9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

gb - удельный вес  железобетона, принимаемый gb = 24 кН/м3 

gf - коэффициент надежности  по нагрузке, принимаемый  gf = 1,1 
 

            Подставим в формулу соответствующие  значения и величины: 
 

GIP = 1,5 · 0,6 · 1,1 ·  24 = 23,76 кН/м 
 

            Собственный вес группы на  уступах ростверка может быть  определена по формуле: GIГР = (b - bc) · h · gI‘ · gf, где: 
 

bc - ширина цокольной  части 

h - средняя высота  грунта на уступах ростверка, h = 1,25 м 

gI‘ - удельный  вес грунта обратной засыпки,  принимаемый равным gI‘= 17 кН/м3 

gf - коэффициент надежности  по нагрузке для насыпных грунтов  gf = 1,15 
 

GIГР = (1,5 - 0,73) · 1,25 · 17 · 1,15 = 18,81 кН/м 
 

             Расчетная нагрузка в плоскости  подошвы ростверка: 

å FI = FI’ + GIР +GIГР = 1672,6 + 23,76 + 18,81 = 1715,17 кН/м 
 

            Фактическую нагрузку, передаваемую  на каждую сваю ленточного  фундамента, определяем по формуле: 
 

       a · å FI         1,4 · 1715,17 

N = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 1200,619 кН 

            mP                   2 
 

            Проверим выполнение условия  несущей способности грунта в  основании сваи: 
 

       Fd                             1710,0396 

N £ ¾            1200,69 £ ¾¾¾¾¾ = 1221,46 

       gK                                    1,4 

2.4.6 

            Осадка ленточных фундаментов  с двухрядным расположением свай  и расстоянием между сваями (3 - 4 d) определяется по формуле: 
 

        n · (1- n2) 

S = ¾¾¾¾¾ · d0, где: 

          p · E 
 

n - полная нагрузка  на ленточный свайный фундамент  (кН/м) с учетом веса условного  фундамента в виде массива  грунта со сваями, ограниченного:  сверху- поверхностью планировки, с  боков - вертикальными плоскостями,  проходящими по наружным граням  крайних рядов свай, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы  свай. 

E, n - модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона  грунта в пределах снимаемой  толщи. 

d0 - коэффициент, определяемый  по номограмме СНиП 2.02.03 - 85. 

            Полная нагрузка n складывается из  расчетной нагрузки, действующей  в уровне планировочной отметки,  и собственного веса условного  ленточного фундамента. 

FII’ = 535,23 - 0,73 ·  1,1 · 2,4 = 533,3 кН/м,      тогда  полная нагрузка n равна: 
 

n = FII’ + b · d ·  g, где: 
 

b - ширина фундамента, равна 1,4 м  

d - глубина заложения  фундамента от уровня планировочной  отметки, равна 13м 

g - среднее значение  удельного веса свайного массива, g = 20кН/м3 
 

n = 533,3 + 1,4 · 13 ·  20 = 897,3 кН/м 
 

            Для определения коэффициента d0 необходимо знать глубину снимаемой  толщи HC, которая в свою очередь,  зависит от значения дополнительных  напряжений, развивающихся в массиве  грунта под фундаментом. 

            Дополнительные напряжения определяются  по формуле: 
 

             n 

sZР = ¾¾¾ · an, где: 

          p · h 
 

n - полная нагрузка  на ленточный свайный фундамент,  кН/м 

h - глубина погружения  свай, м 

an - 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 

szg = å  giII · hi, где: 

          i=1 
 

giII - удельный вес  i - го слоя, 

hi - толщина i - го  слоя. 
 

            Природные напряжения в уровне  подошвы условного фундамента  будут равны: 
 

szdyg = 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 
 

gS = grS, где 
 

g - ускорение свободного  падения, g = 9,8 м/с2 

rS - плотность грунта  твердых частиц. 

gS1 = 26,36  gS2 = 26,55  gS3 = 26,068  gS4 = 26,85  gS5 = 26,26 
 
 

          gS · gw 

gSB = ¾¾¾¾ , где  

            1+e 
 

gS - удельный вес  твердых частиц 

gw - удельный вес  воды 

e - коэффициент пористости 

gSb1 = 10,03  gSb2 = 10,74  gSb3 = 10,26  gSb4 = 10,66  gSb5 = 9,95 
 

             n 

szg = å  giII · hi  sgz1 

          i=1 
 

sgz1 = szdyg + g1 · h1 = 131,672 + 10 · 0,31 = 134,1245 кПа 

szg2 = szg1 + g2 · h2 = 134,1245 + 10 · 0,38 = 137,9055 кПа 

szg3 = szg1 + 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 HC можно определить из  условия:  

szp £ 0,2 · szg. 
 

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

Z- глубина  от  подошвы фундамента, м 
 

            Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при  HC/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 £ SU выполняется  S = 2,5 см £ SU = 10 см. 
 

Таблица 1 

Z/h 

an 

szp [кПа] 

Z [м] 

szq [кПа] 

0,2 · szq[кПа] 

1,01 

8,3858 

246,87 

0,08 

131,672 

26,208 

1,05 

6,5894 

193,84 

0,39 

134,1245 

26,824 

1,1 

5,02116 

147,8 

0,77 

137,9055 

27,581 

1,2 

3,4265 

100,94 

1,54 

145,567 

29,1137 

1,3 

2,67217 

78,65 

2,31 

153,2285 

30,6457 

1,4 

2,23026 

65,7 

3,08 

160,89 

32,178 

1,5 

1,9357 

57,02 

3,85 

168,5515 

33,71 

1,6 

1,72092 

50,69 

4,62 

176,213 

35,2426 

1,7 

1,5566 

45,85 

5,39 

183,874 

36,7749 

1,8 

1,42544 

41,99 

6,16 

191,536 

38,3072 

1,9 

1,31756 

38,81 

6,93 

199,1975 

39,839 

2,0 

1,22684 

36,11 

7,7 

206,859 

41,3718 

2,1 

1,14922 

33,84 

8,47 

214,5205 

42,904 

2,2 

1,0818 

31,86 

9,24 

222,182 

44,436 

2,3 

1,0225 

30,12 

10,01 

229,8435 

45,96 

2,4 

0,9699 

28,57 

10,78 

237,505 

47,5 

2,5 

0,9229 

27,189 

11,55 

245,1665 

49,03 
 

2.4.7 

            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 · FV, где: 
 

а - коэффициент, равный 25 Дж/кН, 

FV - 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 Gh = 36500 Н, вес ударной  части Gb = 18000 Н, вес сваи С10 - 30 равен 22800 Н. Вес наголовника  принимаем равным 2000 Н. расчетная  энергия удара дизель - молота  Ф - 859: 
 

ЕР = 0,4 · Gh’ · hm, где:  
 

Gh’ - вес ударной  части молота 

hm - высота падения  ударной части молота, hm = 2 м. 
 

ЕР = 0,4 · 2 · 18000 = 14400 Дж. 
 

            Проверим пригодность принятого  молота по условию: 
 

Gh + Gb 

¾¾¾¾  £ KM, где: 

     EP 
 

Gh - полный вес  молота 

Gb - вес сваи и  наголовника 

KM - коэффициент, принимаемый  при использовании ж/б свай  равным 6. 
 

         (36500 + 22600 + 2000) 

ЕР = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 4,24 < G 

                     14400 

            Условие соблюдаются, значит принятый  трубчатый дизель - молот Ф - 859 обеспечивает погружение сваи  С10 - 30.

2.4.8 

            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: