Расчет свайного фундамента

 

Определяем  нагрузки на наружную стену по оси  М – М

Грузовая площадка: , где

 где

n – количество этажей;

S_гр – грузовая площадка;

    

 

5. Расчет свайного фундамента

За грунт  основания свайного фундамента принимаем  твердую глину с I_L<0 (3-й слой). Сваи забивают без выемки грунта на 0,5 м глубже кровли слоя твердой глины.

Считаем длину  сваи: .

Принимаем висячую сваю сплошного квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой продольной арматурой:

Рис. 3. Свая сплошного  квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой продольной арматурой

1 – подъемные петли; 2 – штырь для фиксации места строповки при подъеме на копер

Марка сваи: СНпр 3-30; L=3,0 м; l=0,25 м; l₁=0,6 м; b=0,3 м, масса сваи = 700 кг.

Марка используемого  бетона по прочности на сжатие М300.

Так как мы имеем жилой  дом с несущими стенами, то принимаем  свайные фундаменты с монолитным железобетонным ростверком, устраиваемый с выпуском над уровнем планировочных отметок на 0,1м. Марка бетона для ростверка М300. Габаритные размеры принимаем: ширина ростверка – на 20 см больше ширины сваи, т.е. ширина ростверка 0,5м. Размеры ростверка по высоте принимаем 0,5 м.

.

 

Рис. 4. Схема определения несущей способности сваи

Определяем  несущую способность одной висячей  сваи по формуле:

Где g_с – коэффициент условия работы, для забивных свай g_с = 1;

    g_CR = 1 – коэффициент условия работы грунта под нижним концом сваи определяется по табл. 3 СНиП 2.02.03-85;

R – расчетное сопротивление грунта  под нижним концом сваи, определяется по табл. 1 СНиП 2.02.03-85           

R= 7500 кН/м², кПа;

А – площадь поперечного сечения ствола сваи, А = а² = 0,09 м²;

U_i – периметр поперечного сечения ствола сваи, U_i = 1,2 м²;

g_сfi – коэффициент условия работы грунта по боковой поверхности, для забивных свай принимаемый по табл. 3 СНиП 2.02.03-85 g_сfi = 1;

f_i – удельная сила трения по боковой поверхности сваи в зависимости от расстояния природной отметки рельефа до середины слоя принимается по табл. 2 СНиП 2.02.03-85;

 h_i ≤ 2м.

По таблице определяем: f₁ = 13,5 кПа; f₂ = 21,0 кПа; f₃ = 30,8 кПа;

Допускаемая нагрузка на одну сваю:

Где =1,4 - коэффициент по нагружению.

Определение минимального шага свай из условия их размещения в   ростверке:

b - сторона сваи

Требуемое количество свай по оси Л – Л:        

Определим шаг  свай: a – шаг свай,

;

N_I = 328,22 кН/м;

m₀=1 – количество рядов свай;

Принимаем шаг свай 1,6 м, требуемое количество свай – 15 шт.

Требуемое количество свай по оси М’ – М':        

;

N₂ = 345,51 кН/м;

Принимаем шаг свай 1,5 м, требуемое количество свай – 16 шт.

Требуемое количество свай по оси М – М:        

;

N₅ = 495,95 кН/м ;

Принимаем шаг  свай 1,0 м, требуемое количество свай – 24 шт.

 

6. Проверка  прочности грунта  под нижним концом сваи

Проверка проводится по самому нагруженному сечению М-М.

Свайный фундамент  приводится к эквивалентному по воздействию на грунт фундаменту на естественном основании.

Средневзвешенный  угол внутреннего трения слоев грунта на глубине забивки сваи:

°.

Угол рассеивания  напряжений: °.

Ширина условного  фундамента:

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи:

 

где g_с1 = 1,25 из табл. №3 СНиП 2.02.01-83*

     g_с2 = 1,04 – коэффициенты  условий работы, табл. 3 СНиП 2.02.01-83*;

k=1,1 – коэффициент, принимается из условия, что прочностные характеристики грунта (j и с) приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1 СНиП 2.02.01-83*;

M_g = 0,56; M_q = 3,44; M_C = 6,04;

C_II = 40,6 кПа;

Среднее давление на основание:

Условие выполняется.

 

7. Расчет осадки фундамента по методу послойного суммирования

Осадка определяется по следующей формуле:

 

Е_0i – модуль деформации i – го слоя.

Осадку определяем до тех  пор, пока ,т.е. напряжения от внешней нагрузки не должны превышать 20%  напряжений от собственного веса грунта.

Таблица 7. Осадка свайного фундамента

Наименование  слоя грунта	z, м	h, м	b, м						Е0, МПа	S, мм
Глина	0	0,40	1,10	0,00	1,00	484,36	20,28	4,06	12,75	12,2
	0,4	0,43	1,10	0,70	0,84	406,86	22,31	4,46	12,75	11,0
	0,83	0,37	1,10	1,50	0,49	237,34	24,54	4,91	12,75	5,50
	1,2	0,40	1,10	2,20	0,297	143,85	27,00	5,40	13,80	3,30
	1,6	0,40	1,10	2,90	0,191	92,51	29,70	5,94	13,80	2,10
	2,0	0,40	1,10	3,60	0,131	63,45	32,67	6,53	13,80	1,50
	2,4	0,40	1,10	4,40	0,091	44,08	35,93	7,19	13,80	1,00
Пески крупные	2,8	0,40	1,10	5,10	0,0695	33,66	39,53	7,91	13,80	0,80
	3,2	0,40	1,10	5,80	0,0545	26,40	43,48	8,70	13,80	0,60
	3,6	0,40	1,10	6,50	0,0438	21,21	47,83	9,57	13,80	0,50
	4,0	0,40	1,10	7,30	0,035	16,95	52,61	10,52	13,80	0,40
	4,4	0,40	1,10	8,00	0,029	14,05	57,87	11,57	13,80	0,30
	4,8	0,40	1,10	8,70	0,0245	11,87	63,66	12,73	13,80	0,30
										39,5

Суммарная осадка по оси М-М:

, условие выполняется.         

8. Водопонижение и гидроизоляция фундаментов

От поверхностных  и подземных вод стены защищают путем устройства отмосток, укладки горизонтальной гидроизоляции на уровне не ниже 5 см от поверхности отмостки. В качестве вертикальной гидроизоляции используется 2 слоя рубероида на битумной мастике.

 

 

 

9. Список литературы

1. Далматов Б. И. «Механика грунтов, основания и фундаменты». Москва, Стройиздат 1981г.
2. СНиП 2.01.01-99* «Строительная климатология».
3. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
4. СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
5. СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
6. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Москва, Стройиздат  1985г.
7. ФЕР 81-02-07-2001 «Бетонные и железобетонные конструкции сборные».
8. ФЕР 81-02-06-2001 «Бетонные и железобетонные конструкции монолитные».
9. ФЕР 81-02-01-2001 «Земляные работы».
10. ФЕР 81-02-05-2001 «Свайные работы, опускные колодцы закрепление грунтов».

 

 

 

						КР-09091150-2013-ОиФ	Лист
							18
Изм	Кол.уч	Лист	№док	Подпись	Дата

 

Фак.	Отд.	С-ть	С-ия	Гр.	Курс	КР-09091150-2013-ОиФ
ИС	ДН	270100		8-50-11	4
Изм.	Кол.уч.	Лист	№ док.	Подп.	Дата
Разработал		Пермякова М.С.				Пояснительная записка	Стадия	Лист	Листов
Принял		Пудов И.А.					КР	2	18
							ИжГТУ им. М.Т. Калашникова