Контрольная работа: Расчёт ленточного свайного фундамента

Дано:

грунт: глина Ip=23 - , , , ;

свая: , , ;

ростверк: , ;

бетон: ;

нагрузка: .

Для погружения забивной сваи используем дизель-молот. В этом случае коэффициенты условий работы грунта под нижним концом сваи и на её боковой поверхности равны:

Учитывая назначенную по конструктивным соображениям глубину заложения подошвы ростверка от планировочной отметки , рассчитаем глубину погружения нижнего конца сваи по формуле:

Рисунок 1. Расчётная схема висячей забивной призматической сваи

Из Таблицы 1 выберем расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи . Для заданной глубины погружения нижнего конца сваи и пылевато-глинистого грунта с показателем текучести расчетное сопротивление грунта под нижним концом забивной сваи будет равно:

.

Вычислим радиус вписанной окружности основания по формуле:

Рассчитаем длину стороны наружного периметра поперечного сечения сваи по формуле:

Рассчитаем длину периметра поперечного сечения сваи по формуле:

Площадь опирания сваи на грунт равна:

Поскольку основание сложено однородным грунтом, для удобства расчёта разобьем его на слои толщиной по 2 метра, считая от глубины заложения подошвы ростверка . Таким образом, толщины слоёв грунта , соприкасающихся с боковой поверхностью сваи, будут равны:

Расположение средних сечений по длине сваи , считая от подошвы ростверка, будет равно:

Глубины залегания средней части каждого из слоёв рассчитаем по формуле:

Из Таблицы 2 выберем расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности -го слоя забивной сваи. Для средней глубины расположения -го слоя грунта и пылевато-глинистого грунта с показателем текучести расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности -го слоя забивной сваи будет равно: грунт свая фундамент

Расчётную несущую способность грунта основания одиночной забивной висячей сваи рассчитываем по формуле:

Определяем коэффициент надежности . Поскольку несущая способность сваи определена расчетом, то:

Определяем максимально возможную расчетную нагрузку , передаваемую на одиночную висячую забивную сваю:

Результаты расчётов заносим в Таблицу Др2:

Таблица Др2-1. Расчётная несущая способность грунта основания одиночной забивной висячей сваи .

Определяем требуемое количество свай на 1 п.м ленточного свайного фундамента, воспринимающем вертикальную нагрузку по формуле:

Округляем до целого получается 1 свая

Определяем расчётное расстояние между осями свай на 1 п.м. ленточного фундамента по формуле:

В зависимости от расчётного расстояния между осями свай размещаем свай в плане. Поскольку , то выполняются условия:

то сваи в плане размещаются в один ряд () (см. рис.2);

Рисунок 2. Расстановка свай в плане ростверка (размеры на схеме приведены в мм).

Определяем ширину ростверка ленточного свайного фундамента по формуле:

Вес 1 п.м ростверка свайного фундамента определяем по формуле:

Расчетную вертикальную нагрузку , действующую по подошве ростверка, определяем по формуле:

Вертикальную нагрузку , действующую на каждую сваю ленточного свайного фундамента на 1 п.м, определяем по формуле:

Рисунок 3. Расчётная схема висячей забивной призматической сваи (размеры на схеме приведены в мм).

Проверим правильность расчёта ленточного свайного фундамента на действие кратковременных нагрузок (перегрузка 20%) с помощью условия :

- условие не выполняется.

Для обеспечения необходимого запаса несущей способности ленточного свайного фундамента на действие кратковременных нагрузок увеличим длину свай до 11 м и повторим расчёт свайного фундамента (см. рис.3). Результаты расчётов заносим в Таблицу Др2-2.

Таблица Др2-2. Расчётная несущая способность грунта основания одиночной забивной висячей сваи .

Геометрические размеры ростверка, расстановку свай в плане, а также расстояния между осями свай не изменяем.

Проверим правильность расчёта свайного куста на действие кратковременных нагрузок (перегрузка 20%) с помощью условия :

- условие выполняется.

Рассчитывают ширину опорной площади условного свайного фундамента по формуле (см. рис.4):

Рисунок 4. Расчётная схема свайного фундамента (размеры на схеме приведены в мм).

Объём 1 п.м условного свайного фундамента рассчитывают по формуле:

Объём 1 п.м ростверка рассчитывают по формуле:

Объём свай на 1 п.м рассчитывается по формуле:

Вес свай на 1 п.м рассчитывается по формуле:

Объём грунта на 1 п.м в общем объёме условного свайного фундамента рассчитывается по формуле:

Вес грунта на 1 п.м в общем объёме условного свайного фундамента рассчитывается по формуле:

Вертикальная нагрузка на 1 п.м, действующая по низу условного свайного фундамента, рассчитывается по формуле:

Среднее давление на 1 п.м по подошве условного свайного фундамента определяется по формуле:

Из Таблицы 4 выбираем коэффициенты условий работы и для глины с показателем текучести и отношением длины сооружения к его высоте :

Поскольку в качестве прочностных характеристик грунта приняты Ip = 23 , то коэффициент принимаем равным:

Из Таблицы 5 для угла внутреннего трения выбираем коэффициенты :

Ширина подошвы условного свайного фундамента равна:

Поскольку ширина подошвы условного свайного фундамента , коэффициент принимаем равным:

Удельный вес грунта, залегающий выше подошвы условного свайного фундамента, примем равным удельному весу грунта, залегающего ниже подошвы условного свайного фундамента:

Глубина заложения условного свайного фундамента равна:

Поскольку в строящемся здании подвал не предусмотрен, то:

Расчетное сопротивление несущего слоя основания определяем по формуле:

Проверим правильность расчёта свайного фундамента на несущую способность :

Условие выполняется, расчёт ленточного свайного фундамента выполнен правильно.