2. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю

Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по II группе предельных состояний, то есть по осадкам оснований свай от вертикальных нагрузок, по перемещениям свай от действия вертикальных, горизонтальных нагрузок и моментов.

Расчетное сопротивление сваи (допустимая нагрузка на сваю) определяется дважды: по прочности материала и по прочности грунта. Для дальнейшего расчета принимается меньшее. Расчет висячих свай по материалу не требуется, так как оно обычно больше, чем по грунту.

Свайные фундаменты и сваи по несущей способности грунтов основания рассчитываются по формуле:

(3.2)

P_i – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

F_d – несущая способность сваи по грунту;

γ_g – коэффициент надежности по грунту: γ_g = 1.4;

P – расчетное сопротивление сваи.

Расчетное сопротивление висячей сваи по грунту находится как сумма сопротивлений, оказываемых грунтами основания под нижним концом сваи и по ее боковой поверхности:

(3.3)

γ_c – коэффициент условий работы сваи: γ_c = 1;

γ_g – коэффициент надежности по грунту: γ_g = 1.4;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по [6]: R = 780 тс/м²;

A – площадь поперечного сечения сваи: A = 0.1225 м²;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи: u = 1.4 м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, определяемое по [6], тс/м²;

l_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

γ_c.R, γ_c.f – коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения забивной свай на значение R и f: γ_c.R, γ_c.f = 1.

P = (1/1.4)∙(1∙780∙0.1225+1.4∙(1∙5.3∙4+1∙3.8∙4+1∙2.5∙3+1∙4.8∙3)) = 126.55 тс

3. Предварительное определение веса ростверка

Исходя из условия конструктивного размещения свай на расстоянии 3d друг от друга находится условное давление под подошвой ростверка:

(3.4)

d – размер поперечного сечения сваи: d = 0.35 м.

Условная площадь подошвы ростверка определяется по формуле:

(3.5)

N_о,II – расчетная нагрузка по обрезу фундамента: N_о,II = 1392.15 тс;

γ_ср – средний удельный вес фундамента и грунта: γ_ср = 2.2 тс/м³;

d_р – глубина заложения подошвы свайного ростверка: d_р = 2.5 м;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке: γ_f = 1.1.

Ориентировочный расчетный вес ростверка определяется по формуле:

(3.6)

Количество свай в фундаменте с учетом веса ростверка:

(3.7)

4. Конструирование ростверка

Ростверк устраивается по верху свай для обеспечения совместной работы свай под нагрузкой. Конструкция ростверка спроектирована с учетом условий передачи нагрузки и количества свай. Разбивка свай в ростверке центрально нагруженного фундамента произведена равномерно.

Расположение свай принято рядовое. Ширина плиты ростверка позволяет установить расстояние между рядами висячих свай c 3d: c=3.3 м. Расстояние от центра тяжести сваи до края ростверка принято равным d.