Расчет забивной висячей сваи
7.1 Характеристика изделия.
Свая С 90.30-8 выполнена размерами 9000мм с сечением 300×300 мм, марка бетона В15. В качестве продольной арматуры предусмотрена горячекатаная класса А400, А240 Поперечное армирование сваи предусмотрено в виде спирали из проволоки В500 Монтажные петли из стали класса А240 марок ВСт3сп2.Расчёт производится по определению допустимой нагрузки.
Свая прорезает грунт и держится поверхностью за счет сил трения. Прорезаемый грунт и его характеристики приведены в таблице 8.
Рисунок 11. Геологический разрез.
Таблица 8. – Характеристики слоев грунта
| Толщина i-го слоя грунта, hi,м | Средняя глубина расположения i-го слоя грунта, zi, м | fi, кПа | IL | γcf | γcf | Наименование грунта |
| 0,50 | 1,60 | Насыпной грунт | ||||
| 2,0 | 1,0 | 0,3 | Суглинок просадочный | |||
| 3,0 | 3,5 | 36,5 | 0,3 | Суглинок просадочный | ||
| 5,0 | 7,5 | 0,2 | Суглинок полутвердый |
Сбор нагрузок
Таблица 9 - Сбор нагрузок на 1м2 покрытия
| Нагрузка | Расчет, м | Норматив. значение, кН/м2 | Коэффиц. надежн. γf | Расчетн. значение, кН/м2 |
| Постоянные: 1.4-х сл. рулонный ковер 2.Цементно-песчаная стяжка 3.Утеплитель (граншлак) 4. 2 слоя толя 5.Железобетонная плита 220мм. | 4×0,003×6 0,035×20 0,08×5 0,004×6 | 0,072 0,7 0,4 0,024 | 1,2 1,3 1,3 1,2 1,1 | 0,086 0,91 0,52 0,03 3,3 |
| Всего постоянных: | 4,24 | 4,91 | ||
| Временные: для II снегового района | 0,7 | 1,4 | 0,98 | |
| Полная нагрузка: | 4,94 | 5,89 |
Таблица 10 - Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия
| Нагрузка | Расчет, м | Норматив. значение, кН/м2 | Коэффиц. надежн. γf | Расчетн. значение, кН/м2 |
| Постоянные: 1.Доски 30мм 2.Лаги 3.Звукоизоляция 4.Железобетонная плита 220мм | 5,4×0,03 0,04×1,5 | 0,16 0,2 0,06 | 1,2 1,2 1,2 1,1 | 0,19 0,24 0,07 3,3 |
| Всего постоянных: | 3,42 | 3,8 | ||
| Временные: для жилого здания | 1,5 | 1,3 | 1,95 | |
| Полная нагрузка: | 4,92 | 5,75 |
Таблица 11 - Сбор нагрузок на фундамент
| Нагрузка | Расчет, м | Nn, кН | Коэффиц. надежн. γf | N, кН |
| От покрытия: -нормативная -расчетная От перекрытия: -нормативная -расчетная Собственный вес стены | 4,94×6 5,89×6 4,92×6×9 5,75×6×9 0,38×29,8×18 | 29,64 265,68 203,83 | 1,1 | 35,34 310,5 224,15 |
| Полная нагрузка: | 499,15 | 569,99 |
Полная нагрузка на фундамент, под внутреннюю несущую стену толщиной 380мм, для 9-этажного здания, составляет:
N=569,99~570кН
Расчет сваи.
Определяем расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную висячую сваю по грунту. Марка сваи С90-30-8. Длинна сваи L=9,0 м, ширина b=0,3 м, длина острия l=0,25 м. Свая забита с помощью дизель – молота.
В СНиПе Свайные фундаменты определяем значение коэффициентов 
и 
. Площадь поперечного сечения сваи A=b×b=0,09 м2. Периметр поперечного сечения u=0,3.4=1,2 м.
Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности пласт грунта, прорезываемый сваей, делим на слои высотой не более 2 м.
Несущая способность висящих свай по грунту определяется двумя составляющими: первая зависит от сопротивления грунта под нижним концом сваи, а вторая – от сопротивления грунта по ее боковой поверхности:
Несущая способность забивной сваи по формуле:
Fd = γc× (γcr ×R×A+u∑γcf ×fi×hi), (43)
где γc - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый = 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;
u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
γсf, γсr - коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом сваи и на боковой поверхности сваи для железобетонной забиваемой сваи;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, тс/м2;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;
Подставляем данные в формулу 43, определяем несущую способность:
Fd =1(1×5000×0,09+1,2×(1×35×2+1×36,5×3+1×43×5)) =923,4кН
По несущей способности грунта основание свай рассчитывают по формуле:
, (44)
где: N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;
Fd – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, в дальнейшем называемая для краткости несущей способности сваи;
γg – коэффициент надежности (при определении несущей способности сваи расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний, выполненных без учета упругих деформаций грунта γg
=1,4; при ее определении по результатам полевых испытаний статической нагрузкой, статического зондирования, а также по результатам динамических испытаний, выполненных с учетом упругих деформаций грунта γg = 1,25);
F – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.
Допустимая расчетная нагрузка на сваю по формуле:
F= 570/1,4 =407,14 кН
По результатам расчета, сваи следует забивать лентой под стену по одной на расстоянии 3×с в осях свай.