Удельный вес свайного фундамента

Содержание

Расчет нагрузки и осадки свайных фундаментов
Расчет нагрузки на почву и несущие способности различных типов почв
Учет несущей способности почвы
Как проводятся расчеты нагрузки на свайный фундамент?
Как рассчитать нагрузку на фундамент в зависимости от типа материала для строительства?
Осадка свайного фундамента
Расчет осадки методом послойного суммирования
Пример расчета свайного поля
Расчет свайного фундамента.

Расчет нагрузки и осадки свайных фундаментов

Если вы решили строить дом на винтовых сваях, очень важно, чтобы такое основание было прочным. Это гарантирует безопасность постройки и отсутствие расходов на дорогостоящий ремонт на протяжении нескольких ближайших десятков лет. Поэтому необходимо правильно рассчитать максимальную нагрузку и возможную осадку свайного фундамента, для чего используют специальные методики и формулы.

Расчет нагрузки на почву и несущие способности различных типов почв

Допустимая нагрузка на основание выражается в цифровых значениях, которые наглядно показывают несущие способности фундамента. Их получают в результате точных расчетов, проведенных на основании геологических исследований, позволяющих выявить степень рыхлости почвы и содержание в ней влаги. Именно от этих характеристик зачастую зависит выбор материалов для свайного фундамента, его размер и площадь устанавливаемых опор.

Чтобы правильно рассчитать нагрузку на основание, необходимо учесть следующие факторы:

вес строения;
предполагающиеся дополнительные нагрузки, которые увеличат его массу в процессе эксплуатации;
давление ветряных потоков на здание;
нагрузку на крышу строения в зимнее время, связанную с выпадением снега.

Общую массу постройки вычисляют на основании данных о массе стропильной системы и кровельных материалов, дверей, окон, сантехнического оборудования, элементов декора и крепежей, а также количества человек, которые будут жить в доме.

Однако иногда несущая способность почвы может быть меньше, чем теоретическая нагрузка, которую способен выдержать свайный фундамент. Поэтому очень важно учесть этот фактор. Несущая способность грунтов определяется их типом, плотностью и уровнем залегания подземных вод – очень важным показателем, поскольку грузонесущая способность почвенного слоя может отличаться в несколько раз для сухого и влажного грунта.

Если плотность почвы небольшая, это означает, что в ней очень много пустот и пор, заполненным водой или воздухом. При превышении максимально допустимой нагрузки на такой грунт, произойдет его уплотнение и усадка, прямым следствием чего явится деформация и постепенное разрушение основания. На таком участке следует рассчитать степень заглубления свайного фундамента, чтобы он опирался на глубинные несжимаемые слои почвы.

Перед монтажом основания и проведением необходимых расчетов необходимо обязательно провести тщательные геологические изыскания. Для этого из почвы с помощью бура берут образцы почвы в нескольких местах участка из слоев, расположенных через каждые 30-40 см вплоть до уровня промерзания грунта.

Учет несущей способности почвы

Особенности грунтов выглядят следующим образом:

Глинистая почва, которая имеет желтоватый или темно-коричневатый оттенок. Сухая глина способна выдерживать значительные нагрузки, однако этот тип грунта склонен к пучению и при высокой влажности обладает повышенной пластичность. Несущая способность глины в сухом виде составляет 6, а во влажном виде – 1-3 кг/см 2 .
Гравелистый песок, состоящий из обломочных пород, включающих гравийные частицы размером до 0,5 см. Его несущая способность оценивается в 5 кг/см 2 .
Суглинок, на треть состоящий из глины, а также из мелких фракций песка. Несущие способности таких грунтов минимальны, поскольку дают осадку, а наличие в их составе большого количества пылевых частиц обуславливает склонность к пучению. Грузонесущая способность такой почвы колеблется в зависимости от влажности от 1 до 3 кг/см 2 .
Крупный песок, частицы которого по размеру напоминают просяные зерна. Его несущая способность не зависит от содержания влаги в почве и всегда равна 4-5 кг/см 2 .
Средний песок – размер его частиц не превышает 1 мм, а грузонесущая способность определяется концентрацией влаги в почве и колеблется от 1 до 5 кг/см 2 .
Пылеватый песок. Такой грунт по структуре немного напоминает обычную пыль благодаря минимальному размеру частиц, входящих в его состав. Сухая почва способна выдерживать нагрузки до 3, а влажная – не более 1 кг/см 2 .
Супесь – смесь, обладающая небольшой пластичностью и имеющая желтоватый или оранжевый оттенок. Такая почва характеризуется повышенной рассыпчатостью, даже будучи смоченной, поэтому несущая способность составляет в сухом виде 3, а во влажном виде – 0,7–2 кг/см 2 .

Во избежание серьезных проблем расчет нагрузки на свайный фундамент проводят, исходя из среднестатистического значения несущей способности грунта любого типа в сухом виде, которое принимают равным 2 кг/см 2 . Также обязательно определяют уровень залегания подземных вод. Если в отверстиях, выкопанных в земле для сбора сведений о почве, скапливается вода, необходимо замерить ее уровень.

При расчетах также не забудьте учесть длину и ширину свайно-винтового фундамента, а также степень его заглубленности.

Как проводятся расчеты нагрузки на свайный фундамент?

Чтобы приблизительно рассчитать нагрузку, которую способен выдержать свайно-винтовой фундамент без разрушения, необходимо произвести следующие расчеты:

Площадь стен, перекрытий, кровли и других элементов конструкции умножают на плотность строительных материалов, из которых они выполнены.
Снеговую нагрузку на кровлю определяют, умножив площадь крыши на среднестатистическую массу квадратного метра снежного покрова, являющуюся нормативной для данной местности.
Учитывают эксплуатационные нагрузки (их рассчитывают, исходя из показателя 100 кг на квадратный метр перекрытий строения).
Определяют вес самого основания, перемножив его объем с плотностью стройматериалов, из которых он изготовлен.
Все вышеперечисленные нагрузки складывают и умножают их на обязательный коэффициент надежности (часто равен 1,2).
Определяют площадь опоры одного свайного изделия, используя формулу r 2 *3,14, где r является радиусом сваи. Затем вычисляется общая опорная площадь фундамента: полученную величину умножают на общее число свай.
Рассчитывают практическую нагрузку на 1 см 2 почвы, разделив общий вес строения на опорную площадь основания.
Получившуюся величину сравнивают с предельной нагрузкой на данный тип почвы согласно стандартам.

Очень важно подобрать сваи, длина которых и прочностные характеристики будут соответствовать конкретному типу почвы.

Как рассчитать нагрузку на фундамент в зависимости от типа материала для строительства?

То, сколько простоит без ремонта свайный фундамент, зависит и от того, какие материалы используются при строительстве. Для этого рекомендуется точно рассчитать вес строения, который будет постоянно давить на фундамент. Необходимо обратиться к справочным сведениям, в которых приведен удельный вес квадратного метра стены, перекрытий и крыши, и рассчитать общую массу здания. Затем рассчитывают общую площадь стен, кровли и перекрытий в квадратных метрах и умножают на нормативные величины, которые определяются типом материала для строительства.

Например, вы планируете построить двухэтажный дом размером 5х5 с высотой этажа 2 м и одной внутренней стеной. Длина наружных стен одного этажа будет равна (5+5)*2=20 м, к которой прибавляют длину внутренней стены, составляющую 5 м, то есть сумма составит 25 м. На двух этажах общая протяженность стен окажется равна 50 м, а их площадь – 50*2 м (высота этажа) = 100 м 2 .

Площадь чердачного перекрытия равна 5 м*5 м = 25 м 2 . Крыша несколько выступает за пределы строения, поэтому ее площадь рассчитываем как 6*6 м = 36 м 2 .

Если дом каркасный, удельный вес его стен в среднем равен согласно справочнику 40 кг/м 2 . Умножив эту величину, на общую площадь наружных и внутренних стен (в нашем случае 100 м 2 ), получаем величину в 4000 кг. Точно так же рассчитываем предельно возможную в данном случае массу перекрытий и кровли, а затем все суммируем.

Осадка свайного фундамента

Избежать осадки основания на сваях, как и любого другого фундамента, крайне сложно. Это естественный процесс, связанный с продольными сжатиями почвы, а также горизонтальными сдвигами грунтов.

Если при строительстве были допущены оплошности и степень осадки больше допустимой, капитального ремонта основания просто не избежать.

Факторы, которые влияют на осадку фундамента, – это конструкция самой постройки и состав самой почвы. Хотя свайные основания отличаются повышенной стабильностью в любых грунтах, при повышенном содержании глины в них они становятся более пластичными и подвижными. Поэтому в этом случае необходимо тщательно рассчитывать длину свай.

На осадку фундамента влияет масса и размеры несущих стен и внутренних перегородок, наличие арок и т. д. Поэтому она может быть неравномерной с различных сторон строения, но тщательный подбор винтовых свай в соответствии с необходимой в каждом случае несущей способностью позволит избежать проседания конструкции.

При определении осадки считается, что нагрузка равномерно распределена по всему периметру основания, который считают монолитным блоком. Верхняя граница такого условного монолита проходит по оголовкам свайных изделий, нижняя – сквозь их наконечники, а боковые – по крайним рядам винтовых свай. Составленный таким образом разрез фундамента позволяет начертить график уплотняющих напряжений, которые способны выдержать слои грунта.

Допустимые осадки свайно-винтового фундамента приводятся в СНиП 2.02.1-83 и они определяются типом постройки:

для панельных и блочных бескаркасных домов осадка максимальная осадка не должна превышать 10 см;
для сооружений со стальным каркасом допускается максимальная осадка 12 см;
для зданий из железобетона значение предельно допустимой осадки равно 8 см и т.д.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Чаще всего осадку фундамента рассчитывают методом послойного суммирования. Он предполагает определение осадки отдельных слоев грунта, на которые давит фундамент.

Для этого используют формулу Si = h*m*P, где h – толщина слоя почвы, m – коэффициент сжимаемости почвы, который определяют в результате компрессионных экспериментов, P – среднестатистическое уплотняющее давление для каждого слоя. Затем полученные величины для каждого слоя Si складывают и получают общее значение осадки.

Более подробный алгоритм расчета по методу послойного суммирования выглядит таким образом (рисунок ):

Строят эпюру (график) P_zp, на которую наносят дополнительные напряжения (уплотняющие давления) на фундамент.
Строят график природных давлений P_ϫz, предварительно разделив чертеж графика на слои, при этом h_i должно быть меньше 0,4b.
Определяют осадку S_i отдельных слоев почвы, складывают эти величины и получают окончательную осадку фундамента по формулам:

Величина m_vi вычисляется в соответствии с данными компрессионных испытаний, а P_zi – по соответствующей эпюре как среднестатистическое дополнительное давление в i-м слое почвы.

Если мы знаем модуль общей деформации каждого слоя почвы E₀_i, то осадку можно рассчитать по формуле S = Σh_i*β/ E₀_i*P_zi, где коэффициент β согласно СНиП равен 0,8.

При использовании этого метода предусмотрена линейная зависимость между деформациями и напряжениями. Слои рассматривают непосредственно под центром фундамента, исходя из графика максимальных уплотняющих давлений. При построении зависимости P_zp не учитывается слоистость напластований, боковые расширения почвы, а напряжения принимаются во внимание только по вертикали. Выбираем уровень глубины, ниже которого деформации грунта по нашему предположению отсутствуют, исходя из соотношения P_zp меньше или равно 0,2P_ϫz (при E₀_i больше 5 МПа). При этой характеристике меньше 5 МПа P_zp меньше или равно 0,1P_ϫz.

Пример расчета свайного поля

Чтобы правильно рассчитать количество необходимых свай для строительства двухэтажного дома размером 6х12 из бруса размером 200х200, необходимо провести следующие расчеты:

Если для строительства необходимо 51,9 м 3 бруса, масса одного кубометра которого составляет 800 кг, получаем общий вес бруса: 51,9*800 = 41520 кг.
Нагрузка, которая приходится от одного этажа строения на фундамент (при расчетной полезной нагрузке, зависящей от количества проживающих в доме людей, составляет по нормативам 150 кг/м 2 ), составляет: 6*12*150 = 10800 кг. В случае двухэтажного дома эту нагрузку увеличивают вдвое и получают 21600 кг.
Примерная снеговая нагрузка (при значении норматива 180 кг/м 2 ) составит 6*12*180 = 12960 кг.
Складываем все массы: 41520 + 21600 + 12960 = 83 680 кг.
Если предельная допустимая нагрузка на сваю составляет 2500 кг, делим 83680 кг на 2500 кг и получаем необходимое количество свай – 34 штуки.

Расчет нагрузки и осадки свайно-винтового фундамента не требует специализированных инженерных знаний и доступен любому владельцу дома, который хочет сэкономить на услугах специализированных проектировочных фирм.

Источник

Расчет свайного фундамента.

1. Тип и вид свайного фундамента и сваи.

Ростверковый тип, вид фундамента – свайный куст. Свайные кусты состоят из групп свай и используются под отдельные опоры (колонны и столбы), передающие значительные нагрузки.

По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи (сваи трения). Мы будем использовать висячие сваи, к таким относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Нагрузка на основание ими передается как за счет сил трения боковой поверхностью свай, так и за счет сопротивления грунта под нижними концами свай.

2. Глубина заложения ростверка. Сопряжение свай с ростверком.

С учетом конструктивных особенностей здания, глубину заложения ростверка выбираем из следующих соображений:

толщина дна стакана: h = 0,45 м;

заделка сваи: 0,1 м;

толщина пола: h_п=0,2 м;

d_р = 0,2+1,1=1,3 м – глубина заложения ростверка от планировочной отметки.

3. Подбор длины сваи и размеров ее поперечного сечения.

При заданных грунтовых условиях и нагрузке на фундамент, а также по конструктивным соображениям в качестве несущего слоя примем слой 6 – глина тугопластичная.

Общая длина сваи определяется по формуле:

L= +Ʃh_i+h₀,

где — глубина заделки головы сваи в ростверк,м;

Ʃh_i — толщина прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя, м;

h₀ – глубина погружения нижнего конца сваи в несущий слой, м.

L = 0,1+(0,2+0,59+3,81+1,1+4,3)+1,9 = 12 м

В качестве расчетной примем монолитную железобетонную сваю С-12-40, длиной 12 м, размером сторон 0,4*0,4 м, длиной острия 0,35 м. Сваи погружаем с помощью дизель-молота.

4. Определим несущую способность сваи.

, где

— коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R – расчетное сопротивление грунта, расположенного под нижним концом сваи;

А – площадь опирания сваи на грунт, м 2 ;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

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

, — коэффициенты условий работы грунтов, расположенных под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта.

Для дальнейшего расчета с целью обеспечения надежности и безопасности работы конструкции принимается уменьшенное значение несущей способности, называемое расчетной несущей способностью или грузоподъемностью сваи. Она рассчитывается по формуле:

, где

– коэффициент надежности.

Для рассчитываемой сваи:

= 1,

z₀ = 13,2 м – глубина погружения нижнего конца сваи, тогда R = 2158 кПа (215,8 тс/м 2 ),

= = 1.

Толщину грунта, прорезаемого сваей, разбиваем на слои, толщиной не более 2 м. Находим расстояния l_i от планировочной отметки до середины каждого рассматриваемого слоя. Зная эти расстояния и вид грунта, находим по приложению расчетное сопротивление f_i для каждого слоя.

Сопротивление f_i в двух слоях пылеватого песка будет составлять:
при l₁ = 1,4 м h₁ = 0,2 м f₁ = 17,4 кПа;

при l₂ = 1,795 м h₂ = 0,59 м f₂ = 19,77 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях суглинка с J_L = 0,73 будет составлять:

при l₃ = 3,045 м h₃ = 1,91 м f₃ = 7,745 кПа;

при l₄ = 4,95 м h₄ = 1,9 м f₄ = 9,365 кПа;

Сопротивление f_i в слое суглинка с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₅ = 6,45 м h₅ = 1,1 м f₅ = 28,338 кПа;

Сопротивление f_i в трех слоях мелкого песка будет составлять:

при l₈ = 10,55 м h₈ = 1,5 м f₈ = 46,55 кПа;

Сопротивление f_i в слое глины с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₉ = 12,25 м h₉ = 1,9 м f₉ = 31,625 кПа.

Вычисляем несущую способность сваи:

= 1*[345,28+1,6*333,14] = 878,304 кН,

5. Определение количества свай.

, где

— расчетная нагрузка на куст кН от веса здании или сооружения,

– коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи. При расчете практическим методом этот коэффициент принимается равным 1,4.

n =

6. Конструирование свайного ростверка.

По конструктивным соображениям принимаем высоту ростверка 1,1 м.

Размеры ростверка в плане (ширина «b» или длина «l») определяются по формуле:

b(l) = a(n_p— 1) + d + 2r, где

a – расстояние между осями свай, м;

n_p – количество свай в ряду по ширине или длине ростверка;

r -расстояние от края ростверка до грани сваи, м.

d принимаем равным 0,35 м.

Вычисляем размеры b и l сваи:

b = l = 1,2*(2-1) + 0,4 + 2*0,2 = 2 м.

7.Определение фактической расчетной нагрузки, передаваемой на сваю.

Согласно действующим нормам, фактическая действующая нагрузка на каждую сваю должна быть меньше расчетного значения:

, где

– расчетная (фактическая) нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

Мы проектируем центрально нагруженный фундамент. Для такого фундамента расчетная (фактическая) нагрузка определяется из условия :

, где

– расчетная нагрузка на свайный куст, кН, от веса надземных конструкций здания или сооружения;

— количество свай в фундаменте;

, — расчетные нагрузки (силы) от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;

, где

— коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов;

— объем ростверка, м 3 ;

= 24 кН/м 3 – удельный вес железобетона.

, где

— средневзвешенное значение удельного веса грунта, кН/м 3 , расположенного выше ростверка;

— объем грунта на ступенях ростверка, м 3 .

= 1,1*2*2 = 4,4 м 3 ;

1,1*4,4*24 = 116,16 кН;

= 3,64*0,2 = 0,728 м 3 ;

= 1,1*0,728*18,8 = 15,06 кН;

N≤ F_p, 622,645 кН ≤ 627,36 кН – условие выполняется.

8.Расчет свайного фундамента по деформациям.

Расчет свайного фундамента по деформациям.

Следующим этапом расчета является проверка прочности грунта основания куста свай в целом как условного массивного фундамента на естественном основании, включающего ростверк, сваи и грунт. Размеры условного фундамента на отметке заложения зависят от угла .

, где

— расчетные значения углов внутреннего трения, для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной .

Для центрально нагруженного свайного фундамента реактивные давления по подошве условного фундамента считаются равномерно распределенными.

= 20,65 град.

= 5,16 град.

Размеры подошвы условного фундамента вычисляются по формулам:

, ,где

l, b— расстояния между наружными гранями крайних свай соответственно по продольным и поперечным осям, м,

— глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м.

Длина подошвы условного фундамента:

1,6+2*12,25*0,09 = 3,805 м.

Ширина подошвы условного фундамента:

= 1,6+2*12,25*0,09 = 3,805 м.

Площадь сечения условного фундамента: A_y = 3,805*3,805 = 14,48 м 2 .

Объем условного свайного фундамента будет равен:

V_y = 14,48*(0,2+1,1+0,2+0,59+3,81+1,1+4,3+1,9+0,35) = 196,204 м 3 ,

а объем грунта в нем составит:

Осредненный удельный вес грунта в свайном фундаменте с учетом взвешивающего действия воды для грунтов ниже уровня грунтовых вод будет равен:

= кН/м 3 .

Расчетная нагрузка от веса грунта в объеме условного свайного фундамента: = 2375,1996 кН.

Расчетная нагрузка от веса свай:

Расчетная нагрузка от веса ростверка:

кН/м 2 = 354,1 кПа.

Расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента определяем по формуле:

Для данного фундамента: γ_С1=1,2, γ_С2=1,1, k=1,1, М_γ = 0,245, М_q = 1,995,

= 13,8 кН/м 3 ,

кН/м 3 ,

b = b_y = 3,805 м, d₁ = d = 13,55 м, С_II = 34,5 кН/м 2 .

Основное требование расчета по второй группе предельных состояний выполняется, т.к. p ≤ R, 354,1 кПа ≤ 810,96 кПа.

1. Тип и вид свайного фундамента и сваи.

2. Глубина заложения ростверка. Сопряжение свай с ростверком.

толщина дна стакана: h = 0,45 м;

заделка сваи: 0,4 м;

толщина пола: h_п=0,2 м;

d_р = 0,2+1,1=1,3 м – глубина заложения ростверка от планировочной отметки.

3. Подбор длины сваи и размеров ее поперечного сечения.

Общая длина сваи определяется по формуле:

L= +Ʃh_i+h₀,

где — глубина заделки головы сваи в ростверк,м;

Ʃh_i — толщина прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя, м;

h₀ – глубина погружения нижнего конца сваи в несущий слой, м.

L = 0,1+(0,2+0,59+3,81+1,1+4,3)+2,9 = 13 м

В качестве расчетной примем монолитную железобетонную сваю С-13-40, длиной 13 м, размером сторон 0,4*0,4 м, длиной острия 0,35 м. Сваи погружаем с помощью дизель-молота.

4. Определим несущую способность сваи.

, где

— коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R – расчетное сопротивление грунта, расположенного под нижним концом сваи;

А – площадь опирания сваи на грунт, м 2 ;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

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

, где

– коэффициент надежности.

Для рассчитываемой сваи:

= 1,

z₀ = 14,2 м – глубина погружения нижнего конца сваи, тогда R = 2223 кПа (222,3 тс/м 2 ),

= = 1.

Сопротивление f_i в двух слоях пылеватого песка будет составлять:
при l₁ = 1,4 м h₁ = 0,2 м f₁ = 17,4 кПа;

при l₂ = 1,795 м h₂ = 0,59 м f₂ = 19,77 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях суглинка с J_L = 0,73 будет составлять:

при l₃ = 3,045 м h₃ = 1,91 м f₃ = 7,745 кПа;

при l₄ = 4,95 м h₄ = 1,9 м f₄ = 9,365 кПа;

Сопротивление f_i в слое суглинка с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₅ = 6,45 м h₅ = 1,1 м f₅ = 28,338 кПа;

Сопротивление f_i в трех слоях мелкого песка будет составлять:

при l₈ = 10,55 м h₈ = 1,5 м f₅ = 46,55 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях глины с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₉ = 12,25 м h₉ = 1,9м f₉ = 31,625 кПа,

при l₁₀ = 14,2 м h₁₀ = 2 м f₁₀ = 32,6 кПа.

Вычисляем несущую способность сваи:

= 993,024 кН,

5. Определение количества свай.

, где

— расчетная нагрузка на куст кН от веса здании или сооружения,

n =

6. Конструирование свайного ростверка.

По конструктивным соображениям принимаем высоту ростверка 1,1 м.

Размеры ростверка в плане (ширина «b» или длина «l») определяются по формуле:

b(l) = a(n_p— 1) + d + 2r, где

a – расстояние между осями свай, м;

n_p – количество свай в ряду по ширине или длине ростверка;

r -расстояние от края ростверка до грани сваи, м.

d принимаем равным 0,4 м.

Вычисляем размеры b и l сваи:

b = 1,2*(3-1) + 0,4 + 2*0,2 = 3,2 м.

l = 1,2*(5-1) + 0,4 + 2*0,2 = 5,6 м.

7.Определение фактической расчетной нагрузки, передаваемой на сваю.

, где

– расчетная (фактическая) нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

, где

– расчетная нагрузка на свайный куст, кН, от веса надземных конструкций здания или сооружения;

— количество свай в фундаменте;

, — расчетные нагрузки (силы) от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;

, где

— коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов;

— объем ростверка, м 3 ;

= 24 кН/м 3 – удельный вес железобетона.

, где

— средневзвешенное значение удельного веса грунта, кН/м 3 , расположенного выше ростверка;

— объем грунта на ступенях ростверка, м 3 .

= 1,1*3,2*5,6 = 19,712 м 3 ;

1,1*19,712*24 = 520,39 кН;

= 17,56*0,2 = 3,51 м 3 ;

= 1,1*3,51*18,8 = 72,59 кН;

N≤ F_p, 705,98 кН ≤ 709,3 кН – условие выполняется.

8.Расчет свайного фундамента по деформациям.

Расчет свайного фундамента по деформациям.

, где

— расчетные значения углов внутреннего трения, для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной .

= 20,04 град.

= 5,01 град.

Размеры подошвы условного фундамента вычисляются по формулам:

, ,где

l, b— расстояния между наружными гранями крайних свай соответственно по продольным и поперечным осям, м,

— глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м.

Длина подошвы условного фундамента:

5,2+2*13,25*0,087 = 7,506 м.

Ширина подошвы условного фундамента:

= 2,8+2*13,25*0,087 = 5,106 м.

Площадь сечения условного фундамента: A_y = 7,506*5,106 = 38,33 м 2 .

Объем условного свайного фундамента будет равен:

V_y = 38,33*(0,2+1,1+0,2+0,59+3,81+1,1+4,3+2,9+0,35) = 557,702 м 3 ,

а объем грунта в нем составит:

= кН/м 3 .

Расчетная нагрузка от веса грунта в объеме условного свайного фундамента: = 7642,1 кН.

Расчетная нагрузка от веса свай:

Расчетная нагрузка от веса ростверка:

кН/м 2 = 342,13 кПа.

Для данного фундамента: γ_С1=1,2, γ_С2=1,1, k=1,1, М_γ = 0,245, М_q = 1,995,

= 14,23 кН/м 3 ,

кН/м 3 ,

b = b_y = 3,2 м, d₁ = d = 14,55 м, С_II = 34,5 кН/м 2 .

Основное требование расчета по второй группе предельных состояний выполняется, т.к. p ≤ R, 342,13 кПа ≤ 853,92 кПа.

Список используемой литературы.

1. Кочергин В.Д., Метелева З.Л., Ведяков И.И. Проектирование фундаментов мелкого заложения зданий и сооружений: Учеб. пособие для практических занятий и курсового проектирования. – Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2005. – 122 с.

2. Кочергин В.Д., Метелева З.Л., Ведяков И.И., Основания и фундаменты. Раздел: Свайные фундаменты: Учеб. пособие для практических занятий и курсового проектирования. – Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2004. – 86 с.

3. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М. : Госстандарт, 1996. – 25 с.

4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. – М. : ГУП ЦПП, 2000. – 48 с.

5. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М. : ФГУП ЦПП, 2004. – 44 с.

6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М. : СТройиздат, 1986. – 45 с.

Источник