Определяем минимальную энергию удара Э:
;где: a - коэффициент равный 25 Дж/кН;
Р=325,04кН – расчетная допускаемая нагрузка на сваю;
По табл. 8.29-8.322 /8/ подбираем молот, энергия удара которого соответствует расчетной минимальной.
Имеем – трубчатый дизель-молот С-995 со следующими характеристиками:
- масса ударной части – 1250 кг;
- высота подскока ударной части – 2800…2000 мм;
- энергия удара – 19,00 кДж;
- число ударов в минуту – не менее 44;
- масса молота с кошкой – 2600 кг.
Далее производим проверку пригодности принятого молота по условию:
где: Gh – полный вес молота, Н;
Gb – вес сваи, наголовника и подбабка, Н;
km – коэффициент принимаемый по табл. 8.33 /8/ и km=6;
Эр – расчетная энергия удара, Дж;
где: G'h - вес ударной части молота, кН;
hm – фактическая высота падения ударной части молота, м.
Имеем:
Для контроля несущей способности свайных фундаментов и окончательной оценки применимости выбранного молота определяем отказ свай:
где: Sa – остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота;
h - коэффициент принимаемый по табл. 10 СНиП /13/ в зависимости от материала сваи h=1500 кН/м2;
А – площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи, м2 А=0,3×0,3=0,09м2;
Ed – расчетная энергия удара молота Еd=31,5 кДж;
Fd – несущая способность сваи Fd=455,05 кН;
М – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия, равный 1;
m1 – вес молота, кН;
m2 – вес сваи и наголовника, кН;
m3 – вес подбабка, m3=1 кН.
e – коэффициент восстановления удара при забивке ж/б свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянными вкладышами e2=0,2.
3.3Проектирование фундаментов на искусственном основании
3.3.1 Принимаем, в качестве искусственного основания песчаную подушку.
Глубину заложения фундамента подбираем с учетом климатических условий (глубина промерзания
) и конструктивных особенностей фундамента (Принимаем фундаментную плиту высотой 0,3м и три фундаментных блока высотой 0,6м. Причем фундамент выступает над планировочной отметкой на высоту 1,2м.). Исходя из выше изложенных условий принимаем глубину заложения фундамента на расстоянии 3м от планировочной отметки.В качестве материала подушки принимаем песок крупный со следующими характеристиками:
Степень влажности:
следовательно, основанием является песок крупный, средней плотности маловлажный.
Определим нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта песчаной подушки:
по. т. 10 /2/:
кПа; по. т. 8 /2/: Е=35 МПа, по. т. 12 /2/: кПа.Рис.8. К определению глубины заложения фундамента на искусственном основании.
3.3.2 Определяем ориентировочные размеры фундамента
- Определяем площадь фундамента
где:
кН/м3 – среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах.- Определяем ширину фундамента:
;- Расчетное сопротивление грунта под фундаментом:
;где:
- коэффициент условий работы грунтового основания табл. 43 /8/; -коэффициент условий работ здания во взаимодействии с основанием, зависящий от вида грунта и отношения: .k=1,1 – коэффициент надежности по п. 2.174 /8/;
-коэффициенты, зависящие от , табл.16/2/;kz=1; при b<10м (b=1,44м - ширина подошвы фундамента)
- расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента. - расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента:d1 – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
;где: hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
– расчетное значение удельного веса материала пола подвала, ; – толщина конструкции пола подвала, м. .db=2м – глубина подвала;
- Ширина фундамента при R1= 968,5 кПа
Вычисленное значение R2 отличается от предыдущего значения на 0,3%<5%, поэтому полученную ширину округляем до большего стандартного размера фундаментной плиты.
Выбираем плиту ФЛ.6.12-2, шириной 0,60м, высотой 0,3м. Поскольку высота плиты 0,3м, то отметка подошвы фундамента не изменится.
- Фактическое давление под подошвой фундамента:
кПа .Т.к. расчетная ширина фундамента не совпадает с шириной плиты 0,6м не требуется расчет на прерывистость.
3.3.3 Расчет размеров песчаной подушки
В курсовом проекте в качестве искусственных оснований рекомендуется принимать:
а) песчаные подушки – если основание сложено сильносжимаемыми связными (с показателем текучести JL>0.5) грунтами и насыпными грунтами;
б) поверхностное уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками – если основание сложено рыхлыми песчаными и насыпными (песчаными) грунтами;
в) глубинное уплотнение грунтов песчаными сваями – если основание сложено водонасыщенными рыхлыми мелкими и пылеватыми песками.
Т.к. в нашем случае первый слой суглинок текучепластичный с показателем текучести JL>0.5, то первый слой заменяем песчаной подушкой полностью (см.рис.8). Толщина грунтовой подушки для замены грунта назначаем
3.3.4 Определение сечения арматуры подошвы фундамента
Рис.9. К определению сечения арматуры.
Принимаем арматуру Æ8 S400(As=5,03см2) с шагом 100мм. Распределительную арматуру принимаем Æ5 S400 с шагом 150мм.
3.3.5 Проверка прочности подстилающего слоя грунта
Прочность подстилающего слоя грунта проверяем на глубине 3,70м ниже планировочной отметки.
.Для определения
на глубине z = 2,50м, находим: .Тогда