2. Определение несущей способности сваи

а) по грунту

Нижние концы свай упираются не в cкальные, а рыхлые осадочные породы (см. с. 17 задание), поэтому сваи – висячие.

Несущую способность висящих свай F_d определяем в соответствии со СНиП [2] (cм. с. 14 [6])

F_d = γ_с (γ_сR ·R·А +uΣγ_сf · f_i · h_i)

Применим забивные сваи, тогда

γ_с , γ_сR , γ_сf - коэффициенты надёжности могут быть равными 1.

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи (см.с. 37[6]).

f_i– расчётное сопротивление грунта вследствие трения по боковой поверхности сваи (см. с.38[6]).

А, u – площадь поперечного сечения сваи и его периметр.

А = d² ; u u = 4d

А = 0,3 × 0,3 = 0,09м²

u = 4 · 0,3 = 1,2 м.

Величины R и f_i следует принимать по таблицам с.37, 38 [6] для грунтов на определённой глубине.

Удобно разбить длину сваи на отрезки ℓ_i 2м, как показано на схеме и там показать величины R и f_i , которые потом подставить в расчётную формулу для подсчёта F_d

Схема к определению расчетной несущей способности одиночной висячей сваи.

Величина R для грунта 2^го слоя на уровне нижних концов свай.

Величины f_i на уровне середины отрезков h_i для грунтов на соответствующих глубинах z_i

h1,м	h2, м	h3, м	h4, м	h5,м
2	2	2	2	1

Z1,м	Z2,м	Z3, м	Z4, м	Z5, м
2,5	4,5	6,5	8,5	9,5

f1,кПа	f2 кПа	f3 кПа	f4 кПа	f5 кПа
31	42	46	44,2	45,6

F_d = 2533·0,09 + 1,2 (2·31 + 2·42+2·46+2·44,2+1·45,6) = 674,37 кН

3. Проверка несущей способности фундамента (по грунту).

а) Определение расчётных равнодействующих воздействий.

N_I = F_v + γ_n F_vр + γ_nF_vс

γ_n= 1,1 – коэффициент надёжности для собственного веса конструкции

N_I = 810+ 1,1 ×17,6+1,1×77,76=971,656 кН

Момент в уровне подошвы ростверка

М_I = γ_nМ_II+ γ_nFh_II·h_р

М = 1,2 ×10+1,2× 8 × 1,1 =22,56 кН м.

б) Несущая способность фундамента

Необходимо выполнение условий

N_I (см.с.21 [6]) , где n = 4 – количество свай,

γ_h =1,4 - коэффициент надёжности

971.656кН = 1002 кН

в) несущая способность максимально–нагруженной сваи:

Максимальные усилия в сваях (в угловых)

max N_I = + + _{(см.с.22[6])}

max N_I = =276,247кН

Необходимо выполнение условия max N_I

276,247кН . = 168,59 кН

Несущая способность фундамента по грунту обеспечивается

4. Определение размеров и объёма условного массивного свайного фундамента.

Контуры условного массивного свайного фундамента, определяемые в соответствии с рекомендациями с.24, 25[6] , на рис. 4 (abcd)

a_ус=а_к+2 · ℓ_с ·

а_ус=0,8+2·9·tg(32/4)

=3,07м

b_ус=а_ус=3,07м

=4·0,2=0,8

H_ус = ℓ_с + h_р + 0,2 м

=9+0,6+0,2=9,8м

Площадь подошвы А_ус =а_ус

А_ус=3,07²=9,45м²

Объём грунта в условном массивном свайном фундаменте

V_гр=Н_ус · А_ус-V_р-V_с

V_гр=9,8·9,45-0,72- 3,24=88,65м³

Рис.4 Схема к определению очертания

Условного массивного фундамента.