Определение несущей способности сваи
Несущая способность сваи складывается из сопротивления грунта под острием и сил трения грунта по боковой поверхности. Следовательно, острие располагаем в более прочном грунте, длина сваи берется исходя из инженерно-геологических условий.
Выбираем вид висячей сваи. Принимаем забивную сваю С 7-30, ее размеры принимаются по ГОСТ 19804.I-79*:
длина L = 7 м;
поперечное сечение 400х400мм;
длина острия – 250 мм.
Глубина погружения сваи: 0,85+6,885+0,25 = 7,985 м
Определяем ее несущую способность Fd по формуле СниП 2.02.03-85. Для забивных и набивных свай формулы имеют одинаковый вид:
,
где gс=1-коэффицент условий работы сваи в грунте;
2,47 МПа - расчетное сопротивление грунтов под сваей, кПа (принимается по таблице 1 СниП 2.02.03.-85 );
А=0,16 площадь опирания сваи, м²;
-периметр сваи;
gсf = 1; gcR = 1- коэффициенты условий работы грунта соответственно на боковой поверхности и под нижним концом сваи (таблица 3 СниП 2.02.03.-85);
fi- расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи (таблица 2 СниП2.02.03.-85);
hi - толщина i-го слоя грунта, м.
Рисунок 9 - Схема для определения несущей способности одиночной сваи по грунту.
Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю:
Назначаем шаг свай равный 3b = 1,2 м.
Определим требуемое количество свай:
, где
а – шаг свай;
d – глубина заложения ростверка;
γcR – усредненный удельный вес бетона и грунта
Принимаем 3 сваи, 2 из которых устанавливаем в направлении действия момента.
Вычисляем вес ростверка:
.
Расчетное значение веса ростверка по первой группе предельных состояний
, где
Mxy, Myx – моменты от расчетных нагрузок относительно главных центральных осей ростверков;
x, y – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м;
n – количество свай;
, условие выполняется,
Следовательно фундамент запроектирован правильно.
Определим усредненный угол внутреннего трения основания, прорезанного сваями:
Ширина условного фундамента:
Длина условного фундамента:
Вес сваи в фундаменте с учетом того, что вес сваи равен 0,028 МН:
Удельный вес грунта в объеме АБВГ:
Давление по подошве условного фундамента:
Среднее давление под подошвой условного фундамента:
.
Для песка мелкого средней плотности, на который опирается условный фундамент, находим:
φII = 31,6; gс1 = 1,4; gс2 = 1,2; к =1,1; Кz =1; Мg =1,34; Мq = 6,34; Мc = 8,55.
Удельный вес грунтов, залегающих в высших слоях условного фундамента:
Приведенная глубина заложения подошвы условного фундамента от отметки пола первого этажа:
, где
160,05 – отметка чистого пола;
152,5 – отметка уровня грунтовых вод;
0,6 – величина погружения сваи в грунтовые воды
Поверим выполнение основных условий расчета по 2-ой группе предельных состояний:
условие выполняется,
Следовательно фундамент запроектирован правильно.