Проектирование свайных фундаментов (заказная и фактическая длина свай равна 7 метрам)

1512+316,8)/4+(40,96*0,9/4*0,9²)+(247,8*1,35/4*1,35²) = 514,47 кН

N_min = (1512+316,8)/4 - (40,96*0,9/4*0,9²) - (247,8*1,35/4*1,35²) = 399,9 кН

Фундамент-3:

N_max = (445,5+316,8)/4 + (153,93*0,9/4*0,9²) = 233,3 кН

N_min = (445,5+316,8)/4 - (153,93*0,9/4*0,9²) = 147,82 кН

Фундамент-7:

N_max = (830,09+383,33)/4 + (347,59*1,05/4*1,05²) +(528,63*1,5/4*1,5²) = 474,2 кН

N_min= (830,09+383,33)/4 - (347,59*1,05/4*1,05²) -(528,63*1,5/4*1,5²) = 308,7 кН

Фундамент-8: 

N_max = (432+316,8)/4 = 184,95кН

   ^min

 

5.10. Расчет свайного основания по деформациям.

Расчет производится исходя из условия S<S_u, где S – совместная деформация основания и сооружения; S_u – предельное значение совместной деформации свайного основания и сооружения, для производственных и гражданских одноэтажных и многоэтажных зданий с полным железобетонным каркасом S_u=8 см. Второе условие расчета свайных оснований по деформациям: ∆S/L≤[∆S/L]_u, где ∆S/L – относительная разность осадок; [∆S/L]_u=0,002 – предельная разность осадок.

Ширина условного фундамента определяется по формуле B_у.ф=B+2с;

Длина условного фундамента определяется по формуле L_у.ф=L+2с,

где B – ширина ростверка, м;

L – длина ростверка, м;

С=h×tg(α);

h – глубина погружения сваи в грунт, м;

j_ср=Sj_i×h_i/Sh_i - осредненное значение угла внутреннего трения, град).

j_ср= 22,18

С= 0,58

В_у._ф= 3,56

L_у._ф= 4,16

Среднее давление по подошве условного фундамента вычисляется по формуле P_уф=(N₀+G_УФ)/A_уф,

где N₀ – расчетная вертикальная нагрузка на фундамент, кН;

A_уф – площадь условного фундамента, м²;

G_уф – вес ростверка, сваи и грунта в пределах объема условного фундамента, кН.

A_уф= В_у._ф* L_у._ф=14,81

G_уф= A_уф*d_р* γ_cр=14,81*7*22 = 1954,92

d_р- глубина условного фундамента.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента: R_усл=γ_c1×γ_c2(M_γ×k_z×b×γ_II+M_q×d₁×γ^I_II+M_c×c_II×γ^I_II)/k,  кН/м²,

где γ_c1, γ_c2 – коэффициенты условий работы, γ_c1=1, γ_c2=1,25;

k – коэффициент принимаемый равным 1, при непосредственном испытании грунта для определения прочностных характеристик;

 M_γ,M_q,M_c – коэффициенты принимаемые по табл. 4 [2];

k_Z – коэффициент принимаемый равным 1 при b<10м (b – ширина подошвы фундамента);

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды);

 γ^I_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

c_II – расчетное значение удельного сцепления, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ – глубина заложения фундамента, м.

R=1*1,25*(0,56*1*3,56*11,35+3,24*7*16,2+5,84*14)/1 = 524,14

Условие P_уф<R_уф;  234,09<524,14 -  выполняется

Осадка условного фундамента определяется методом послойного суммирования. Осадка фундамента S=β×∑(σ_zpi×h_i /E_i),

где β – безразмерный коэффициент, β=0.8;

σ_zpi=α×Р₀– среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы (α – коэффициент, принимаемый по таблице 1 (приложения 2 [2]) в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон L/B, и относительной глубины ζ=2z/b);

h_i=0,2×B_уф – толщина i-го слоя грунта;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев.

Дополнительное вертикальное давление на основание вычисляется по формуле Р₀=P - σ_zg0, где σ_zg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (σ_zg0=γ_ср×α).

Сжимаемая толща ограничена величиной σ_zp≤0,2×σ_zg, где σ_zg – бытовое давление в расчетных точках

Расчет осадок условного фундамента

№ точек	z, м	2z/b	α	σzp=αP0	σzpср	σzg	0,2σzg	E, кПа	S, м
0	0	0	1	136,508	132,5416	97,582	19,5164	32000	0,00232
1	0,7	0,393258	0,97	128,5752656	114,4399	101,5382	20,30764	32000	0,00200
2	1,4	0,786517	0,78	100,3045996	90,03693	105,4944	21,09887	32000	0,00158
3	2,1	1,179775	0,64	79,76925483	69,45203	109,4505	21,89011	32000	0,00122
4	2,8	1,573034	0,49	59,13480764	51,74555	113,4067	22,68134	32000	0,00091
5	3,5	1,966292	0,38	44,35629843	38,58632	117,3629	23,47258	32000	0,00068
6	4,2	2,359551	0,291	32,81633811	28,92186	121,3191	24,26382	32000	0,00051
7	4,9	2,752809	0,23	25,02739056	22,21311	125,2753	25,05505	32000	0,00039
8	5,6	3,146067	0,185	19,39883393	9,699417	129,2314	25,84629	32000	0,00017
								S=	0,00976

5.11.Подбор сваебойного оборудования

6.11.Подбор сваебойного оборудования

Минимальная энергия удара вычисляется по формуле:

E_dmin=1,75•a•F_d                                

Где а – коэффициент принимаемый равным 25 Дж/кН;

       F_d – несущая способность сваи, кН;

E_dmin=747•25•1,75=32.68 кДж

По таблице 8.31 [6] – трубчатый дизель молот С-1047

Характеристики дизель молота:

-  вес молота 55 кН

-  вес ударной части 25 кН

-  расчетная энергия удара 37 кДж

Проверка:

(G_h+ G_b)/ E_d<K_m                       

где G_h - вес молота, кН;

      G_b – вес сваи с оголовком, кН;

K_m – коэффициент принимаемый по таблице 8.33 [6], K_m=6

55+13,5/37=1,85<6

Определение расчетного отказа производится по формуле:

S^p_a=(h•A•E^I_d/g_d•N(hA+g_g•N/M))•(m₁+E²(m₂+ m₃)/m₁+ m₂+ m₃)                   

Где h - кэффициент зависящий от оголовника и подкладки, h=1500;

А – площадь сечения сваи, м²;

M – коэффициент зависящий от способа погружения сваи, М=1;

E^I_d – расчетная энергия удара свободного падения молота

m₁ – вес молота, m₁=55 кН;

m₂ – вес сваи с оголовком, m₂=13,5 кН;

m₃ – вес подбабка, m₃=0;

E² – коэффициент упругого соударения, E²=0,2;

g_g – коэффициент безопасности по грунту, g_g=1;

N – расчетная нагрузка на сваю, N=533,57 кН;

E^I_d=G(H-h)                                   

Где G – вес ударной части молота, кН;

Н – величина хода ударной части молота Н=2,25 м;

h – высота упругого подскока, h=0,4м (для трубчатого дизель молота);   

E^I_d=25(2,25-0.4)=46,25 кДж

S^p_a=0,0146 м

Условие S_a^p>0,002 м выполняется.

7. Технико-экономическое сравнение вариантов.

Технико-экономическое сравнение вариантов
№ п/п	Вид работ, материалов, конструкций	Ед. Измерения	Количество	Стоимость единицы, руб	Стоимость общая
1	2	3	4	5	6
Фундаменты мелкого заложения
1.	Земляные работы
	Фундамент Ф-1	м3	33,547	4,73	158,68
	Фундамент Ф-2	м3	27,184	4,73	128,58
	Фундамент Ф-3	м3	38,345	4,73	181,37
	Фундамент Ф-4	м3	34,186	4,73	161,7
2.	Устройство монолитных ж-б фундаментов
	Фундамент Ф-1	м3	7,74	26,80	207,432
	Фундамент Ф-2	м3	7,13	26,80	191,08
	Фундамент Ф-3	м3	8,58	26,80	229,944
	Фундамент Ф-4	м3	8,36	26,80	224,05
	Всего:				1482,84
Свайные фундаменты
1.	Земляные работы
	Ростверк Ф-1	м3	28,08	4,73	132,8
	Ростверк Ф-2	м3	28,574	4,73	135,14
	Ростверк Ф-3	м3	28,275	4,73	133,76
	Ростверк Ф-4	м3	24,045	4,73	113,76
2.	Устройство монолитных ж-б фундаментов
	Ростверк Ф-1	м3	6,74	26,80	180,63
	Ростверк Ф-2	м3	8,347	26,80	223,78
	Ростверк Ф-3	м3	6,276	26,80	168,1968
	Ростверк Ф-4	м3	6,455	26,80	172,994
3.	Ж-б сваи сплошного сечения
	Фундамент Ф-1	м3	2,54	52,50	133,35
	Фундамент Ф-2	м3	3,56	52,50	186,9
	Фундамент Ф-3	м3	2,65	52,50	139,13
	Фундамент Ф-4	м3	2,217	52,50	116,55
4.	Забивка свай
	Фундамент Ф-1	шт.	4	17,2	68,8
	Фундамент Ф-2	шт.	4	17,2	68,8
	Фундамент Ф-3	шт.	4	17,2	68,8
	Фундамент Ф-4	шт.	4	17,2	68,8
	Всего				2112,18

По результатам сравнения сделан вывод, что вариант с использованием