Проектирование оснований и фундаментов для промышленных зданий
3.2.2 Определение несущей способности сваи
После определения и подбора длины и сечения сваи рассчитываем предельную несущую способность сваи по формуле:
(3.22)
где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый 1;
- расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице А.3 [3];
- площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;
Ui - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
Rfi - расчётное сопротивление -го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице А.4 [3];
- толщина -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
- коэффициент условия работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта и принимаемые по таблице А.2 [3].
Расчёт будем вести в соответствии с уточнённой схемой на рисунке 3.3
При Z0=9,7 м - под нижнем концом сваи для супеси пластичной с IL=0,8 расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R=954 кПа.
Рисунок 3.3 - к определению несущей способности сваи
Для суглинка твердого:
МПа; м; м
м
Для суглинка твердого:
МПа; м; м, м
Для супеси пластичной:
МПа; м; м
м
Несущая способность свай под колонны будет равна:
Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю, определяется по формуле:
(3.23)
где - коэффициент надежности, принимаемый 1,4.
Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле
(3.24)
- расчётная нагрузка по обрезу ростверка;
Принимаем n = 4 шт.
Рисунок 3.4 - конструирование ростверка
Расчетное расстояние между осями свай находится в пределах: , принимаем минимальный размер - 0,9 м. Тогда размер ростверка будет равен 0,9+2·0,15+2·0,1=1,4 м.
Нагрузку, приходящую на каждую сваю во внецентренно нагруженном фундаменте определяем по формуле:
(3.25)
где = 4·0,452=0,81 м2
(3.26)
Объем ростверка:
Vр = 1,41,40,5 + 0,90,90,9= 1,709м3
Вес ростверка:
Gр = Vр•б = 1,709•24 = 41,02 кН.
Вес грунта на уступах:
Gгр = (Vо - Vр) • 111
кН/м3
Gгр = 19,2·1,035=19,872м3.
тогда:
NI = 740 + 1,2· (41,02+19,872) = 813,07кН
MI = MOI + TOI•hp = 300+23•1,4 = 332,2 кН•м.
Рмах = 387,82кН > 1,2·Рсв = 1,2• 318,58 =382,29кН;
Рmin<0
Условие не выполняется, свайный фундамент запроектирован не правильно. Следовательно, принимаем большую длину сваи l=3,5 м.
При Z0=4,9 м - под нижнем концом сваи для глины полутвёрдой с JL=0,225 расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи R=3965 кПа.
МПа; м; м
м
МПа; м; м
м
МПа; м; м
м
Несущая способность свай под колонны будет равна:
Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю, определяется по формуле:
= 4·0,452=0,81 м2
Объем ростверка:
Vр = 1,41,40,5 + 0,90,90,9= 1,709м3
Вес ростверка:
Gр = Vр•б = 1,709•24 = 41,02 кН.
Вес грунта на уступах:
Gгр = (Vо - Vр) • 111
кН/м3
Gгр = 19,2·1,035=19,872м3.
тогда:
NI = 740 + 1,2· (41,02+19,872) = 813,07кН
MI = MOI + TOI•hp = 300+23•1,4 = 332,2 кН•м.
Рмах = 387,82кН < 1,2·Рсв = 1,2• 388,29 =465,948кН;
Рmin>0
Условие выполняется, свайный фундамент запроектирован правильно.