Курсовая работа: Технико-экономическое обоснование выбора фундамента мелкого заложения
3.1.1 Назначение длины и поперечного сечения свай
В курсовой работе принят вариант свайного фундамента на забивных призматических сваях, для таких свай рекомендуется применять забивные железобетонные сваи сплошного квадратного сечения (сеч. 30x30, 35x35, 40x40 см), выбираем сваи сечением 40x40 см (см. приложение Б, таблица Б.1).
Длина сваи определяется положением подошвы ростверка и кровли прочного грунта, в который целесообразно заделывать сваю. Длину принимаем равной 7 м.
3.1.2 Определение несущей способности сваи
Так как действуют не небольшие горизонтальные нагрузки, и принят низкий ростверк, сваи размещаем вертикально.
Расчет свай по первому предельному состоянию заключается в определении несущей способности свай (допускаемая нагрузка на сваю) по грунту, так как свая висячая (Е=20 МПа<50 МПа).
Несущая способность висячей забивной и вдавливаемой сваи всех видов определяется по формуле
Fd=γc (γc RA + u∑γcfi fi ∙hi ),
где γc ; γcR γcfi = 1 — соответственно коэффициенты условий работы сваи в грунте, работы грунта под острием сваи и по боковой поверхности для забивных призматических свай [5, таблица 3]; R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по таблице [5, таблица 1]; A -площадь опирания сваи на грунт, м2 ; и - наружный периметр поперечного сечения сваи, м; fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице [5, таблица 2]; hi -толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
В формуле суммировать сопротивления грунта следует по всем слоям грунта, пройденным сваей, при этом пласты грунтов под подошвой ростверка следует делить на однородные слои с hi < 2 м.
u=1,4 м
R = 7356 кПа
Fd=1∙[1∙7356∙0,16+1,4∙1∙(7∙1+7 ∙1+7,13∙1,2+7,42∙1,2+7,54 ∙1,2+61∙2 + +0∙0,7)] = 1228,6 кН
3.1.3 Определение расчетной нагрузки на сваю
Количество свай в фундаменте определяется по формуле
n = ηN1/Fdрасч
где N1- расчётная нагрузка, передаваемая на свайный фундамент, определяемая в общем случае по формуле
N1 = 1,2 (Р0 +Рп +Рр+Рг) +1,13Ртр,
где Рр — вес ростверка, МН; Fdрасч — расчётное сопротивление одиночной сваи, МН; η - коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от действующего момента, равный 1,2.
N1 = 1,2∙(373,5 + 1350) + 1,13∙6075= 8932,95 кН
Расчётное сопротивление одиночной сваи, определяемое как наименьшее из двух
Fd расч = min(Fdm, Fd)/γn
где γn=1,4 — коэффициент надежности.
Fdрасч = 1228,6/1,4 = 877,6 кН
n = 1,2∙8932,95/877,6 = 12,2
Так как в определении N1 не был учтен вес ростверка и грунта на его уступах, принимаем n= 21
3.1.4 Определение размеров ростверка
В курсовой работе принимаем вертикальные сваи, размещая их равномерно в рядовом порядке. Расстояние от края подошвы ростверка до наружного края сваи r = 0,3 м (г > 0,25 м), а между осями свай а = 1,2м (3d <а<(5...6) d - для висячих свай), где d = 0,35 м- размер поперечного сечения сваи. После размещения свай в плане окончательно определяют длину и ширину ростверка.
3.2 Расчет деформации основания свайного фундамента