4.2 Выбор размеров и типа сваи

Для устройства фундамента используется типовая сборная железобетонная свая, квадратного сечения. Сечение 0,3х0,3 м. Длина сваи 11 метров. Марка сваи СМ11 – 30Т4С.

Для защиты от коррозии, свая предварительно покрывается синтетическими смолами.

4.3 Определение несущей способности сваи

Определение несущей способности свай по материалу, осуществляется как для стойки работающей на сжатие по формуле

F_dm=φ(γ_c·γ_m·R_b ·A+γ_a·R_a·A_a),

где φ – коэффициент продольного изгиба, 1;

γ_c - коэффициент условия работы, для свай до 0,3 м, равен 0,85;

γ_m - коэффициент условия работ бетона, 1 для забивных свай;

R_b - прочность бетона на сжатие (В 25);

A- площадь бетона за вычетом площади сжатой арматуры;

γ_a - коэффициент условия работ арматуры, равен 1;

R_a- расчетное сопротивление сжатой арматуры на сжатие (А-IV);

A_a- площадь сжатой арматуры.

F_dm=1(0.85·1·13·10³ ·0,0868+1·465·10³ ·0,0032) = 2448 кН

Определение несущей способности буровых висячих свай. Висячими называются сваи, которые опираются на нескальные грунты или твердые глины.

Несущая способность определяется по зависимости, рекомендуемой СНиП:

где _Sf , _СR – коэффициент условий работы в грунте (1,0)

_С – коэффициент условий работы свай (1,0)

R – расчетное сопротивление грунта у основания свай, 6639,2 кПа;

h_i – толщина участка грунта вдоль боковой поверхности несущего элемента, м.

f_i – удельное сопротивление трения грунта о боковую поверхность сваи каждого слоя грунта, кПа.

U – периметр поперечного сечения (2,4 м.).

Расчет ведется на компьютере и представлен в табл. 10.

кН

Расчетная предельно-допустимая нагрузка на одну сваю определяется по формуле.

кН.

Количество свай определяется по формуле.

Ориентировочный вес ростверка определяется по формуле.

где А_р – ориентировочная площадь ростверка, определяется по формуле

А_р=(m·N_I)/(P_рост – γ·h'),

N_{I –} нагрузка действующая на обрез ростверка, 4597,93 кН;

m – коэффициент учитывающий действие момента, m=1,1;

P_рост - давление под подошвой ростверка, определяется по

формуле

P_рост = F_d/ (3·d²),

P_рост = 1580/ (3·0,3)²=1950,62 кПа,

γ – средний удельный вес грунта и материала ростверка, для

низкого ростверка равен 22кН/м³;

h' – глубина заложения ростверка, 3,2 м;

А_р=(1,1·4597,93)/(1950,62 – 22·3,2)=2,69 м²;

h – высота, м.

_ср – удельный вес 22 кН/м³

кН.

шт.

Размещение свай приведено на рис. 5.

Рис. 5. Схема размещение четырех свай.

Проверяется необходимость устройства наклонных свай. Наклонные сваи устраиваются для восприятия горизонтальных нагрузок.

H_x/N_x= - в продольном направлении наклонные сваи не устраиваются

H_y/N_y= - в поперечном направлении наклонные сваи устраиваются.

Расчетная нагрузка, приходящаяся на каждую сваю, определяется по формуле.

где N_i – внешняя нагрузка, действующая на сваи.

К – количество свай.

М_х – момент от действия силы в поперечном направлении.

М_y – момент от действия силы в продольном направлении.

Х_i, Y_i – координаты свай.

G_св - вес свай, определяется по формуле

где К – количество свай;

l – длина сваи;

d – диаметр сваи;

В продольном направлении.

В поперечном направлении

Проверяем выполнение условия F < Р_пр,

1491,01 >1128,57; 1746,11>1128,57 – условие не выполнено, поэтому принимаем большее количество свай К=8 и опять считаем нагрузку на сваю. Схема размещения свай представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема размещения восьми свай.

В продольном направлении.

В поперечном направлении

Проверяем выполнение условия F < Р_пр,

757,39<1128,57; 884,93<1128,57 – условие выполнено, принимаем 8 свай.