ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Исходные данные:

давление ветраiyрайон 48 кгс/см ²

нагрузка от снегаiiiрайон 100 кгс/см ²

расчетная температура наружного воздуха минус 46°С

сейсмичность 8 баллов

грунт основания песок средней крупности, вечномерзлый,

массивной криогенной текстуры, при

оттаивании влажный, плотного сложения,

твердомерзлый

температура на глубине нулевых годовых амплитуд минус 4.3°С

глубина сезонного оттаивания 3.0 м

подземные воды вскрыты на глубине 3.0 - 3.2 м

Таблица 1. Нагрузки, действующие на ростверк свайного фундамента

Расчет основания по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится исходя из условия СНиП 2.02.04-88

, (1)

гдеf- расчетная нагрузка на основание;

f _u- несущая способность (сила предельного сопротивления) основания;

g_n- коэффициент надежности по назначению сооружения.g_n= 1.2 (п. 2.58, стр. 12, СНиП 2.02.01-83).

Расчет несущей способности основания вертикально нагруженной ви­сячей сваи. Несущая способность основанияf _u, кН (кгс), вертикально нагруженной висячей сваи оп­ределяется по формуле

, (2)

гдеg_t-температурный коэффициент, учитываю­щий изменение температуры грунтов ос­нова­ния в период строительства и эк­сплуатации сооружения, определяемый по указаниям п. 4.10 СНиП 2.02.04-88;g_t= 1.0;

g_с-коэффициент условий работы основа­ния, принимаемый по указаниям п. 4.9

g_с= 1.0;

r-расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи,

r= 3400 кПа;

А -площадь опирания сваи на грунт, м ²(см ²), принимаемая для сплошных свай

равной площади их по­перечного сечения; А =pd²/4= 3.14ґ0.15ґ0.15/4 =

0.01767 м ²;

r _af,i-расчетное сопротивление мерзлого грун­та или грунтового раствора сдвигу

по боковой поверхности смерзания сваи в пределахi-го слоя грунта,

r _af,i= 200кПа;

a _af,i-площадь поверхности смерзанияi-го слоя грунта с боковой поверхностью

сваи, м ²;

n-число выделенных при расчете слоев вечномерзлого грунта.

При однородных по составу вечномерзлых грунтах несущую способность основания ви­сячей сваи допускается определять по формуле

. (3)

гдеr _af-расчетное сопротивление мерзлого грун­та сдвигу на поверхности

смерзания, при средней по длине сваи (эквивалентной) температуре

вечномерзлого грунтаt _e= 2°С,r _af= 200 кПа;

a _af-площадь смерзания сваи с вечномерзлым грунтом, м ²; значенияa _afi

приведены в табл. 2 в зависимости от назначенной длины сваи;

Расчет несущей способности основания висячей сваи выполняем по формуле (3). Резуль­таты расчета приведены в табл. 3.

Расчетную нагрузку Р, допускаемую на сваю, определяем по формуле

.(4)

Результаты расчета представлены в табл. 3.

Таблица 2. Площадь смерзания сваи вечномерзлым грунтом для различных

вариан­тов фундаментов

Таблица 3. Результаты расчета несущей способности f _u основания

висячей сваи, расчетной нагрузки Р , допускаемой на сваю

Иллюстрация

Рис. 1. Схема нагрузок, действующих на фундамент

Рис. 2. Расчетная схема

(определение несущей способности основанияf _uвертикально

нагруженной висячей сваи)

Рис. 3. План свайного фундамента

Рис. 4. Разрез свайного фундамента

Рис. 5. Схема крепления анкерных болтов в разрезе

Рис. 6. Схема крепления анкерных болтов в плане

Рис. 7. Схема сопряжения свай с ростверком

Рис. 8. Схема расположения анкерных болтов в плане

Рис. 9. Вариант устройства фундамента с высоким ростверком