2018-03-09
84
4.1Проектирование фундамента под колонну
4.1.1Назначение глубины заложения, типа и размеров ростверка и свай
Определение предварительных размеров ростверка
Свайный ростверк устанавливают поверх свай для обеспечения их совместной работы. В данной курсовой работе принимается низкий ростверк (расположенный под землей).
В качестве материала железобетонных ростверков используется бетон класса В15.
Заделка свай в ростверк на 5-10 см обеспечивает свободное опирание ростверка на сваю и учитывается в расчетах условно как шарнирное соединение.
Определим глубину заложения подошвы ростверка исходя из условия промерзания грунта (песок крупнозернистый):
Нормативная глубина сезонного промерзания крупнозернистого песка:
где 
нормативная глубина сезонного промерзания крупнозернистого песка (по карте сезонного промерзания грунтов России).
Расчетное значение глубины промерзания супеси:
где 
коэффициент, учитывающий тепловой режим эксплуатации сооружения, по табл. 5.2 СП 22.13330.2011[1].
Таким образом, принимаем глубину заложения подошвы ростверка dр = 0,8 м.
Размеры ростверка в плане принимаем исходя из размеров колонн:
Вес ростверка:
Расчетная сжимающая сила на уровне подошвы ростверка:
Назначение расчетной длины сваи
В качестве несущего слоя грунта принимаем глину с Il = 0,3, следовательно, для расчета подбираем висячие сваи, для которых помимо сопротивления под пятой учитываются сопротивления по боковой поверхности.
Предварительное заглубление сваи в несущий грунт принимаем равным 1,5 м.
Расчетная длина сваи:
где z – глубина от поверхности грунта до начала заострения.
Минимальная конструктивная длина сваи, с учетом заделки в ростверк:
Сечение сваи выбираем исходя из нагрузок по ГОСТ 19804-2012 [3].
4.1.2Определение несущей способности свай
Расчет ведется по I группе предельных состояний в соответствии с СП 24.13330.2011[2] по несущей способности грунта основания.
Расчетная несущая способность висячей забивной сваи:
где: 
коэффициент условий работы сваи в грунте;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, по табл. 7.2 [2]
А – площадь опирания сваи на грунт, м2;
u – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
fi – расчетное сопротивление i-ого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, по табл. 7.3 СП;
толщина i-ого слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи, по табл. 7.4 [2], при погружении свай забивкой молотом принимаются равными 1.
Сила расчетного сопротивления сваи по грунту:
где 
коэффициент надежности по грунту, если несущая способность определена расчетом принимается равным 1,4.
Определение количества свай в фундаменте:
Проверка усилий, передаваемых на сваю:
Расчет ведется в табличном виде (табл. 4.1).
Таблица 4.1. Расчет несущей способности свай
| Фунда- мент | Nпр, тс | Марка сваи | R, тс/м2 | А, м2 |  тс
| № слоя | 
| fi, тс/м2 | 
тс/м
| u, м | Fd, тс | FRS, тс | n, шт |
| Ф-1 | 72,95 | С5-20 | 570,5 | 0,04 | 22,82 | 1 | 1,0 | 3,71 | 21,25 | 0,8 | 39,82 | 28,44 | 3 |
| 2 | 1,0 | 4,38 | |||||||||||
| 3 | 1,0 | 4,95 | |||||||||||
| 4 | 1,5 | 5,47 | |||||||||||
| Ф-2 | 215,8 | С8-20 | 707 | 0,04 | 28,28 | 1 | 1,0 | 3,71 | 42,27 | 0,8 | 79,00 | 56,43 | 4 |
| 2 | 1,0 | 4,38 | |||||||||||
| 3 | 1,0 | 4,95 | |||||||||||
| 4 | 2,0 | 5,54 | |||||||||||
| 5 | 2,0 | 5,96 | |||||||||||
| 6 | 1,0 | 6,23 | |||||||||||
| Ф-3 | 241,3 | С9-20 | 714 | 0,04 | 28,56 | 1 | 1,0 | 3,71 | 48,68 | 0,8 | 86,98 | 62,13 | 4 |
| 2 | 1,0 | 4,38 | |||||||||||
| 3 | 1,0 | 4,95 | |||||||||||
| 4 | 2,0 | 5,54 | |||||||||||
| 5 | 2,0 | 5,96 | |||||||||||
| 6 | 2,0 | 6,32 | |||||||||||
| Ф-4 | 187,2 | С7-30 | 683 | 0,09 | 61,47 | 1 | 1,0 | 3,71 | 36,04 | 1,2 | 104,72 | 74,8 | 3 |
| 2 | 1,0 | 4,38 | |||||||||||
| 3 | 1,0 | 4,95 | |||||||||||
| 4 | 2,0 | 5,54 | |||||||||||
| 5 | 2,0 | 5,96 |
