4.2. Сечение 4-4

Расчетное сечение расположено на расстоянии 22.5м от скважины №1 (рис.2.1). Принимаем: мощность 1слоя – 0.3м, 2 – 3.2м, 3 – 2.0м, 4 – 2.9м, отметка земли 159.7м, что соответствует относительной отметке -0.200м.

N_II=333кН/м.п..

4.2.1 Определение глубины заложения ростверка, длины сваи

Рисунок 4.2.1 К определению глубины заложения ростверка и несущей способности сваи

Глубина заложения ростверка устанавливается аналогично п.3.1.1, не зависит от грунтовых условий и определяется по конструктивным соображениям.

Верхний обрез фундамента на отм.-0.300. Размеры ростверка в плане и по высоте принимаем кратно 100 мм. Конструктивную высоту ростверка назначаем 300 мм. Принимаем 5шт. ФБС 24.4.6. Тогда отметка низа подошвы фундамента -3.600м.

Глубина заложения d=3.45м.

Определяем длину сваи по формуле 4.1.1:

заглубление в несущий слой, м .

Сваи по характеру работы принимаем конечной жесткости – по табл. Г.1 [3] С30.30-3, т.к.глубина нижнего конца сваи 9d = 9*0.30 = 2,7м <6.3м < 40d = 40*0.3 =12м.

4.2.2. Определение несущей способности сваи

Расчётная схема для определения несущей способности сваи дана на рис. 4.2.1. Слои грунта, прорезаемые сваей, делим на элементарные слои толщиной не более 2м. Вычисляем средние глубины z_i для каждого слоя грунта. Определяем несущую способность сваи по формуле 4.2.

Определяем f_i в зависимости от величины z_i и характеристик грунтов:

Таблица 4.2.1 К определению несущей способности сваи

z1,м	4,9	f1, кПа	74,5	h1,м	2	f1h1,кН/п.м.	149,0
z2,м	5,9	f2, кПа	71,6	h2,м	0,8	f2h2,кН/п.м.	57,28
z0,м	6,3	R, кПа	4730			,кН/п.м.	206,28

А = 0.3*0.3=0.09 м²; U = 0.3*4 =1.2м;

F_d = 1*(1* 0.09* 4730+ 1.2*1*206,28) = 673,24кН.

Определяем расчётное усилие на сваю по материалу по формуле 4.3:

В дальнейших расчётах принимаем меньшее значение несущей способности.

Расчётная допустимая нагрузка на сваю по формуле 4.4:

Р = 673.24/ 1.4 = 480.9кН.

Предварительно количество свай в фундаменте определяют по формуле 4.5:

Расстояние от края ростверка до ближайшей грани сваи 100мм. В плане сваи размещаем с шагом а_р =1.15м. Конструирование тела ростверка показано на рис. 4.2.2.

Рисунок 4.2.2. Расположение свай в ростверке

Определим нагрузку на голову сваи:

Условие выполняется.

Поэтому для дальнейших расчетов оставляем сваю С 30.30-3.

4.2.3 Армирование ростверка

Рисунок 4.2.4 Монолитный ростверк

Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные усилия: N=333*1.35=450кН. При расчёте тела фундамента по несущей способности вводим коэффициент условий работы _с = 1.5. Ростверк выполняем из бетона класса С 16/20: f_cd = 20/1.5 =13.3МПа; f_ck = 20МПа; f_cfd = 0.21*f_ck^2/3 / _c= 0.21*20^2/3 / 1.5 =1.03 МПа.

Расчёт ростверка

Момент инерции сечения ростверка

J_р=b_p*h_p³/12 =0.5* 0.3³ /12 =0.001125м⁴.

Модуль упругости кладки из стеновых блоков

Е_кл= *R *k =1500*2*3.9 =11700МПа,

где  =1500 – упругая характеристика кладки из крупных блоков, изготовленных из тяжелого бетона, на растворе марки 25…200; R =3.9МПа – расчётное сопротивление сжатию кладки из крупных сплошных блоков из бетона класса С12/15 на растворе марки 50.

Расстояние между сваями в свету

L_св =(L – L_св) =1.15– 0.3=0.85м,

где 1.15м – расстояние между осями свай в направлении длинной стороны, 0.3м – длина поперечного сечения сваи.

Расчётный пролёт между сваями

L_p= 1.05* L_св= 1.05* 0.85=0.89м.

Длина полуоснования эпюры нагрузки

Нагрузка в уровне низа ростверка

q₀ = N₁+ _ср*b_р*1.0*d = 450.0+ 20* 0.5* 1.0* 3.45 =484.0кН

Нагрузка от веса свежеуложенной кладки из фундаментных блоков высотой 0.5*L = 0.5* 1.15 =0.575м, определенная с коэффициентом перегрузки  =1.1, плюс собственный вес ростверка:

q =1.1* 23.0*0.5*1.0*0.575 + 25* 0.5*1.0*0.3 =11.0кН

Защитный слой бетона для верхней и нижней арматуры 0.035м, рабочая высота сечения для расчёта ростверка на изгиб и для расчёта прочности наклонных сечений ростверка 0.265м.