Расчет свайного фундамента начинается с определения глубины заложения подошвы ростверка.
Затем определяется длина сваи lс, назначаемая из условий выбора инженерно-геологического элемента по глубине грунтового массива с наиболее приемлемым условным расчетным сопротивлением R0 под острием сваи.
Величина анкеровки (laнк) сваи в опорном слое грунта принимается:
– не менее 0,5 м в крупнообломочных грунтах, гравелистых, крупных и средней крупности песках, глинистых грунтах с показателем текучести IL≤0,1;
– не менее 1 м в остальных грунтах.
Оголовок сваи при свободном сопряжении с ростверком должен быть заделан в ростверк на глубину lзад =5…10см.
Тогда имеем длину сваи:
lс= laнк +h1+ h2+ h3+ hn +lзад, (2.8.18)
где h1, h2, h3, hn – мощности инженерно-геологических элементов на расстоянии от острия сваи до заделки сваи в ростверк (до подошвы ростверка).
По величине lс из каталога принимается марка сваи (прил. 7 настоящего пособия).
Определяется несущая способность призматической висящей сваи по глубине основания практическим методом:
, (2.8.19)
где gc – коэффициент условий работы сваи в грунте, gc = 1,0; gcR и gcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижней и боковой поверхностями сваи, при погружение молотом gcR = 1,0, gcf = 1,0; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимается по табл. 1 [11], табл. 7.1 [16] или табл. 6.1 прил. 6 настоящего учебного пособия; Aсв – площадь поперечного сечения сваи; u – наружный периметр поперечного сечения сваи; hi – мощность i-ого однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается не более 2 м); n – количество слоев прорезаемых сваей; fi – расчётное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, принимается согласно табл. 2 [11]; табл.7.2 [16] или табл.6.2 прил.6 настоящего учебного пособия.
Далее рассчитывается допустимая нагрузка ND на сваю:
, (2.8.20)
где gm – коэффициент надёжности по нагрузке, gm = 1,4.
Исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваи, расположенные в кусте, определяем требуемое количество свай в фундаменте по формуле
,
где k1 – коэффициент, для трапецеидальных эпюр k1 = 1,0 ¸ 1,2;
0,1N1 – вес ростверка и грунта на его обрезах.
После определения количества свай производится размещение их в плане, конструирование ростверка выполняем конструктивно, руководствуясь следующими требованиями:
- равнодействующая от постоянных нагрузок должна проходить как можно ближе к центру тяжести условной подошвы свайного фундамента;
- минимальное расстояние в плане между осями свай должно быть не менее 3d, где d – диаметр круглой или размер стороны поперечного сечения квадратной сваи;
- расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда свай принимается равным размеру поперечного сечения сваи.
- с целью использования унифицированной опалубки, габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте – 0,15 м.
Пример расчета
Исходные данные:
Многоэтажное здание каркасного типа, с железобетонными колоннами квадратного сечения с размерами сторон bc =0,3м и hc = 0,3м.
ИГЭ-1 – так как IL=0,27, то суглинок тугопластичный: h1= 2,15м,
γ1= 17,5кН/м3, е=0,71, φ=-180, с=17кПа.
ИГЭ-2 – песок средней крупности: h2= 3,0м, γ2= 19,5 кН/м3, γs2= 26,5 кН/м3, е=0,71.
ИГЭ-3 – так как IL=0,20, то глина полутвердая: h3= 1,5м, γ3= 20,5кН/м3.
dW=2,0м.
Нагрузка на обрез фундамента - NII =800кН, MII.=60кН·м,
Решение
1. Принимаем кустовой отдельно стоящий тип фундамента.
2. Величину заделки сваи в ростверк принимаем lзад =5см.
3. Высота плитной части ростверка свайного фундамента по конструктивным соображениям определяется по формуле
hp = lзад + 0,25 = 0,05 + 0,25 = 0,3 м.
Высоту плитной части ростверка принимаем кратно 0,15 м, т.е. hp = 0,3 м.
Высота ростверка Hр= hp+ hcf=0,3+0,45=0,75м,
где hcf – глубина стакана (из предыдущей задачи).
Высоту ростверка округляем кратно 0,3м в большую сторону и принимаем Hр = 0,9м.
Определяем глубину заложения ростверка по конструктивным требованиям (рис.2.8.3):
d = Hр + hц = 0,9 + 0,15 = 1,05 м,
hц – высота цоколя, hц = 0,15 м.
4. За опорный слой принимаем ИГЭ-3 – глина полутвердая, IL=0,20. В этот слой минимальная глубина погружения сваи должна быть не менее 1 м. Тогда предварительная длина сваи должна составлять (рис. 2.8.3):
lс= laнк +h1/2+ h2+ lзад = 1,0 +1,1+3,0+0,05=5,15м.
где h1/2 – расстояние от подошвы свайного ростверка до подошвы первого слоя грунта; h2 – мощность второго слоя грунта (ИГЭ-2).
5. Для заданных грунтовых условий строительной площадки назначаем готовую забивную железобетонную сваю марки С5,5-30 длиной призматической части Lсв = 5,5 м, с размером стороны квадратного поперечного сечения b = 0,3 м. Расчетная глубина заложения одиночной висячей сваи принимаем равной:
d + h1/2 + h2 + h3/1= 1,05 + 1,1 + 3,0 + 1,35= 6,5 м,
где h3/1 – глубина погружения сваи в несущий слой грунта, h3/1 = 1,35.
Принимаем, что свая погружается с помощью забивки дизель-молотом.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 409.
