ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту на тему
«Расчет фундамента мелкого заложения и свайного фундамента сборочного цеха»
Выполнил: ст. гр. 6ПГ02 Исхакова Л.А.
Проверил: Сабирзянов Д.Д.
Казань 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 3
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕТИРОВАНИЕ.. 3
1. ПРИВЯЗКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ К СУЩЕСТВУЮЩЕМУ РЕЛЬЕФУ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ.. 3
2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОГЕОЛО-ГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА.. 3
3. Расчет и проектирование ФМЗ. 8
3.1 Определение высоты фундамента по конструктивным требованиям. 8
3.2 Определение расчетной высоты фундамента. 9
3.3 Определение глубины заложения фундамента. 9
3.4 Определение размеров подошвы фундамента. 9
3.5 Вычисление краевой осадки фундамента. 10
5.6. Расчет тела фундамента. 12
5.6.1. Конструирование фундамента. 12
Расчет свайного фундамента. 15
Общие положения. 15
5.3. Конструирование ростверка. 18
5.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента. 22
5.6. Расчет тела ростверка свайного фундамента. 26
5.6.5. Расчет прочности ростверка на изгиб. 26
Список литературы.. 28
ВВЕДЕНИЕ
Целью данного вида самостоятельной работы является: для заданных конструкций здания и грунтовых условий площадки строительства на основании вариантного подхода запроектировать (рассчитать, сконструировать и вычертить) оптимальный тип фундаментов в двух расчетных сечениях, указанных руководителем.
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕТИРОВАНИЕ
Студент получает задание на проектирование, которое включает:
1. Бланк задания к курсовому проекту с исходными данными для проектирования, состав задания, график выполнения курсового проекта, список рекомендуемой литературы.
2. Бланк грунтовых условий площадки строительства, включающий схему расположения геологических выработок, геологические колонки и физико-механические характеристики грунтов (образец бланка представлен на с. 6 настоящего учебного пособия).
3. Бланк с исходными данными о сооружении (план, разрез, фасад), характеристиками конструкций, материалов, наличии подвалов и т.п. (образец бланка представлен на с. 8 настоящего учебного пособия).
1. ПРИВЯЗКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ К СУЩЕСТВУЮЩЕМУ РЕЛЬЕФУ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ
Первый этап – горизонтальная привязка – контур здания в масштабе наносится на инженерно-топографический план строительной площадки таким образом, чтобы выработки, обозначенные на плане, находились, по возможности, внутри контура здания или вблизи от него.
Второй этап – вертикальная привязка – определение планировочных отметок углов строительной площадки, “чёрных” и “красных” отметок углов здания и “нулевой” отметки здания, соответствующей уровню чистого пола 1-ого этажа.
2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОГЕОЛО-ГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
2.1. Общие положения
Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства заключается в уточнении наименований каждого инженерно- еологического элемента (ИГЭ), представленного на бланке грунтовых условий площадки строительства (прочерки в таблице указывают на то, что эти показатели для данного типа грунта не определяются.), а также в определении производных и классификационных характеристик грунтов и начального расчетного сопротивления R 0. Расчет производится в порядке залегания ИГЭ грунта от поверхности земли по одной из четырех скважин (в нашем случае – это скважина № 3, т.к. расчетное сечение I-I (А-7) расположено близко к этой скважине).
2.2. Классификация грунтов
1. ИГЭ-1. Мощность слоя h1 = 2,4 м. Проба взята с глубины 
Грунт несвязный, т.к. влажности WL и WP отсутствуют.
1.1. По гранулометрическому составу определяем вид песчаного грунта по крупности.
> 2 мм + 25%
2 ÷ 0,5 мм 22%
0,5 ÷ 0,25 мм 27%
Σ 74% > 50%
Так как 74% < 52%, то, согласно табл.1.1 [9] или прил. 1, табл.1.1 учебного пособия, грунт – песок средней крупности.
1.2. Определяем вид грунта по значению коэффициента пористости ины 
:
0,69<0.7, значит песок средней плотности.
1.3. Определяем разновидность грунта по степени влажности 
:
Так как 0,5< S r = 0,675≤ 0,8, то, согласно прил. 1, табл.1.4 настоящих методических указаний, песок влажный. По прил. 3, табл.2 [1] или прил. 2, табл.2.2 настоящего учебного пособия по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем начальное расчетное сопротивление грунта ИГЭ-1, R0 ≈ 400кПа.
ВЫВОД: ИГЭ-1 – грунт – песок средней крупности, плотный, влажный с модулем деформации E0 = 12 МПа и начальным расчетным сопротивлением R 0 ≈ 400кПа
2. ИГЭ-2. Мощность слоя h1 = 2,1 м. Проба взята с глубины 
. Грунт несвязный, т.к. влажности WL и WP отсутствуют.
2.1. По гранулометрическому составу определяем вид песчаного грунта по крупности.
> 2 мм + 3%
2 ÷ 0,5 мм 22%
0,5 ÷ 0,25 мм 26%
Σ 51% > 50%
Так как 51% < 52%, то, согласно табл.1.1 [9] или прил. 1, табл.1.1 учебного пособия, грунт – песок средней крупности.
2.2. Определяем вид грунта по значению коэффициента пористости ины :
0.72>0.7, значит песок рыхлый.
2.3. Определяем разновидность грунта по степени влажности :
Так как 0,8< S r = 0,99≤ 1, то, согласно прил. 1, табл.1.4 методических указаний, песок насыщен водой.
По прил. 3, табл.2 [1] или прил. 2, табл.2.2 настоящего учебного пособия по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем начальное расчетное сопротивление грунта ИГЭ-1, R0 ≈ 400кПа.
ВЫВОД: ИГЭ-2 – грунт – песок средней крупности, рыхлый, влажный с модулем деформации E0 = 8 МПа и начальным расчетным сопротивлением R0 ≈ 400кПа
3. ИГЭ-3. Мощность слоя h3 = 4 м.
Проба взята с глубины 
. Грунт связный, т.к. присутствуют влажности WL и WP.
3.1. Определяем наименование грунта по числу пластичности 
:
где W L – влажность грунта ИГЭ-3 на границе текучести
W P – влажность грунта ИГЭ-3 на границе раскатывания/
Так как J P = 18% > 17%, то, согласно прил. 1, табл.1.2 настоящего учебного пособия, грунт – глина.
3.2. Определяем состояние грунта по показателю текучести J L:
Так как 0 < J L = 0,38< 0,5, то, согласно прил. 1, табл.1.3 настоящего учебного пособия, глина тугопластичная.
3.3. Определяем значение коэффициента пористости e:
3.4. Определяем разновидность грунта по степени влажности :
По прил. 3, табл.3 [1] или прил. 2, табл.2.3 настоящего учебного пособия начальное расчетное сопротивление грунта ИГЭ-2 равно R 0 ≈ 302,5 кПа.
ВЫВОД: ИГЭ-3 – грунт – глина тугопластичная с модулем деформации E0 = 16 МПа, начальное расчетное сопротивление R 0 ≈ 302,5 кПа.
4. ИГЭ-4. Мощность слоя h4= 2 м.
Проба взята с глубины 
. Грунт связный, т.к. присутствуют влажности WL и WP.
4.1. Определяем наименование грунта по числу пластичности :
где W L – влажность грунта ИГЭ-5 на границе текучести
W P – влажность грунта ИГЭ-5 на границе раскатывания/
Так как J P = 10% <17%, то, согласно прил. 1, табл.1.2 настоящего учебного пособия, грунт – суглинок.
4.2. Определяем состояние грунта по показателю текучести J L:
Так как J L = 0,5, то, согласно прил. 1, табл.1.3 настоящего учебного пособия, сукглинок тугопластичный.
4.3. Определяем значение коэффициента пористости e:
4.4. Определяем разновидность грунта по степени влажности :
По прил. 3, табл.3 [1] или прил. 2, табл.2.3 настоящего учебного пособия начальное расчетное сопротивление грунта ИГЭ-2 равно R 0 ≈ 204,9 кПа.
ВЫВОД: ИГЭ-4 – грунт суглинок тугопластичный с модулем деформации E0 = 12МПа, начальное расчетное сопротивление R 0 ≈ 204,9 кПа.
5. ИГЭ-4. Мощность слоя h4= 3,5 м.
Проба взята с глубины 
. Грунт связный, т.к. присутствуют влажности WL и WP.
5.1. Определяем наименование грунта по числу пластичности :
где W L – влажность грунта ИГЭ-5 на границе текучести
W P – влажность грунта ИГЭ-5 на границе раскатывания/
Так как J P = 5% <7%, то, согласно прил. 1, табл.1.2 настоящего учебного пособия, грунт – супесь
5.2. Определяем состояние грунта по показателю текучести J L:
Так как J L = 0,4, то, согласно прил. 1, табл.1.3 настоящего учебного пособия, супесь тугопластичная.
5.3. Определяем значение коэффициента пористости e:
5.4. Определяем разновидность грунта по степени влажности :
По прил. 3, табл.3 [1] или прил. 2, табл.2.3 настоящего учебного пособия начальное расчетное сопротивление грунта ИГЭ-2 равно R 0 ≈ 282,5 кПа.
ВЫВОД: ИГЭ-5 – грунт с тугопластичная с модулем деформации E0 = 20МПа, начальное расчетное сопротивление R 0 ≈ 282,5 кПа.
Для систематизации и удобства обработки, результаты определения производных и классификационных характеристик грунтов записываем в сводную табл.1.1.
Таблица 1.1
3. Расчет и проектирование ФМЗ
Строительство ведется в г. Москва
Расчет и проектирование ФМЗ производим по заданной расчетной нагрузке на обрез фундамента: 
. Подвал отсутствует.
Мощность h1=2,4м, начальное расчетное сопротивление R 0 ≈ 400 кПа и модуль деформации E0 = 12 МПа, значит, ИГЭ-1 является остаточным, чтобы использовать его в качестве несущего слоя грунта.
Назначаем класс бетона фундамента В20. Толщину защитного слоя принемаем аs=30мм. ЖБ колонны сечением 0,4х0,3м
3.1 Определение высоты фундамента по конструктивным требованиям.
Предворитеьную высоту плитной части фундамента принимаем d=0.25 м, исходя из того, что dmin=0.25м.
Исходя из условий жесткой заделки колонны в фундаменте, определяем минимальную высоту фундамента:
Hf = hcf + 0,25 = 0,5+0,25= 0,75м,
где hcf = hз + 0,05м=0,45+0,05=0,5м;
hз – глубина заделки колонны в стакан фундамента:
hз = (1,0…1,5) hc = 0,3…0,45м;
hз = k ∙ ds = 25·16 = 400мм = 0,4м, принимаем наибольшее значение hз = 0,45м.
3.2 Определение расчетной высоты фундамента
Уточняем требуемую рабочую высоту плитной части фундамента 
по приближенной формуле:
= 0,64м,
где N I – расчётная нагрузка, передаваемая колонной на уровне обреза фундамента, 
, 
- кэф. надежности по нагрузке.
Определяем требуемую расчетную высоту плитной части фундамента hpl по формуле:
условие выполняется. Округлим до 0.75м, кратно 0,15.
Определеяем расчетную высоту фундамента:
Округляем в большую сторону кратно 0,3м, итого получаем 
3.3 Определение глубины заложения фундамента
Определение глубины заложения фундамента
Определяем расчетную глубину промерзания df несущего слоя грун-та (коэффициент, учитывающий температурный режим здания kh =0,6):
df = kh∙dfn = 0,6*1,65 = 0,99 м.
Определяем глубину заложения фундамента d по конструктивным требованиям:
d =1,5+0,15=1,65, где 0,15 – это высота цоколя.
Так как расчётная глубина промерзания грунта df меньше, чем конструктивная глубина заложения фундамента d, то в качестве расчётной глубины заложения фундамента принимаем большую из них, т.е.Hf= 1,65 м.
3.4 Определение размеров подошвы фундамента
1. Принимаем соотношение размеров сторон подошвы фундамента η=0,75.
2. Исходя из принятого соотношения сторон, определяем предварительные (ориентировочные) размеры подошвы фундамента:
Тогда длина подошвы фундамента lf определяется по формуле:
Округляем значения размеров подошвы фундамента кратными 0,3м в большую сторону: bf =1,8 м, lf =3 м.
4. Уточняем расчетное сопротивление грунта основания R.
где 
; 
для φ = 30: 
, Мq =5.59, Мс =7.95, с II = 1 кПа;
– осредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента:
где 
– удельный вес грунта ИГЭ-1 (см. выше); 
– удельный вес грунта ИГЭ-2; 
– удельный вес грунта ИГЭ-3;
Определяем максимальное и минимальное краевое давление, и среднее давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента в предположении линейного распределения напряжений в грунте.
где W – момент сопротивления подошвы фундамента, определяется по формуле
Для исключения возникновения в грунте пластических деформаций проверяем выполнение следующих условий:
, 
Окончательно принимаем размеры подошвы фундамента bf = 2,4 м, lf = 3 м.
3.5 Вычисление краевой осадки фундамента
Вычисляем ординаты эпюр природного давления 
и вспомогательной эпюры 
:
– на уровне поверхности земли 
– на уровне подошвы фундамента
– на уровне поверхности грунтовых вод
глубина уровня грунтовых вод
– на границе первого слоя с учетом взвешивающего действия воды
На границе второго слоя с учетом взвешивающего действия воды:
Т.к. в третьем слое залегает водонепроницаемая глина, к вертикальному напряжению на кровлю глины добавляется гидростатическое давление столба воды, находящейся над глиной:
Тогда полное вертикальное напряжение, действующее на крою глины:
; 
На границе третьего слоя:
=100.551+20*4=180.551 
Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные слои толщиной: 
Соотношение сторон фундамента:
Для удобства все вычисления ведем в табличной форме (табл.1).
Расчет осадки ведем в пределах сжимаемого слоя на глубину Нс = 2,9 м (рис. 2.2):
где β 
безразмерный коэффициент, равный 0,8;
среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки в i -м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, кПа;
толщина i -го слоя грунта, м, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
модуль деформации i -го слоя грунта, кПа; i E
среднее значение вертикального напряжения в i -м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса, выбранного при отрывке котлована, кПа;
n число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Проверяем соблюдение условия S = 1,7 см ≤ Su = 10 см, условие соблюдается, следовательно, фундамент запроектирован верно.
Рис. 2.2. Схема к расчету осадки методом послойного суммирования
5.6. Расчет тела фундамента
5.6.1. Конструирование фундамента
1. Назначаем количество и высоту ступеней фундамента, принимая их кратно 0,15 м. Так как h 0pl = 0,4 м<0,45, то принимаем одну ступень фундамента, при этом высоту ступени h1=450мм.
Тогда окончательная высота плитной части фундамента принимается равной
h pl = 0,45 м,
а окончательная рабочая высота плитной части фундамента
h 0pl = h pl – a s = 0,45 – 0,04 = 0,41 м.
2. Размеры консолей ступени с1 плитной части фундамента принимем кратно 0,15м. В направлении действия момента – в направлении большей стороны принимем: с1=(1-2,5)*h1 примем с1=0.9м. В направлении перпендикулярном плоскости действия момента с1=(1-2,5)*h1 примем с1=0,75
Определение площади сечения арматуры плитной части фундамента
1. В сечениях I-I и II-II определяем изгибающие моменты. В плоскости действия момента – в направлении большей стороны:
для сечения I-I:
для сечения II-II:
В направлении, перпендикулярном плоскости действия момента, отредактивного давления (отпора) грунта 
2. В тех же сечениях определяем требуемую площадь сечения рабочей арматуры 
в плитной части фундамента. Подбор арматурыведется на всю ширину или длину фундамента.
В направлении действия момента – в направлении большей стороны:
В направлении, перпендикулярном плоскости действия момента:
3. Из трех значений в соответствующем направлении выбираем большее, по которому и производим подбор диаметра и количество стержней. Принимаем S = 150 ÷ 200 мм. Количество стержней больше числа шагов на 1.
В плоскости действия момента – в направлении большей стороны.
Принимаем шаг стержней S = 160 мм. 
, n=18шт. Принимаем диаметр одного стержня ∅ = 12мм (А s = 1,313 см 2). Окончательно принимаем 18∅12.
В направлении, перпендикулярном плоскости действия момента.
Принимаем шаг стержней S = 200 мм. 
, n=12шт. Принимаем диаметр одного стержня ∅ = 12мм (А s = 1,313 см 2). Окончательно принимаем 12∅12.
Так как размеры подошвы фундамента l f (b f) ≥ 3 м, то подошва фундамента армируется четырьмя арматурными сетками с рабочей арматурой в одном направлении. Схема армирования подошвы фундамента арматурными сетками представлена на рис.
Расчет свайного фундамента
Общие положения
1. Глубина заложения подошвы ростверка свайного фундамента принимается такой же, как и в случае фундамента мелкого заложения в сечении 
1,65
2. Принимаем, что ростверк свайного фундамента выполняется из монолитного железобетона кл. В20. Толщину защитного слоя бетона свайного фундамента принимаем as=40 мм. Принимаем кустовой отдельно стоящий тип свайного фундамента.
3. Принимаем сопряжение свай с ростверком жестким. Тогда высота плитной части ростверка свайного фундамента по конструктивным соображениям определяется по формуле:
hp=hmin+0,25=0,3+0,25=0,55 м.
где hmin - минимальная глубина заделки сваи в ростверк, hmin=0,3 м. Высоту ростверка принимаем кратно 0,15 м, т.е. hp=0,6 м.
4. За опорный слой принимаем ИГЭ-5 – супесь тугопластичная, непросадочная, Ео=20МПа. В этот слой минимальная глубина погружения сваи должна быть не менее 0,5 м. Тогда предварительная длина сваи должна составлять
h3+ h1/2+ h2+ hmin=0,3+0,75+2,1+4+2+0.5=9,65 м.
где h3 - глубина заделки сваи в ростверк свайного фундамента;
h1/2- расстояние от подошвы свайного ростверка до подошвы первого слоя грунта;
h2 -мощность второго слоя грунта;
hmin- минимальная глубина погружения сваи в несущий слой грунта (ИГЭ-5). Принимаем сваю марки С10-30.
5. Для заданных грунтовых условий строительной площадки назначаем готовую забивную железобетонную сваю марки С10-30 длиной призматической части Lсв=10 м, с размером сторон квадратного поперечного сечения b=0,30 м, длиной острия lо=0,25 м. Расчетная глубина заложения одиночной висячей сваи принимаем равной
dсв = dр + l - lз = 1.65 +10 – 0.3= 11,35 м
где h3/1= 0,5м – глубина погружения сваи в несущий слой грунта.
Принимаем, что свая погружается с помощью забивки дизель – молотом.
2. Определение несущей способности одиночной висячей сваи.
Определение несущей способности одиночной висячей сваи производится в следующей последовательности.
1. Для выбранного типа и размера сваи по формуле определяем расчетную несущую способность одиночной висячей сваи:
, где gс – коэффициент условий работы сваи в грунте, gс =1;
gсR и gсf – коэффициент условий работы грунта соответственно под нижней боковой
поверхностью сваи, зависит от способа погружения, принимается по табл. 3[2], gсR =1 gсf =1.
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимается по табл. 1[2], для глины средней плотности R=1250 кПа;
Асв- площадь поперечного сечения сваи Асв=0,09 м2;
u-наружный периметр поперечного сечения сваи, u=1,2;
hi-мощность i-го однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается не более 2 м.);
fi- расчетное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи i-му слою грунта, принимается по табл. 2[2], при средней глубине расположения:
для 1-го слоя грунта при z1=2.025 м f1= 21,1 кПа;
для 2-го слоя грунта при z2=2,96м f2= 24,84 кПа;
z3``=4м f3``= 27 кПа;
для 3-го слоя грунта при z4=4,925м f4= 28,85 кПа;
z5=5,9м f5= 30,08 кПа;
z6=6,95м f6= 31,95 кПа;
z7=8м f7= 33 кПа;
для 4-го слоя грунта при z8=9м f8= 33,5 кПа;
z9=10м f9= 34,756 кПа;
для 5-го слоя грунта при z10=10,945м f10= 23,85 кПа;
Σfihi=291,6кПа
2. Определяем расчетную нагрузку, допускаемую на сваю ND:
где gm-коэффициент надежности по нагрузке, gm=1,4.
3. Исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваю, расположенные в кусте, определяем требуемое количество свай в фундаменте, по формуле
=3шт
где k1=1¸1,2 - коэффициент, для трапецеидальных эпюр, принимаем k1=1,1;
0,1N1 – вес ростверка и грунта на его обрезах.
С учетом наличия изгибающего момента окончательно принимаем n=3 шт.
5.3. Конструирование ростверка
Размещение свай в плане и конструирование ростверка выполняем конструктивно, опираясь на следующие требования:
- равнодействующая от постоянных нагрузок должна проходить как можно ближе к центру тяжести условной подошвы свайного фундамента;
- минимальное расстояние в плане между осями свай должен быть менее (3¸6)d, где d-диаметр круглой или размер стороны поперечного сечения квадратной сваи, принимаем 3d=3×0,3=0,9 м.;
- расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда сваи принимаем равным размеру поперечного сечения сваи, т.е. 0,15 м.;
- с целью использования унифицированной опалубки габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте-0,15 м.
Определение размеров условного фундамента.
Определение размеров условного фундамента производится в следующей последовательности.
1. Определяем размеры условного фундамента. Границы условного фундамента определяются следующим образом: снизу – плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями АВ и ВБ, отстоящими от нагруженных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии hу.ф.×tga, где a - угол распределения напряжений, определяется по формуле:
где jII,mt- усредненный угол внутреннего трения в пределах грунта, пробиваемого сваей, определяется по формуле:
2. Определяется высота условного фундамента hу.ф.:
hу.ф.=145,0-143,35=1.65м.
3. Определяем ширину подошвы фундамента bу.ф.:
bу.ф.=5d+2tgalсв=5*0,3+2tg5,06×9,7=2.375 м.
где d -диаметр круглой или размер стороны поперечного сечения квадратной сваи, принимаем 0,3 м.;
lсв - длина сваи без учета заделки в ростверк, определяется по формуле lсв=Lсв- h3=10-0,3=9,7 м,
где h3 - высота заделки сваи в ростверк,h3=0,3 м.
4. Определяем длину подошвы условного фундамента lу.ф.:
lу.ф=5d+2tgalсв=5*0,3+2tg5,06×9,7=2,375 м.
5. Определяем площадь подошвы условного фундамента Ау.ф.:
Ау.ф= bу.ф× lсв=2,375×2,375=5,63 м2
6. Определяем собственный вес свай Gсв:
Gсв= Vсв×gm=2,7×25=67,5 кН
где Vсв- объем свай, определяется по формуле:
Vсв=Асв× lсв× n=0,09×10×3=2,7м3
здесьАсв- площадь поперечного сечения сваи, Асв = 0,09 м2;
lсв- длина сваи без учета заделки в ростверк lсв=10 м;
n- количество свай, n = 3 шт;
gm = 25 кН/м3 – удельный вес бетона сваи.
7. Определяем собственный вес ростверка Gр:
Gр= Vр×gm=3,67×25=81,7 кН,
где gm = 25 кН/м3 – удельный вес бетона ростверка;
Vр=lпл ×bпл ×hпл+ lп ×bп ×hп=2,375×2,375×0,45+1,2×0,9×1,05=3,67 м3 - объем ростверка;
8. Определяем собственный вес грунта Gгр, расположенного на уступах ростверка:
Gгр=(Vу.ф.- Vр- Vсв)g’II= (9,29-3.67-2,7)20=58,47 кН
где Vу.ф.= Ау.ф.×hу.ф.= 5,63×1,65=9,29 м3 - объем условного фундамента грунта
g’II-осредненное расчетное значение удельного веса грунта, расположенного на подошве ростверка принимается равным g’II=20 кН/м3.
8. Определяем среднее давление Ру.ф. под подошвой условного фундамента:
9. Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:
где gс1 и gс2 –коэффициенты условий работы согласно табл. 3[1] gс1 =1,25 и gс2 =1;
k – коэффициент, т.к. прочностные характеристики грунта определены непосредственно испытаниями, то k=1;
Мg, Мq, Mc-коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения j несущего слоя грунта, для
j=26°- Мg=0,36, Мq=2,43, Mc=4,99, принимаются согласно табл. 5,4[1];
kz-коэффициент, kz=1; т.к. ширина условного фундамента bу.ф. <10 м;
db – подвал отсутствует;
сII-расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, сII=40 кПа;
g’II-осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающих выше подошвы условного фундамента определяется по формуле
то же, ниже подошвы условного фундамента, определяется по формуле:
10. Проверяем условие, по которому среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта Rу.ф. под подошвой условного фундамента, т.е. должно выполнятся условие
Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован, верно.
5.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента.
Определим деформационные характеристики приведенного трехслойного основания:
– для ИГЭ-1 G`= 
= 
МПа
– для ИГЭ-2 G`= 
= 
МПа
– для ИГЭ-3 G```= 
= 
МПа
– для ИГЭ- 4G````= 
= 
МПа
– для ИГЭ- 5G`````= 
= 
МПа
Осредненное значение модуля сдвига и коэффициента Пуассона грунтов, прорезаемых сваей
Модуль сдвига и коэффициент Пуассона грунта под нижним концом сваи
МПА
Подсчитаем все необходимые для расчета коэффициенты и параметры:
1.74
0.3
.8
0.52
где (d= 
= 
=0.339м)
Модуль упругости материала ствола сваи Е = 32,5 МПа (бетон класса В30), поэтому жесткость ствола на сжатие
EA=E 
=32.5* 
=2.93* 
кН
Относительная жесткость сваи:
Находим
Определяем осадку одиночных свай 1 и 2 (рис.6.2)
где N 1, N 2 – вертикальная нагрузка, передаваемая на сваи 1 и 2 (рис.6.3)
Определяем осадку одиночной сваи 3 (рис.6.2)
где N3 – вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю 3 (рис.6.3)
Определяем дополнительные осадки сваи от взаимного влияния соседних свай, находящихся на диагонали а=1,006. Вычисляем коэффициенты δij для соседних свай (см. рис.6.2)
Т.к. 
Вычисляем коэффициенты δij для свай, расположенных по диагонали (см. рис.6.2). 
Осадки каждой сваи куста, состоящего из 4 свай, при известном рас- пределении нагрузок между ними производим по формулам:
Общую осадку отдельностоящего свайного фундамента определяем как среднюю осадку для всех свай:
Проверяем условие
Условие выполняется, осадки фундамента не превышают предельно допустимые значения.
5.6. Расчет тела ростверка свайного фундамента.
5.6.5. Расчет прочности ростверка на изгиб
Расчет прочности ростверка на изгиб производят в сечениях по граням колонны, а такж