2) Проектирование свайного ленточного фундамента №2

1. Определяем требуемую длину сваи

Принимаем сваю длиной 5 м.

2. Принимаем СУ5-30

3. Определяем допускаемую нагрузку на сваю по материалу конструкции

где m – коэффициент условия работы, m = 0,85 для свай сечением 0,3х0,3 м;

R_б – расчетное сопротивление бетона сжатию, для бетона В25 равно 13 МПа;

A_б – площадь поперечного сечения сваи, равно 0,09м²;

R_s – расчетное сопротивление арматуры, для арматуры А-III равно 365 МПа;

A_s – площадь арматуры, равная 1018х10^-6 м²;

φ – коэффициент продольного изгиба, для низкого свайного ростверка равный 1.

4. Определяем допускаемую нагрузку на сваю по грунту

где R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа , принимаемое по табл. 1 [2], R=2423 кПа;

γ_с – коэффициент условий работы сваи в грунте равный 1;

А – площадь опирания сваи на грунт, равная 0,09 м²;

u – наружный периметр поперечного сечения, равный 1,2 м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 2 [2];

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

γ_сR, γ_сf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаются по табл. 3 [2] равными 1;

Для определения допускаемой нагрузки на висячую сваю по грунту, пласт грунта, прорезываемый сваей, разбиваем на слои высотой не более 2 м (рис.3.1.7).

Глубина погружения сваи – 4,7 м, R=2,170 МПа,

Z₁=3,7 м, f₁=38,54 кПа

Z₂=5 м, f₂=41,6 кПа;

Z₃=6,3 м, f₃=39 кПа;

Z₄=7,55 м, f₃=40,25 кПа;

5. Определяем шаг свай в фундаменте под стену

где N_I = N_II·1,2 = 1,2*180=216 кН.

Принимаем 1 ряд свай с шагом 1,5м.

Рис. .1.8. – Схема расположения свай

6. Уточняем нагрузку, приходящуюся на каждую сваю

При центренном загружении

(25)

3.2. Расчет осадки свайных фундаментов

Расчет деформаций основания производим с помощью метода послойного суммирования. Расчет давлений и осадок основания производим в табличной форме.

где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

- расчетную осадку S сравнивают с предельно-допустимой S_u=8 см, принимаемой по приложению 4 [I] .

-

где α – коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 [I] в зависимости от формы подошвы фундамента, для прямоугольного ;

Р₀ –дополнительное вертикальное давление на основание

Р_ср - среднее давление под подошвой фундамента

Фундамент №1

ξ=2 Z/b	Z= ξ b/2	αi	σzp=αP0	5σzp	σzqi,	σzpi	Е	№ слоя
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0	0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0	1,00 0,960 0,800 0,606 0,443 0,336	408,24 391,91 326,59 247,4 180,85 137,17	2041,2 1959,55 1632,96 1232,98 904,25 685,84	89,26 93,3 97,34 101,38 105,42 109,46	408,24 400,08 359,25 287,0 214,1 159,01	14	4
2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,44,8 5,2	2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2	0,257 0,201 0,160 0,131 0,108 0,091 0,077 0,058	104,92 82,06 65,32 53,48 44,09 37,15 31,43 23,68	524,59 410,28 326,6 267,4 220,45 185,75 157,17 118,39	113,46 117,46 121,46 125,46 129,46 133,46 137,46 141,46	121,05 93,49 73,69 59,4 48,79 40,62 34,29 27,5	12	5

Рис. 3.4.1. Эпюры напряжений фундамента №1

Фундамент №3

ξ=2 Z/b	Z= ξ b/2	αi	σzp=αP0	5σzp	σzqi,	σzpi	Е	№ слоя
0 0,4	0 0,984	0,949 0,756	185,05 140	925,25 699,5	113,55 123,4	185,05 162,93	12	4
0,8 1,2 1,6 2,0 2,4	1,968 2,952 3,93 4,92 5,904	0,547 0,390 0,285 0,214 0,165	101,22 72,17 52,74 39,6 30,53	506,11 360,85 263,7 198 152,67	133,24 143,08 152,92 162,72 171,84	120,61 86,7 62,46 46,17 35	15	5

Рис. 3.4.2. Эпюры напряжений фундамента №3

Фундамент №2

Напряжение в активной зоне ленточного свайного фундамента определяется по формуле:

₍₂₆₎

Находим погонную нагрузку на ленточный свайный фундамент

₍₂₇₎

где n-коэффициент перегрузки, равный 1,1;

_{среднее значение объемного веса грунта}

h_ф- расстояние от планировочной отметки до плоскости острия свай;

b_м-ширина массива грунта со сваями

Безразмерный коэффициент α_n принимается по табл 22[3] в зависимости от приведенной ширины свайного фундамента β=b/l=0,3/8,7=0,03448

Значение напряжений на различной глубине активной зоны приведены в таблице 3.4.1

Таблица 3.4.1

z/l	αn	, кН/м^2	Глубина от плоскости острия свай, м	№ слоя
1,01 1,05 1,1	13,7907 8,0206 5,1769	343,78 199,94 129,05	0,087 0,435 0,87	4 слой
1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5	3,3168 2,5773 2,1593 1,8817 1,6797 1,524 1,3991 1,2959 1,2087 1,1338 1,0685 1,011 0,9599 0,914	82,68 64,244 53,83 46,91 41,873 37,99 34,88 32,30 30,13 28,26 26,6 25,2 23,93 22,78	1,74 2,61 3,48 4,35 5,22 6,09 6,96 7,83 8,7 9,57 10,44 11,31 12,18 13,05	5 слой

Напряжение в плоскости острия свай и в активной зоне не должны превышать расчетного давления на основание.

Расчетное давление на основание вычисляется по формуле

₍₂₈₎

343,78 < 608 – проверка выполнена

Осадка ленточного свайного фундамента определяется по формуле

₍₂₉₎

Р – погонная нагрузка на свайный фундамент

Е – модуль деформации грунта активной зоны с учетом уплотнения грунта в результате забивки свай

₍₃₀₎

µ=0,43 – коэффициент бокового расширения грунта

_{- безразмерная компонента, принимаемая по номограмме из приложения 3 [3]}