Проектирование “стены в грунте” и свайного куста

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2  Нагрузка на покрытие 
 

 

₁-коэффициент сочетаний(коэффициент снижения временных нагрузок в зависимости от количества этажей), определяется по формуле:

_n1=_А1-0.4)/=0.4+(0.69-0.4)/=0.45 

_А1= 

_А1=

Нагрузка  на сваю

Нагрузка на сваю считается от суммы нагрузок: от   перекрытий, покрытия, от  собственного веса колонны и от собственного веса ростверка.

Определение усилий в колонне

Грузовая площадь  колонны  А

Продольная сила N, действующая на колонну, определяется по формуле 

, где п - количество этажей. В нашем случае п=33;A- грузовая площадь;

 , – соотв. постоянная и временная нагрузки на 1м² перекрытия по табл.

Согласно табл. 
 

- постоянная нагрузка на 1 м² покрытия.

- - полная снеговая нагрузка на 1 м² покрытия;

- собственный вес ригеля с учетом длиной

3,66 кН/м - погонная нагрузка от собственного веса ригеля

- собственный вес колонны технического этажа;

- коэффициент сочетаний (коэффициент снижения временных нагрузок в зависимости от количества этажей), определяемый по формуле

 
 
 

Считаем, что  собственный вес ростверка составляет 7% от нагрузки, действующей в колонне 

=10773+754=11527 кН 
 
 
 

Проектирование  свайного куста

       Длина свай назначается исходя  из инженерно-геологических условий.  Нижний конец свай  должен погружаться  в грунт с достаточно высоким  расчётным сопротивление  на глубину не менее 1…1,5 м. В твёрдые глинистые грунты, плотные гравелистые, крупные и средней крупности пески допускается заглубление на 0,5 м. Выбираем буронабивные  сваи длинной l=16 м,  круглого сечения d=80 см  и d=60 см, у которых нижний конец забивается в тугопластичную  глину.  Но переводим круглые сваи в квадратные со стороной  0,9 d

0,9 м

0,9

Заделку сваи в  ростверк, так как нагрузка центрально приложенная, принимаем минимальной, равной 0,1 м. Количество свай в ростверке 5.

Определение несущей способности  одиночной сваи по грунту и расчётной нагрузки на одну сваю.

Несущая способность  по грунту одиночной забивной висячей сваи определяется по формуле: 

Где  - коэффициент условий работы сваи в грунте;

  коэффициенты условий  работы соответственно  под нижним концом  сваи и на боковой  поверхности сваи, принимаемой по  таблице 3 (СНиП 2.02.03-85);

-площадь поперечного  сечения сваи  , 

-наружний периметр поперечного сечения сваи  

  По таблицам  «Расчётные сопротивления грунта  под нижним концом забивных  свай » определяем расчетное  сопротивление под нижним концом  сваи R и расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи  слоев грунта, через которые проходит свая.

  толщина слоя грунта, соприкасающегося  с боковой поверхностью  сваи.

Расчетное сопротивление  R под нижним концом сваи для тугопластичной глины при глубине погружения нижнего конца сваи от природного рельефа

Z=25.600 м составляет R=5248 кПа.

Сопротивление грунта  по боковой поверхности:

в суглинке с   на глубине расположения середины слоя от отметки природного рельефа

  ……………………………………………………..

в торфе на глубине  расположения середины слоя

……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ……………………………………………………..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ………………………………………………    …..

В тугопластичной глине с    на глубине расположения середины слоя

  ……      …………………………………    …..

Используя найденные  значения R и , вычисляем несущую способность сваи по грунту : 
 
 

Расчетная нагрузка, допускаемая  на сваю по грунту, составит: 
 

Где

В данном случае , так как определена расчетом с использованием табличных значений R и .

Проверка обеспечения  несущей способности: 

2295

Следовательно, несущая способность обеспечена.

 
 
 
 

Расчет  на продавливание  ростверка колонной

 
 
 
 
 

      где

       - коэффициент условий  работы, принимаемый  равным 1, поскольку  наклонная трещина  при продавливании  появляется на  нейтральной оси  ростверка, где  отсутствует продольная  арматура, расположенная  у подошвы ростверка,  и, следовательно,  отсутствует и  её влияние на  прочность.

        из условия:

        где

       - расчетная продавливающая  сила, равная сумме  реакций всех свай, расположенных за  пределами нижнего  основания пирамиды  продавливания, определяемая  из условия: 

      При этом реакции свай подсчитываются только от продольной силы N, действующей в сечении колонны у верхней горизонтальной грани ростверка.

       - число свай, расположенных  за пределами нижнего  основания пирамиды  продавливания

        – расчетное сопротивление  бетона растяжению  для ж/б конструкций  с учетом коэффициента  условий работы  бетона 

       - расстояние от  грани колонны  с размером  до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания

       - расстояние от  грани колонны  с размером  до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания 

        м  

Окончательно  принимаем = 
 
 
 
 
 

Расчет  на продавливание  ростверка угловой  сваей: 

Расчет ростверков на продавливание угловой сваей  производится из условия: 

       - расчетная нагрузка  на угловую сваю  с учетом моментов  в двух направлениях, включая влияние  местной нагрузки (например, от стенового заполнения)

       - рабочая высота  сечения на проверяемом  участке, равная  расстоянию от  верха свай до  верхней горизонтальной  грани плиты ростверка  или его нижней  ступени

        – полусумма оснований i-ой боковой грани фигуры продавливания высотой , образующейся при продавливании плиты-ростверка угловой сваей

       - коэффициент, определяемый  по формуле: 

      здесь k – коэффициент, учитывающий снижение несущей способности плиты ростверка в угловой зоне.

      В преобразованном виде формула  будет иметь вид: 

       - расстояния от  внутренних граней  угловых свай до  наружных граней  плиты ростверка

       - расстояния от  внутренних граней  угловых свай до  ближайших граней  подколонника ростверка  или до ближайших  граней ступени  при ступенчатом  ростверке.

      Высота  плиты ростверка от верха головки  свай: 

      Определяем  величины ,: