Расчет свайного фундамента. Геологические условия. Расчетная схема. Выбор глубины заложения ростверка

Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов d_fn принимается по данным многолетних наблюдений (не менее 10 лет), при отсутствии таких данных d_fn принимается для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, по формуле:

где  величина, принимаемая по [ ], в зависимости от вида грунта; °С. – безразмерный коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за холодный период года в данном районе, принимаемых по [ ].

Расчетная глубина сезонного промерзания d_f определяется по формуле

,                                                    

где K_n=0,4 м коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый по [ ].

- Учет конструктивных особенностей

Применяется жесткая заделка оголовка сваи в ростверке. С учетом конструктивных особенностей принимаем глубину заложения ростверка 0,4 м.

3.2.3 Выбор типа и размера свай

Сваи забивные железобетонные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Тип свай – висячие.

Марка сваи С50.30-6у. Сваи изготовлены из бетона класса В25, F75, W4.

Вес сваи 1,15 т, длина сваи 5 м, поперечное сечение 30х30 см.

Свая заглубляется в глину коренную на 0,75 м.

3.2.4 Определение несущей способности сваи

Несущая способность Fd забивной висячей сваи определяется как сумма расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и наеёбоковой поверхности:

F_d=g_c·(g_cr·R·A+u·åg_cf·f_i·h_i), где

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи по (табл. 1 [  ])

А - площадь поперечного сечения сваи

U - наружный периметр поперечного сечения сваи

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи по [табл. 2,  ]

g_c — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый g_c = 1;

g_cRg_cf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по (табл. 3 [  ]),

g_cR = 1; g_cf = 1.

После упрощения формула примет вид:

F_d=R·A+u·åf_i·h_i

Площадь поперечного сечения сваи      А=0,30²=0,09м²

Периметр поперечного сечения сваи     u=4·0,30=1,2м.

h1=1,75м    z1=1,275м    f1=3,69тс/м²

h2=2,20м    z2=3,25м      f2=4,925тс/м²

h3=0,75м    z3=4,725м    f3=5,518тс/м²

Несущая способность сваи:

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю:

где  - коэффициент запаса равный 1,4.

3.2.5 Расчет количества свай на 1 п.м. и конструирование ростверка

Определяем количество свай на 1 погонный метр:

   шт.

Принимаем шахматное расположение свай при числе рядов n = 2.

Определяем вес ростверка на 1 пог.м.:

Определяем нагрузку, передаваемую на одну сваю

      т/м.

Нагрузка, передаваемая на одну сваю, менее Р_доп .Оставляем принятую конструкцию ростверка.

3.2.6 Расчет осадки свайного фундамента

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения:

, где  - расчётное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоёв грунта толщиной соответственно , и .

Размеры условного фундамента:

Объём условного массива:

Объём свай:

.

Средневзвешенное значение объёмного веса:

Вес свай:

Вес грунта в условном массиве:

т.

Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:

Среднее фактическое давление на грунт под подошвой условного фундамента :

R=1,2 ·(1,15·1·1,74·2,04+4,59·7,42·1,95+7,95·3,8)=120,78т/м²

Проверяем условиеP_ср ≤ R

61,04 т/м²≤120,78т/м²

Определяем бытовое давление грунта на уровне подошвы условного фундамента:

т/м².

Определяем дополнительное вертикальное давление на уровне подошвы условного фундамента:

  т/м².

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине Z от подошвы условного фундамента:

, где α – коэффициент, принимаемый по [табл.1, прил.2,  ]

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы условного фундамента, определяется:

где  и  - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие:

  ,  при  Е ≥ 50 кгс/см²

Грунтовую толщу разбиваем на слои h=(0,20,4)b

3.2.7 Учет морозного пучения

Расчет для незавершенного строительства.

Глубина промерзания  d_fn= 1,65м.

=t_fh*A_fh

A_fh- площадь  боковой  поверхности  фундамента,  находящейся  в  пределах  расчетной  глубины  сезонного  промерзания  грунтов,

A_fh = 1,83,м²,

t_fh =11 т/м²-значение удельной  расчетной  касательной  силы  пучения ,  определяется  по  таблице  2.41 [ ].

= 11*1,83= 20,13т

20,13<(20,13+0,864+2,16)/1,4+0,5*0,9*90,88

20,13<57,75

Условие выполняется. Дополнительные меры не требуются.

      3.3  РАсЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА (СЕЧЕНИЕ 2-2)

3.3.1 Геологические условия. Расчетная схема

Расчетные физико-механические свойства грунтов см.выше сечение 1-1.

3.3.2 Выбор типа и размера свай

Сваи забивные железобетонные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Тип свай – висячие.

Применяем сваи той же марки, что и для сечения 1-1 С50.30-6у. Сваи изготовлены из бетона класса В25, F75, W4.

Вес сваи 1,15 т, длина сваи 5 м, поперечное сечение 30х30 см.

Свая заглубляется в глину коренную на 0,75 м.

3.3.3 Определение несущей способности сваи

Несущая способность сваи:

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю:

Расчет см. выше сечение 1-1.

3.3.4 Расчет количества свай на 1 п.м. и конструирование ростверка

Определяем количество свай на 1 погонный метр:

   шт.

Принимаем шахматное расположение свай при числе рядов n = 2.

Определяем вес ростверка на 1 пог.м.:

Определяем нагрузку, передаваемую на одну сваю

 т/м.

Нагрузка, передаваемая на одну сваю, менее Р_доп.Оставляем принятую конструкцию ростверка.

3.3.5 Расчет осадки свайного фундамента

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения:

, где  - расчётное значение углов внутреннего трения для отдельных