Расчёт свайного фундамента по деформациям основания производится так же, как и для фундамента на естественном основании с использованием метода послойного суммирования согласно /2/.

Целью расчёта оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которой гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

4.5.1 Определение размеров условного фундамента

Осредненное значение угла внутреннего трения:

Рисунок 3.5. Определение размеров условного фундамента.

Размеры условного фундамента в плане:

;

.

где - длина и ширина подошвы условного фундамента;

расчётная длинна сваи.

;

Sусл.=10,67*10,67=113,84м2

Vгр. = Vусл. - Vр. - Vсв. =113,84*9,9-1,709-3,564=1121,74 м3

4.5.2 Проверка давления под подошвой условного фундамента.

Полная нагрузка на основание условного фундамента:

,

где расчётная нагрузка по II группе предельных состояний на уровне обреза фундамента;

- вес конструкции фундамента и ростверка;

- вес свай;

- вес грунта в объёме условного фундамента.

;

;

.

Выполняем проверку давления под подошвой условного фундамента:

.

Определим расчётное сопротивление основания:

Несущим слоем для рассматриваемого фундамента является песок гравелистый, плотный, характеризуемый углом внутреннего трения .

По таблице 4/2/ находим:

Коэффициенты условий работы и принимаем по таблице 3/2/.

Коэффициент /2/.

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, будет:

Условие прочности

выполняется.

4.5.3 Определение осадки свайного фундамента

Считая, что ниже подошвы условного фундамента на глубину более залегают однородные грунты, осадку фундамента определяем методом эквивалентного слоя по формуле:

,

где Avw - коэффициент эквивалентного слоя, принимаемый в зависимости от типа грунта, размеров и формы подошвы условного фундамента;

- ширина условного фундамента;

- относительный коэффициент сжимаемости;

- дополнительное давление на уровне подошвы условного фундамента.

Относительный коэффициент сжимаемости в рамках курсового проекта допускается принимать:

,

где Е - модуль общей деформации грунта,

,

где n - коэффициент бокового расширения грунта.

Природное давление грунта на уровне подошвы условного фундамента:

кПа

Среднее давление под подошвой фундамента

кПа

Осадка фундамента:

см < Su = 8 см

Следовательно, требования II группы предельных состояний считаются выполненными.

4.5.4 Расчёт арматуры фундамента под колонну

Рисунок 3.6. Схема армирования фундамента под колонну.

Определяем расчётные изгибающие моменты в сечениях 1, 2.

.

Площадь сечения арматуры:

;

;

Принимаем конструктивно стандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней Ø12 S500, шаг стержней s = 200мм. По конструктивным соображениям принимаем 4 сетки С2 для армирования подколонника из стержней Ø8 S 500.

4.5.5 Подбор сваебойного оборудования и определение отказа сваи

Вес сваи

G = т.

Расчётная нагрузка на сваю

N = = 164 кН

Определим требуемую минимальную энергии удара молота для забивки свай:

= 0,045N = кДж

По таблице 4.3 методических указаний выбираем быстроходный трубчатый с водяным охлаждением дизель-молот С-995А. Его наибольшая энергия удара Ed = 18,6 кДж, масса молота 26 т., молот работает с частотой 43 удара в минуту. Наибольшая высота подъема части 3 м. Проверяем, удовлетворяет ли выбранный тип молота условию:

Ed=0.9*G*H=0.9*26*2.8=65,52

,

где m1 - масса молота;