Расчет сваи по несущей способности

Расчет производится по первой группе предельных состояний.

 

Слой № 2

Z₂=1,0+1,6\2=1,8 м;

Определим величину f для данного слоя, с учетом величин указанных в таблице 10. 3.

Z₂=1,85 метров, находится в промежутке между h₁=1метр и h₂=2 метра.

Грунтом второго слоя является глина полутвердая с коэффициентом текучести I_L=0,22, что также находится в промежутке между I_L1=0,2 I_L2=0,3.

 

 

Таблица 5 - Интерполяция f для второго слоя

 

	Коэффициент текучести IL
h, м	0,2	0,22	0,3
1,85	40,7	38,2	28,7

 

 

Методом двойной интерполяции находим величину f₂ при Z₂=1,85 метров и I_L=0,22.

Итого, получаем f₂=38,2 кПа.

 

Слой № 3

Так как третий слой имеет мощность более 2 метров, тогда стоит разделить его на 2 подслоя толщей 1,6 м каждый.

Тогда:

Z_3.1=1,0+1,7+1,6 \2=3,5 м;

Определим величину f для данного слоя, с учетом величин указанных в таблице 10. 3.

Z_3.1=3,5 метра, находится в промежутке между h₁=3 метра и h₂=4 метров.

Грунтом 3 слоя является супесь пластичная с коэффициентом текучести I_L=0,67, что также находится в промежутке между I_L1=0,6 I_L2=0,7.

Таблица 6 - Интерполяция f для первого подслоя, третьего слоя

 

	Коэффициент текучести IL
h, м	0,6	0,67	0,7
3,5		10,45	8,5

 

Методом двойной интерполяции находим величину f_3.1 при Z_3.1=3,5 метра и I_L=0,67. Итого, получаем f_3.1=10,45 кПа.

Рассмотрим 2 подслой:

Z_3.2=1,0+1,7+1.6+1,6 \2=5,1 м;

Определим величину f для данного слоя, с учетом величин указанных в таблице 10. 3.

Z_3.1=5,1 метра, находится в промежутке между h₁=5 метра и h₂=6 метров.

Грунтом 3 слоя является супесь пластичная с коэффициентом текучести I_L=0,67, что также находится в промежутке между I_L1=0,6 I_L2=0,7.

Таблица 7 - Интерполяция f для второго подслоя третьего слоя

 

	Коэффициент текучести IL
h, м	0,6	0,67	0,7
5,1	17,1	12,03

 

Методом двойной интерполяции находим величину f_3.1 при Z_3.2= 5,1 метра и I_L=0,67. Итого, получаем f_3.2= 12,03 кПа.

 

Слой № 4

Так как четвертый слой имеет мощность более 2 метров, тогда стоит разделить его на 2 подслоя толщей 1,6 и 1,5 м.

Рассмотрим первый подслой четвертого слоя:

Z_4.1=1,0+1,7+3,2+1,6/2 = 6,7 м;

Определим величину f для данного слоя, с учетом величин указанных в таблице 10. 3.

Z₄ = 6,7 метра, что находится в промежутке между h₁=6 метров и h₂=8 метра.

 

Грунтом является песок мелкий средней плотности насыщенный водой.

 

Таблица 8 - Интерполяция f для первого подслоя,четвертого слоя

h, м	Песок мелкий
6,7	42,7

 

 

Методом двойной интерполяции находим величину f_4.1 при Z_4.1=6,7 метров. Итого, получаем f_4.1=42,7 кПа

Рассмотрим второй подслой четвертого слоя:

Z_4.2=1,0+1,7+3,2+1,6+1,5/2 = 8,25 м;

Определим величину f для данного слоя, с учетом величин указанных в таблице 10. 3.

Z_4.2 = 8,25 метра, что находится в промежутке между h₁=8 метров и h₂ = 10 метра.

 

Грунтом является песок мелкий средней плотности насыщенный водой.

 

Таблица 9 - Интерполяция f для второго подслой, четвертого слоя

h, м	Песок мелкий
8,25	44,25

 

 

Методом двойной интерполяции находим величину f_4.2 при Z_4.2= 8,25 метров. Итого, получаем f_4.1=44,25 кПа

 

Определим расчетное сопротивление грунта (R) под нижним концом сваи:

Грунт, на который опирается нижний конец сваи – песок мелкий, средней плотности насыщенный водой. Z= 9,65-0,65 = 9 метров. Величина Z=9 метров, находится в промежутке Z = 7 метров и Z = 10 метров. Тогда, согласно таблице 10.2 пособия, получим:

Таблица 8 - Интерполяция расчетного сопротивления под нижним концом сваи

 

h, м	Песок мелкий
Z=9	3900

R=3900 кПа.

 

Определим расчетную несущую способность грунта основания одиночной сваи:

;

Где F_d - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

γ_k- коэффициент надежности, которые принимается равным 1,4, так как несущая способность сваи определена расчетом;

γ_с- коэффициент условия работы сваи в грунте, принимаемый единице;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемыое по таблице 10.2

А – площадь опирания сваи на грунт, принимаемая по площади поперечного сечения сваи;

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, принимаемой по таблице 10.3 пособия.

h_i- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи

γ_сR, γ_сf – коэффициенты условия работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи на расчетные сопротивления грунтов и принимаемые по таблице 10.3 пособия;

 

F_d= 1(1*3900*0,09+1,2(1,4*38,2+1,6*10,45+1,6*12,03+1,6*42,7+1,5*44,25)= 351+1,2* 223,843 = 619,6 кН

 

Рассчитаем допустимую нагрузку (P) на сваю:

;

 

Согласно заданию, величина N под среднюю колонну равна N=1320 кН, тогда вычислим количество свай:

 

,.

 

Так как согласно ГОСТ 19804.1-79 сечение 300х300 мм является минимальным для восьмиметровых сваи, то подбирать сечение меньше нецелесообразно, но в учебных целях рассчитаем сваю 8 метров сечением 200х200 мм.

 

Тогда:

F_d= 1(1*3900*0,04+1,2(1,8*38,2+4,2*11,3+7,4*43,4)= 156+1,2* 223,843 = 424,6 кН

 

Рассчитаем допустимую нагрузку (P) на сваю:

 

;

 

Согласно заданию, величина N под среднюю колонну равна N=1320 кН, тогда вычислим количество свай:

.

Проведя расчеты мы выявили, что подходящей является свая С8-30 согласно ГОСТ 19804.1-79. Примем 4 сваи и покажем их расположение свай на рисунке 5.

 

Рисунок 5 – Расположение свай относительно осей ростверка