Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю



Длина сваи подбирается из условия погружения нижнего конца сваи на 1-2 метра в ниже залегающий более прочный грунт (несущий слой). В соответствие с этим составляется расчетная схема к  определению несущей способности сваи.

 

Рисунок 8. Расчетная схема к определению несущей способности свай.

Несущая способность забивной висячей сваи F_d определяется как сумма сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

где γ_с – коэффициенты условий работы сваи в грунте, принимаемый γ_с = 1 [4];

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи кПа, определяемое по СНиП [4. табл.1] или по табл. 8.1 [2];

А – площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто, или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру или по площади сваи – оболочки нетто;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i–го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по СНиП [4, табл. 2] или по табл. п. 8.2. [2];

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

γ_cR, γ_cf – коэффициенты условия работы грунта соответственно под нижнем концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, определяемые по СНиП [4, табл. 3] или по табл. п.8.1. [2];

Значение R согласно СНиП [4] определяем по таблице для глубины Н. Величина f_i определяется по таблице для глубин заложения середин слоев грунта, соприкасающихся с боковой поверхностью сваи – h₁, h₂, h₃, h₄; пласты грунтов расчленяются на однородные слои толщиной не более 2 метров.

В соответствии с расчетной схемой несущая способность сваи определяется

Значение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется по формуле

где γ_k – коэффициент надежности, принимаемый по СНиП [4, п.4.3]; при определении несущей способности сваи расчетом  

 

Определение расстояния между сваями и выполнение плана расстановки свай.

Расстояние между сваями под стены здания определяется по формуле

где N – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН;

n₁ – расчетная нагрузка на 1 м фундамента (с учетом веса ростверка и грунта на его обрезах), кН.

Значение расчетной нагрузки в наиболее нагруженном сечений n_1.4=271,71кН, расстояния между сваями при однорядном расположении определяются:

в сечение 4 – 4 .

Принимаем при расстановке до 1,200 м.

 

 

Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов 5-ти этажного кирпичного здания.

Здание строится в городе Смоленск. С учетом инженерно-геологических условий площадки строительства и задания на проектирование при рассмотрении вариантов фундаментов выявлены следующие рациональные:

1 вариант – ленточный сборный фундамент;

2 вариант – свайный фундамент.

Результаты расчета технико-экономических показателей для сравнения сведены в таблицу 8.

Сметная стоимость строительно-монтажных работ определяется по формуле:

где Vi – объем i – ой работы по соответствующему варианту;

Сi – показатель единичной стоимости i – ой работы в ценах 1984 года, в рублях;

Нр – коэффициент, учитывающий накладные расходы (Нр = 1,2);

К_П.Н – коэффициент, учитывающий плановые накопления (К_П.Н = 1,08);

К_И.И – коэффициент, учитывающий изменения цен по индексу 1984 года (в данной работе принят равным 11,75)

 – прямые затраты по сравниваемым вариантам фундаментов в ценах 1984 г. (таб.7), в рублях.

Трудоемкость выполнения работ (таб. 7) включает дополнительные затраты труда на обслуживание строительного процесса (Ко = 1,25) и строительной площадки (Кп = 1,07).

где Зi – затраты труда на единицу работ, чел/час.

Ко, Кп – коэффициенты, учитывающие затраты труда на обслуживание строительного процесса и площадки.

Продолжительность производственной работы определяется по формуле:

где Н – численность рабочих в день (в примере принято Н = 6 чел.)

230 – плановое число рабочих дней в году.

 

 

Таблица 7. Прямые затраты по сравниваемым вариантам фундаментов 6-ти этажного кирпичного жилого дома (1 секция) в ценах 1984 г.

№ п/п	Виды работ		Нормативы на единицу измерения		Вариант I Сборный фундамент			Вариант II Свайный фундамент
			Стоим. (руб.)	Трудоем. ч/час.	Объем работ	Стоим. (руб.)	Трудоем. ч/час.	Объем работ	Стоим. (руб.)	Трудоем. ч/час.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Разработка грунта I группы экскаватором		0-131	0,06	5,12	0,671	0,307	2,48	0,325	0,149
2	Монтаж железобетонных фундаментных плит		51-40	0,331	0,3	15,42	0,10	-	-	-
3	Погружение дизель-молотом на тракторе железобетонных свай длиной до 6 м в грунт I группы		69-62	2,016	-	-	-	0,12	8,35	0,24
4	Устройство монолитных железобетонных ростверков		37-08	1,426	-	-	-	0,21	7,79	0,30
5	Горизонтальная изоляция – цементный раствор состава 1:2		0-77	0,32	0,4	0,308	0,128	0,4	0,308	0,128
6	Монтаж стеновых панелей цокольной части		64-74	2,152	1,08	69,9192	2,32416	1,08	69,9192	2,32416
7	Монтаж железобетонных плит перекрытия		72-60	1,547	1,17	84,942	1,80999	1,17	84,942	1,80999
8	Боковая обмазочная гидроизоляция стен фундаментов битумной мастикой в 2 слоя		0-90	0,31	0,023	0,0207	0,00713	0,023	0,0207	0,00713
9	Засыпка пазух		0-015	-	2,34	0,0351	-	2,52	0,0378	-
10	Бетонный подстилающий слой толщиной 80 мм		34-73	2,28	0,42	14,5866	0,9576	0,42	14,5866	0,9576
11	Цементный пол толщиной 20 мм		0-63	0,13	0,11	0,0693	0,0143	0,11	0,0693	0,0143
12	Асфальтовые отмостки и тротуары		2-09	0,375	1,0	2,09	0,375	1,0	2,09	0,375
	Итого:					188,06	6,02		188,44	6,30
№ п/п	Наименование показателя	Един. изм.	Величина показателя
			Вариант I	Вариант II
1	Объем работ	п.м.	1	1
2	Сметная стоимость строительно-монтажных работ	руб.
3	Трудоемкость выполнения работ	ч/дн.
4	Продолжительность производства работ	год

 

 

Наиболее экономичный вариант фундаментов определяется

Э = (2869,56 –2863,78) + 0,15·2869,56 (0,00076 – 0,00073) = 576руб.

Экономический эффект достигается от внедрения второго варианта фундаментов – сборного фундамента, который и принимается к разработке, проектированию и выполнению.

Вывод: более экономным является сборный фундамент.