1.4 Определение несущей способности сваи по грунту

Грунты основания:

ИГЭ-1: песок, мощностью 7,2 м.;

ИГЭ-2: суглинок, мощностью 4,5 м.;

ИГЭ-3: торф, мощностью 2,4 м;

ИГЭ-4: глина полутвердая, J_L=0,25 , полная мощность не вскрыта;

Вид сваи – буровые, бетонируемые при отсутствии в скважине воды (сухим способом) 0,6х0,6м, а крайних 0,3х0,3м.

Количество свай в ростверке – 5.

Принимаем буронабивные сваи длиной 10 м.

Расчет круглых свай ведем как расчет квадратных, со стороной, где d- диаметр круглой сваи:

-центральная свая: а=0,9хd=0,9х0,3=0,27 м

-крайние сваи:а=0,9хd=0,9х0,6=0,54м;

Несущая способность по грунту одиночной забивной висячей сваи определяется по формуле:

,

где с - коэффициент условий работы сваи в грунте;с = 1;

R - расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа;

А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто, принимается равным для сваи:

-для сваи со стороной 0,54 равной 0,52м²

-со стороной 0,27 равной 0,13 м²

U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м, для сваи:

-со стороной 0,54 - U=0,54х4=2,16 м;

-со стороной 0,27 - U=0,27х4=1,08м;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПапринимаемое по табл. 11.2 [1]СНиП 2.02.03-85;

- толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м ;

γ CR и γ Cf- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним

концом и на боковой поверхности сваи; принимаем γ CR и γ Cfпринимаемые по табл. 7.4 [7], равными 1.

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 глины тугопластичной=0,35, на глубине=20,3 м составляет R=3880 кПа.

Используя найденные значения R и вычисляем несущую способность сваи по грунту.

Несущая способность сваи d=0,3см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

Несущая способность сваи d=0,6см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

.

Следовательно несущая способность обеспечена.

Проверка экономичности:

Т.к. разница значений и N составляет менее 10%, то сваи запроектированы экономично.

1.5 Размещение свай в кусте

Геометрические размеры ростверка в плане определяются нормативными требованиями к взаимному размещению свай в свайном кусте. Расстояние между сваями должно быть не менее трех диаметров свай (диаметр берется по наименьшему значению). Высоту ростверка рекомендуют принимать не менее 40 см. Более точная высота ростверка определяется расчетом на поперечную силу и на продавливание.

Ростверк представляет собой шарнирное сопряжение, оголовок свай запускается в ростверк на 100 мм.

1.6 Расчет на продавливание ростверка колонной

Реактивный отпор сваи R_i и равная ему доля внешней нагрузки Ni создают на участках С01 и С02 напряженное состояние среза, следовательно, существует возможность продавливания ростверка силой Ri ,по пространственному сечению с наклонными гранями №1 и №2.

Из всех возможных граней среза на участках С01 и С02 , именно гранями №1 и №2, имеют наименьшие углы α к горизонту (т.е. наибольшие длины проекции на горизонтальную плоскость С01 и С02 ), и поэтому имеют наименьшую способность на продавливание.

,

формула 4 п.2.2. ,

где - коэффициент условия работы, принимаемый равный 1, поскольку наклонная трещина при продавливании появляется на нейтральной оси ростверка, где отсутствует продольная рабочая арматура, расположенная у подошвы ростверка и, следовательно, отсутствует ее влияние на прочность.

где ( cуммаза пределами пирамиды продавливания).

Найдем h₀ из условия

- необходимая минимальная высота.

Окончательно, =0,75 м.

Принимаем.

Отношение принимается не менее 1 и не более 2,5.

.

Собственный вес ростверка:

Несущая способность:- несущая способность обеспечена.

Т.к. разница значений и N составляет менее 10% , сваи запроектированы экономично.