Определяем осадку фундамента

S = 0.8   (__zpi  h_i /E_0i )

S = 0.8 ((222,6 0,96 + 203,3  0,04)/27000+(166,2  0,92+108,7  0,83) / 13000 + (83,9  0,13 + 67  0,96+44,8  0,96) / 50000) = 0,023м = 2,3 см < S_u,max = 8 см.

Рис. 4.1. К расчету осадки фундамента.

5.Проектирование свайного фундамента.

Расчет свайных фундаментов производят по предельным состояниям двух групп:

а) по первой группе – по прочности свай и ростверков, по несущей способности свай;

б) по второй группе – по осадкам;

Нормативные нагрузки на фундамент:

N_0II= 2160 кН.M_0II=650 кНм.F_II=47 кН.

Глубина подвала – 2,8м. (относительно поверхности верхнего слоя грунта)

Глубина заложения ростверка – 2,8+150+600+1200 = 4,75м.

Для расчета по несущей способности примем усредненный коэффициент надежности по нагрузки, равный – 1,2.

Продольная сила на уровне обреза ростверка:

N₀₁= 1.2N_0II= 1.22160 = 2592кН .

Изгибающий момент на уровне подошвы ростверка:

M₀₁= 1.2(M_0II+F_IId) = 1,2(650 +474,75) = 1048 кН м.

Примем предварительно сваи железобетонные забивные квадратного сечения С7.0 – 30

Длинна сваи 7м, сечение 30 на 30 масса – 1,6 т.

По геологическим условиям свая – висячая. С учетом того, что при забивки свай над поверхностью земли, как правило, оставляют недобитые головы свай длинной 0.3 – 0.5м (0,45м), заглубление в песок 3м (глубина 10,8м).

Отсюда расчетная длинна сваи около 6,5 м.

Расчет по первой группе предельных состояний.

Определяем несущую способность сваи по грунту. На глубине 10,8 м. от природного уровня поверхности грунта для крупного песка расчетное сопротивление под нижним концом сваи R= 7795 кПа

Расчетные сопротивления по боковой поверхности свай:

Для суглинка z₁= 6, 275м.f₁= 58,55 кПаI_L= 0, 2

Для песка z₂= 9,05 м. f₂= 64,25 кПаI_L= 0,45

z₃= 10,3 м. f₃= 65,42кПа I_L= 0,45

Рис.5.1 К расчёту свайного фундамента по несущей способности.

F_d = _c  ( _cR  R  A + U _cf  f_i  h_i )

_c– коэффициент условий работы - 1.

_cR,_cf–коэффициенты условий работы, учитывающие влияние способа погружения сваи, для забивных свай – 1.

R– расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи.

А – площадь поперечного сечения сваи.

U– наружный периметр поперечного сечения сваи.

f_i– расчетное сопротивлениеi – го слоя грунта по боковой поверхности сваи.

F_d =1(177950,09+1,2·( 58,553,05 + 64,252 + 65,421)) = 1148,5 кН.

Нагрузка, допускаемая на сваю: P=F_d / 1,4 = 820,4кН.

Количество свай в кусте:

n_св = N₀₁ / ( P – a²  d_p  ) = 2592/ (820,4 –0,9 4,75  17 ) = 3,47 шт.

a² 10d²= 100,3²= 0,9 м.

принимаем куст из 4 свай.

Конструируем ростверк.

Размеры подошвы принимаем кратными 300мм.

L_p= 1,8 м.b_p= 1,8м. Расстояние м/у сваями 3·d= 0,9м

Вес ростверка и грунта на его уступах:

G_рг= 1,1Аd_p= 1,11,81,8174,75 =287,8кН.

Средняя нагрузка на сваю:

N_ср=( N₀₁ + G_рг ) / n_св = (2592+ 287,8) / 4 = 719,95 кН <P=820,4кН.

Максимальная нагрузка на наиболе нагруженную сваю:

N_max,min = N₁ / n_св   M₀₁   y_max /( y_i²)

N_max= 719,95 + 10480,6 / (0,6²4)= 534,2 кН

Перегрузка >20%

Перегрузка недопустима, поэтомупринимаем куст из 6 свай:

Конструируем ростверк.

Размеры подошвы принимаем кратными 300мм.

L_p= 2,4 м.b_p= 1,8м. Расстояние м/у осями свай 3·d= 0,9м

Вес ростверка и грунта на его уступах:

G_рг= 1,1Аd_p= 1,12,41,8174,75 =383,7кН.

Средняя нагрузка на сваю:

N_ср=( N₀₁ + G_рг ) / n_св = (2592+ 383,7) / 6 = 496,0 кН <P=820,4кН.

Максимальная нагрузка на наиболе нагруженную сваю:

N_max,min = N₁ / n_св   M₀₁   y_max /( y_i²)

N_max=496,0 + 10480,9 / (0,9²4)= 787,1 кН

Перегрузка %.

Оставляем длину свай 7 м, а количество в кусте 6 штук.