Определение несущей способности сваи

Сечение 1-1

Несущая способность сваи по грунту:

, (3.25)

где: U = 1,6 м – периметр поперечного сечения сваи;

– коэффициент работ сваи в грунте;

кПа – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
принимаемое по табл. Г2 [1] (песок средней крупности, Z₀=6,4м);

А = 0,4² = 0,16 м² – площадь поперечного сечения сваи;

коэффициенты работы грунта соответственно по боковой поверхности и под нижним концом сваи;

мощность i-го слоя грунта;

расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, принятое по табл. Г3[1].

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи ведем в табл. 3.7.

Таблица 3.7 Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

Z, м	Rfi, kПа	hi, м	hi · Rfi kH/пм
2,46		1,84
3,81		0,86
5,24	68,2	2,0	136,4
ИТОГО:	136,4

По формуле (3.25) вычисляем несущую способность сваи по грунту .

Для дальнейших расчетов принимаем значение расчетного усилия по грунту .

Расчетно-допустимая нагрузка на сваю: ,

где – коэффициент надёжности метода испытаний [5].

Рисунок 3.7 - Схема к определению несущей способности сваи в сечении 1-1

Сечение 4-4

Несущая способность сваи по грунту(3.25):

,

где: U = 1,2 м – периметр поперечного сечения сваи;

– коэффициент работ сваи в грунте;

кПа – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
принимаемое по табл. Г2 [1] (песок средней крупности, Z₀=9,0м);

А = 0,30² = 0,09 м² – площадь поперечного сечения сваи;

коэффициенты работы грунта соответственно по боковой поверхности и под нижним концом сваи;

мощность i-го слоя грунта;

расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, принятое по табл. Г3[1].

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи ведем в табл. 3.8.

Таблица 3.8 Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

Z, м	Rfi, kПа	hi, м	hi · Rfi kH/пм
4,9	66,82	2,0	133,64
6,55	72,7	1,3	94,51
8,0	77,0	1,6	123,2
ИТОГО:	351,35

По формуле (3.25) вычисляем несущую способность сваи по грунту .

Для дальнейших расчетов принимаем значение расчетного усилия по грунту .

Расчетно-допустимая нагрузка на сваю: ,

где – коэффициент надёжности метода испытаний [5].

Рисунок 3.8 - Схема к определению несущей способности сваи в сечении 4-4

Определение количества свай в кусте

Сечение 1-1

Количество свай в кусте: (3.26)

меньшая расчётная нагрузка на сваю из нагрузок по грунту и материалу.

- коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента;

, так как в сечении действует изгибающий момент;

По формуле (3.24):

Принимаем

Сечение 4-4

Количество свай в кусте: (3.27)

меньшая расчётная нагрузка на сваю из нагрузок по грунту и материалу.

- коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента;

, так как в сечении не действует изгибающий момент;

По формуле (3.24):

Принимаем n=0,594 шт/м.п.

Недогрузка составляет:

Проектирование ростверка

Сечение 1-1

Расстояние между центрами свай принимается не менее 3d, где d – сторона сечения сваи Поскольку свес ростверка относительно крайних осей свай должен быть не менее 0,5d+100 мм, принимаем следующие размеры ростверка в плане (рисунок 3.14):

Толщину стенок стакана поверху назначаем 225. Зазор между колонной и стаканом 75мм. Т.к. размеры колонны то размеры подколонника в плане:

Высота ростверка:

Высота подколонника:

Определяем глубину стакана:

Размеры дна стакана в плане:

Рисунок 3.9 -Схема ростверка в сечении 1-1

Определим максимальную и минимальную нагрузки на голову сваи при действии сжимающей силы и момента по формуле:

(3.28)

где расстояние от центральной оси подошвы до оси наиболее удалённой сваи, м.

расстояние от центральной оси подошвы до оси каждой сваи.

глубина заложения подошвы ростверка,

вес ростверка.

вес свай в фундаменте.

вес грунта на уступах ростверка.

(недонапряжение 2,5%< 10%)

Окончательно принимаем 6 сваи сечением 40х40см.

Сечение 4-4

Расчетное расстояние между осями свай: , что не меньше 3d=0,9 м и не больше 6d=1,8 м, следовательно, принимаем однорядное расположение свай.

Принимаем следующие размеры ростверка в плане:

м.

Фактическая нагрузка на сваю определяем по формуле:

Принимаем грузовую площадь шириной 1,7 м.

где: вес ростверка.

(т.к. ширина ростверка равна ширине фундаментного блока) – вес грунта на уступах фундамента.

вес свай в фундаменте (таблица Г.1 [1]).

– нагрузка по первому предельному состоянию, действующая на сваю, собранная с грузовой площади шириной 1,7 м.

По формуле (3.33) определяем фактическую нагрузку на сваю:

Рисунок 3.10 - Схема расположения свай монолитного ростверка в сечении 4-4