Материал: 1133

мое по табл. 1 [4]; А – площадь опирания на грунт сваи, м2; и – периметр поперечного сечения сваи, м; fij – расчетное сопротивление i-го

слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 2[4]; hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; сR и сf – коэффициенты условия ра-

боты грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые по табл. 3 [4].

3. «Полезное» расчетное сопротивление сваи определяется по формуле

P1r =Fd / k –gc

где k – коэффициент надежности, принимаемый равным k =1,4 [4]; gc – собственный вес сваи, кН.

Пример решения

Исходные данные: db=1,0 м; hcf = 0,2 м; hр = 0,4 м.

Сечение сваи 300х300 мм, грунтовые условия:

1-й слой – насыпной грунт, мощность слоя Н1= 0,4 м; ИГЭ-2 – супесь пластичная, мощность слоя Н2 = 3,2 м, показатель текучести JL=0,6; ИГЭ-3 – суглинок тугопластичный, JL=0,4, мощность слоя Н3= =4,4 м; ИГЭ-4 – глина твердая, мощность слоя не ограничена, JL<0.

Рис. 5. Схема к определению несущей способности сваи

15

1. Определение длины сваи:

L H1 H2 H3 h 0,05 Hp ,

где Нi – мощности слоев грунтового основания; Нр – высота ростверка, определяется на основании сравнительного расчета с учетом сезонного промерзания грунта и конструктивных особенностей здания; 0,05 м – величина заделки сваи в ростверк при свободном опирании.

Hр db hcf hp 1,0 0,2 0,4 1,6м.

Для сравнения расчетная глубина сезонного промерзания грунта

df kn dfn,

где dfn 2,2м – нормативная глубина сезонного промерзания грунта;

kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения; kh = 0,6 на основании табл.1[2] для зданий с подвалом с температурой 10 0С в помещении, примыкающем к наружным фундаментам.

fij – сопротивление грунта по боковой поверхности сваи, определяет-

ся по табл. 2[4]. Расчет удобно вести в табличной форме (табл. 4).

Таблица 4

Расчет сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

16

Расчетное сопротивление сваи по грунту

расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собственного веса («полезное» расчетное сопротивление сваи):

Р1r Рr gc 895,16-19,68 875,48 кН;

где Lp=L–0,05=8,0–0,05=7,95 – расчетная длина сваи с учетом величины заделки сваи в ростверк; γb = 25 кН/м3 – удельный вес железобетона; f 1,1– коэффициент надежности по нагрузке.

ЗАДАНИЕ 4. Запроектировать ленточный свайный фундамент под стену здания

Требуется: определить глубину заложения ростверка, рассчитать число рядов и расстояния между центрами соседних свай (шаг свай), а также определить ширину ростверка.

Исходные данные. Грунтовое основание принимается по табл. 1. В табл. 3 приведена среднесуточная температура воздуха в подвале, толщина стены, глубина подвала, нормативная глубина сезонного промерзания и погонная нагрузка на обрез фундамента, полезное расчетное сопротивление сваи по грунту Рr1 принимается по результатам решения задания 3, сторона поперечного сечения сваи dc=0,3 м, высота железобетонного ростверка hр = 0,4 м, толщина конструкции пола подвала hcf = 0,2 м. Минимальный шаг свай tmin= 900 мм, величина допускаемых свесов ростверка Cp= 50 мм.

Методика решения

Глубина заложения ростверка определяется исходя из двух условий: с учетом сезонного промерзания грунта и с учетом конструктивных требований.

1. Глубина заложения подошвы ростверка должна приниматься с учетом расчетной глубины сезонного промерзания грунта: Hp df .

2. Глубина заложения ростверка должна учитывать глубину подвала (учет конструктивных требований):

H p db hcf hp ,

где db – глубина подвала; hcf – толщина конструкции пола подвала;

17

hp = 0,4 м – высота железобетонного ростверка (рис. 6).

Рис 6. Схема к определению глубины заложения ростверка

3. Предварительно шаг свай определяют по формуле

где t – шаг свай; Р1– расчетная погонная погрузка по обрезу ростверка; Gp – вес ростверка; Рr1– «полезное» расчетное сопротивление сваи по грунту. Если оказывается, что t tmin , принимается однорядное расположение свай.

Ширина ростверка при однорядном размещении свай bр dc 2Cp ,

где Ср=0,05 м – расстояние от грани сваи до грани ростверка (рис.7); dc – сторона квадратного сечения сваи, м.

Ширину ростверка принимают, как правило, не менее толщины стены. Если t по формуле (4.1) получается меньше tmin, принимается многорядное размещении сваи. В ленточном фундаменте сваи размещаются в шахматном порядке.

4. Определяют число рядов

Весом ростверка Gр задаются предварительно. 5. Находят шаг свай при m 2:

18

6. Вычисляют расстояние b между осями крайних свай:

b (mc 1)tmin2 t2 ,

где t определяют по выражению (4.3).

7. Находят ширину плиты ростверка: bp b dc 2Cp.

8. Общее число свай в фундаменте зависит от его длины Lc, количества рядов mc и шага t.

При однорядном размещении свай находится по формуле

Пример решения

Исходные данные: Pr1 309,032кН; Р0 471,2кН; db=1,05 м – глубина подвала; hp= 0,4 м – высота железобетонного ростверка; bо 0,60 м – ширина фундаментной стены; dfn = 1,8 м – нормативная глубина сезонного промерзания грунта; температура в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, +10оС, dc =0,3 м; kh 0,6 на основании табл.1[2] для зданий с подвалом с температурой в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, 10 оС.

1.Определяем HP с учетом сезонного промерзания грунта:

Hp df ; df 0,6 1,8 1,08м; Hp1 1,08м.

2.Учет конструктивных требований:

Нр 1,05 0,2 0,4 1,65м.

Окончательно принимаем НР 1,65м.

3. Определяем погонный вес фундаментной стены. Ширина фундаментной стены bо 0,6 м;

G c bо db 0,15 b t ,

где bо – ширина фундаментной стены; b= 24 кН/м3 удельный вес бетона; f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке.

19