Вибір довжини і марки палі

Глибину закладення ростверку приймаємо з конструктивних вимог − d=0, 5 м.

Приймаємо палю марки С13-30.

3.2 Визначення несучої здатності забивної палі по осі 13

Несучу здатність палі визначаємо за формулою:

, (2)

де γ _с = 1, γ _cR = 1, γ _cf = 0, 5 [3, табл. 43];

R = 7359, 2 кПа, [1, табл. 4.5];

А = 0, 3·0, 3 = 0, 09 м²;

u = 4·0, 3 = 1, 2м.

Для визначення розрахункового опору ґрунту по боковій поверхні палі розділимо ґрунтову товщу на шари товщиною не більше 2 м (рисунок 5). Обчислення виконуємо в таблиці 4

Таблиця 4 Визначення несучої спроможності палі по боковій поверхні

Hi, м	hi, м	І	f1i, кПа	f1i× hi, кН/м	, кПа		, °	, кПа	f2i, кПа	f2i× hi, кН/м
3, 39			49, 95	49, 95	55, 94	0, 38	15, 65		13, 6	27, 2
5, 39			56, 78	56, 78	88, 93	0, 38	15, 65		19, 27	38, 54
7, 095	1, 45		60, 19	42, 43	117, 07	0, 38	15, 65		24, 1	33, 98
8, 4	1, 2	щіл.	57, 72	34, 63	140, 22	0, 28	30, 9		34, 63	20, 78
10, 0		щіл.	59, 8	59, 8	162, 12	0, 28	30, 9		39, 73	39, 73
12, 0		щіл.	62, 4	62, 4	182, 88	0, 28	30, 9		44, 56	44, 56
13, 4	0, 8	щіл.	64, 22	25, 69	197, 41	0, 28	30, 9		47, 95	19, 18
14, 515	1, 43	0, 12	71, 31	101, 97	208, 8	0, 42	16, 52	38, 7	86, 16	119, 42
	S=433, 66		S=343, 39

;

.

Розрахункове навантаження, яке може бути передане на палю з умов несучої спроможності ґрунту: .

Необхідна кількість паль у кущі:

Рисунок 5 – Проектування пальових фундаментів

Підготовка даних для розрахунку кількості паль за допомогою ЕОМ:

1. d=0, 3м

2. d=0, 3м

3. I_L=0, 12

4. 0, 153

5. 0

6. 1

7. d_п =15, 23 м

8. d_рост.=2, 39 м

9. 19

10. 0

11. 1кН/м³

12.

13. 1

14. 1

15.

16. N=1207, 53 кН

Результати розрахунку за допомогою ЕОМ приведені в додатку В.

За результатами розрахунку на ЕОМ що необхідно 1, 41 паль в кущі, однак з врахуванням власної ваги паль, їх кількість становитиме:

приймаємо n=2 шт.

Розмістимо палі у ростверку так, як показано на рисунку 6.

Рисунок 6 – Схема розташування паль у ростверку

Виконаємо перевірку розрахункових навантажень на крайні палі:

, (3)

де ;

=1207, 53 кН;

Вага палі G_палі = 0, 3²·12, 84·1, 8·25·1 = 52 (кН).

Вага ростверку до відмітки планування, що приходиться на одну палю, G_р = 1, 25·1·0, 5·20·1=12, 5 (кН). Загальне максимальне розрахункове навантаження на одну палю

Отже, несуча здатність паль при обраному їх розташуванні забезпечена.

3.3 Визначення осідання фундаменту на забивних палях

І. Визначення осідання як для умовного фундаменту мілкого закладання

Осідання пальового фундаменту визначається шляхом перетворення його на умовний фундамент мілкого закладання.

Розміри ростверку в плані по зовнішнім граням крайніх паль

l' = 1; b' =1, 05м;

Розміри умовного фундаменту в площині нижніх кінців паль

Приймаємо умовний фундамент розмірами 1х3, 93м.

-обчислимо вагу паль:

-обчислимо вагу ростверку:

-знайдемо об'єм умовного фундаменту:

-знайдемо об'єм паль:

-знайдемо об'єм ростверку з грунтом на уступах:

-обчислимо об'єм грунту між палями:

Знайдемо усереднене значення питомої ваги грунту від поверхні до глибини закладання паль:

;

Обчислимо вагу ґрунту, що знаходиться в просторі між палями:

Тиск по підошві умовного фундаменту

Розрахунковий опір грунту основи умовного фундаменту

M_γ , =0, 47; M_q=2, 89; M_c=5, 48 – [3, табл. 44].

σ _{zg, 0} – тиск від власної ваги ґрунту в рівні підошви умовного фундаменту

σ _{zg, 0} = ;

σ ′ _{zg, 0} – тиск від власної ваги ґрунту, вийнятого з котловану, в рівні підошви ростверка

σ ′ _{zg, 0} = ;

σ _{zu, l} – напруження від власної ваги грунту в межах від підошви ростверку до п’яти палі

σ _{zu, l}=

Розбиваємо ґрунтову товщу на шари 0, 2b_y =0, 75 м.

b_k=22, 55м

b_y=3, 93м

h_i=0, 75м

σ _zp=275, 33кПа

σ _zγ =39, 42кПа

σ _zg=39, 42кПа

Таблиця 5 – Розрахунок осідання фундаменту на забивних палях

S=4, 2см< S_u=10cм. Отже, осідання в межах норми.

Рисунок 7 – Схема до розрахунку осідання пальового фундаменту як умовного фундаменту мілкого закладання

ІІ. Визначення осідання шляхом розв’язання задачі про переміщення стержня в пружному півпросторі

Вага ростверку з грунтом на його уступах

G_р = 0, 62∙ 20 = 12, 4 (кН).

Середнє навантаження на палю

Середнє значення коефіцієнта Пуасона в межах напруженої зони

Граничний опір палі

Навантаження на палю на межі пропорційності

Модуль деформації грунту під нижнім кінцем палі в межах одного діаметру вище і чотирьох діаметрів нижче позначки нижнього кінця палі

Е_р = 21, 9 МПа.

Осереднений у межах довжини палі модуль деформаціі грунтової основи

Відношення усереднених модулів деформації під нижнім кінцем і в межах бічної поверхні палі

Приведений радіус палі

Модуль деформації матеріалу палі при класі бетону С16/20

Е₀ = 24500 МПа.

Коефіцієнт, що визначає частину навантаження, яка передається нижнім кінцем (за таблицею П.1.2 [4] в залежності від r та k_E)

b = 0, 042.

Коефіцієнт умов роботи грунту вздовж бічної поверхні палі за табл. П.1.5 [4] k_f = 0, 7.

Коефіцієнт умов роботи піщаного грунту під нижнім кінцем палі за табл. П.1.7 [4] k_р = 4, 586.

Приведений модуль деформації грунту

Коефіцієнт осідання (за таблицею П.1.1 [4] в залежності від r та k_E)

с = 0, 773.

Пружна складова осідання палі

Осідання одиночної палі

Визначимо осідання куща з 2 паль, взявши за основну одну з двух паль.

а₁ = 0, 9 м - 1 шт.

Визначаємо коефіцієнти впливу сусідніх паль за табл. П.1.3 та П.1.4 [4] в залежності від приведеної відстані

Осідання середньої палі від одиничного навантаження на j-ту палю у фундаменті визначаємо за формулою

Для відповідної палі

Осідання пальового куща з 2 паль

Допустиме значення осідання для будівель із залізобетонним каркасом S_u = 10 см [9].

Умова S= 0, 39 см < S_u= 15 см виконується.