5. Свайный фундамент (II тип).

5.1. Определение глубины заложения ростверка свайного фундамента. Выбор размера сваи.

В качестве несущего слоя под нижний конец сваи принимаем слой №3. Заглубление сваи в слой №3 при J_L=0,11 (>0,1, см. п. 7.10 [2) должно быть не менее 1,0 м.

Принимаем свободное сопряжение ростверка со сваей с глубиной заделки оголовка сваи в ростверк – 100 мм.

Тогда требуемая длина сваи:

Принимаем сваи сечением 30х30 см длиной 7 м.

5.2. Определение несущей способности сваи.

Расчёт свайных фундаментов и их оснований по несущей способности (по первой группе предельных состояний) выполняется на действие расчётных нагрузок с индексом I.

Расчёт производится по прочности материала свай и по несущей способности грунта основания .

Несущая способность висячей сваи определяется по форму­ле:

,

Рис.4

где γ_с=1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А – площадь поперечного сечения сваи, равна 0,09 м²;

– наружный периметр поперечного сечения сваи;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

γ_CR,γ_cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.

Разбиваем все напластования на слои толщиной м и находим расстояние от отметки природного рельефа до середины каждого слоя и до нижнего конца сваи.

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по таблице 1 [2]: R=3789 кПа.

По таблице №2 [2] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи:

f₁= 44.25кПа; f₂= 50.5кПа; f₃= 54.344кПа; f₄= 57.796кПа; f₅= 61.546 кПа

По таблице №3 [2]: . Несущая способность сваи:

5.3. Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле

и округляют до целого числа в большую сторону. В случае передачи на свайный фундамент моментной нагрузки количество свай целесообразно заранее увеличить на 20%.

,

где =1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;

– глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

=20 кН/м³ – осреднённый удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

А_Р – площадь ростверка, определяемая приближённо по формуле

Здесь – расстояние между осями свай. Для висячих призматических

забивных свай принимается ;

– коэффициент надёжности, равный 1,4 , если несущая

способность сваи определяется расчётом;

– размер поперечного сечения сваи.

Принимаем по конструктивным соображениям ростверк из 4 свай, располагаемых на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.

Расчётные усилия, действующие на крайние сваи по формуле

,

где N_d – вертикальная сила, кН, действующая на обрезе фундамента

(с учётом );

М – расчётный изгибающий момент в уровне обреза фундамента;

у – расстояние от главной оси до сваи, для которой определяется нагрузка;

у_i – расстояние от главной оси до каждой сваи.

Рис.5

5.4. Конструирование ростверка

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 300 мм и размерами в плане 1,5х1,5 м. Материал ростверка - бетон кл. В15.

Рис.6. Конструкция ростверка