9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

 

  Для определения коэффициента d₀ 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 и приведенной глубины рассматриваемой точки z/h, где z - фактическая глубина рассматриваемого слоя грунта от уровня планировки

 

  b = 1,4/10 = 0,14

 

  Вычисленные значения дополнительных напряжений сведем в табл. № 1

  Природные напряжения от действия собственного веса грунта определяются по формуле:

  _n

  s_zg = å g_i^II · h_i, где:

  ⁱ⁼¹

 

  g_i^II - удельный вес i ^{- го} слоя,

  h_i - толщина i ^{- го} слоя.

 

  Природные напряжения в уровне подошвы условного  фундамента будут равны:

 

  s_zdyg = 10,03 · 1,7 + 10,74 · 0,8 + 10,24 · 3,4 + 10,66 · 0,8 + 9,95 · 6,3 = 131,672

 

  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 = 131,672 + 10 · 0,31 = 134,1245 кПа

  s_zg2 = s_zg1 + g₂ · h₂ = 134,1245 + 10 · 0,38 = 137,9055 кПа

  s_zg3 = s_zg1 + g₃ · h₃ = 137,9055 + 10 · 0,766= 145,567 кПа и так далее...

 

  Аналогично  рассчитываются другие значения и сводятся в табл. 1. Ориентировочно, глубину  снимаемой толщи H_C можно определить из условия:

  s_zp £ 0,2 · s_zg.

 

  Анализ  табл. 1 показывает, что это условие  выполняется примерно на относительной  глубине z/h = 1,9. Тогда H_C= 1,9 · 9,7 = 18,43 м

  Z- глубина от подошвы фундамента, м

 

  Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при H_C/h = 1,9 м и b = 0,14 находим d₀ = 2,15. Осадка фундамента будет равна:

 

  n · (1- n²) 897,3 · (1 - 0,3²)

  S = ¾¾¾¾¾ · d₀ = ¾¾¾¾¾¾¾ · 2,15 = 0,025 м = 2,5 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 = 2,5 см £ S_U = 10 см.

 

  Таблица 1 

 

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 · 535,23 = 23416,31 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 С10 - 30 равен 22800 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 + 22600 + 2000)

  Е_Р = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 4,24 < G

  14400

  Условие соблюдаются, значит принятый трубчатый  дизель - молот Ф - 859 обеспечивает погружение сваи С10 - 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)

  S_P = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ · ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , где:

  g_K · F_I / m · (g_K · F_I / m + h · A) m₁ + m₂ + m₃

 

  h - коэффициент, применяемый для железобетонных свай h = 1500 кН/м²

  A - площадь поперечного сечения  ствола сваи, м

  m - коэффициент, равный 1

  g_K - коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности сваи по расчету g_K = 1,4

  E_P - расчетная энергия удара [кДж]

  F_I - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, [кН]

  m₁ - масса молота, [т]

  m₂ - масса сваи и наголовника, [т]

  m₃ - масса подбабка, [т]

  Î - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай Î² = 0.2