Отдельный свайный фундамент под колонну наружной

стены жилого дома с подвалом

Исходные данные. Жилой дом каркасного типа имеет наружные стены,

опирающиеся через продольные ригели на ряды колонн сечением 40×40см. Длина дома L=42 м. Под всем домом имеется подвал.

Абсолютная отметка пола 1-го этажа 125,05 м (±0.00), пола подвала – 121,95 (-

3,10). Толщина пола подвала 0,2 м. Толщина ограждающих панелей подвала –

0,34м. Планировочная отметка DL на 1,05 м ниже отметки пола 1-го этажа и

совпадает с отметкой природного рельефа NL=124,0. Расчетная нагрузка на

одну колонну, собранная до отметки низа пола 1-го этажа (-0,2 м) составляет =357кН. Уровень грунтовых вод WL находится на глубине 9,2 м от отметки

природного рельефа.

1. Определение расчетной нагрузки, передающейся на свайный

фундамент.

Расчетная нагрузка, приведенная в исходных данных =357кН используется в расчете по второй группе предельных состояний – по деформациям при расчете осадки. Но когда определяется необходимое количество свай, производится расчет свай в составе фундамента по несущей способности грунта основания свай и определяются окончательные размеры ростверка, необходимо использовать нагрузку - для расчета по первому предельному состоянию. В рассматриваемом случае ее получают приближенно путем умножения известной нагрузки на обобщенный коэффициент перегрузки, равный 1,2

т.е. = *1,2=357кН*1,2=428,4кН.

2. Назначение предварительной глубины заложения ростверка и

решение надростверковой конструкции.

По конструктивным особенностям здания (см. информацию в исходных

данных примера: отметкам пола 1-го этажа, пола подвала, поверхности

планировки и подготовленном на ее основе рис.11.1), глубина заложения

ростверка от планировочной отметки 124,0 определяется по вычислению:

=3,1+0,2+0,9+0,5-1,05=3,65м, где

3,1– расстояние от отметки пола 1-го этажа до пола подвала;

0,2 – толщина пола пола подвала;

0,9 – высота подколонника (башмака);

0,5 – высота ростверка;

1,05 – высота цоколя (расстояние от отм. 0.00 до отм. NL, DL).

Выбор конструкции свайного фундамента.

Вид свай и тип свайного фундамента выбирают в зависимости от

назначения, конструктивных и технологических особенностей сооружения и

условий его эксплуатации, расчетных нагрузок, действующих на фундаменты,

инженерно-геологических условий, метода погружения свай, технико-

экономических показателей, местных условий строительства.

Длина свай назначается исходя из инженерно-геологических условий.

Нижний конец свай должен погружаться в грунт с достаточно высоким

расчетным сопротивлением Ro на глубину не менее 1…1,5 м. В твердые

глинистые грунты, плотные гравелистые, крупные и средней крупности пески

допускается заглубление на 0,5 м. Исходя из сказанного выбираем типовую

железобетонную забивную сваю длинной l=6,0м , квадратного сечения 30×30

см марки С 60.30, у которой нижний конец забивается в песок средней крупности, средней плотности, водонасыщенный на глубину 1,95 м. Заделку сваи в ростверк, так как нагрузка центрально приложенная, принимаем минимальной, равной 0,1 м. Рабочую длину сваи составляет расстояние от подошвы ростверка до начала заострения, т.е. без учета длины острия, которая в длину сваи не входит. Исходя из этого расчетная рабочая длина сваи:

=6м-0,1м=5,9м

3. Определение несущей способности одиночной сваи по грунту и

расчетной нагрузки Pсb на одну сваю.

Несущая способность по грунту одиночной забивной висячей сваи

определяется по формуле:

.- несущая способность по грунту одиночной забивной висячей сваи.

γ_сR – коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; принимается по табл.3 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»; при погружении сплошных с закрытым нижним концом свай молотами γ_сR = 1,0;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.1 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» в зависимости от вида грунта под нижним концом сваи и глубины погружения нижнего конца сваи; для песка мелкого плотного при глубине погружения нижнего конца сваи Z= 7,25 м расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи будет равно R = 3893 кПа;

A – площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,3х0,3м площадь опирания на грунт сваи будет равна А = 0,09м²;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи; при сечении сваи 0,3х0,3м наружный периметр поперечного сечения сваи будет равен u = 1,2м;

γ_сf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; принимается по 20 табл.3 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»; при погружении сплошных с закрытым нижним концом свай молотами γ_сf = 1,0;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» методом интерполяции; при определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности сваи пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2м (рис.5);

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается толщины однородных слоев не более 2м

По таблицам (Приложение, табл.12 и 13) определяем расчетное

сопротивление под нижним концом сваи R и расчетные сопротивления по

боковой поверхности сваи слоев грунта, через которые проходит свая.

Расчетное сопротивление R под нижним концом сваи для песка мелкого,

средней плотности при глубине погружения нижнего конца сваи от природного

рельефа z = 9,55 м составляет R = 3955 кПа.

Сопротивление грунта

-в супеси пластичной с =0.64 на глубине расположения середины слоя от отметки природного рельефа NL z₁=3.875м мощностью 0,45м f_i=15,75 кПа.

-в суглинке текучепластичном с =0.96 на глубине расположения середины слоя от отметки природного рельефа NL z₂=5,1м мощностью 2,0м f_i=7кПа.

-в суглинке текучепластичном с =0.96 на глубине расположения середины слоя от отметки природного рельефа NL z₃=7,1м мощностью 2,0м f_i=7кПа.

-в песке средней крупности с =0.6 на глубине расположения середины слоя от отметки природного рельефа NL z₄=8,83м мощностью 1,45м f_i=63,25 кПа.

Примечание: согласно [9], примечание к табл. 2 при прохождении сваи через

однородный слой мощностью>2м, он для определения fi расчленяется на части

толщиной не более 2м.

Используя найденные значения R и fi, вычисляем несущую способность

сваи по грунту :

15,75*0,45+7*2,0+7*2,0+63,25*1,45)}=

518,8кН.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

= (кН),

где γ_k- коэффициент надежности по грунту.

В данном случае γ_k =1,4, так как определена расчетом с

использованием табличных значений R и f ([9] п. 3.10).