3.2 Сбор действующих нагрузок

Сбор нагрузок сводится к определению расчетных усилий на уровне верха ростверка (отм. – 2,100).

Рисунок 3.9 Схема нагрузок на ростверк

3.3 Определение глубины заложения ростверка

Глубина заложения ростверка Н_р зависит в основном от 2-х факторов: глубины сезонного промерзания грунтов и конструктивных требований. Из 2-х значений Н_р принимаю наибольшее.

3.3.1 Учёт глубины сезонного промерзания грунтов

Подошва ростверка должна располагаться ниже расчётной глубины сезонного промерзания грунтов:

Н_р ≥ d_f

d_f = k_h · d_fn — расчётная глубина сезонного промерзания грунта;

k_h=0,5 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания [16, табл. 1];

Нормативная глубина промерзания грунтов, определенная по формуле

(3.1)

где d₀=0,23 – для суглинков и глин;

d₀=0,28 – для супесей, песков мелких и пылеватых.

M_t=95,7 - коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в районе строительства [1, табл. 3].

(3.2)

(3.3)

d_fn составляет: для суглинков и глин – 2,25м;

для супесей, песков мелких и пылеватых – 2,74м;

d_f =0,5·2,74=1,37 м.

3.3.2 Конструктивные требования

Для обеспечения конструктивных требований необходимо, чтобы глубина заложения ростверка Н_р принималась не менее конструктивных требований Н_кон

Н_р ≥ Н_кон; Н_кон= 1,1+0,5=2,1 м (3.4)

Рисунок 3.10 Ростверк.

Принимаю Н_р=1,6 м

3.4 Выбор длины сваи

Расчетная длина сваи определяется глубиной заложения подошвы ростверка и отметкой кровли несущего слоя грунта. Длина сваи принимается равной расстоянию от подошвы ростверка до кровли несущего грунта. Минимальная длина сваи достаточна для того, чтобы прорезать слабые грунты основания и заглубиться в несущий слой.

Длина сваи: L_св = l_зад+0,3+ h₃+ h₄ +h₅+∆h= (0,05+0,4+1,8+3,7+6,0) =11,95 м. (3.5)

Принимаем сваю длиной 12 м.

3.5 Определение несущей способности висячей сваи по сопротивлению грунта

Несущую способность , висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности. До определения несущей способности сваи необходимо произвести вертикальную привязку сваи к грунтовым условиям на основе определенных ранее глубины заложения ростверка и длинны сваи.

Рисунок 3.11 Схема к определению несущей способности сваи

, (3.6)

где - коэффициент условий работы сваи в грунте,=1;

R = 4580 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по [17, табл. 1];

м- площадь опирания сваи на грунт; (3.7)

м - периметр поперечного сечения сваи;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по [17, табл. 2];

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

= 1, = 1 - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемыепо [17, табл. 3].

При вычислении составляющих сил трения по боковой поверхности сваи - каждый слой грунта по высоте разбивают на участки не более 2-х м.

Расчёт силы трения по боковой поверхности сваи. Таблица 3.4

Номер слоя	, м	, м	, кПа
1	1,8	0,90	0	1	0
2	2,0	2,80	44,2	1	88,4
3	1,7	4,65	51,09	1	86,85
4	2,0	6,50	49,76	1	99,52
5	2,0	8,50	52,36	1	104,72
6	2,0	10,50	54,95	1	109,9
7	0,05	11,525	56,15	1	2,81
					492,2

(3.9)

Расчетное сопротивление сваи по грунту вычисляют по формуле:

, (3.10)

где - коэффициент надежности.

Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить расчётное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собственного веса (полезную несущую способность сваи):

Р_г^/ = Р_г – G_св · γ_{f, (3.11)}

где G_св - собственный вес сваи, кН, определяемый по формуле:

G_св = А · L_св · γ_{b (3.12)}

γ_f -коэффициент надёжности по нагрузке, γ_f = 1,1

А - площадь поперечного сечения сваи, м²

γ_b – удельный вес железобетона, γ_b = 25 кН / м³

G_св = 0,09 ·12 ·25 = 27 кН, (3.14)

Р^/_г = 644,89– 27 · 1,1 = 615,19 кН. (3.15)