Свайные фундаменты. Расчёт свайного куста

Дисциплина: МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Раздел: СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ 

Практическое занятие № 7

Вариант № 9

РАСЧЁТ СВАЙНОГО КУСТА.

Основание сложено однородным грунтом. Рассчитать свайный куст, состоящий из пирамидальных (конических) забивных свай с основанием в виде правильного -угольника (круга), под колонну однопролетного промышленного здания. Площадь бóльшего основания сваи равна , длина сваи равна , угол наклона апофемы (образующей) к оси сваи равен . По конструктивным соображениям глубина заложения подошвы ростверка толщиной  от планировочной отметки равна . Нормативная вертикальная нагрузка на свайный фундамент равна . Удельный вес бетона, из которого изготовлены ростверк и сваи, равен  В качестве исходного варианта для расчёта свайного куста принять предложенные геометрические размеры сваи из Таблицы Пр7.

Дано:

грунт: песок пылеватый - , , , ;

свая: , , , ;

ростверк: , ;

бетон: ;

нагрузка: .

Расчет:

1.  Коэффициент условий работы сваи в грунте равен:

2.  Учитывая назначенную по конструктивным соображениям глубину заложения подошвы ростверка от планировочной отметки , рассчитаем глубину погружения нижнего конца сваи по формуле (см. рис. 1):

.

3.  Из Таблицы 1 выберем расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи . Для заданной глубины погружения нижнего конца сваи .

4.  Вычислим радиус вписанной окружности  бόльшего основания по формуле:

5.  Радиус вписанной окружности  меньшего основания усечённой пирамиды  вычислим через радиус вписанной окружности  бόльшего основания по формуле:

6.  Рассчитаем площадь опирания  на грунт сваи, которая равна площади меньшего основания усечённой пирамиды  через радиус вписанной окружности :

7.  Поскольку основание сложено однородным грунтом, для удобства расчёта разобьем его на слои толщиной по 2 метра, считая от глубины заложения подошвы ростверка. Таким образом, толщины слоёв грунта

8.  Расположение средних сечений по длине сваи , считая от её верхнего основания:

9.  Рассчитаем радиусы вписанных окружностей  средней части каждого из слоёв грунта по формуле:

10.  Рассчитаем длину  стороны наружного периметра -го сечения средней части каждого из слоёв грунта по формуле:

11.  Рассчитаем длину периметра  -го сечения средней части каждого из слоёв грунта по формуле:

12.  Глубины залегания средней части каждого из слоёв  рассчитаем по формуле:

13.  Из Таблицы 2 выберем расчетное сопротивление грунта  на боковой поверхности -го слоя забивной сваи.

14.  Сумма размеров сторон -го поперечного сечения средней части каждого из слоёв грунта  равна соответствующему периметру  

15.  Рассчитаем наклон боковых граней сваи в долях единицы :

16.  Из Таблицы 3 для грунта основания - суглинка выберем коэффициент  для -го слоя грунта:

17.  Расчётную несущую способность грунта основания одиночной забивной висячей сваи  рассчитываем по формуле:

18.  Определяем коэффициент надежности . Поскольку несущая способность сваи определена расчетом, то:

Таблица Р7-1. Расчётная несущая способность грунта основания одиночной забивной висячей сваи .

			0,8	0,24	0,272	0,177
1	1,0	2	1,8	0,213	0,256	0,166	1,66	19,8	66,26
			2,8	0,187	0,240	0,156
2	3,0	2	3,8	0,164	0,225	0,146	1,46	26,6	78,13
			4,8	0,142	0,209	0,136
3	5,0	2	5,8	0,121	0,193	0,125	1,25	30,6	76,89
			6,8	0,103	0,178	0,116
4	7,0	2	7,8	0,085	0,162	0,105	1,05	32,8	69,21
			8,8	0,0696	0,146	0,095
									101,62
									392,11
									280,08

19.  Определяем максимально возможную расчетную нагрузку , передаваемую на одиночную висячую забивную сваю:

20.  Определяем требуемое количество свай  под колонну в свайном кусте, воспринимающем вертикальную нагрузку  по формуле:

принимаем свайный фундамент из шести свай:

21.  Рассчитаем длину  стороны наружного периметра бóльшего основания пирамидальной сваи по формуле:

22.  Расстояние между центрами свай  рассчитаем по формуле: