4.3. Конструирование ростверка свайного фундамента:

Размещение свай в плане и конструирование ростверка выполняем конструктивно, опираясь на следующие требования:

- равнодействующая от постоянных нагрузок должна проходить как можно ближе к центру тяжести условной подошвы свайного фундамента;

- минимальное расстояние в плане между осями свай должен быть менее (36)d, где d-диаметр круглой или размер стороны поперечного сеченияквадратной сваи, принимаем 3d=30,3=0,9 м.;

- расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда сваи принимаем равным размеру поперечного сечения сваи, т.е. 0,15 м.;

- с целью использования унифицированной опалубки габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте-0,15 м.

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм и размерами в плане 1,5х1,5 м. Материал ростверка - бетон кл. В15.

4.4. Проверка свайного фундамента на действие моментной нагрузки:

Принимаем 4 сваи и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи N(2)=(F_v+ F_v,p )/n ± (M·y)/Σy_i ² = (1900+450)/4+(60*0,45)/(4*0,45²)=620,83кН

Где Fv,p– ориентировочное значение веса ростверка, кН;

Mx и My– расчетные изгибающие моменты, кН·м, относительно главных

центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

yi и xi – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

y и x– расстояние от главных осей до оси каждой сваи, для которой

вычисляется расчетная нагрузка, м.

Ориентировочное значение веса ростверка и грунта на его обрезах можно

определить по формуле

Где F _v,p=d · b_p · l_p ·γ_{mt =} 1.5*1.5*10*20 = 450кН

где γ_mt –осредненный удельный вес грунтобетонной призмы(20-22 кН/м³).

Проверим выполнение условие: N(1)=811кН > N(2)=620кН

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 4 свай.

4.5. Проверка напряжений под подошвой условного фундамента:

Осредненное значение угла внутреннего трения

где - расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта, толщинойH_i;

H – глубина погружения свай в грунт.

Размеры подошвы условного фундамента складываются из расстояния между осями крайних свай, стороны сечения сваи и 2, где - расстояние от внешней грани сваи до границы условного фундамента

Ширина подошвы условного фундамента:

Длина подошвы условного фундамента:

Глубина заложения условного фундамента: d = 10,8 м.

Вес условного фундамента:

Вес грунта Gгр=Σγ•h=18.5•2,85+0,3*10,18+10,77*5+19.2•1=129,2мПа=129,2кН

Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:

Среднее давление в подошве фундамента:

Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего

слоя под подошвой условного фундамента:

R_z =((1.4*1.2)\1.1)*((0.66*1*3.67*19.2)+(3.65*9.8*14.1)+(6.24*32))=1146.3

, где γ_с1 и γ_с2 – коэффициенты условий работы, γ_с1 = 1,4 и γ_с2 = 1,2,

k – коэффициент, k = 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта (ИГЭ-4), залегающего под подошвой условного фундамента (ϕ и cII), определены по справочникам;

Мγ, Мq, Мс – коэфф., зависящие от угла внутреннего трения ϕ несущего слоя грунта, для ϕ = 23° Мγ = 0,66, Мq = 3,65, Мс = 6,24;

bу.ф. – ширина условного фундамента, bу.ф. = 3,67 м;

kz – коэфф, kz = 1,0, т.к. ширина усл.фундамента bу.ф. = 3,67 < 10 м;

сII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, сII = 32 кПа;

γ – осредненное расчетное значение удельного

веса грунта, залегающего выше подошвы условного фундамента (при на-

личии грунтовых подземных вод определяется с учетом взвешивающего

действия воды), находим по формуле

γ= (2,85*18,5+0,3*10,18+5*10,77+1*19,5)/(2,85+0,3+5+1)=14,12

Р_ср = 355кН < R_z = 1146.3кН