Конструирование свайного фундамента
Определить допускаемую нагрузку на сваю: , где
- коэффициент надёжности.
Определить число свай в кусте или в ленте на 1 метр длины:
Если фундамент столбчатый, то число свай в кусте:
Если фундамент ленточный, то шаг свай в ленте:
Если получилось, что , то следует принять 2-рядное расположение свай, тогда . В любом случае расстояние между осями забивных свай следует принимать не менее .
Если количество рядов в свайном фундаменте 2 и более определяется расстояние между осями свайных рядов:
Конструирование свайного ростверка.
Ширина свайного ростверка: .
Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи при свободном её закреплении в ростверк принимается при размещении свай:
однорядном – не менее ,
двух- и трёхрядном – .
Высота свайного ростверка принимается – 0,3…0,5 м.
Высота ростверка назначается согласно расчёту на продавливание в соответствии с требованиями норм проектирования железобетонных конструкций:
.
Определить расчетную нагрузку на сваю:
Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле
Nd, кН — расчетная сжимающая сила в плоскости подошвы свайного ростверка.
Для ленточного фундамента:
- вес ростверка
- вес грунта на обрезах ростверка.
Для столбчатого фундамента:
- вес ростверка и грунта на его обрезах.
- объём ростверка,
Mx, My, кНм — расчетные изгибающие моменты, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;
n — число свай в фундаменте;
xi, yi — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;
х, у — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.
5. Расчёт сваи по материалу:
Рекомендуется принимать при выполнении дипломного проекта сваю квадратного в плане поперечного сечения: класс бетона В 15, класс арматуры А400.
Несущая способность железобетонных свай определяется по формуле прочности для сжатых железобетонных элементов со случайным эксцентриситетом:
, кН, где , так как грунт препятствует продольному изгибу.
Площадь сечения рабочей арматуры:
Если , то площадь рабочей арматуры принимаем по минимальному коэффициенту армирования: , тогда , где Аb=bxh, м2- площадь сваи.
Назначить по сортаменту 4 стержня рабочей арматуры, поперечная арматура принимается из условия свариваемости.
6.Статический расчёт сваи.
Определяем расстояние до петли:
, где - длина сваи, м
Нагрузка от собственного веса сваи:
, где - коэффициент динамичности;
- коэффициент надёжности по нагрузке;Gсв- собственный вес сваи, кН
Определяем опорные реакции:
Определяем моменты:
Рабочая высота сечения:
, где = 20 мм – толщина защитного слоя.
Максимальный изгибающий момент воспринимается двумя стержнями продольной арматуры:
2 ÆA400,
Определяем коэффициент А0 по формуле:
Определяем площадь сечения арматуры в растянутой зоне:
Условие выполняется, следовательно, арматуры достаточно.
7. Расчёт сваи на монтажные усилия.
, где n = 2 – количество петель.
Определяем площадь сечения арматурной петли:
, где - расчётное сопротивление для арматуры класса A240.
Принимаем 2 ÆA240 с
3.6.1.Пример расчёта свайного фундамента
1. Исходные данные:
-- нагрузки от веса вышележащих конструкций: qнпокр = 0,84кН/м, qнч. пер=5,27кН/м,
qнперекр=4,85кН/м, qнперекр 1эт= 4,85кН/м, Gнст=41,04кН –нормативный вес стены; Gнфб=12кН- нормативный вес фундаментных блоков;
- глубина заложения подошвы ростверка: d=1,2м
- грунт № 1: песок пылеватый - слабый грунт
- грунт № 2: супесь пластичная -
- грунт № 3: суглиноктугопластичный- прочный грунт
-бетон: В15, Арматура А400
Определяем грузовую площадь свайного фундамента.