3.4. Определение необходимого количества свай

Число свай, необходимых для восприятия нагрузки на фун­дамент, рассчитывается по следующей формуле:

где - расчетная нагрузка на фундамент по первому предель­ному состоянию ( кН);

- коэффициент надежности, который равен 1,4, если определяется расчетным путем и = 1,2, если не­сущая способность сваи была определена в результате стати­стических испытаний ( ;

- несущая способность сваи, которая была рассчитана в пункте 3.3 (принимается наименьшее значе­ние), ;

- площадь поперечного сечения сваи, ( );

- глубина заложе­ния ростверка, ;

- средний удельный вес материал ростверка фундамента и грунта, можно принять = 20 кН/м.

Рассчитав необходимое число свай, округляем цифру до це­лого числа ( ).

3.5. Конструирование ростверка и его расчет

Конструирование ростверка начинается с размещения свай (рис. 3.3) в плане (рядовое, шахматное, неравномерное). Расстояние между сваями зависит от их вида:

а) для висячих свай ;

б) для свай стоек, .

Сваи располагаем в рядовом порядке. Расстояние между осями свай принимаем равным не менее . Принимаем Рас­стояние от края сваи до края ростверка должно быть не менее d = 0,2 м. Принимаем 1,2 м. Размеры ростверка 9x9 м.

Рис. 3.3 - Расположение свай в ростверке (размеры в метрах)

Ширина ростверков под стены должна быть не менее 0,4 м (определяется по формуле см). Высота ростверка при­нимается не менее 0,3 м.

Величина закладки сваи в ростверк зависит от вида сопря­жений сваи с ростверком:

1) при свободном опирании ростверка на сваи составляет 5­÷10 см (при монолитном ростверке);

2) при действии на фундамент горизонтальных и выдерги­вающих нагрузок определяется по СНиП «Бетонные и железобе­тонные конструкции» [8].

Высота ленточного ростверка под стены принимается не менее 0,3 м.

Далее необходимо определить фактический вес ростверка с учетом веса грунта на его уступах (рисунок 3.4).

Рисунок 4.4 - Расчетная схема для определения веса

ростверка и грунта

Вес ростверка определяется по следующей формуле

где - объем ростверка; - удельный вес железобетона, ко­торый принимаем в зависимости от класса, выбранного по СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» [8].

Вес грунта, находящегося на уступах ростверка определяет­ся по формуле

где - средний удельный вес грунта, лежащего на уступах ро­стверка, ; - объем грунта, который определяется

где и - соответственно ширина и длина ростверка;

- глубина заложения ростверка;

– объем ствола водонапорной башни, заглубленного в грунт. .

.

.

Фактический вес ростверка с учетом веса грунта, лежащего на уступах ростверка определяем по формуле

кН.

4.6 Проверка свайного фундамента по второму предельному состоянию

Проверяем давление на грунт в плоскости нижних концов свай, т.е. по подошве условного фундамента .

Для определения размеров подошвы условного фундамента проводим плоскости от внешней грани крайней сваи (на границе соединения ее с ростверком) по углом , который опре­деляем по следующей формуле:

где - усредненное расчетное значение угла внутреннего тре­ния грунта, определяемое по формуле

где - расчетное значение углов внутреннего трения для от­дельных пройденных сваями слоев грунта толщиной ; - глу­бина погружений сваи в грунт.

Размеры условного фундамента вычисляем по формулам:

,

где - соответственно ширина и длина условного фунда­мента; - расстояние между внешними гранями крайних свай ( ).

Определяем расчетное сопротивление грунта под концами свай по формуле (3.4).

Рисунок 4.6 - Определение границ условного фундамента