стержня (рис. 4.12). Aтр = |
AIV-IV |
2,02 |
|
2 |
|
|||
|
sw |
|
= |
|
=0,505 см |
, что соответствует 10 |
||
sw |
|
n |
|
|
4 |
|
|
|
(Asw = 0,785 см2). Здесь |
n |
|
|
|
стержней, n = 4 шт. Схема |
|||
– |
количество |
|||||||
армирования подколонника арматурной сеткой С-2 представлена на рис.
4.13.
Рис. 4.13. Схема армирования
Рис. 4.12. Арматурная сетка С-2 |
подколонника арматурной сеткой С-2 |
|
5.РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
5.1.Общие положения
1.Глубина заложения подошвы ростверка свайного фундамента принимается такой же, как в случае фундамента мелкого заложения в сечении I-I (А-7), т.е. d = 3,65 м (см. п.4.3).
2.Принимаем, что ростверк свайного фундамента выполняется из
монолитного железобетона кл. В20 . Толщину защитного слоя бетона свайного фундамента принимаем as = 40 мм. Принимаем кустовой отдельно стоящий тип свайного фундамента.
3. Вследствие того, что верхний слой грунта (ИГЭ-1), в котором располагается ростверк свайного фундамента, является просадочным, и сжимаемая нагрузка приложена с эксцентриситетом, принимаем сопряжение свай с ростверком жестким, т.е. не менее чем на 0,3 м свая должна заделываться в ростверк. Тогда высота плитной части ростверка свайного фундамента по конструктивным соображениям определяется по формуле:
hp = hmin + 0,25 = 0,3 + 0,25 = 0,55 м,
где hmin – минимальная глубина заделки сваи в ростверк , hmin = 0,3 м. Высоту ростверка принимаем кратно 0,15 м, т.е. hp = 0,6 м. Причем глубину
Примечания: Железобетонные ростверки свайных фундаментов для всех зданий и сооружений проектируются из тяжелого бетона класса не ниже: для сборных ростверков – В15; для монолитных ростверков – В12,5.
Минимальная высота заделки сваи в ростверк равна hз = 5 см.
заделки неразбитой части сваи в ростверк принимаем равной 0,1 м.
4. За опорный слой принимаем ИГЭ-3 – песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный, R0 = 400 кПа и E0 = 30 кПа. В этот слой минимальная глубина погружения сваи должна быть не менее 0,5 м. Тогда предварительная длина сваи должна составлять (рис. 5.1):
hз + h2/1 + h2 + hmin = 0,3 + 0,35 + 2,0 + 0,5 = 3,15 м,
где hз – глубина (высота) заделки сваи в ростверк свайного фундамента; h2/1 – расстояние от подошвы свайного ростверка до подошвы первого слоя грунта; h2 – мощность второго слоя грунта (ИГЭ-2); hmin – минимальная глубина погружения сваи в несущий слой грунта (ИГЭ-3).
5. По прил. 10 настоящего учебного пособия определяем вид и тип сваи, а так же её размеры – длину и поперечное сечение . Для заданных грунтовых условий строительной площадки назначаем готовую забивную железобетонную сваю марки С 4-30 длиной призматической части Lсв = 4,0 м, с размером стороны квадратного поперечного сечения b = 0,3 м, длиной острия lо = 0,25 м. Расчетная глубина заложения одиночной висячей сваи принимаем равной
d + h2/1 + h2 + lо + h3/1 = 3,65 + 0,35 + 2,0 + 0,25 + 1,1= 7,35 м,
где h3/1 – глубина погружения сваи в несущий слой грунта, h3/1 = 1,1. Принимаем, что свая погружается с помощью забивки дизель-молотом .
5.2. Определение несущей способности одиночной висячей сваи
Определение несущей способности одиночной висячей сваи производится в следующей последовательности.
1. Для выбранного типа и размера сваи по формуле (8) п.4.2 [2] определяем расчётную несущую способность одиночной висячей сваи Fd:
Fd =γc γcR AсвR + uγcf i∑n fihi ,
=1
где γc – коэффициент условий работы сваи в грунте, γc = 1,0; γcR и γcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижней и боковой поверхностью сваи, зависят от способа погружения, принимаются по табл. 3 [2], табл. 10.1 [9] или прил. 6, табл. 6.1 настоящего учебного
пособия, γcR = 1,0, γcf = 1,0; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимается по табл. 1 [2], табл. 10.2 [9] или прил. 6, табл. 6.2 настоящего учебного пособия, для песка средней крупности и средней плотности R = 3735,0 кПа; Aсв – площадь поперечного сечения сваи,
Примечания: Длина сваи назначается в зависимости от глубины заложения подошвы ростверка и положения несущего слоя. Обычно заглубление сваи в несущий слой составляет не менее 1 м, кроме твердых глинистых грунтов, гравелистых, крупных
исредней крупности песков, в которых оно должно приниматься не менее 0,5 м.
Способ погружения сваи в грунт выбирается студентом самостоятельно.
Aсв = 0,32 = 0,09 м2; u – наружный периметр поперечного сечения сваи, u = 1,2 м; hi – мощность i-ого однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается не более 2 м); n – количество слоев прорезаемых сваей, n = 3 шт; fi – расчётное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, принимается согласно табл. 2 [2]; табл.10.3 [9] или прил.6, табл.6.3 настоящего учебного пособия, при средней глубине расположения:
для 1-го слоя грунта z1 = 3,825 м – f1 = 52,125 кПа; для 2-го слоя при z2 = 5,0 м – f2 = 56,0 кПа;
для 3-го слоя при z3 = 6,55 м – f3 = 59,1 кПа. Тогда
Fd = 1,0 (1,0 0,09 3735,0 + 1,2 1,0 (52,125 0,35 + 56,0 2,0 + 59,1 1,1)) =
=570,45 кН.
2.Определяем расчётную нагрузку, допускаемую на сваю ND:
ND = |
Fd |
= |
570,45 |
=407,47 кН, |
|
γk |
|
1,4 |
|
где γm – коэффициент надёжности по нагрузке, γm = 1,4.
3. Исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваи, расположенные в кусте, определяем требуемое количество свай в фундаменте по формуле:
n ≥ |
(N1 + 0,1N1) k1 = |
(960,0 + 0,1 960,0) 1,2 |
=3,11 шт, |
|
ND |
407,47 |
|
где k1 – коэффициент, для трапецеидальных эпюр k1 = 1,0 ÷ 1,2, принимаем k1 = 1,2; 0,1N1 – вес ростверка и грунта на его обрезах.
С учетом наличия изгибающего момента окончательно принимаем n = 4
шт.
Рис. 5.1. К расчету несущей способности одиночной висячей сваи
5.3. Конструирование ростверка
Размещение свай в плане и конструирование ростверка выполняем конструктивно, руководствуясь следующими требованиями (рис. 5.2):
–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 (3 ÷ 6)d, где d – диаметр круглой или размер стороны поперечного сечения квадратной сваи, принимаем 5d = 5 0,3 = 1,5 м;
–расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда свай принимаем равным размеру поперечного сечения сваи, т.е. 0,15 м.
–с целью использования унифицированной опалубки, габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте – 0,15 м.
Конструирование ростверка свайного фундамента - см. рис. 5.2.
Рис. 5.2. Конструирование ростверка свайного фундамента