Розрахунок пальових фундаментів і їхніх основ проводиться за двома групами граничних станів.
За першою групою визначають несучу здатність палі по грунту, міцність матеріалів паль і ростверків. За другою групою граничних станів розраховуються опади підстав фундаментів.
5.1 Розрахунок стрічкового фундаменту палі
Визначимо довжину палі:
Приймаємо палю З 9-30.
По таблиці СНиП підбираємо R при глибині занурення паль 11,8м- R = 5190 кПа
При зануренні паль забиванням молотом
Несучу здатність палі визначається за формулою (11) як сума розрахункових опорів грунтів підстав під нижнім кінцем палі і на її бічній поверхні:
де
R-розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, кПа.
А - площа обпирання на грунт палі, м.
u - зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м.
fi - розрахунковий опір разом шару грунту основи на бічній поверхні палі, кПа.
hi - товщина всього шару грунту стикається з бічною поверхнею палі, м.
-коефіцієнти умов роботи грунту відповідно під нижнім кінцем і на бічній поверхні палі, що враховують вплив способу занурення палі на розрахункові опору грунту і прийняті по таблиці А2 [3].
Перший шар пісок рихлий, тому починаємо з другого шару.
-суглинок текучепластічной J
при z1 = 5,9 м, суглинок текучепластічной
при z2 = 7,9 м, суглинок текучепластічной
при z3 = 9,9 м, суглинок текучепластічной
-пісок середньої крупності
Несуча здатність паль під колону:
Розрахункове навантаження, що допускається на одну палю:
де
5.2 Визначення кількості паль і розміщення їх в ростверку
Необхідна кількість паль в ґрунті визначається за формулою
Визначимо розрахункове відстань між осями паль на 1 п.м. стіни:
Приймаємо однорядну систему розташування паль.
Визначаємо розміри ростверку в плані:
-відстань від краю ростверку до бічної грані палі;
де
Приймаємо ширину ростверку b = 0,52м і висоту h = 0,5 м.
Малюнок 5 - Схема конструювання ростверку
Визначаємо фактичне навантаження, що припадає на однусваю, яка повинна бути менше допустимої:
Умова виконується, фундамент запроектований правильно.
5.3 Перевірка міцності підстави куща паль.
Задоволення умови (14), для кожної палі не означає, що підстава паль буде працювати надійно. З мета перевірки міцності підстави фундамент палі розглядають як умовний масивний фундамент (схему умовного фундаменту для пальового фундаменту під колону дивись малюнок 7).
Для позацентрово-завантаженого фундаменту:
Малюнок 7-К визначення розмірів умовного фундаменту
aусл. bусл - відповідно довжина і ширина підошви умовного фундаменту,
М - розрахунковий момент, діючий в рівні нижніх кінців паль, тобто по підошві умовного пальового фундаменту і дорівнює М = М0II + F0II, h · dусл;
W - момент опору підошви умовного пальового фундаменту.
Rусл - розрахунковий опір ґрунту в площині підошви умовного фундаменту, кПа
Якщо умови (15) не виконуються, то необхідно або збільшити кількість паль, або змінити відстань між палями, або змінити розміри паль, або ж збільшити глибину занурення паль.
Визначаємо ширину умовного фундаменту:
Обсяг умовного фундаменту AБВГ:
Об'єм грунту в межах умовного фундаменту:
Вага грунту в обсязі умовного фундаменту:
де II-середній питому вагу грунтів, що лежать вище рівня підошви:
Вага паль і ростверку:
Вертикальна складова нормальних сил в рівні нижніх кінців паль:
Момент в рівні нижніх кінців паль:
Розрахунковий тиск на грунт підстави умовного пальового фундаменту в рівні його підошви, при якому ще можливий розрахунок підстав по II групі граничних станів:
Всі умови дотримуються.