σ_p = 337.7 (3 0.3)² = 273.5 кН/м²  

   Определение ориентировочной  площади подошвы  фундамента:

A_p = N₀₁ / (σ_p - γ_cp d_p γ_c)

N₀₁ = N₀₁₁ 1.2 = 680 *1.2=816 кН

A_p = 816 / (273,5 – 17·1,1·1,85) = 3,4 м²  

Определение расчётной нагрузки от веса ростверка  с грунтом на его  ступенях и количества свай.

Ориентировочное значение веса ростверка и грунта на его ступенях

N_pr = γ_c · A_p d_p γ_cp= 1.1·3,4·1,85·17 = 117,6 кН

Количество  свай для центрально нагруженного фундамента

n = ( N₀₁ + N_pr)/ P = (816 + 117,6)/ 337,7 = 2,9 =3

Принимаем 4 сваи в фундаменте  

Размещение  свай, конструирование  ростверка и определение  фактического веса ростверка  N_p1 грунта N_гр1 на его ступенях

Принимаем ростверк размерами  в плане 1,8 х 1,8, 4 сваи сечением 0,3 х 0,3 с расстоянием  между осями 1 м.

Вес ростверка:

N_p1 = n V_p g_b = 1.1·2·2·0,4·25 = 44 кН

Вес грунта на плите ростверка:

N_гр = 1,1·5,4·10,6=63 кН 

Определение фактического давления на сваю

Р_ф = ( N₀₁ + N_p1 + N_r1)/ n_ф £ Р

Р_ф = ( 816 + 63 +44)/3 =308 £ 337,7

Недогруз  составляет 9 % 

Проверка  прочности ж/б  ростверка под  колонну

Расчёт  ростверка на продавливание колонной

F_пр £ ( a₁ ( b_к + c₂) + a₂(d_k + c₁)) h₁ R_p=( 2,5(0,4+0,3)2) 0,4·900= 1260кН

F_пр = 308·4=1232 кН £ 1260 кН

Где b_к и d_k размеры поперечного сечения колонны

       с₁ и с₂ расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани сваи 
 
 
 

Расчет  ростверка  на  поперечную  силу:

При  расчете  на  действие  поперечной  силы  должно  удовлетворяться  условие: Q≤0,35·R_b·b·h_0,

Q=308·2=616  кН

616<1,17·900·2·0,4=842,4 кН – условие  удовлетворяется,  оставляем  бетон В15.

 

Расчет  осадок  свайного  фундамента.

Представим  свайный  фундамент в  виде  условного  фундамента  на  естественном  основании.

Средневзвешенное  расчетное  значение  угла  внутреннего  трения  грунтов, находящихся  в  пределах  длины  сваи.

φ_{ср 11}=Σφ_{i 11}·l_i/Σl_i

φ_{i 11} – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных

          слоев.

l_i –толщина  слоя.

φ_{ср 11}=24 º

Проведем  наклонные  плоскости  под  углом  α= φ_{ср 11}/4=24/4=8º от  точек пересечения наружных  граней свай  с подошвой ростверка до  плоскости (горизонтальной), проходящей  через нижний  конец сваи.

Построив  вертикальные  плоскости от  точек А и Б  до  поверхности  грунта, находим  очертание условного  фундамента, который  включает  в  себя  грунт, сваи и ростверк.

Размеры  подошвы  условного  фундамента.

b_y=b+2l·tg(φ_{ср 11}/4)=0,3+2·4,96· tg8=1,7 м

а_y=а+2l·tg(φ_{ср 11}/4)=0,3+2·4,96· tg8=1,7 м

А_у= b_y· а_y=2,89 м²

Проверим  условие:

Р_{ср II}=(N_0II+ N_свII+ N_росII+ N_грII)/А_у< R

N_0II – расчетная вертикальная  нагрузка  по  обрезу  фундамента

N_свII, N_росII, N_грII- вес свай,  ростверка, грунта  в пределах  условного

                          фундамента, кН

R- расчетное сопротивление грунта  на  уровне  подошвы условного  

    фундамента

Р_{ср II}=(680 + 6+ 12+ 59)/2,89=419< R=429,7 кПа

R=1,25·1,2(0,72·1,08·1·10,9+3,27·5.9·10,9+6,45·10)/1=429,7 кПа

Условие  удовлетворяется.

Для   расчета  осадки  условного  фундамента  определим  дополнительное  давление p₀= Р_{ср II}-σ_{zg 0}

p₀=429,7-79,03= 350,7 кПа 
 
 
 
 
 
 
 

Величины, используемые при расчете осадок фундаментов 

по  методу послойного  суммирования.

 
 

S = 0,8 [ (350,7 + 306,86)·0,45/2·18000 + (306,86 + 220,94)·0,45/2·14000 +   + 0,45·(220,94+126,25·2+87,68·2+66,63·2+52,96·2+44,19·2+38,23·2+ +31,91)/2·9000]=0,016 м =1,6 см

Сравним  предельную  осадку  с максимальной

S=1,6 см < S_u=10см

Условие  удовлетворяется 
 
 
 
 

  
 

4. Определение технико-экономических

  показателей, рассматриваемых  вариантов 

устройства  оснований и фундаментов, и выбор основного варианта. 

   Для определения стоимости работ  по каждому варианту необходимо установить объёмы отдельных работ и особенности их производства. 

Вариант 1.

Фундамент на естесвенном основании.

 

Вариант 2.

Фундамент на улучшенном основании