Свайный фундамент расчет количества свай – как рассчитать количество материала для свайно-винтового фундамента, тонкости проектирования, уровень несущей способности

Способы расчета

Длина и диаметр винтовых свай для фундамента может отличаться. Выбор зависит от технологических требований и нагрузки на основание. При желании можно заказать расчет фундамента в специализированной компании. Профессионалы учитывают несущую способность почвы на участке и все особенности создаваемой конструкции.

Но при желании можно рассчитать количество свай самостоятельно. Это можно сделать с опорой на практический опыт создания винтового фундамента.

Простой расчет количества свай

Количество элементов фундамента зависит от размеров строения и его веса. Расстояния между элементами фундамента могут быть следующими:

• если дом создается из дерева, расстояние между сваями должно составлять не больше 3 м;
• при создании дома из газобетонных блоков расстояние должно быть не более 2 метров;
• если дом установлен в регионе, где наблюдается высокая ветровая нагрузка, расстояние не стоит увеличивать больше 2,5 метра.

Чтобы точно подсчитать необходимое число элементов основания, нужно выполнить несколько действий:

1. Сначала необходимо составить схему расположения основания, учитывая расположение стен и тяжелых приборов, которые будут установлены в доме
2. При размещении фундамента сначала стоит устанавливать только те элементы, которые располагаются по углам строения.
3. После этого нужно расположить сваи, которые находятся на стыках несущих стен строения.
4. На следующем этапе происходит установка остальных элементов фундамента под стенами и перегородками. При этом необходимо соблюдать определенное ранее расстояние.
5. Затем происходит заполнение остального пространств под домом.
6. В месте, над которым будет устанавливаться печь или камин, на чертежах необходимо расположить минимум 2 сваи. Их количество зависит от размеров и веса отопительного прибора.
7. При установке крыльца или террасы распределение свай происходит по ранее описанному принципу
8. После этого происходит общий подсчет количества свай, необходимых для определенного дома.

Таким образом, рассчитать сваи для описываемого типа фундамента можно самостоятельно достаточно легко.

Определение диаметра свай для фундамента

Винтовые сваи, которые используются для создания фундамента жилого дома, могут иметь различный диаметр. Чтобы правильно определить эту характеристику, нужно знать, какой вес будет иметь готовое строение:

1. Для создания легких простых конструкций применяются сваи, диаметр которых равен 57 мм. В пример можно привести заборы из сетки.
2. Хозяйственные постройки сооружаются на основании, созданном из свай диаметром 76 мм. Также такие изделия используются в качестве опор для заборов из дерева или профнастила. Они предназначены для нагрузки, не превышающей 3000 кг.
3. Если же нагрузка составляет более 3, но менее 5 тысяч кг, приобретаются сваи диаметром 89 мм. Они часто применяются для строительства бань, летних кухонь и каркасных домов. Также их используют и при создании щитовых строений.
4. Если же дом создается из пеноблоков, необходимо устанавливать элементы фундамента, имеющие диаметр 108 мм. Они используются и при создании домов из бруса. При этом площадку под строительство дома фундаментируют. Несущая способность подобных свай составляет 7000 кг.

Зная только количество свай для фундамента и их диаметр, не стоит начинать строительство, так как сначала нужно определить их длину.

Факторы, влияющие на выбор длины свай

Надежность создаваемой конструкции напрямую зависит от правильно подобранной длины описываемых элементов. В случае, если сваи будут короткими, дом может просесть после того, как начнет эксплуатироваться. Во время анализа грунта учитываются следующие параметры:

• плотность почвы на участке, где будет создаваться строение;
• перепад высоты между нижней и верхней точками участка.

Анализ грунта перед постройкой дома стоит осуществлять на основании проводимых на участке геологических исследований. Если исследования не проводились, можно самостоятельно определить плотность. Для этого нужно выкопать канаву до 1 метра в месте, где участок располагается ниже. Если на данной глубине будет расположен песок или глинистая масса, стоит выбирать сваи, длина которых составляет 2,5 м. Если же будут обнаружены породы, отличающиеся низкой плотностью, нужно продолжить копать канаву до точки, в которой будет твердый грунт. В таком случае выбирается длина свай, равная длине бура. Также подобные мероприятия проводятся и в случае, если на указанной глубине будут обнаружены грунтовые воды.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Часто при создании жилого дома используются буронабивные сваи. Такие элементы фундамента создаются путем бетонирования скважин. Чтобы определить глубину установки таких элементов конструкции, необходимо знать об особенностях грунта на участке и глубине промерзания.

Сначала следует определить несущую способность основания и предположительный вес готового дома. Расстояние между ними должно быть равно примерно двум метрам. Также стоит помнить и о правильном соединении свай между собой. Для соединения всех элементов создается ростверк. Он необходим в случае, если строение создается из дерева, газобетона и пеноблоков. Стоит помнить, что для создания надежного ростверка необходимо использовать только высококачественный бетон.

Расчет ростверка

Свайное основание может выполняться с ростверком и без него. Часто строение устанавливается на сваи нижней обвязкой. Ростверком называется горизонтальная железобетонная балка, которая необходима для распределения нагрузки между всеми элементами основания. Он может быть как сборным, так и в виде монолитной ленты. Марка бетона, используемая для их изготовления, не должна быть ниже 150.

Перед началом создания ростверка необходимо точно рассчитать его размеры. Чаще всего ширина составляет 40 см, а высота – 30. Чтобы конструкция была достаточно жесткой, она армируется стальными прутьями, диаметр которых составляет от 10 до 12 мм. Они соединяются между собой при помощи вязальной проволоки. Между элементами арматуры должно оставаться не меньше 2,5 см.

Пример расчета для каркасного дома

Чтобы понять, как нужно рассчитывать свайный фундамент для дома, стоит узнать о том, как это происходит на конкретном примере. Если для дома создается металлическая вальмовая кровля, все наружные стены будут одинаковой высоты. Толщина перегородок такого строения будет составлять 80 см, без утеплителя и 150 мм с утеплением. Перекрытия в таком доме деревянные по балкам. Высота этажа составляет 3 метра, а высота помещения – 2,7 м. Размеры дома составляют 6х6 м. Общая длина перегородок такого дома будет составлять 25 метров.

Глинистый грунт на участке, где будет создаваться строение, располагается на глубине около 3 м. Нормативная снеговая нагрузка в регионе, где располагается участок, составляет 180 кг на квадратный метр.

Во время проектирования можно вычислить нагрузку на фундамент:

• наружные стены длиной по 6 метров будут вместе весить около 6500 кг;
• нагрузка от внутренних стен будет составлять 2000 кг;
• перегородки – 2000 кг;
• кровля 4000 кг;
• снеговая нагрузка – 9000 кг;
• полезная нагрузка будет составлять около 12000 кг;
• перекрытия – 12000

Таким образом, общая нагрузка будет составлять 47500 кг. Рассчитанный параметр можно разделить на количество опор, которые устанавливаются под дом. Благодаря такому расчету можно определить, выдержит ли определенное количество свай нагрузку.

Перед тем как рассчитать нагрузку на сваи, стоит убедиться в том, что вес вех материалов, которые будут использованы для создания дома, определен правильно. Если нагрузка будет больше, чем смогут выдержать опоры, дом постепенно начнет оседать. Это может привести к появлению перекосов стен и разрушению всей конструкции.

Винтовые сваи для фундамента: расчет количества в примерах

При устройстве винтового фундамента главная задача застройщика правильно определить оптимальное количество необходимых свай. Но не все обладают достаточным количеством знаний для проведения соответствующих инженерных расчетов, от корректоности которых в дальнейшем будет зависеть прочность и устойчивость строения.  Кроме этого, правильный расчет поможет вам достаточно точно оценить сметную стоимость строительства и не нести в дальнейшем дополнительные временные и финансовые затраты на поиск и приобретение  недостающих материалов или продажу излишков.

Факторы для подсчета и расстояние между сваями.

Для правильной установки данного типа основания дома мы должны учитывать множество факторов, а именно: какую нагрузку он сможет выдержать, сколько именно балок нужно, и какое должно быть расстояние между ними. Для расчета основания дома на опорах нам нужно знать:

• длину и ширину дома;
• высоту потолков и количество этажей;
• число внутренних несущих стен;
• тип кровли;
• материалы стен дома;
• тип перекрытий;
• полезную нагрузку;
• вид винтовой опоры;
• тип и плотность грунта;
• расстояние между сваями.

Длина и ширина дома играют важную роль при расчете фундамента и столбов. Так, чем длиннее и шире дом, тем больше столпов потребуется.

Тоже самое касается наличия нескольких этажей и высоты их потолков. От этих факторов зависит расчет точной нагрузки на будущий дом.

Большое число несущих стен дома позволяет ему быть более устойчивым по всему периметру, но и повышает нагрузку на столп.

Что касается типа кровли, то чаще всего дома перекрывают шифером, рубероидом или профнастилом. Рубероид и профнастил почти не отличаются в общем весе, шифер же имеет большую массу и требует много столпов.

Если вы собрались строить дом на опорах, то из материалов лучше всего применить каркасные стены, бревно и брус, пено или газобетон.

ПН – нагрузка создаваемая при эксплуатации помещения людьми.

Среди видов основ с лопастями существуют: ВСК 76х200х2500, выдерживает груз до 1 тонны; ВСК 89х250х2500, допустимая грузоподъемность — до 2000 кг; ВСК 108х300х2500, максимальный предел — 2500 кг;

Среди самых подходящих грунтов можно выделить глины, суглинки, супеси и песок. С понижением их плотности и повышением влажности может потребоваться большее количество столпов.

Снеговая нагрузка в РФ

Расстояние между сваями не должно превышать трёх метров, иначе ваша постройка провиснет. Так же помимо всех этих факторов стоит учитывать ветровые и снежные нагрузки.

Совет: после составлении чертежа установки покажите его профессионалу.

Расчет свайно-винтового фундамента

Подробнее как рассчитать число винтовых столбов для фундамента разберем на примерах.

Пример 1.

Для первого примера рассчитаем число основ для двухэтажного дома 6 м. шириной и 12 длинной. Материал – брус. Высота потолков – 2 м. Тип грунта – плотный крупный гравелистый песок.

1. Вся тяжесть такого материала считается по принципу – кубический метр бруса умножить на один кубический килограмм. В нашем случае – 52 кубических метра бруса умножаем на 800 кг/куб. Груз дома – 41600 кг, учитывая стропильную систему и тяжесть кровли.
2. ПН составляет 150 кг на 1 квадратный метр помещения. Значит ПН = 6*12*150. ПН = 10800 для одного этажа, или 21600 для двух.
3. Ветровую и снежную массу рассчитываем следующим образом – 6*12*100 (средний вес снега на 1 квадратный метр) = 7200 кг.
4. Далее мы должны рассчитать общее давление основы дома на балки. 41600+21600+7200=70400. Затем общий вес стоит умножить на коэффициент надёжности, который равен 1,1. Сумма тяжести– 77440.
5. После того как мы закончили расчет веса на винтовые опоры для фундамента, можно определить точное количество требуемых нам столбов. Рассчитать количество столбов, можно разделив всю массу дома на 2500 (тяжесть выдерживаемая опорным столпом ВСК 108х300х2500). Таким образом, для нашего двухэтажного дома из бруса 200х200, нам потребуется 31 опора.

После того расчет фундамента на опорах с лопастями закончен — устанавливаем их согласно схеме обвязки дома и на расстоянии между сваями не больше 2,5 м.

Пример 2.

Для второго примера попробуем построить другой дом и рассчитать винтовой фундамент. Это будет одноэтажный дом со сторонами 6 и 8 м. Высота потолка 2 м. Грунт тот же – плотный крупный гравелистый песок. Материал – газобетон.

1. Расчетный вес такого дома будет составлять 143 960 килограммов.
2. Полезная нагрузка составит 6*8*150 = 7200 килограмм.
3. Далее нужно рассчитать ветровую и снежную нагрузку. 6*8*100 = 4800 кг.
4. Сложив все цифры воедино мы получим общую тяжесть нашего дома, а именно – 155 960 килограмм.
5. Множим на коэффициент надёжности — 1,1 и получаем 171556.
6. После того как расчет нагрузки на опоры фундамента окончен, нужно подсчитать точное количество требуемых нам опор. Для этого дома мы задействовали столбы типа ВСК 89х250х2500, способные выдерживать до 2-х тонн груза включительно.171556/2000~ 86. Таким образом нам понадобится 86 столбиков для нашего дома. Расстояние между сваями не больше 2,5.

Пример 3.

В последнем примере мы опять постараемся рассчитать фундамент, какой грузоподъемностью он будет обладать, расстояние между опорами и их точное число. Наш дом будет стоять на плотной сухой глине, и иметь два этажа. Материал внутренней и внешней отделки – каркасная стена с уплотнителем и толщиной в 15 см. Размер дома – 6 на 8 м.

1. Материалы составят – 56730 кг.
2. Ветровая и снежная масса – 6000.
3. ПН – 9000.
4. Общая масса – 71730 кг. Множим на коэффициент надёжности 1,1 и получаем общую массу – 78 903 кг.
5. Далее делим это число на 1000 (тип опоры — ВСК 76х200х2500). Для такого дома нам понадобится 79 столпов, но поскольку мы имеем не самый устойчивый грунт данное число стоит умножить на 1,5. Итоговое число опор – 119. Максимальное расстояние между такими сваями 1-1,5.

Наконец хотелось бы сказать, что когда вы выбрали для себя данный тип фундамента, выяснили расстояние между сваями и подсчитали наш чертеж, всё равно обратитесь за перепроверкой и установкой к квалифицированным специалистам.

Прочитайте еще:

Без обвязки фундамента дом не построить. На начальном этапе работы отдельно стоящие сваи связываются в единую жесткую конструкцию при помощи …

На глинистой почве, торфяниках и подвижных грунтах опоры подвергаются воздействию подземных вод, холода и изгибающих сил. Буронабивные или бетонные …

Для утепления и маскировки опор производится отделка цоколя фундамента на винтовых сваях. Цоколь – расстояние между поверхностью земли и несущими …

Свайно-ленточный фундамент: как правильно рассчитать проект

Как правило, уже на стадии проектирования будущего сооружения уже подбирается оптимальный фундамент. Но многие частные застройщики не имеют много денег, чтобы нанимать специализированные компании, разрабатывать подробный проект, подключать много рабочих рук, к тому иногда играет важную роль время на возведение основания. Именно по этим причинам пользуется популярностью ленточное основание, расчет и возведение которого делается самостоятельно.

Также, особенно при постройке на сыпучих и пучинистых почвах, наряду с ленточным типом основания, используют также металлические, бетонные или железобетонные сваи. Так в результате получается свайно-ленточный фундамент. Его рассчитать не составит труда, верхняя ленточная часть предназначена для передачи нагрузки от самого сооружения равномерно на все установленные сваи. Но уже на стадии проектирования здания нужно четко рассчитать все допустимые нагрузки, учесть погрешности и выдать застройщику готовый проект.

Самостоятельно начинать возведение свайно-ленточного основания категорически не рекомендуется.

Такое основание всегда проектируется для сооружений, которые возводятся на болотистой местности, на любых слабых грунтах, если под ними есть слой каменистой почвы. Причина тут кроется в финансовой составляющей, ведь достать до прочной почвы сложно через большие затраты на земельные работы. Поэтому и финансовый расчет ленточного монолитного основания в таких случаях никто не проводит. Понятно, что без гидроизоляции нижней поверхности плиты не обойтись, но это небольшие финансовые расходы.

Технология возведения такого типа фундамента

Свайно-ленточный фундамент можно построить самостоятельно за считанные дни, причем тут не играют большой роли погодные условия. Соответственно, технология возведения основания предельно простая и состоит из следующих этапов:

1. Проводится геодезическое исследование состояния и типа почвы.
2. На основании полученных данных проводится расчет будущего основания и рисуется схема с указанием мест расположения будущих винтовых свай, их типа и размеров.
3. Снимается верхний слой земли, тщательно выравнивается строительная площадка и устраняется любая растительность.
4. В соответствии с разработанным проектом проводится разметка мест установки винтовых свай.
5. Выбираются сваи. Их характеристики можно взять с проекта и применить на практике, но, как правило, проектировщики всегда дают двукратный резерв по прочности и допустимой нагрузке. Если проводить расчет и рисовать схему самостоятельно, тогда можно подобрать винтовые сваи с уже готовых предложений. Они бывают деревянные, металлические, бетонные и железобетонные, а по структуре могут быть полнотелые и пустотелые. Применение на практике нашли круглые сваи, потому что скважины и так бурятся круглой формы и такое основание проще установить. Также, чтобы минимизировать расчеты и создать проект на быструю руку, можно использовать фабричные винтовые сваи.
6. Траншея под ленту фундамента

   Затем выкапывается траншея под ленту фундамента. Ее глубина редко превышает 40 см, фактически, подготовительные работы проводятся как при мелкозаглубленном ленточном основании.

7. Сначала нужно пробурить скважины по углам здания, а уже потом промежуточные с расчета дистанции между ними до 1,5-2 метра. Глубина бурения до 3 метров. Затем в каждой скважине нужно создать песчаную подушку, которая будет защищать конструкцию от подтапливания.
8. Этап установки буронабивных свай. Сначала в скважины устанавливают асбестовые или сделанные с рубероида трубы диаметром до 15 см. Внутри затем будут вертикальные арматурные прутья с продольными поясами жесткости. Все соединения прутьев нужно сварить. Если клиент решил использовать схему с винтовыми сваями, которые вкручиваются в землю, тогда армирование не используется.
9. Когда все сваи будут установлены, начинается процесс обустройства ленты. Сначала выполняется опалубка, которая крепится различными конструкциями, чтобы ее не выдавило при заливке бетоном. Опалубка должна быть по размерам основания, устроена по всему периметру здания без разрывов. Стандартная ширина и высота составляет до 40 см. Для опалубки можно успешно использовать деревянные доски или пластик, фактически любые ровные подручные материалы.
10. Внутри опалубки устанавливают горизонтальные прутья арматуры, соединяются с прутьями свай. Тут желательно использовать винтовое соединение, которое достаточно гибкое и не повреждает естественную структуру металла.
11. Для защиты здания от внешнего воздействия, а также действия холода, на внешней и внутренней поверхности ленты предусматривается гидроизоляция и теплоизоляция. Винтовые сваи в гидроизоляции не нуждаются.

Гидроизоляция фундамента

Как уже отмечалось, сами сваи в процессе производства уже получают необходимый уровень гидроизоляции. Для этого используется асбестовая труба или слои соединенного между собой рубероида. А вот ленту нужно гидроизолировать в любом случае, ведь под воздействием грунтовых вод и мороза со временем бетон трескает, и теряет свою прочность. Тут отлично подходит рубероид, некоторые другие полимерные материалы. Гидроизоляцию нужно делать по внешней поверхности основания, глубина залегания ленты тут роли не играет.

Независимо от того, мелкозаглубленный или глубокозаглубленный фундамент, гидроизоляцию наносить нужно в любом случае.

Разновидности данного вида фундаментов

Бывают такие конструкции с буронабивными или винтовыми сваями, а также мелкозаглубленные. Винтовая свая – это металлическая труба с лопастями и винтовой резьбой. Диаметр составляет 57-133 мм, они вкручиваются в грунт до уровня твердых пород с помощью специальной строительной техники. Длина строительных свай для частных зданий и сооружений составляет 1650-3500 мм. Перед установкой рекомендуется покрыть металл специальными антикоррозийными красками. Подбор свай проводится в проекте, где есть все необходимые расчеты.

Буронабивные сваи устанавливаются в готовые скважины, это асбестовые трубы с залитым во внутрь бетонным раствором. В качестве опалубки и гидроизоляции подходят стальные и асбестовые трубы, а также рубероид, картонные изделия использовать не рекомендуется.

Преимущества и недостатки свайно-ленточного фундамента

Достоинства:

• возможность строительства зданий на склонах или на площадках со сложным рельефом;
• основание можно использовать на слабых почвах;
• низкая стоимость основания;
• все работы по возведению основания вполне под силу сделать своими руками.

Недостатки:

• проектирование и расчет конструкции – это длительный и трудоемкий процесс, сделать его самостоятельно сложно;
• он не используется для строительства тяжелых зданий;
• технология не позволяет создать под зданием подвал или цокольный этаж;
• нужно дополнительно устанавливать теплоизоляцию и гидроизоляцию.

Определение количества свай

Число свай в фундаменте и схему их размещения устанавливают расчетами по первой группе предельных состояний. Рекомендуется коли-чество свай определять из условия несущей способности свай по грунту

N_ic<Р_г‘,

где N_ic – среднее усилие в свае, кН (п. 6.3).

При этом следует обеспечить условие N_{с max}<1,2P_г‘, где N_{c max} – продольное усилие в голове наиболее нагруженной сваи от не­выгодного сочетания нагрузок, кН (п. 6.3).

Число свай определяется методом последовательных приближений.

6.1. Предварительное определение количества свай в фундаменте и их размещение при центральной нагрузке

В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента рас­пределяются равномерно.

Количество свай п определяется с последующим округлением до це­лого числа в большую сторону:

, (24)

где N_max – максимальное расчетное усилие, кН, из табл.1; t_min – минимальное расстояние между осями свай, принимаемое равным 3d_c; d_c – сторона сечения сваи, м; H_p – глубина заложения ростверка, м; – осредненный объемный вес бетона ростверка со стаканом и грунта на уступах ростверка, 20 кН/м; =1,1 – коэффи­циент надежности по нагрузке. После определения количества свай, выполняется их размещение (рис. 12).

6.2.Уточнение количества свай в фундаменте и их размещение

Расчету фундамента предшествует выбор положения центра тяжести свайного поля относительно оси надфундаментной части сооружения. При висячих сваях центр тяжести свайного поля целесообразно совмещать с точкой приложения равнодействующей постоянной и длительных нагрузок.

На фундамент действуют несколько сочетаний нагрузок, как правило, заранее неизвестно, какое из этих сочетаний является невыгодным. По­этому на начальном этапе одно из сочетаний нагрузок (произвольно) при­нимается за невыгодное. По нему находят число свай и размеры ростверка, а потом выполняют проверочные расчеты на другие сочетания нагрузок (см. рис. 13).

Количество свай определяем по формуле

, (25)

где М_у⁰ – обобщенный момент, определяемый по формуле

, (26)

где М_у, Q_x, N_max – расчетные сочетания усилий с максимальной норма­тивной силой; – коэффициент, зависящий от числа рядов свай по оси х, вычисляется по формуле

, (27)

где т_х – число рядов свай по оси х; а – расстояние между осями крайних свай.

При свободном опирании ростверка на сваи согласно п.8.8 [5] d_m=0 формула (25) приобретает вид

. (28)

Рис.12. Схема к определению количества рядов свай

Усилия в сваях определяются как от І (основного), так и от ІІ (дополнительного) сочетаний нагрузок для каждого ряда свай.

При N_i<0 следует проверить сваю на выдергивание из условия

. (29)

Значение величины — определялось ранее в п.5 табл. 3;

γ_с – коэффициент условия работы, принимается по п. 4.5 [5]; g_c – собственный вес сваи.

После определения окончательного числа свай уточняется схема их размещения, расстояние между ними, привязка их к осям и граням ростверка, определяются усилия в сваях (рис. 13).

5 Расчёт свайных фундаментов.

Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по двум группам предельных состояний.

По первой группе определяют несущую способность сваи по грунту, прочность материалов свай и ростверков. По второй группе предельных состояний рассчитываются осадки оснований фундаментов.

5.1 Расчёт ленточного свайного фундамента

Определим длину сваи:

l_св=l₀+∑l_гр+l_н.сл=0,1+2+6+0,5=8,6 м (10)

Принимаем сваю С 9-30.

Рисунок 4 – Расчетная схема к определению несущей способности сваи под наружную стену.

По таблице СНиП подбираем R при глубине погружения свай 11,8м- R=5190 кПа

При погружении свай забивкой молотом

Несущую способность сваи определяется по формуле (11) как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на её боковой поверхности:

(11)

где -коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый=1

R-расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа.

А — площадь опирания на грунт сваи, м.

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м.

fi – расчётное сопротивление итого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа.

hi – толщина итого 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 расчётные сопротивления грунта и принимаемые по таблице А2 [3].

Первый слой- песок рыхлый, поэтому начинаем со второго слоя.

-суглинок текучепластичный J=0.79:

при z₁=5,9 м, суглинок текучепластичный

при z₂=7,9 м, суглинок текучепластичный

при z₃=9,9 м, суглинок текучепластичный

-песок средней крупности

при z₄=11.35 м,

Несущая способность свай под колону :

Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю:

(12)

где — коэффициент надежности, принимаемый 1,4.

5.2 Определение количества свай и размещение их в ростверке

Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле

(13)

Определим расчетное расстояние между осями свай на 1 п.м. стены:

Принимаем однорядную систему расположения свай.

Определяем размеры ростверка в плане:

-расстояние от края ростверка до боковой грани сваи ;

-ширина ростверка :

где — расстояние между рядами свай;

— расстояние от края ростверка до боковой грани свай;

— число рядов

Тогда b=0,3+2*0,11=0,52м

Принимаем ширину ростверка b=0,52м и высоту h=0,5м.

Рисунок 5 — Схема конструирования ростверка

Определяем фактическую нагрузку, приходящуюся на однусваю, которая должна быть меньше допустимой:

(14)

Условие выполняется, фундамент запроектирован правильно.

5.3 Проверка прочности основания куста свай.

Удовлетворение условия (14), для каждой сваи не означает, что основание свай будет работать надежно. С цель проверки прочности основания свайный фундамент рассматривают как условный массивный фундамент ( схему условного фундамента для свайного фундамента под колонну смотри рисунок 7).

Для внецентренно-загруженного фундамента:

(15)

Рисунок 7-К определению размеров условного фундамента

a_усл, b_усл — соответственно длина и ширина подошвы условного фундамента,

(16)

М — расчетный момент, действующий в уровне нижних концов свай, т.е. по подошве условного свайного фундамента и равен М = М_0II + F_0II,h ·d_усл;

W — момент сопротивления подошвы условного свайного фундамента.

R_усл — расчётное сопротивление грунта в плоскости подошвы условного фундамента, кПа

Если условия (15) не выполняются, то необходимо либо увеличить количество свай, либо изменить расстояние между сваями, либо изменить размеры свай, или же увеличить глубину погружения свай.

Определяем ширину условного фундамента:

(17)

Объем условного фундамента AБВГ:

(18)

Объем ростверка:

Объем свай:

Объем грунта в пределах условного фундамента:

(19)

Вес грунта в объеме условного фундамента:

(20)

где _II -средний удельный вес грунтов, лежащих выше уровня подошвы:

Вес свай и ростверка:

Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:

(21)

Момент в уровне нижних концов свай:

M= M_{OI I} + F_0II,h ∙h_p = 11+161,4=33,4кН∙м. (22)

(23)

Расчетное давление на грунт основания условного свайного фундамента в уровне его подошвы, при котором еще возможен расчет оснований по II группе предельных состояний:

(24)

_с1 = 1,4; _с2 = 1,2.

При =18,27⁰ M_γ= 0,44; M_g= 2,76; M_с = 5,35; С_n = 0,6 кПа.

<R=325,73кПа

<1,2R=390,88 кПа

>0

Все условия соблюдаются.