5.2.2 Определение расчетного сопротивления сваи. Расчетное сопротивлние сваи определяется из условий работы её материала и грунта.
Определение сопротивления сваи по материалу на сжатие для железобетонной сваи осуществляется по формуле [4, с. 125]
, (5.2)
где 
- коэффициент условий работы;
- коэффициент продольного изгиба;
- коэффициент условий работы бетона;
- расчетное сопротивление бетона сжатию, кПа;
- расчетное сопротивление арматуры сжатию, кПа;
- площадь поперечного сечения сваи, м2;
- площадь поперечного сечения арматуры, м2;
При определении несущей способности сваи по грунту необходимо учитывать, что по характеру работы сваи делятся на сваи - стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты и висячие. Для свай-стоек несущая способность сваи 
, кН определяется по следующей формуле [4, с. 128]
, (5.3)
где 
– коэффициент условий работы;
площадь опирания сваи на грунт, м2;
расчетное сопротивление грунта под торцом сваи, кПа.
Для висячих свай расчётное сопротивление определяется по формуле [4, с. 129]
, (5.4)
где 
- коэффициент условий работы сваи, 
=1;
расчетное сопротивление грунта под торцом сваи, кПа;
площадь поперечного сечения сваи, м2;
наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;
толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, принимается 
м;
коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи.
Расчётная схема к определению сопротивления висячей сваи по грунту приведена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 – Схема к определению несущей способности сваи
Формула (5.4) используется также и для определения расчетного сопротивления буронабивных свай сплошного постоянного поперечного сечения. В этом случае 
и 
зависят от способа образования скважины и ствола сваи, а величина 
для песчаных и крупнообломочных грунтов определяется расчетом по СНиП [8, с. 11].
Силу расчетного сопротивления свай по грунту определяют по зависимости
, (5.5)
где 
- коэффициент надежности.
Для дальнейших расчетов принимается наименьшее сопротивление сваи, определенное по формулам (5.2) и (5.5).
5.3 Конструирование свайного фундамента
5.3.1 Определение количества свай в ростверке. Количество свай определяется по формуле
, (5.6)
где 
- расчетная нагрузка по обрезу фундамента, кН;
- расчетный вес ростверка и грунта, кН;
- расчетное сопротивление сваи, кН;
- коэффициент, принимаемый 1.2, учитывающий влияние изгибающего момента на число свай.
Для определения веса ростверка предварительно определяют его площадь
, (5.7)
где 
- суммарная расчетная нагрузка по обрезу фундамента;
средний удельный вес материала и грунта, принимаемый 20кН/м3;
коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1;
- глубина заложения ростверка;
среднее давление на основание под ростверком, определяемое по зависимости
. (5.8)
Тогда ориентировочный вес ростверка и грунта определяется по формуле [4, с. 146]
. (5.9)
Это значение 
подставляется в формулу (5.6).
5.3.2 Размещение свай и определение размеров ростверка. В прямоугольных ростверках под колонны сваи размещаются в рядовом и шахматном порядке. Расстояние между осями свай в плане принимается не менее 3d (d - размер поперечного сечения сваи). Расстояние от наружной грани сваи до края ростверка (свес) принимается не менее 5…10 см. Размеры ростверка в плане рекомендуется принимать кратным 0,3 м, а по высоте - 0,15м. Сваи заделываются в ростверк на глубину не менее 50 мм. Конструирование стаканной части ростверка выполняется так же как и для обычных монолитных фундаментов мелкого заложения. Расчет ростверка по прочности производится на этапе расчета эффективного типа фундамента.
5.3.3 Определение фактических нагрузок на сваи. После размещения свай в плане и конструирования ростверка производится проверка фактических нагрузок на сваи. Величина фактической нагрузки на сваю - 
, кН определяется по формуле
, (5.10)
где 
- расчетная вертикальная нагрузка, кН;
- вес ростверка и грунта на его уступках, кН;
- количество свай;
- расчетный изгибающий момент, действующий на
фундамент в плоскости подошвы ростверка кН•м;
- расстояние от центра тяжести площади сечения всех свай до оси рассматриваемой сваи, м;
- сумма квадратов расстояний от центра тяжести всех свай до оси каждой сваи, м2.
Для внецентренно нагруженного свайного фундамента должно соблюдаться условие
. (5.11)
Если условие (5.11) не соблюдается, то увеличивают количество свай в кусте, либо увеличивают расстояние между ними. Недогрузка свай не должна превышать 5%. Для кратковременных и особых нагрузок допускается перегрузка сваи до 20%.
Если 
< 0, то свая проверяется на выдергивание по условию
, 
(5.12)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
