Вариантное проектирование

    Это условие соблюдается на глубине  м от подошвы фундамента.

    Сравниваем  полученную осадку с предельной величиной: 

   где   величина конечной осадки  фундамента, определяемая расчетом (значение берётся из таблицы 4);

           предельная величина осадки основания фундаментов зданий и сооружений, принимаем по табл. Б1 [3]:  

    Осадки  фундамента не превышают предельных допустимых величин.

   3.2. Проектирование свайных фундаментов

   3.2.1. Определение глубины заложения ростверка

   Глубину заложения ростверка назначаем  из условия промерзания грунтов.

   Определяем  расчетную глубину сезонного  промерзания:               

   где     принимаю по т.5.3., [4].

   Конструктивно принимаем толщину ростверка равной 0,3 м.

       Принимаю ;

   3.2.2. Определение несущей способности свай по грунту

   Определяем  длину сваи:

   глубина заделки сваи в  ростверк, м, ;

     расстояние от  подошвы ростверка до следующего  слоя  грунта, м, ;

     заглубление в  несущий слой, м; ;

   =3,6 м;

   Принимаю  длину сваи 7м.

   Тогда .

   По [1] табл. 22 принимаем сваю С70,30-6, сечением , и длиной 7 м, класс бетона C, продольная арматура S400 диаметром 4Æ12.

   Определяем  несущую способность сваи.

                                         , 

   где  коэффициент условий работы сваи в грунте.

    расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, по табл. 1[5], при глубине  погружения сваи Z=9,65 м для глины полутвёрдой; R=5198,25 кПа;

    площадь опирания сваи на грунт; А=0,3²=0,09 см²;

    наружный периметр поперечного  сечения сваи; U=0,3×4=1,2 м;

    - коэффициенты работы грунта  соответственно по боковой поверхности  и под нижним концом сваи; 

    мощность  слоя грунта;

   Расчёт  сводим в таблицу.

   f_i – расчётное сопротивление по боковой поверхности сваи, по табл. 2[5] определяем в зависимости от величины и характеристики грунтов. Толщу грунта разбиваем на слои толщиной не более 2м. 

   Таблица 5

           

   

   Расчётная допустимая нагрузка на сваю:

   

   где:   коэффициент надёжности для забивных свай.

   Определяем  расчётное усилие на сваю по материалу:       

        

   где:   расчётное сопротивление бетона осевому сжатию. Для C

     площадь поперечного сечения  сваи. А=0,09 м²;

    расчётное сопротивление арматуры на сжатие, ;

     Для 

    площадь поперечного сечения  сжатой арматуры.      

    m – коэффициент условий работы  сечения, m=1,0

   j - коэффициент продольного изгиба ствола, равный 1,0

   

   Принимаем для расчёта меньшее значение несущей способности 

               

   3.2.3. Определение количества свай в фундаменте

   Количество свай:            

   где                     

   Принимаю 

   3.2.4. Конструирование ростверка

   Для ленточных фундаментов находим:            

   При принимаем двухрядное расположение свай в ростверке:

   Расстояние  между сваями . Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи принимаем 10 см.

   3.2.5. Определение фактической нагрузки на сваю

   

   где:    

    - вес ростверка.

   

   

   

             , недогрузка составляет 5,47%, что допустимо (допустимо: перегрузка – 5%  и недогрузка 10%), следовательно сваи подобраны правильно.

   3.2.6. Проверка прочности основания куста свай

    Для оценки общей устойчивости свайного фундамента и определения его  стабилизированной осадки необходимо определить вертикальные напряжения в  грунте в плоскости, проходящей через  острия свай. При этом свайный фундамент  рассматривается как условный массивный  фундамент, в состав которого входят ростверк, сваи, грунт межсвайного пространства и некоторый объем грунта, примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента.

    Нижняя  граница условного массива определяется пересечением плоскости, проходящей через  нижние концы свай, и плоскости, ограниченной углом :

    

    _{Определим размеры условного  фундамента:}

    

    

Давление  по подошве условного фундамента от расчетных нагрузок не должно превышать  расчетного давления на грунт:

                                                                                             (3.27)

    где заданная нагрузка на фундамент,

      

    

   

    _{Вычисляем расчетное сопротивление  для условного  фундамента по формуле (3.5):}

                     

   где: – коэффициенты условий работы (принимаем по табл. В.1 [1]:  ; .

      коэффициенты, принимаемые по  табл. В.2 [4] (так как то );

      коэффициент, учитывающий  ширину фундамента, так как  , то ;

      осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определяется на глубине .

    

      осреднённое расчётное значение  удельного веса грунтов, залегающих  выше подошвы фундамента:

                                                             

    

      приведённая глубина заложения  фундамента, определяемая по формуле (3.6):

     м  

      глубина подвала, принимаем м;

      расчётное значение удельного  сцепления грунта, залегающего под  подошвой фундамента.

    

    Таким образом:

_{Получаем:}

    

    _{Условие выполняется.}

   3.2.7. Определение осадки фундамента методом эквивалентного слоя

    Расчёт  осадки фундамента происходит из условия (3.8):

                                                                                                                         

    где величина конечной осадки отдельного фундамента, определяемая расчётом;

     предельная величина осадки фундаментов  зданий и сооружений, принимаемая  по табл. Д.4 [4] (для данного здания ).

                                                                                                                  (3.30)

    где: мощность эквивалентного слоя, м;

      средний коэффициент относительной  сжимаемости;

    Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта в характерных горизонтальных сечениях.

    На подошве 1-го слоя (песок пылеватый):

    

    На  отметке уровня грунтовых вод (WL):

    

    На  подошве 2-го слоя (песок пылеватый):

      

    Перед подошвой 3-го слоя (водоупор):

      

    На  подошве 3-го слоя (супесь пластичная):

    

    На  конце сваи (глина полутвердая):

    

    На  подошве 4-го слоя (глина полутвердая):

    

    На  расстоянии от конца свай :

    

    Определяем  дополнительное вертикальное напряжение:

    

    Определяем  мощность эквивалентного слоя грунта:

                                                                                                                             (3.31)