Несущая способность висячей забивной сваи, погружаемой без

Несущая способность висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта
Исходные данные:
Параметры слоя 1:
- Толщина слоя 1 h1 = 100 см = 100 / 100 = 1 м;
- Расчетный удельный вес грунта слоя 1 g1 = 3 кН/м3;
- Глубина погружения верха слоя 1 z1, 0 = 50 см = 50 / 100 = 0,5 м;
Параметры слоя 2:
- Толщина слоя 2 h2 = 100 см = 100 / 100 = 1 м;
- Расчетный удельный вес грунта слоя 2 g2 = 50 кН/м3;
Параметры слоя 3:
- Толщина слоя 3 h3 = 70 см = 70 / 100 = 0,7 м;
- Расчетный удельный вес грунта слоя 3 g3 = 50 кН/м3;
Параметры слоя 4:
- Толщина слоя 4 h4 = 50 см = 50 / 100 = 0,5 м;
- Расчетный удельный вес грунта слоя 4 g4 = 50 кН/м3;
Коэффициент надежности:
- Коэффициент надежности gk = 0,5 ;
Размеры сваи:
- Диаметр или сторона поперечного сечения d = 50 см = 50 / 100 = 0,5 м;
Нагрузка:
- Вертикальная нагрузка N = 300 тс = 300 / 0,10197162123 = 2941,99500196 кН;
Количество слоев:
- Количество слоев k = 4 ;
Результаты расчета:
1) Несущая способность висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта
Расчет средних глубин расположения слоев
Глубина погружения слоя 1:
z1 = z1, 0+h1/2=0,5+1/2 = 1 м .
Глубина погружения слоя 2:
z2 = z1+(h1+h2)/2=1+(1+1)/2 = 2 м .
Глубина погружения слоя 3:
z3 = z2+(h2+h3)/2=2+(1+0,7)/2 = 2,85 м .
Глубина погружения слоя 4:
z4 = z3+(h3+h4)/2=2,85+(0,7+0,5)/2 = 3,45 м .
Shigi = S [hi gi] (i=1-4) = (1·3) + (1·50) + (0,7·50) + (0,5·50) = 113 (кН/м3) · м.
Shi = 1 + 1 + 0,7 + 0,5 = 3,2 м.
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов выше основания сваи:
gI = Shigi/Shi=113/3,2 = 35,3125 кН/м3 .
Коэффициент условия работы сваи в грунте:
gc=1 .
Свая - без уширения.
Свая - сплошого сечения.
2) Определение характеристик сечения
Сечение сваи - прямоугольное.
Наружный периметр:
u = 4 d=4 · 0,5 = 2 м .
Площадь опирания на грунт:
A = d2=0,52 = 0,25 м2 .
Грунты под нижним концом сваи - песчаные.
Грунты под нижним концом сваи - песчаные средней плотности.
Вид песчаных грунтов под нижним концом сваи - гравелистые.
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи принимается по табл. 1 в зависимости от z
R = 8060 кПа .
Способ погружения сваи - 1. погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай
механическими, паровоздушными и дизельными молотами.
Коэффициент условия работы грунта под нижним концом сваи:
gcR=1 .
Коэффициент условия работы грунта на боковой поверхности сваи:
gcf=1 .
k > 0 - условие выполнено .
k r 15 (26,66666667% от предельного значения) - условие выполнено .
3) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 1 (по табл. 2)
Грунты слоя 1 - песчаные.
Грунты слоя 1 - песчаные средней плотности.
Вид песчаных грунтов слоя 1 - крупные.
По табл. 2 в зависимости от z
f = 35 .
4) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 2 (по табл. 2)
Грунты слоя 2 - песчаные.
Грунты слоя 2 - песчаные средней плотности.
Вид песчаных грунтов слоя 2 - крупные.
По табл. 2 в зависимости от z
f = 42 .
5) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 3 (по табл. 2)
Грунты слоя 3 - песчаные.
Грунты слоя 3 - песчаные средней плотности.
Вид песчаных грунтов слоя 3 - крупные.
По табл. 2 в зависимости от z
f = 47,1 .
6) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 4 (по табл. 2)
Грунты слоя 4 - песчаные.
Грунты слоя 4 - песчаные средней плотности.
Вид песчаных грунтов слоя 4 - крупные.
По табл. 2 в зависимости от z
f = 50,25 .
Несущая способность сваи:
Fd = gc (gcR R A+u gcf (f1 h1+f2 h2+f3 h3+f4 h4)) =
=1 · (1 · 8060 · 0,25+2 · 1 · (35 · 1+42 · 1+47,1 · 0,7+50,25 · 0,5)) = 2285,19 кН (формула (8); п. 4.2 ).
7) Расчет одиночной сваи по несущей способности
N=2941,99500196 кН r Fd/gk=2285,19/0,5=4570,38 кН (64,37090574% от предельного значения) условие выполнено (формула (2); п. 3.10 ).