ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 1143
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Основания и фундаменты
Практическое задание 3
Раздел 4 «Фундаменты глубокого заложения и свайные
фундаменты»
Задание
Определить несущую способность железобетонной одиночной висячей сваи квадратного сплошного сечения на действие вертикальной нагрузки в соответствии с исходными данными. Планировочная отметка минус 4.450 м.
Рабочая толщина ростверка принята
500 мм. Заделка головы сваи в ростверк 300 мм. Высота ростверка 
1,4 м. Способ погружения сваи – забивка молотом. Исходные данные определяются по первой букве фамилии (графы 1–5) и имени (графы 6–7) студента.Таблица 3.1
Варианты задания
| Первая буква фамилии студента | Уровень ответственности сооружения | Расчетная вертикальная нагрузка  , кН | Основные размеры сваи | Первая буква имени студента | Грунтовые условия (см. табл. 3.2) | |
 , мм |  , мм | |||||
| Б | II | 550 | 25×25 | 4 500–6 000 | А | 1 |
Таблица 3.2
Грунтовые условия
| № варианта | Номер слоя | Мощность слоя, м | Удельный вес грунта,  , кН/м3 | Удельный вес твердых частиц грунта,  , кН/м3 | Удельный вес сухого грунта,  , кН/м3 | Коэффициент пористости,  | Весовая влажность грунта,  , % | Показатель текучести,  , д. е. | Показатель пластичности,  , % | Модуль деформации,  , кПа | Удельное сцепление грунта,  , кПа | Угол внутреннего трения,  , град. | Расчетное сопротивление грунта,  , кПа |
| 1 | 1 | 0,5 | 15,7 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
| 2 | 2,5 | 20,0 | 26,9 | 15,9 | 0,82 | 6,9 | – | – | – | – | – | – | |
| 3 | 3,0 | 17,1 | 26,6 | 14,0 | 0,90 | 22 | 0,36 | 11 | 9 500 | 16,5 | 18 | 200 | |
| 4 | 5,2 | 18,9 | 27,3 | 14,1 | 0,94 | 34 | 0,17 | 22,9 | 15 300 | 41,6 | 16,2 | 400 |
1-й слой – насыпной грунт;
2-й слой – суглинок твердый, просадочный;
3-й слой – суглинок тугопластичный;
4-й слой – глина полутвердая.
1. Для того чтобы выбрать марку сваи, необходимо изучить данные отчета об инженерно-геологических изысканиях. Напластования грунтов указаны в табл. 3.2.
Глубину заложения ростверка от отметки чистого пола найдем как сумму высоты ростверка
и толщины пола:
м.Глубина заложения ростверка от планировочной отметки –0.450 составит:
м.По заданным размерам сваи и характеристикам грунтов выберем несущий слой.
Предварительная длина сваи
составит, для толщины сваи 250 мм длина не более 4,5 м:
где
– глубина заделки сваи в ростверк, м;
– сумма расстояний от подошвы ростверка до нижележащего слоя и далее до кровли несущего слоя, м;
– заглубление в несущий слой, м. 2. Построение схемы размещения сваи в грунте основания показано на рис. А.1 приложения А. Принимаем марку сваиС 4,5–25 в соответствии с табл. А.1 приложения А.
3. Несущую способность
висячей забивной сваи следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле
(3.1)где
– коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1; 
– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. А.2 приложения А, для суглинка, по глубине загружения нижнего конца 5.75м., показателя текучести 
;
– площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;
– наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м; 
– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. А.3 приложения А; в расчет 1-2-й слой не учитываем из-за отсутствия в исходных данных показателя текучести; 
;
для 
и глубины 3.58 и 4,73 м соответственно;
– толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
, 
– коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. А.4 приложения А.
4. Сваю в составе фундамента и одиночную по несущей способности грунта основания следует рассчитывать исходя из условия
; (3.2)где
– расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании), определяемая в соответствии с п 7.1.12 СП 24.13330.2011 [4]; 
– несущая способность (предельное сопротивление) грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая по формуле (3.1); 
– коэффициент условий работы
, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, принимаемый равным
= 1 при односвайном фундаменте и = 1,15 при кустовом расположении свай; 
– коэффициент надежности по назначению (ответственности) сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности; 
– коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 
, если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой; 1,25 – если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта или по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом; 1,4 – если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта.
Вывод. Условие (3.2) не соблюдается. Висячая свая не обладает несущей способностью и не обеспечивает требуемое минимальное сопротивление.
Список используемых источников
1. Борозенец, Л. М. Расчет и проектирование фундаментов : электрон. учеб.-метод. пособие / Л. М. Борозенец, В. И. Шполтаков ; Тольяттинский государственный университет, Архитектурно-строительный институт, каф. «Промышленное и гражданское строительство». – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2015. – 79 с. – URL: dspace.tltsu.ru/bitstream/123456789/72/1/Borozenets%20Shpoltakov_EUMI_Z.pdf (дата обращения: 27.12.2021). – ISBN 978-5-8259-0854-0.
2. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 года № 970/пр : дата введения 2017-06-17 / исполнители: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова– институт АО «НИЦ «Строительство». – Москва : Минстрой России, 2018. – V, 220 с.
3.ТР 94.01–99.Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города : Технический регламент операционного контроля качества строительно-монтажных и специальных работ
при возведении зданий и сооружений. 01. Производство земляных работ. –Москва, 2000.
4. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 : свод правил : издание официальное : (с Изменениями № 1, 2, 3) : утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 27 декабря 2010 года № 786 : дата введения 2011-05-20 / исполнители: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова– институт АО «НИЦ «Строительство». – Москва :Стандартинформ, 2019. – IV, 126 с.
Приложение А
Таблица А.1
Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой
| Марка сваи | Размеры сваи, мм | Класс бетона | Расход на сваю | Масса сваи, т | |||
| длина L | ширина B | арматуры, кг | бетона, м3 | ||||
| С 3–20 | 3 000 | 200 | В15 (С12/15) | 13,98 | 0,13 | 0,33 | |
| С 3,5–20 | 3 500 | 200 | “ | 15,41 | 0,15 | 0,38 | |
| С 4–20 | 4 000 | 200 | “ | 16,9 | 0,17 | 0,43 | |
| С 4,5–20 | 4 500 | 200 | “ | 18,35 | 0,19 | 0,48 | |
| С 5–20 | 5 000 | 200 | “ | 19,86 | 0,21 | 0,53 | |
| С 5,5–20 | 5 500 | 200 | “ | 21,28 | 0,23 | 0,58 | |
| С 6–20 | 6 000 | 200 | “ | 22,89 | 0,25 | 0,63 | |
| С 4,5–25 | 4 500 | 250 | В15 (С12/15) | 20,08 | 0,29 | 0,73 | |
| С 5–25 | 5 000 | 250 | “ | 21,62 | 0,32 | 0,80 | |
| С 5,5–25 | 5 500 | 250 | “ | 23,16 | 0,35 | 0,88 | |
| С 6–25 | 6 000 | 250 | “ | 31,47 | 0,38 | 0,95 | |
| С 3–30 | 3 000 | 300 | В15 (С12/15) | 16,84 | 0,28 | 0,70 | |
| С 3,5–30 | 3 500 | 300 | “ | 18,47 | 0,33 | 0,83 | |
| С 4–30 | 4 000 | 300 | “ | 20,08 | 0,37 | 0,93 | |
| С 4,5–30 | 4 500 | 300 | “ | 21,70 | 0,42 | 1,05 | |
| С 5–30 | 5 000 | 300 | “ | 24,14 | 0,46 | 1,15 | |
| С 5,5–30 | 5 500 | 300 | “ | 32,01 | 0,51 | 1,28 | |
| С 6–30 | 6 000 | 300 | “ | 33,96 | 0,55 | 1,38 | |
| С 7–30 | 7 000 | 300 | “ | 37,76 | 0,64 | 1,60 | |
| С 8–30 | 8 000 | 300 | В20 (С16/20) | 42,08 | 0,73 | 1,83 | |
| С 9–30 | 9 000 | 300 | “ | 46,40 | 0,82 | 2,05 | |
| С 10–30 | 10 000 | 300 | “ | 64,68 | 0,91 | 2,28 | |
| С 11–30 | 11 000 | 300 | “ | 86,96 | 1,00 | 2,50 | |
| С 12–30 | 12 000 | 300 | “ | 94,04 | 1,09 | 2,73 | |
| С 8–35 | 8 000 | 350 | “ | 45,13 | 1,00 | 2,50 | |
| С 9–35 | 9 000 | 350 | В15(С12/15) | 49,81 | 1,12 | 2,80 | |
| С 10–35 | 10 000 | 350 | “ | 68,59 | 1,24 | 3,10 | |
| С 11–35 | 11 000 | 350 | “ | 91,09 | 1,37 | 3,43 | |
| С 12–35 | 12 000 | 350 | “ | 98,33 | 1,49 | 3,73 | |
| С 13–35 | 13 000 | 350 | В22,5(С18/22,5) | 106,81 | 1,61 | 4,03 | |
| С 14–35 | 14 000 | 350 | “ | 138,05 | 1,73 | 4,33 | |
| С 15–35 | 15 000 | 350 | “ | 146,98 | 1,86 | 4,65 | |
| С 16–35 | 16 000 | 350 | “ | 186,48 | 1,98 | 4,95 | |
| С 13–40 | 13 000 | 400 | “ | 121,69 | 2,10 | 5,25 | |
| С 14–40 | 14 000 | 400 | “ | 166,36 | 2,26 | 5,62 | |
| С 15–40 | 15 000 | 400 | “ | 221,73 | 2,42 | 6,05 | |
| С 16–40 | 16 000 | 400 | “ | 223,30 | 2,58 | 6,45 | |