9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

  1,4

 

Расчет  осадки свайного фундамента

  Осадку  ленточных с двухрядным расположением  свай и расстоянием между сваями (3 - 4 d) определяется по формуле:

 

  n · (1- n²)

  S = ¾¾¾¾¾ · d₀, где:

  p · E

 

  n - полная нагрузка на ленточный  свайный фундамент (кН/м) с учетом  веса условного фундамента в  виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху- поверхностью  планировки, с боков - вертикальными  плоскостями, проходящими по наружным  граням крайних рядов свай, снизу  - плоскостью, проходящей через нижние  концы свай.

  E, n - модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона грунта в пределах снимаемой толщи.

  d₀ - коэффициент, определяемый по номограмме СНиП 2.02.03 - 85.

  Полная  нагрузка n складывается из расчетной  нагрузки, действующей в уровне планировочной  отметки, и собственного веса условного  ленточного фундамента.

  F_II’ = 609,6319 - 0,73 · 1,1 · 2,4 = 607,704 кН/м, тогда полная нагрузка n равна:

  n = F_II’ + b · d · g, где:

 

  b - ширина фундамента, равна 1,4 м

  d - глубина заложения фундамента  от уровня планировочной отметки,  равна 10м

  g - среднее значение удельного веса свайного массива, g = 20кН/м³

 

  n = 607,704 + 1,4 · 10 · 20 = 887,704 кН/м

 

  Для определения коэффициента d₀ (определяется по номограмме) необходимо знать глубину снимаемой толщи H_C, которая в свою очередь, зависит от значения дополнительных напряжений, развивающихся в массиве грунта под фундаментом.

  Дополнительные  напряжения определяются по формуле:

 

  n

  s_ZР = ¾¾¾ · a_n, где:

  p · h

 

  n - полная нагрузка на ленточный  свайный фундамент, кН/м

  h - глубина погружения свай, м

  a_n - безразмерный коэффициент, зависит от приведенной ширины b’ = b/h, b = 1,4 h = 6,7; b’ = 0,208 »0,21.

 

  Природные напряжения в уровне подошвы условного  фундамента будет равно:

  s_zdyg = 10,26 · 2,6 + 10,66 · 0,8 + 10 · 3,3 + 8,63 · 3,3 = 102,5

 

  Для дальнейшего расчета осадки необходимо знать удельный вес грунта твердых  частиц

 

  g_S = gr_S, где

 

  g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с²

  r_S - плотность грунта твердых частиц.

  g_S1 = 26,36 g_S2 = 26,55 g_S3 = 26,068 g_S4 = 26,85 g_S5 = 26,26

 

  g_S · g_w

  g_SB = ¾¾¾¾ , где

  1+e

 

  g_S - удельный вес твердых частиц

  g_w - удельный вес воды

  e - коэффициент пористости

  g_Sb1 = 10,03 g_Sb2 = 10,74 g_Sb3 = 10,26 g_Sb4 = 10,66 g_Sb5 = 9,95

 

  _n

  s_zg = å g_i^II · h_i s_gz1

  ⁱ⁼¹

 

  s_gz1 = s_zdyg + g₁ · h₁ = 102,51 + 10 · 0,31 = 105,6 кПа

  s_zg2 = s_zg1 + g₂ · h₂ = 105,6 + 10 · 0,38 = 109,4 кПа

  s_zg3 = s_zg1 + g₃ · h₃ = 109,4 + 10 · 0,766= 117,1 кПа и так далее...

  Аналогично  рассчитываются другие значения и сводятся в табл. 2.

  Таблица 2 

 

  Ориентировочно, глубину снимаемой толщи H_C можно определить из условия:

  s_zp £ 0,2 · s_zg.

 

  Анализ  табл. 2 показывает, что это условие  выполняется примерно на относительной  глубине z/h = 2,5. Тогда H_C= 2,5 · 6,7 = 16,75 м

  Z- глубина от подошвы фундамента, м

 

  Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при H_C/h = 2,5 м и b = 0,21 находим d₀ = 2,55. Осадка фундамента будет равна:

 

  n · (1- n²) 887,7 · (1 - 0,3²)

  S = ¾¾¾¾¾ · d₀ = ¾¾¾¾¾¾¾ · 2,55 = 0,03 м = 3,0 см.

  p · E 3,14 · 21700

 

  Средняя осадка для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами  не должна превышать 10 см. Следовательно, условия

  S £ S_U выполняется S = 3,0 см £ S_U = 10 см.

Подбор  молота для погружения свай

  От  правильности выбора дизель - молота зависит  успешное погружение свай в проектное  положение. В первом приближении  дизель - молот можно подобрать  по отношению веса его ударной  части к весу сваи, которое должно быть для штанговых дизель - молотов 1,25 при грунтах средней плотности.

  Минимальная энергия удара, необходимая для  погружения свай определяется по формуле:

 

  E = 1,75 · a · F_V, где:

 

  а - коэффициент, равный 25 Дж/кН,

  F_V - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН.

  E = 1,75 · 25 · 609,6319 = 26671,3956 Дж

  Пользуясь техническими характеристиками дизель - молотов подбирают такой молот, энергия удара которого соответствует  минимальной. Возьмем трубчатый  дизель - молот Ф - 859 с энергией удара 27 кДж. Полный вес молота G_h = 36500 Н, вес ударной части G_b = 18000 Н, вес сваи С7 - 30 равен 16000 Н. Вес наголовника принимаем равным 2000 Н. расчетная энергия удара дизель - молота Ф - 859:

 

  Е_Р = 0,4 · G_h’ · h_m, где:

 

  G_h’ - вес ударной части молота

  h_m - высота падения ударной части молота, h_m = 2 м.

 

  Е_Р = 0,4 · 2 · 18000 = 14400 Дж.

 

  Проверим  пригодность принятого молота по условию:

 

  G_h + G_b

  ¾¾¾¾ £ K_M, где:

  E_P

 

  G_h - полный вес молота

  G_b - вес сваи и наголовника

  K_M - коэффициент, принимаемый при использовании ж/б свай равным 6.

 

  (36500 + 16000 + 2000)

  Е_Р = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 3,78 < G

  14400

  Условие соблюдаются, значит принятый трубчатый  дизель - молот С - 859 обеспечивает погружение сваи С7 -30.

Определение проектного отказа свай

  Проектный отказ необходим для контроля несущей способности свай в процессе производства работ. Если фактический  отказ при испытании свай динамической нагрузкой окажется больше проектного, то несущая способность сваи может  оказаться необеспеченной. Формула  для определения проектного отказа имеет вид:

 

  h · A · E_P m₁ + Î² · (m₂ + m₃)