Расчет и конструирование свайных фундаментов

 

Прежде всего необходимо выбрать тип сваи, назначить ее длину и размеры поперечного сечения. Длину сваи определяют как сумму L=L₁+L₂+L₃.

L₁ – глубина заделки сваи в ростверк, которая принимается для свайных фундаментов с вертикальными нагрузками не менее 5 см. 

L₂ – расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя.

L₃ – заглубление в несущий слой.

 Принимаем железобетонные сваи, квадратного сечения размером 300х300 мм.

 

L=0.15+7.3+1=8,45=9м.

Несущая способность F_d (в кН) висячей сваи по грунту определяется как сумма сопротивления грунтов основания под нижним концом сваи и по боковой поверхности ее:

F_d=g_c×(g_cr×R×A+U×åg_cf×f_i×l_i),

Где g_c –коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый g_c=1.0.

g_cr и  g_cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи (табл. 3 СНиП 2.02.03-86); для свай, погруженных забивкой молотами, g_cr =1.0 и g_cf =1.0;

А – площадь опирания на грунт сваи, в м², принимаемый по площади поперечного сечения сваи;

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

U – периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;

l_i – толщина i-го слоя грунта, м.

При определении fi пласты грунтов расчленяются на слои толщиной не более 2м.

A=0.3*0.3=0.09 м.

g_с=1; g_CR=1; g_сf=1;

R=4825кПа U=0.3*4=1.2 м.

№	h	z	f
1	1,5	0,75	26,5
2	1,5	2,25	30
3	2,00	4	0
4	2,00	6	42
5	1,50	7,75	44
6	1,50	9,25	45
7	0,5	10,5	65

 

F_d=1×(1×4825×0,09+1,2×(1,5*26,5+1,5*30+0+2*42+1,5*44+1,5*45+0,5*65))=835,95 кН

 

Расчетная нагрузка Р, допускаемая на сваю, определяются из зависимости:

                         где g_к – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.

  кН; 

Определим кол-во свай по формуле:

,

где

 

Проверка несущей способности сваи:

                        N<P,

Для внецентренно нагруженого свайного фундамента необходима проверка нагрузки 

y_i – расстояние от главной оси свайного поля до оси каждой сваи, м;

N_p,| - расчетный вес ростверка, кН;

       кН; < P=597 кН

n – количество свай в кусте.

 

Определим отказ сваи, необходимый для контроля несущей способности сваи.

 

h - коэффициент, принимаемый равным 1500 кН/м² ;

А – площадь поперечного сечения сваи, м² ;

                   A=0.09 м² ;

E_d – расчетная энергия удара молота, кДж;

                   E_d=32 кДж;

m₁ – полный вес молота, кН;

       m₁=35,0 кН;

m₂ – вес сваи с наголовником, кН;

       m₂=18.3 кН;

m₃ – вес подбабка, кН;

       m₃=18 кН;

e - коэффициент восстановления энергии удара, e²=0,2;

               E_d=0,9×G×H,

G – вес ударной части молота, кН;

H - расчетная высота падения ударной части молота, м;