Расчет несущей способности свай на вертикальную нагрузку

;

где g_c — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый g_c = 1;

R ‑ расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл.1 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»

A — площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;

u — наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

h_i — толщина 1-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

g_cR , g_cf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. 3 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Площадь поперечного сечения сваи: А = 0,3·0,3 = 0,09м²;

Периметр сваи: u=0,3 ∙ 4 =1,2 м;

Глубина погружения сваи: 1,2+7,6+0,3+0,15=9,25 м;

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи:

R=6,44 МПа;

Коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и боковой поверхности сваи: ; ;

Толщу грунта, прорезываемого сваей, разбиваем на слои толщиной не более 2 м:

z₁=2 м - f₁=0,042 МПа;

z₂=3 м - f₂=0,048 МПа;

z₃=3,7 м – f₃=0,052 МПа;

z₄=4,5 м – f₄=0,055 МПа;

z₅=5 м – f₅=0,056 МПа;

z₆=6 м – f₆=0,058 МПа;

z₇=7 м – f₇=0,060 МПа;

z₈=8 м – f₈=0,062 МПа;

z₉=8,5 м – f₉=0,063 МПа;

z₁₀=10,1 м – f₁₀=0,065 МПа;

Несущая способность сваи:

Требуемое количество свай в кусте равно:

Рисунок 4. Схема свайного куста 1.

Нагрузка от ростверка при γ_ср = γ/β = 20 кН/м³:

Полная нагрузка на сваю от сооружения и ростверка равна:

Проведем проверку свайного ростверка:

Следовательно, условие не выполнено, увеличиваем площадь поперечного сечения свай в ростверке. Принимаем сваи С8-З5, ширина грани b=350 мм, длина L=8000 мм.

Площадь поперечного сечения сваи: А = 0,35·0,35 = 0,09м²;

Периметр сваи: u=0,35 ∙ 4 =1,4 м;

Несущая способность сваи:

Требуемое количество свай в кусте равно:

Рисунок 5. Схема свайного куста 2.

Нагрузка от ростверка при γ_ср = γ/β = 20 кН/м³:

Полная нагрузка на сваю от сооружения и ростверка равна:

Проведем проверку свайного ростверка:

Следовательно, условие выполнено.

7.2. Расчет свай по деформациям

Средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунта в пределах длины сваи:

Расчетная нагрузка по обрезу фундамента:

Ширина подошвы условного фундамента:

;

Длина подошвы условного фундамента:

;

Вес ростверка:

Вес свай:

где 2,5 кН – вес 1 сваи;

Вес грунта в пределах объема условного фундамента:

Вес ростверка, свай и грунта в пределах объема условного фундамента: ;

Среднее давление на грунт под подошвой условного фундамента:

Расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента:

;

;

;

, т.к. прочностные характеристики грунта ( и с) приняты по табл. 1-3 приложения 1 СНиП 2.02.01-83;

т.к. b  10 м;

; ; ;

;

;

;

, т.к. подвал в проектируемом здании не предусмотрен;

;

;

;

Следовательно, условие выполнено.