16 . Расчет свайных фундаментов по предельным состояниям

Расчёт свайных фундаментов и их оснований производится по двум группам предельных состояний:

1) по первой группе предельных состояний определяют несущую способность сваи по грунту, прочность материала свай и ростверков, по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта. Расчёт ведётся на основные и особые сочетания расчётных нагрузок с использованием расчётных характеристик материалов и грунтов. Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания рассчитывают исходя из условия:

;

где N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (наиболее невыгодное сочетание), кН;

γ_к – коэффициент надежности;

P_св – расчётная нагрузка, допускаемая на сваю, кН;

F_d – расчётная несущая способность грунта основания одиночной сваи или материала;

2) по второй группе предельных состояний рассчитываются осадки оснований фундаментов, горизонтальные перемещения свай и свайных фундаментов, образование или раскрытие трещин в элементах железобетонных конструкций. Расчет по деформациям необходимо выполнять на основные сочетания нагрузок. При расчете по второй группе предельных состояний (по деформациям) должно удовлетворяться условие:

S ≤ S_U

где S – расчетная величина осадки, перемещения свай или фундамента, определяемая расчетом;

S_U – предельно допустимая величина деформации, устанавливаемая нормами (СНБ) или заданием на проектирование.

17. Определение несущей способности свай–стоек

После определения и подбора длины сваи рассчитывается несущая способность свай.

Несущую способность свай–стоек определяют по материалу и по грунту.

Несущая способность F_d, кН, железобетонной призматической забивной сваи по материалу определяется по формуле: F_d = _cв∙ φ(R_b∙A  R_S · А_S);

где _cв – коэффициент условия работы = 0,85, если сечение сваи < 30х30 см, _cв =1 если сечение сваи > 30х30 см;

φ – коэффициент, учитывающий продольный изгиб сваи;

R_b – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, кПа;

А – площадь поперечного сечения сваи, м²;

А_S – площадь поперечного сечения всех продольных стержней арматуры, м².

При определении несущей способности свай по материалу расчетное сопротивление бетона осевому сжатию R_b следует определять с учетом коэффициента условий работы γ_св = 0,85.

Несущая способность свай–стоек по грунту F_d, кН, определяется по формуле:

F_d = _c∙R∙A,

где _c – коэффициент условия работы сваи в грунте, принимаемый _c =1

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кН, принимаемое для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и крупнообломочные (валунные, галечниковые, щебенистые, гравийные и дресвяные), грунты с песчаным заполнителем, а также пылевато-глинистые грунты твердой консистенции, если эта величина для них не задана в проекте R = 20000 кПа (20 МПа).

А – площадь опирания на грунт сваи, м²