Расчет свай и свайных фундаментов

Расчет свай и свайных фундаментов осуществляется в соответствии со СНиП II-A.10—71 по предельным состояниям. Расчет несущей способности, прочности и первичному предельному состоянию:

  • - основание свай и оболочек;
  • - горизонтальные нагрузки в сочетании с откосами;
  • - конструкция сваи и ростверков.

    По вторичному предельному состоянию деформации, осадки и перемещения основания конструкции.

    По третьему предельному состоянию, образование и расширению трещин свай и оболочек в соответствии с документацией СНиП II-B.1—62.

    Забивные сваи дополнительно рассчитываются на усилия возникающие при транспортировке, изготовлении и установке. Несущая способность определяется как наименьшее значение при расчете сопротивления грунта и материала сваи.

    Расчет свайного фундамента

    Пример правильного расчета свайного фундамента.

    Выбор типа свайного фундамента

    В данным курсовом проекте выбран буро-набивной свайный фундамент, т.к. здесь имеют место большие сосредоточенные нагрузки (расчётная нагрузка на уровне спланированной отметки земли равна NР = 1,09 МН, нормативная нагрузка N=0,96 МН), сложные геологические условия (в массиве имеются текучие грунты). Для повышения несущей способности сваи в её нижней части устраиваются уширенная пята. Отношение диаметра пяты D= 1,4 м к диаметру ствола d= 0,4 м удовлетворяет условию 2 ?D/d? 3,5.


    Определение глубины заложения ростверка

    Глубина заложения подошвы свайного ростверка определена из конструктивных соображений 1,1 м.

    Выбор предварительных размеров свай и оценка условий её работы в грунтовом массиве

    Величина расчётной нагрузки составляет NР = 1,09 МН, нормативной нагрузки N=0,96 МН, сваю лучше всего опереть на грунт №2 (глина полутвёрдая, непросадочный) и исходя из этих условий длинна сваи будет равна l= 3,4 м.

    Определение несущей способности свай.

    Определить несущую способность буронабивной сваи с уширенной пятой, длиной сваи 3,4 м, диаметр ствола 0,4 м, диаметр уширения 1,4 м.

    Несущая способность буронабивной сваи с уширением по грунту определяется:

    где, gc— коэффициент условий работы сваи; gc = 1;

    gcR ? коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; gcR = 1

    R ? расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по указаниям п. 4.7. Для пылевато-глинистых грунтов, при h= 2,0 м, JL= 0,167. R= 700 кПа.

    A— площадь опирания на грунт сваи, принимаемая равной: при D= 1,6 м, А=1,54 м2.

    u— периметр поперечного сечения ствола сваи, при d= 0,4 м, и= 2.51 м.

    gcf— коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табл. 5; при буронабивных с уширением, бетонируемые жесткими бетонными смесями, укладываемыми с помощью глубинной вибрации (сухим способом) gcf= 0,7.

    fi— расчетное сопротивление i-гo слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 2; у слоя №1 - средняя глубина расположения слоя грунта равна 1,4 м. JL=0,5. f1 =16 кПа, у слоя №2 - средняя глубина расположения слоя грунта равна 1,7 м. JL=0,167. f2 =39 кПа,

    hi— толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, h1= 1,4 м. h2= 1,7 м.

    Тогда, несущая способность сваи будет равна:

    Fd = 1*[1*700*1.54+ 2.51*(0,7*1,4*16+0,7*1,7*39)] = 1233.85 кН.

    Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю, определяется по формуле: N= Fd/gк=1233.85/1,4=880.71 кН.

    Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане ростверка.

    Ориентировочно количество свай к кусте определяется по формуле:

    n= gк*N/Fd ,

    где: gк- коэф-т надёжности и равен 1,4.

    N- расчётная нагрузка, передаваемая на фундамент.

    Fd– несущая способность сваи.

    Расстояние в свету между стволами буронабивных свай должно быть не менее 1 м, расстояние в свету между уширениями при устройстве их в твёрдых и полутвёрдых пылевато-глинистых грунтах – 0,5 м.

    Расстояние от края ростверка до внешней стороны вертикально нагруженной сваи при свободной заделки её в ростверк принимается не менее 5 см. По конструкции высота ростверка должна быть равна h0 + 0,25. но не менее 0,3 м (h0- величина заделки сваи).

    Запроектировать ростверк под колонну:

    Несущая способность сваи диаметром 0,4 м. длинной 3,4 м, Fd =1233.85 кН, высота ростверка 0,6 м. Расчётная нагрузка на фундамент: NР = 1,09МН, МР = 105 кН*м.

    Число свай в ростверке п= (1,4*1090)/1233.85= 1,237 ? 2сваи

    Размеры ростверка: расстояние между осями свай 1,9 м, свес ростверка 5 см.

    Суммарная нагрузка Nd =1090+(3,14*0,4*0,4/4)*21*1,4 + 2*2*0,6*21*1,4 = 1164.3 кН. Расчётная нагрузка на сваю определяется по формуле:

    N= Nd/n ± MX*y/?yi2 ± MY*x/?xi2

    По материалам сайта: http://prosvai.com