5. Проектирование свайных фундаментов.
5.1 Определение несущей способности одиночной сваи; определение числа свай и конструирование ростверка для наружной продольной стены.
Назначение предварительной глубины заложения ростверка и решение надростверковой конструкции.
Предварительно назначаем высоту ростверка:
Выбор вида свай, их длины и поперечного сечения:
В условиях данного проекта целесообразнее применять забивные сваи квадратного сечения 25х25см.
Определение несущей способности сваи по грунту Fd и расчетной нагрузки PСВ на одну сваю.
- коэффициент
условий работы сваи в грунте согласно
СНиП 2.02.03-85;
- коэффициенты
условий работы грунта соответственно
под нижним концом и на боковой поверхности
сваи согласно СНиП 2.02.03-85 табл.№3:
- площадь
поперечного сечения сваи;
- наружный периметр
поперечного сечения сваи;
- толщина слоя
грунта, соприкасающегося с боковой
поверхности сваи;
- расчетное
сопротивление i-го слоя грунта основания
на боковой поверхности сваи, согласно
СНиП 2.02.03-85 табл.№2:
- расчетное
сопротивление грунта под нижним концом
сваи согласно СНиП 2.02.03-85, табл.№1 для
промежуточных значений погружения
свай, расчетное сопротивление определяется
интерполяцией.
-для
суглинка полутвердого, имеющего
0,17,
на глубине 10,3 м R=5719 кПа.
-для песка средней плотности на средней глубине расположения слоя z1=2,65 м f1=45 кПа.
-для растительного слоя, насыпи на средней глубине расположения слоя z1=3,6 м f1=0 кПа.
-для суглинка текучего на средней глубине расположения слоя z1=4,7 м f1=0 кПа.
-для глины тугопластичной на средней глубине расположения слоя z1=6,55 м f1=28 кПа.
-для суглинка полутвердого на средней глубине расположения слоя z1=9,75 м f1=65 кПа
Несущая способность сваи по грунту:
Расчетная допускаемая нагрузка на одну сваю
определяется по формуле:
- коэффициент
надежности, согласно СНиП 2.02.03-85, п.3.10:
Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте, размещение их в плане, определение ширины и высоты ростверка.
- осредненная
грузовая площадь вокруг сваи, на которую
передается нагрузка от собственного
веса ростверка, надростверковой конструкции и грунты на ростверке.
- сторона сваи;
- высота ростверка
и надростверковой подземной конструкции,
нагрузка от которых не вошла в расчет
при определении
;
- средний удельный
вес грунта и бетона над ростверком;
- приближенно
учитывает собственный вес ростверка,
надростверковой конструкции и грунта
на обрезе ростверка, приходящийся на
одну сваю.
Принимаем 2 сваи/пог.м
Расстояние между сваями:
Т.к. а=0,67 < 0,75 м, принимаем двухрядное расположение свай,с тем, чтобы расстояние между соседними сваями одного и другого рядов составляло 3d=0,75 м, а по длине ростверка 0,67 м. При этом расстояние Ср между рядами свай определяется из треугольника:
Ср=
Получаем ширину ростверка:
Расчет одиночной сваи в составе фундамента по I-й группе предельных состояний (по несущей способности грунта основания сваи)
Выполним проверку выполнения условия I-го предельного состояния:
- расчетная
несущая способность грунта основания
одиночной сваи;
- коэффициент надежности, согласно СНиП 2.02.03-85, п.3.10:
- расчетная
нагрузка передаваемая на сваи, т.е.
фактическая нагрузка, определяемая по
формуле:
- общий
вес ростверка и надростверковой
конструкции определается по формуле:
Вес ростверка:
- удельный вес
конструктивных элементов фундамента
принимаем равным
Вес надростверковой конструкции:
удельный
вес бетона блоков принят равным
- общий вес пригрузки грунтом и полом
подвала:
Вес грунта на внешнем обрезе ростверка:
- средний удельный вес засыпки пазух:
Пригрузка внутреннего обреза ростверка бетонным полом подвала:
удельный вес конструкций пола подвала принят равным
Тогда, общий вес пригрузки грунтом и полом подвала будет равен:
Тогда, расчетная нагрузка передаваемая на сваи, т.е. фактическая нагрузка, будет равна:
Проверяем условие I-го предельного состояния:
или
Условие выполняется.