3.6 Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане ростверка

Ориентировочно количество свай в кусте определяется по формуле (10.36) [12]:

где N₀=499,22 кН – нагрузка на фундамент

Расстояние в свету между стволами буронабивных свай должно быть не менее 1 м. Принимаем расстояние между осями свайa=1.0 м. Тогда количество свай

n = 1,4*499,22/425 = 1,64

Учитывая, что фундамент является центренно-нагруженным, примем количество свай в фундаменте n=2.

Вычислим вес ростверка:

N_pII=0.025*0,8*2,0*1,0=0,04 МН=40 кН

Расчетное значение веса ростверка по первой группе предельных состояний: N_pI=40*1,1=44 кН

Усилие, приходящееся на каждую сваю определяется по формуле (3) [11]:

,

где N_d — расчетная сжимающая сила, кН (тc);

M_x, M_y — расчетные изгибающие моменты, кНм (тcм), относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте;

x_i, y_i — 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.

N = (499,22+44)/2 = 271,61 кН < N = 303,57 кН

Условие по нагрузкам выполняется.

3.7 Расчет фундамента по деформациям

Осредненный угол внутреннего трения основания по формуле (29) [11]:

_II,mt =

где _II,i — расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i;

h — глубина погружения свай в грунт.

_II,mt=

Ширина условного фундамента:

l_y=a+d+ h·tg(_II,mt)/4=1.0+0.6+2*6,5·tg(20⁰)/4=2,74 м

b_y=d+ h·tg(_II,mt)/4=0.6+2*6,5·tg(20⁰)/4=1,74 м

Вес сваи N_св=2*25*6,9* (3.14*0.6²/4)=97,5 кН

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:

N_g=(2.74*1,74-2,0*1,0)*0.4*19,6+1.6*2.74*1,74*19.6+3.2*2.74*1,74*19.8+ +2*2.74*1,74*20= 664 кН

Краевые напряжения под подошвой центрально нагруженного условного фундамента определяют по формуле (5.10) [12]:

Средние напряжения под подошвой условного фундамента

Рср = (499,22+97,5+664+44)/2,74*1,74 = 274 кПа

Расчётное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента определяется по формуле (4.10) [12]:

где и - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл.4.4[12]: =1,2 и=1,1

k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1.

- безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл.4.5[12]: М_γ=0,51 ; Мq=3,06 и Мс=5,66.

- коэффициент, принимаемый равным 1,

b - ширина подошвы фундамента, 1,74 м.

=(4,9*2,0+18,71*5,9+10,54*6,0)/(15,9+6,0+4,9)=12,7 кН/м³- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

=(19,6*3,0+19,8*3,2+20*2)/(3+3,2+2,0)=19,8 кН/м³ - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы;

_- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, =40 кПа.

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, d₁=7,35 м.

- глубина подвала. Т.к. подвал отсутствует, то=0

R=1,2*1,1/1*(0,51*12,6*12,7+3,06*7,35*19,8+5,66*40) = 994,4 кПа

Проверим выполнение основных условий расчета по второй группе предельного состояния: Р_ср=274 кПа < R=994,4 кПа.

Условия выполняются, следовательно, фундамент запроектирован правильно.