4.2 Определение несущей способности сваи.
Несущая способность сваи по материалу
в курсовом проекте принимается в зависимости от поперечного сечения. Для принятого поперечного сечения сваи .Несущую способность сваи по грунту определяем, используя табличные данные согласно п. 4.2. /3/.
,где
коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый 1,0; расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа; площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи оболочки нетто; наружный периметр поперечного сечения сваи, м; расчётное сопротивление того слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа; толщина того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения на расчётные сопротивления грунта. ; ; ; ; ; ; ; ; - .Расчетная нагрузка на сваю:
Рсв=Fd/
=1183.74/1.4=845.52кН коэффициент надежности, принимаемый по /3/.4.3 Определение количества свай в ростверке, конструирование ростверка
Количество свай в ростверке отдельно стоящего фундамента под колонны определяется по формуле:
,где
расчётная нагрузка на уровне подошвы ростверка, допускается принять без учёта веса фундамента, ростверка и грунта на их уступах, т.е. .Принимаем 4 сваи.
Конструирование ростверка с 4 сваями производим в соответствии с конструктивными требованиями /6/.
Рисунок 3.2. Схема конструирования ростверка.
4.4 Проверка несущей способности наиболее загруженной сваи
При внецентренном приложении нагрузки
выполняется проверка несущей способности наиболее загруженной сваи в направлении действия момента. Максимальное усилие, передаваемое на сваи, определяется по формуле: ,где
расстояние от главных осей ростверка до оси каждой сваи; расстояние от главных осей ростверка до оси сваи, для которой определяется усилие. ,где
вес ростверка, фундамента и грунта на его уступах, определяемый с коэффициентом надёжности по нагрузке .Объем ростверка:
VP=1.4*1.4*0.5+0.93=1.709 м3
Вес ростверка:
GP= VP*γб=1.709*24=41,02 кН.
Вес грунта на уступах:
Vгр. = V0- VP =2,744-1709=1.035 м3
V0=1.4*1.4*1.4=2,744
Gгр. = Vгр.* γгр.
γгр. =
кН/м3Gгр. =1,035*19,3=19,97 кН
Pmax=244.24+147.08=391.29 кН < Рсв=845.52 кН
Pmin=244.24-147.08=97.16 кН < Рсв=845.52 кН
Таким образом, максимальная нагрузка на сваю не превышает её несущей способности. Следовательно, ростверк сконструирован правильно.
4.5 Проверка прочности основания куста свай
Осадка – деформация, происходящая в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры.
Расчёт свайного фундамента по деформациям основания производится так же, как и для фундамента на естественном основании с использованием метода послойного суммирования согласно /2/.
Целью расчёта оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которой гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.
4.5.1 Определение размеров условного фундамента
Осредненное значение угла внутреннего трения:
Рисунок 3.5. Определение размеров условного фундамента.
Размеры условного фундамента в плане:
; .где
- длина и ширина подошвы условного фундамента; расчётная длинна сваи. ;Sусл.=10,67*10,67=113,84м2
Vгр. = Vусл. - Vр. - Vсв. =113,84*9,9-1,709-3,564=1121,74 м3
4.5.2 Проверка давления под подошвой условного фундамента.
Полная нагрузка на основание условного фундамента:
,где
расчётная нагрузка по II группе предельных состояний на уровне обреза фундамента; - вес конструкции фундамента и ростверка; - вес свай; - вес грунта в объёме условного фундамента. ; ; .Выполняем проверку давления под подошвой условного фундамента:
Определим расчётное сопротивление основания:
Несущим слоем для рассматриваемого фундамента является песок гравелистый, плотный, характеризуемый углом внутреннего трения
.По таблице 4/2/ находим:
Коэффициенты условий работы
и принимаем по таблице 3/2/.Коэффициент
/2/.Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, будет: