а.

8. Находим границу сжимаемой толщи грунта: Р_доп, < 0,2 Р_пр. .

9. Определяем среднее дополнительное напряжение в каждом слое: Сср. = (Pi7+Pi2)/2.

10. Рассчитываем осадку в каждом слое грунта: Si = 0,8 {Pcpx h} / Ео

11. Определяем суммарную осадку: S_pac4 = Si + S₂ + ...+ Si

12. Определяем предельные значения деформации и сравниваем с расчетным

где L - длина прилегающего пролета, S^. < Sдт..

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Глотов Н.М. Основания и фундаменты транспортных сооружений / Н.М. Глотов, А.В. Леонидов, Ж.Е. Рогаткина, Г.П. Соловьев - Транспорт, 1996. - 336 с.

2. Костерин Э.В. Основания и фундаменты / Э.В. Костерин - М.: Высшая школа ,1990. - 431 с.

3. СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. - М.: Строиздат,1985. - 40 с.

4. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. - М.: Госстрой ,1985. - 200 с.

5. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты. - М.: Госстрой, 1996. - 48 с.

Марка

Длина острия

части, мм.

П Р И Л ОЖ Е Н И Е

т а б л и ц а 1 Виды нагрузок	Обозначение нагрузок	Коэффициент перегрузок,п
Вертикальные нагрузки	Р Р Р А о А п А к	1.1
Нагрузка от торможения или силы тяги, от ударов	T,Ny	1.1
Ветровые нагрузки	Wb W2, Рь Р2	1.2
т а б л и ц а 2 Типы и марки свай

Размеры сторон поперечного

Длина призматической

сечения, мм.

Сваи сплошные с поперечным сечением

С ненапрягаемой стержневой арматурой

200

150

3000-6000

250

250

4500-6000

С

300

250

3000-12000

350

300

8000-16000

400

350

13000-16000

Наименование	Варианты
	I	II		III		IV		V		VI		VII		VIII		IX	00
1	2	3		4		5		6		7		8		9		10	0
По последней цифре шрифта
Вес опоры, Ро мН	4,90		5,00		5,10		5,40		4,80		4,90		5,20		4,85	4,70		5,30
Вес пролёта, Ра, мН	1,90		1,80		1,2		1,50		1,42		1,55		1,6		1,25	1,15		1,17
Нагрузка от подвижного состава Рк, мН	6,00		5,40		5,80		5,10		5,30		5,60		5,70		5,65	6,10		5,50
Нагрузка от ударов, N4	0,36		0,32		0,34		0,30		0,31		0,33		0,34		0,34	0,36		0,33
Тормозная нагрузка, Т, мН	0,60		0,54		0,58		0,50		0,53		0,56		0,57		0,56	0,61		0,55
Ветер на пролётное строение, мН поперечная Pi
	0,26		0,50		0,30		0,28		0,30		1,52		0,27		0,37	0,29		0,39
	0,18		0,22		0,20		0,18		0,23		0,26		0,17		0,21	0,19		0,22
Ветер на опору, мН поперечная Wj продольная W2
	0,04		0,05		0,04		0,06		0,06		0,04		0,05		0,04	0,06		0,05
	0,12		0,15		0,12		0,16		0,18		0,13		0,17		0,20	0,16		0,16
Ледовая нагрузка при ГМВ, мН	0,70		0,55		0,62		0,84		0,72		0,59		0,65		0,87	0,82		0,66
Уровень воды, ГМВ,	2,00		1,4		1,5		1,3		1,2		0,9		0,8		1,1	1,2		1,3
По предпоследней цифре шрифта
Расчётный пролёт L,	33	42		29		35		40		33		36		39		42	28
Высота пролёта, Но, м	5,2	6,0		5,7		5,9		6,2		6,6		5,4		5,8		5,3	6,1
Глубина размыва грунта hp, м	0,4	0,6		1,0		0,8		0,95		0,5		0,7		1,1		0,9	0,6
Коэффициент расчёта глубина промерзания, Mt	40	35		32		27		44		48		51		30		34	42
Грунтовые условия: Разрез	1	2		3		4		5		6		7		8		9	0