Определение расчетного сопротивления сваи(Расчет свайногофундамента по I группе предельных состояний)

Отметка природного рельефа NL=96,6 м по литологическому составу шурфа. Насыпь в расчет несущей способности не принимаю, так как насыпь неслежавшаяся.

Несущая способность сваи Fd - определяется по формуле:

Fd= γс*(γ_сr*R*A+u*(Σγ_сf*f_i*h_i));

где γс - коэффициент условий работы сваи в грунте, γс=1;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице 4 [2], для глубины погружения сваи от природного рельефа z0=5,96 м (3,20+4,00+(130.84-130.65)-0,10)=5,96 м) R=7150кПа;

A – площадь поперечного сечения сваи, А=0,1225 м²;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, u=1,40 м;

fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой

поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 5 [2]:

- для слоя 2 при отметке подошвы слоя 127.68 м (скважина 2) глубина расположения середины слоя от отметки природного рельефа 128.69 м (шурф)

z2=0,84 м, f2=23,00кПа. Слой 2 в расчете несущей способности сваи не участвует, так как отметка верха сваи 127.55 м;

- для слоя 3 при отметке подошвы слоя 126.48 м (скважина 2) глубина подошвы слоя от отметки природного рельефа 130.84 м (шурф) равна 4,36 м, толщина слоя 4.1, слой для расчета расчленяется на два слоя толщиной по 2.05 м:

130.84-127.68+(127.68-115,48)/2=2,38 м,

z31=2,38 м, f31=43,90кПа;

130.84-127.68+1,40 +(127.08-126.48)/2=3,78 м,

z32=3,78 м, f32=52,10кПа;

- для слоя 4 при отметке подошвы слоя 125.28 м (скважина 2) глубина подошвы слоя от отметки природного рельефа 130.58 м (шурф) равна 5.3 м, толщина слоя для расчета с учетом отметки низа сваи 123.55 м равна 126.48-123.55=2.93 м. Середина слоя для расчета:

130.58-126.48+(126.48-123.55)/2=5,56 м,

z41=5,56 м, f41=56,44кПа.

Глубина погружения сваи в грунт Lсвг=130.58-123.55=7.03 м.

hi –толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой

поверхностью сваи,м;

Слой 2 в расчете несущей способности сваи не участвует, так как отметка верха сваи 127.55м - h2=0,00 м;

h2+h31+h32+h41=3,90 м.

γсf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним

концом и на боковой поверхности сваи, принимаемый γсf = 1.

Несущая способность сваи по грунту Fd, кН:

Fd= 1,0*(1,0*7150*0,1225+1,4*1,0*(1,21*43,9+1,21*52,1+1,48*56,4))=

=1155,4 кН;

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваи для наружного и внутреннего фундаментов по грунту:

Pcb=Fd/γk=1155,4/1,4=825,3 кН.

4.4 Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте, размещение их в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты.

Необходимое количество свай для ростверков в осях А и Б определяется по формуле:

nА=NI_А/(Pcb-8*d²*h*γср), где

d – диаметр (сторона) квадратной сваи, d=0,35 м;

h – высота ростверка и стеновой части фундамента (надростверковой конструкции), h=3,20 м;

γср – средний удельный вес материала ростверка, надростверковой конструкции и пригрузки грунтом на ростверке, γср=22 кН/м³.

nА=1498.8/(825,3-8*0,35²*3,20*22)=2,33 сваи, значение округляю до целого четного числа 4 сваи на ростверк в осях А и В.

Необходимое количество свай для ростверков в осях Б и В:

nБ=NI_Б/(Pcb-8*d²*h*γср), где NI_Б=1430.4 кН.

nБ=1430.4*2/(825,3-8*0,35²*3,20*22)=4,42 сваи, значение округляю до целого числа 3 сваи на каждый ростверк в осях Б и В.

Ростверк проектирую общим для оси Б и Г.

Расстояние между сваями принимается равным не меньше 3*d=3*0,35=1,05 м.

Расстояние от края сваи до края ростверка 0,10 м.

Ширина bи длина l монолитного квадратного ростверка:

b=l=2*0,175+2*0,10+3*0,35=1,60м.

При ширине ростверка 1,60 м и общей высоте ростверка и подколонника 1,10 м ростверк не работает на изгиб.

На продавливание колонной не рассчитываю, так как подколонник

практически перекрывает свайный куст.

4.5 ПРОВЕРКА ДОПУСТИМОСТИ ФАКТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, ПЕРЕДАВАЕМОЙ НА СВАЮ.

ОСИ А И Г.

Фактическая вертикальная нагрузка F, приходящаяся на одну сваю:

F_А=(NI_А+1,2*(Qp+G))/n, где

Qp– нормативный вес ростверка и надростверковой конструкции (подколонника, колонны, подвальных панелей, пола подвала):

Qp=(1,60²*0,50+1,20²*0,60+0,40²*(2,70+0,20+0,50-0,22)+0,34*2,40*6)*24+(1,60*1,05-0,40²)*22=214,61 кН.

G – нормативная нагрузка от веса грунта на поверхности ростверка,

G=Vгр*γср, где Vгр - объем грунта,

γср=(17*0,72+20,50*1,98)/(0,72+1,98)=19,57 кН/м³.

G=((1,60²-1,20²)*0,60+0,20*1,60*2,10)*19,57=26,30 кН.

Принимается коэффициент перевода нормативной нагрузки в расчетную для первого предельного состояния 1,20.

n– количество свай.

F_А=(1498.8+1,2*(214,61+26,30))/4=514,17 кН.

F_А=514,17 кН <Pcb=825,30 кН.

Условие первого предельного состояния выполняется.

Рис. 4 Схема расположения свайного фундамента

ОСИ Б И В.

F_Б=(NI_Б+1,2*(Qp+G))/n, где NI_Б=1430.4 кН.

F_Б=(1430.4+1,2*(214,61+26,30))/3=654,36 кН.

F_Б=654,36 кН <Pcb=825,30 кН.

 

Рис 5. Разрез свайного федамента