3.Проектирование свайного фундамента под наружную стену.
Погружаем сваю в грунт с наибольшим значением R0.
Находим длину сваи:
Для свайного фундамента используем сваи трения (висячие сваи) квадратного сечения, цельные, с поперечным армированием ствола сваи по ГОСТ 19804-91 (2003) «Сваи железобетонные технические условия». Принимаем сваю серии 1.011.1-10
b=300 мм, l=3000 мм.
Висячие забивные сваи погружаем без выемки грунта.
3.1. Расчет по несущей способности
Расчетное сопротивление по грунту:
– несущая
способность сваи
– коэффициент
работы сваи в грунте,
А – площадь опирания сваи на грунт. А=0,3*0,3=0,09 м2.
U – наружный периметр поперечного сечения сваи:
U=0,3*4=1,2 м
R=3800 кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.
=1
– коэффициент работы грунта под нижним
концом сваи.
=1
– коэффициент работы грунта на боковой
поверхности сваи, учитывающий влияние
способа погружения сваи на расчетные
сопротивления грунта.
– расчетные
сопротивления i-того
слоя грунта основания на боковой
поверхности сваи.
– толщина
i-того
слоя грунта, соприкасающегося с боковой
поверхностью сваи.
Определяем расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи.
h1=2 м, h2=0,5 м, h3=2 м, h4=0,14м.
f1=18 кН/м2; f2=12кН/м2; f3=39кН/м2 , f4=23кН/м2
=489,864
кПа
Коэффициент
надежности
=1,4
при определении несущей способности
сваи по СНиП2.02.03-85 «Свайные фундаменты»
=1000кПа
Количество свай фундамента на один погонный метр свайной ленты:
.
Принимаем 31 сваю.
3.2. Конструирование ростверка.
Ширина свайной ленты 0,6 м. высота ростверка 0,6 м. Минимальное расстояние между центрами свай 3d=3*0,3=0,9 м. Расстояние от края заделки сваи до свеса ростверка составляет 150 мм.
3.3. Расчет свайного фундамента по второму предельному состоянию.
Определение напряжений в грунте и плоскости острия сваи.
Свайный фундамент рассматривается как условный грунтосвайный массив на естественном основании, контур которого определяется:
Сверху: поверхностью планировки грунта;
Снизу: плоскостью, проходящей через концы сваи;
С боков: вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней свай крайних рядов, на расстояние, равное
,
где
– расчетная длина сваи (без заделки
сваи в ростверк).
– средневзвешенный угол внутреннего
трения слоев грунта в пределах длины
сваи.
Ширина грунтосвайного массива :
bгс=d+2lc*tg
=300+2*(3000-50)c*tg
=300+2*(3000-50)*0.079=764,3мм
Так как фундамент ленточный, то lгсравна 1 погонный метр.
Определяем вес грунтосвайного массива:
где
– вес сваи.
n – количество свай в ленте.
– вес
ростверка.
– вес
грунта
.
Тогда вес грунтосвайного массива равен:
=31*6,75+9+43,02=261,27
кН
Давление грунтосвайного массива на грунт
Шаг
по глубине с которым определяют
дополнительные напряжения не должен
превышать 0,4b = 0,4*0,76=0,3
.
№ слоя |
|
zi, м |
|
|
|
|
|
E, кПа |
Si, мм |
1 |
0,3 |
0 |
0 |
1 |
67,49 |
648,948 |
584,7021 |
16,5 |
8,504759 |
|
0,3 |
0,79 |
0,802 |
|
520,4563 |
|
16,5 |
0 |
|
2 |
0,3 |
0,3 |
0,79 |
0,802 |
73,28 |
520,4563 |
405,917 |
16,5 |
5,904247 |
|
0,6 |
1,58 |
0,449 |
0 |
291,3777 |
|
16,5 |
0 |
|
3 |
0,3 |
0,6 |
1,58 |
0,392 |
79,07 |
254,3876 |
198,5781 |
16,5 |
2,888409 |
|
0,9 |
2,37 |
0,22 |
0 |
142,7686 |
|
16,5 |
0 |
|
4 |
0,3 |
0,9 |
2,37 |
0,22 |
84,86 |
142,7686 |
113,5659 |
16,5 |
1,651868 |
|
1,2 |
3,16 |
0,13 |
0 |
84,36324 |
|
16,5 |
0 |
|
5 |
0,3 |
1,2 |
3,16 |
0,13 |
90,65 |
84,36324 |
71,38428 |
16,5 |
1,038317 |
|
1,5 |
3,95 |
0,09 |
0 |
58,40532 |
|
16,5 |
0 |
|
6 |
0,3 |
1,5 |
3,95 |
0,09 |
96,44 |
58,40532 |
50,29347 |
16,5 |
0,731541 |
|
1,8 |
4,74 |
0,065 |
0 |
42,18162 |
|
16,5 |
0 |
|
7 |
0,3 |
1,8 |
4,74 |
0,065 |
102,23 |
42,18162 |
36,34109 |
16,5 |
0,528598 |
|
2,1 |
5,53 |
0,047 |
0 |
30,50056 |
|
16,5 |
0 |
|
8 |
0,3 |
2,1 |
5,53 |
0,047 |
108,02 |
30,50056 |
27,58029 |
16,5 |
0,401168 |
|
2,4 |
6,32 |
0,038 |
0 |
24,66002 |
|
16,5 |
0 |
|
9 |
0,1 |
2,4 |
6,32 |
0,038 |
109,95 |
24,66002 |
24,4387 |
16,5 |
0,118491 |
|
2,5 |
6,58 |
0,033 |
0 |
24,21738 |
|
16,5 |
0 |
|
10 |
0,3 |
2,5 |
6,58 |
0,033 |
115,71 |
21,4306 |
19,48236 |
16,5 |
0,28338 |
|
2,8 |
7,37 |
0,027 |
0 |
17,53412 |
|
16,5 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑=22,05078 |
Условие выполняется ( =19,48 < 0,2 =23,142), нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине 2,8 м от подошвы фундамента.
Суммарная осадка фундамента
мм.
По СНиП «Основания зданий и сооружений», для соответствующего типа здания средняя осадка составляет Su =100 мм>S=22,05 мм – осадка фундамента находится в пределах допустимого.