Заключается в определением числа свай ф-те< n >, необходимо для восприятия вертикальной нагрузки N от веса здания, ростверка и рациональном размещение свай в плане
Предварительно определяют расчетное сопротивление <Ф> одиночной сваи, погруженной в грунт до расчетной глубины, затем число свай <n>
Определение расчетного сопротивления одиночной сваи-стойки.
Свая –стойка работает на сжатие как стержень, передающий на грунт нагрузку <N> только острием. Трением грунта о боковую поверхность сваи пренебрегают и считают, что свая стойка по длине сжата постоянной нагрузкой N, приходящейся на нее от ростверка. Влияние продольного
изгиба на сваю-стойку, окруженную по всей длине грунтом, также не учитывают и принимают, что свая центрально сжата.
Несущая способность сваи определяется из условий работы материала, из которого она изготовлена, и грунта в который она погружена. Для определения несущей способности свай по грунту существует несколько способов: практический, расчет по формулам и таблицам, динамический и по данным испытания статической нагрузкой.
По несущей способности грунта основания сваи рассчитывают по формуле:
(2) N≤Ф/
g =F. где N-расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, Ф- расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи (иначе несущая способность сваи), g - коэффициент надежности (при определении несущей способности сваи расчетом: по результатом динамичного испытанияg =1.4; при ее определение по результатам полевых испытаний сжатия нагрузкойg =1.25; F- расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.
Несущую способность сваи-стойки по грунту определяется по формуле:
(3) Ф=c *R*A, гдеc - коэффициент условия работы, принимаемый =1;
А-площадь опирания сваи на грунт;
R- расчетное сопротивление сжатого грунта или скальной породы под нижним концом свай, назначаемое для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные породы, глинистые грунты твердой консистенции, равным 20мПа.
Несущая способность висячих свай по грунту определяется двумя составляющими: первая зависит от сопротивления грунта под нижним концом сваи, а вторая от сопротивления грунта по ее боковой поверхности:
(4) Ф=c *(cR*R*A+u∑cfi * fi*li), гдеc -коэффициент условий работы сваи в грунте=1, cR иcfi -коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом сваи и по ее боковой поверхности; R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
А- площадь опирания сваи на грунт, принимаемая по площади поперечного сечения сваи; fi - расчетное сопротивление i-го cлоя грунта основания по боковой поверхности сваи; li- толщина i-го слоя грунта, прорезываемого сваей.
Расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную сваю по материалу определяется по формуле:
(5) N=c (cb*Rb*A+Rcs*As), где c - коэффициент условий работы, принимаемый для свай, изготовляемых в грунте, равным 0,6; для остальных =1, cb - коэффициент условий работы бетона,
Rb- расчетное сопротивление бетона сжатию,
A- площадь поперечного сечения бетона свай,
Rsc- расчетное сопротивление арматуры сжатию,
As- площадь арматуры
Из этих двух значений выбирают наименьшее, принимаемое за несущую способность сваи.
Расчет и проектирование свайных фундаментов осуществляется в такой последовательности:
1.Рассчитывают нагрузки на уровне спланированной отметки земли
2. Назначают глубину заложения подошвы ростверка.
3.Выбирают тип, вид и назначают предварительные размеры свай.
4. Определяют несущую способность свай по грунту и материалу.
5. Рассчитывают требуемое число свай в фундаменте по формуле :
(6) n=N g /Ф, где - коэффициент надежности, равный 1.4;
Ф- наименьшая несущая способность одной сваи.
6.Размещают сваи в плане и устраивают ростверк.
Определение несущей способности сваи.
Пример №1
Определить расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную висячую сваю по грунту. Марка сваи С 4,5-30. длина сваи-L=4.5м, ширина В-0.3м: длина l-0,25м. Грунт основания – песок средней крупности, средней плотности, мощностью слоя 4,5м. Свая забита с помощью дизель-молота до глубины 4м.
Решение
по т.VI.3 приложенияVI определяют значение коэффициента cR =1 иcf =1.
Площадь поперечного сечения сваи А = ВхВ=0,09м2. периметр поперечного сечения сваи и=0,3*4=1,2м. По таблице VI.1 для песка средней плотности, средней крупности и при глубине погружения сваи 4м, находим R=3.2 мПа.
Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности пласт грунта, прорезываемый сваей, делим на слои высотой не более 2м.
По т.VI.2 при средней глубине первого слоя грунта h1=1м для песка средней плотности, средней крупности определяем fi=0.035; находим h2=2м+1м=3м, f2=0,048.
По формуле (4) Ф=c *(cR*R*A+u∑cfi * fi*li) = 1(1,0*3,2*0,09+1,2*1,0(0,035*2+0,048*2))(100)=504000Н= 504кн
Допускаемая расчетная нагрузка на сваю по формуле
(2) N≤Ф/g =504/1,4=360Кн.
Пример №2.
Определить расчетную нагрузку, допускаемую на сваю-стойку С10-40, имеющую ширину в=0.4м, опирающуюся нижним концом на скальный грунт. Свая армирована продольной арматурой из 4¯18А-II бетон В15 d =1.4
Решение:
Площадь поперечного сечения сваи A=0,4*0,4=0,16м2.
Несущая способность сваи стойки по грунту определяется по формуле:
Ф= c *R*A , допустимая расчетная нагрузка на сваю-стойку
N=F=Ф/g =3200/1,4 = 2286кН
c =1; R=20 мПа;
Ф=1*20*1600(100)=3200000Н=3200кН = 3.2Мн
Несущая способность сваи - стойки по материалу.
N=c (cb*Rb*A+Rcs*As),
c=1 cb=1
Rb=8.5мПа
Rsc=280Мпа
As=10,18 см2( по таб.7)
N=1(1*8.5*1600+280*10.18)(100)=1645040Н =1645кН
Из 2-х значений выбираем меньшее:N = 1645кН – допускаемая нагрузка на сваю – стойку.
ЛИТЕРАТУРА
1. Цай Т. П., Бородин М. К. «Строительные конструкции» М: Стройиздат, 1984. Т.1
2. Цай Т. П.. Бородин М. К. «Строительные конструкции» М.: Стройиздат, 1984. Т.2
3. Павлова А. И. «Сборник задач по строительным конструкциям» М.:Инфра-М, 2005.
4. Кувалдин А. Н., Клевцова Г. С. «Примеры расчёта жезобетонных конструкций зданий» М: Стройиздат, 1976.
5. Берлинов М. В., Ягупов Б. А. «Примеры расчёта оснований и фундаментов» М.: Стройиздат, 1986.
6. Гаевой А. Ф., Усик С. А. «Курсовое и дипломное проектирование промышленных и гражданских зданий»
Л.: Стройиздат, 1987.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)