Расчет по второй группе предельных состояний

Определим размеры условного фундамент, для чего усредним угол внутреннего трения:

_ср= (_ih_i) /h_i= ( 223,05 + 433) / ( 3,05 + 3) = 32,4⁰

 = _ср/ 4 =32,4/ 4 = 8,1⁰

размеры подошвы условного фундамента:

b_y = b + 2  l_св  tg 8,1⁰ =1,2 + 2  6,5  0,142 =3,05м.

l_y = l + 2  l_св  tg 8,1⁰ = 2,1+ 2  6,5  0,142 = 3,9 м.

Среднее значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения условного фундамента

_II’ = (3,221,2 + 4,616,0 + 321,4) / 10,8 = 19,04 кНм.

общий вес свай: G_св=mn_cв= 166 =96 кН

Среднее давление от нормативных нагрузок по подошве условного фундамента

P_II = (N_0II + G_св ) / ( b_y l_y) +   d_p + _i  h_i

P_II= (2160 +96 ) / (3,053,9) + 174,75 + (16,03,05+21,43) =383,4кПа.

Расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента

R =_с1 _с2( М_b_II+ М_gd₁_II^’+ ( М_g– 1 )d_b_II^’+M_c  C_II)

R= 1,41,3 (3,123,0521,4 +13,468,0219,04 + ( 13,46 – 1 )2,819,04 + 13,372)=

=5369,0 кПа.

d₁=h_s+ 0.1_п/_II^’= 7,9+ 0,122 / 19,04 = 8,02 м.

P_II=383,4кПа. <R= 5369,0 кПа.

Рис. 5.2. К расчету осадки свайного фундамента.

5.1 Осадка по методу послойного суммирования

Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента

p₀ = p_II - _II^’  d =383,4 – 19,04  10,8 = 177,8 кПа

Разбиваем основание на слои толщиной:

h_i0,4bh_i= 0,43 = 1,2 м.

Точка 1:;;0,836

Дополнительное напряжение

= 0,836 · 177,8 =148,6кПа,

Напряжения от собственного веса грунта

= (19,04 · 10,8) + 21,4 · 1,2 = 231,3 кПа.

Точка 2:0,5113;

= 0,5113 · 177,8 =90,9 кПа,

= 231,3 + 21,4 · 1,2 = 257 кПа.

Точка 3:0,308;

= 0,308 · 177,8 = 54,8 кПа,

= 257 + 21,4 · 1,2 = 282,7 кПа

54,8 кПа <0,2кПа на 1,7 кПа, что меньше 2% от дополнительного давления по подошве, поэтому можно принять нижнюю границу сжимаемой толщи в точке 3.

Среднее дополнительное давление по слоям:

Слой 1: ,

Слой 2: ,

Слой 3: ,

Определяем осадку фундамента

S= 0,8(__zpih_i/E_0i )

S = 0,8· ((163,2  1,2 + 119,8  1,2 + 72,9  1,2) / 50000) = 0,007м = 0,7 см < S_u,max = 8 см.

Определим осадку этого же фундамента по формуле для упругого полупространства без учета нижней границы сжимаемой толщи. В основании условного фундамента находится однородный слой песка с модулем деформации Е₀= 50000 МПа. Коэффициент Пуассона для пескаv = 0,3. Отношение сторон подошвы условного фундамента = 1,3поэтому примем коэффициент= 1,08

S=( 1 –v² )b_yp₀/E₀= 1,08( 1 – 0,3²)3177,8 / 50000 = 0,01 м = 1,0 см.< S_u,max = 8 см.

Осадка, определенная по последней формуле, на 43% больше осадки, определенной по ме6тоду послойного суммирования.

5.2 Подбор молота для забивки и определение проектного отказа.

Масса сваи с наголовником m₂=1,6 + 0,1 =1,7 т.

Свая забивается в грунт средней плотности, поэтому рекомендуемая масса ударной части молота 1,25 1,7 = 2,125 т.

принимаем дизель-молот С-1047 с массой ударной части m₄= 2,5 т.

Погружение без подбабка, m₃= 0.

Полная масса молота m₁= 5,5 т.

Расчетная энергия удара Е₀= 67 кДж.

 = 1500 кН/м2 ; М = 1,3

Проектный отказ сваи

S_а= [(15000,09· 1,3²67 ) / (1148,5²+1148,515001,30,09)][5, 5 + 0,2²1,7) / ( 1,7 + 5, 5 )] = 0,008 м = 8мм>5мм.

Проектный отказ, равный 8мм., свидетельствует об удачном выборе молота одиночного действия.