ОИФ Синицын / глав6-9 / глав9прод

Рассчитать свайный фундамент под колонну (рис. 19).

Нормативные нагрузки на фундамент:

Изгибающий момент создается преимущественно длительными нагрузками.

Глубина подвала от уровня планировки – . Высота ростверка – .

Для расчета по несущей способности примем усредненный коэффициент надежности по нагрузке, равный 1.2.

Расчетные нагрузки:

- продольная сила на уровне обреза ростверка

- изгибающий момент на уровне подошвы ростверка

Верхний обрез ростверка принимаем на ниже уровня пола подвала, тогда глубина заложения ростверка от уровня планировки

Свая прорезает слабые грунты, поэтому нижний конец сваи желательно заглубить в надежный несущий слой на . В рассматриваемом случае несущий слой грунта – песок средней крупности. Примем предварительно железобетонные забивные сваи квадратного сечения С5.0 - 30 (ГОСТ 19804.1-79). Длина сваи , сечение - , масса - .

По геологическим условиям свая - висячая. С учетом того, что при забивке свай над поверхностью земли, как правило, остаются недобитые головы свай длиной , сваи будут заглублены в песок на и Расчетная длина свай будет около .

Расчет по 1 группе предельных состояний

Определяем несущую способность сваи по грунту (см. рис. 19). На глубине от природного уровня поверхности грунта для песка средней крупности расчетное сопротивление под нижним концом сваи

Расчетные сопротивления по боковой поверхности свай:

для глины при

для песка средней крупности:

при

при

Нагрузка, допускаемая на сваю

Количество свай в кусте

Принимаем куст из 6 свай.

Конструируем ростверк. Размеры подошвы принимаем кратными

Вес ростверка и грунта на его уступах

Средняя нагрузка на сваю

Максимальная нагрузка на наиболее нагруженные сваи

Перегрузка

Если бы изгибающий момент создавался крановой или ветровой нагрузками, то такая перегрузка была бы допустима. В нашем примере необходимо либо принять куст из 7 свай, либо увеличить длину свай.

Принимаем сваю С5.5-30. Масса - 1.28 т.

при

при

Недогрузка

Оставляем длину свай равной , а количество свай в кусте - .

Расчет по 2 группе предельных состояний.

Определим размеры условного фундамента (см. рис.20), для чего найдем средний угол внутреннего трения:

Размеры подошвы условного фундамента:

Среднее значение удельного веса грунта в пределах глубины заложения условного фундамента

Общий вес свай

Среднее давление от нормативных нагрузок по подошве условного фундамента

Расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента

Р ис.20. К расчету осадки свайного фундамента

Осадка по методу послойного суммирования

Дополнительное давление на уровне подошвы

Расчетная схема показана на рис.18. Результаты промежуточных расчетов приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Вычисление осадок свайного фундамента методом послойного суммирования

Грунт	Номер точки	,	,	,				,	,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Песок средней крупности	0 1 2 3 4 5	0 0,92 1,84 2,76 3,68 4,50	0,92 0,92 0,92 0,92 0,92	167 185 203 221 240 258	33 37 40,6 44 48 52	0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0	1 0,848 0,533 0,325 0,210 0,145	247 209 131 80 52 36	228 220 105,5 66

Примечание. Коэффициенты найдены при отношении сторон фундамента

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 . Коэффициент Пуассона для песка . Отношение сторон подошвы условного фундамента поэтому примем коэффициент

Осадка, определенная по последней формуле, на больше осадки, определенной по методу послойного суммирования.

Подбор молота для забивки и определение проектного отказа

Масса сваи с наголовником т.

Свая забивается в грунт средней плотности, поэтому рекомендуемая масса ударной части молота т. По табл. 9.2 принимаем дизель-молот С-996 с массой ударной части т.

Таблица 9.2

Основные технические показатели сваебойных дизель-молотов

Молот		Масса, т		Высота падения ударной части, м	Расчётная энергия удара, кДж
		молота	Ударной части
Трубчатый	С-994 С-995 С-996 С-1047 С-1048 СП-54	1,5 2,6 3,65 5,5 7,65 10	0,6 1,25 1,8 2,5 3,5 5,0	3 3 3 3 3 3	16 33 48 67 94 135
Штанговый	С-254 С-222 С-268 С-330	1,4 2,2 3,1 4,2	0,6 1,2 1,8 2,5	1,77 1,79 2,1 2,3	3 5,25 16 20

Примечание. Расчётная энергия молотов определена по формулам табл. 12 СНиП [5].

Погружение без подбабка, . Полная масса молота т. Расчетная энергия удара Значения коэффициентов

Проектный отказ сваи

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

ПРИМЕР 8. Рассчитать свайный фундамент под несущую стену здания по 1 группе предельных состояний (рис. 21).

Нагрузка на фундамент Примем верх ростверка на уровне пола подвала, высоту ростверка, равной тогда глубина заложения

Сваи забивные железобетонные Длина сваи площадь сечения. По геологическим условиям: свая - висячая. Примем недобитую часть длиной тогда сваю можно погрузить в песок на

Несущая способность сваи

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю

Количество рядов при рядовом расположении свай

Количество рядов при шахматном расположении свай

Принимаем рядовое расположение свай в два ряда.

Максимальный шаг

Принимаем минимальный шаг, равный конструируем ростверк и определяем его вес вместе с грунтом

Проверяем фактическую нагрузку на сваю

Сваи перегружены, поэтому необходимо либо перейти на трех рядное шахматное расположение свай, либо увеличить длину свай. Увеличиваем длину свай на

Н едогрузка

Рис. 21. К расчету ленточного свайного фундамента

56