Расчет забивной висячей сваи

7.1 Характеристика изделия.

Свая С 90.30-8 выполнена размерами 9000мм с сечением 300×300 мм, марка бетона В15. В качестве продольной арматуры предусмотрена горячекатаная класса А400, А240 Поперечное армирование сваи предусмотрено в виде спирали из проволоки В500 Монтажные петли из стали класса А240 марок ВСт3сп2.Расчёт производится по определению допустимой нагрузки.

Свая прорезает грунт и держится поверхностью за счет сил трения. Прорезаемый грунт и его характеристики приведены в таблице 8.

 

 

Рисунок 11. Геологический разрез.

 

 

Таблица 8. – Характеристики слоев грунта

Толщина i -го слоя грунта, h i,м	Средняя глубина расположения i -го слоя грунта, z i, м	f i, кПа	IL	γ cf	γcf	Наименование грунта
0,50	1,60					Насыпной грунт
2,0	1,0		0,3			Суглинок просадочный
3,0	3,5	36,5	0,3			Суглинок просадочный
5,0	7,5		0,2			Суглинок полутвердый

Сбор нагрузок

Таблица 9 - Сбор нагрузок на 1м² покрытия

Нагрузка	Расчет, м	Норматив. значение, кН/м2	Коэффиц. надежн. γf	Расчетн. значение, кН/м2
Постоянные: 1.4-х сл. рулонный ковер 2.Цементно-песчаная стяжка 3.Утеплитель (граншлак) 4. 2 слоя толя 5.Железобетонная плита 220мм.	4×0,003×6   0,035×20 0,08×5 0,004×6	0,072   0,7 0,4 0,024	1,2   1,3 1,3 1,2   1,1	0,086   0,91 0,52 0,03   3,3
Всего постоянных:		4,24		4,91
Временные: для II снегового района		0,7	1,4	0,98
Полная нагрузка:		4,94		5,89

Таблица 10 - Сбор нагрузок на 1м² перекрытия

Нагрузка	Расчет, м	Норматив. значение, кН/м2	Коэффиц. надежн. γf	Расчетн. значение, кН/м2
Постоянные: 1.Доски 30мм 2.Лаги 3.Звукоизоляция 4.Железобетонная плита 220мм	5,4×0,03   0,04×1,5	0,16 0,2 0,06	1,2 1,2 1,2   1,1	0,19 0,24 0,07   3,3
Всего постоянных:		3,42		3,8
Временные: для жилого здания		1,5	1,3	1,95
Полная нагрузка:		4,92		5,75

Таблица 11 - Сбор нагрузок на фундамент

Нагрузка	Расчет, м	Nn, кН	Коэффиц. надежн. γf	N, кН
От покрытия: -нормативная -расчетная От перекрытия: -нормативная -расчетная Собственный вес стены	4,94×6 5,89×6   4,92×6×9 5,75×6×9 0,38×29,8×18	29,64     265,68   203,83	1,1	35,34     310,5 224,15
Полная нагрузка:		499,15		569,99

Полная нагрузка на фундамент, под внутреннюю несущую стену толщиной 380мм, для 9-этажного здания, составляет:

 

N =569,99~570кН

Расчет сваи.

Определяем расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную висячую сваю по грунту. Марка сваи С90-30-8. Длинна сваи L=9,0 м, ширина b=0,3 м, длина острия l=0,25 м. Свая забита с помощью дизель – молота.

В СНиПе Свайные фундаменты определяем значение коэффициентов и . Площадь поперечного сечения сваи A=b×b=0,09 м². Периметр поперечного сечения u=0,3^.4=1,2 м.

Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности пласт грунта, прорезываемый сваей, делим на слои высотой не более 2 м.

Несущая способность висящих свай по грунту определяется двумя составляющими: первая зависит от сопротивления грунта под нижним концом сваи, а вторая – от сопротивления грунта по ее боковой поверхности:

Несущая способность забивной сваи по формуле:

 

F_d = γ_c× (γ_cr ×R×A+u∑γ_cf ×f_i×h_i), (43)

 

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

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

γ_сf, γ_сr - коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом сваи и на боковой поверхности сваи для железобетонной забиваемой сваи;

f_i - расчетное сопротивление i -го слоя грунта по боковой поверхности сваи, тс/м²;

h_i - толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

 

Подставляем данные в формулу 43, определяем несущую способность:

 

F_d =1(1×5000×0,09+1,2×(1×35×2+1×36,5×3+1×43×5)) =923,4кН

По несущей способности грунта основание свай рассчитывают по формуле:

 

, (44)

 

где: N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

F_d – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, в дальнейшем называемая для краткости несущей способности сваи;

γ_g – коэффициент надежности (при определении несущей способности сваи расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний, выполненных без учета упругих деформаций грунта γg

=1,4; при ее определении по результатам полевых испытаний статической нагрузкой, статического зондирования, а также по результатам динамических испытаний, выполненных с учетом упругих деформаций грунта γg = 1,25);

F – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

Допустимая расчетная нагрузка на сваю по формуле:

 

F= 570/1,4 =407,14 кН

 

По результатам расчета, сваи следует забивать лентой под стену по одной на расстоянии 3×с в осях свай.