Вопрос №20. Расчет и проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов
Проектирование и расчет свайных фундаментов выполняется в следующем порядке:
1.Оценка ИГУ (определяется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие сваи).
2.Определяется тип и размер сваи
3.Определяется НС сваи (расчетная, допустимая на сваю нагрузка)
допускаемая нагрузка на сваю по материалу конструкции из выражения
Рсвм= φ(m Rb Ab + Rs As
Где m – коэффициент условиия работы, m =0,85 для свай сечением 0,3 х 0,3м и m = I для свай большего сечения; Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию; Ab - площадь поперечного сечения сваи; φ - коэффициент продольного изгиба; Rs – расчетное сопротивление арматуры; As- площадь арматуры сваи.
допускаемая нагрузка на сваю по грунту по формулам:
для сваи- стойки Рсвгр= γcRA/k
Для висячей сваи Рсвгр= γc/k(γcR RA+ u∑ γcf fi li) ,
Для дальнейших расчетов принимают меньшую Рсв , вычисленную в двух последних пунктах.
4.Определяется необходимое количество свай n = (1,2-1,3) N I/ Рсв , где N I = (1,15-1,2) N II
5.Размещение свай в плане и конструирование развертка
Располагают сваи в кусте под колонну или рядами под стену, учитывая что минимальное расстояние между осями соседних свай должно быть ≥3d, а максимальное ≤ 6 d. Назначает размеры ростверка. При назначении толщины ростверка пользуются конструктивными требованиями к заделке колонны имея ввиду, что минимальная толщина ростверка составляет 0,3 м. для ленточного и 0,4м - для отдельного; При назначении размеров ростверка в плане учитывают что минимальный свес ростверка 100-150 мм для отдельного ростверка на куст свай и 50-100 мм для ленточных свайных ростверков.
6.Проверка давления, приходящегося на одну сваю. (При несоблюдении данного условия производится перерасчет свайного фундамента).
а) под колонну
Рсвф= ∑ NI/nсв ± ∑М0х y/∑yi2 ±∑М0y X/∑xi2 ≤ Рсв
б) под стену
Рсвф = lш (NI + NрI + NgI + NстI) + NсвI ≤ Рсв
Проверяют напряжения в уровне острия свай по условию
- для кустов свай
Р= (NII + NмII)/Aм ≤ Rz , (3.51)
Где NмII , Aм – вес и площадь условного фундамента
Rz – расчетное сопротивление грунта в уровне подошвы условного грунто-свайного массива
σz = Рαn/πL , ( 3.52 )
где Р – погонная нагрузка на ленточный ростверк, кг/см;
L– глубина погружения свай;
αn – коэффициент, принимаемый по [4, Табл.22].
Напряжение σz в уровне острия свай не должно превышать расчетных давлений, т. Е должно быть выполнено условие
σz ≤ Rz , (3.53)
где Rz = γc1 γc2/k[1,1Мγkzb γII + 1,1Мg d1 γIII +( Мg -1) db γIII +3 Мc CII],
7.Определяется осадка свайного фундамента.
а) для кустов свай методом послойного суммирования
Строится эпюра природных давлений по формуле
σzgi = σzgi-1+ γihi , (3.26).
3. Строится эпюра дополнительных давлений по формуле.
σzр=α(Р- σzgф) , ( 3.28 )
4.Определяют нижнюю границу сжимаемой толщи из условия 5 σzр = σzg ,
5. В пределах сжимаемой толщи определяют величину осадки по формуле см.(1, с.28) S= βΣ σzрi hi/Ei
6. Расчетную осадку S сравнивают с предельно-допустимой, принимаемой по приложению 4 [ I ] , S ≤ Su ,
7. При наличия слабого подстилающего слоя (при Е< 5 МПа) необходима его проверка по условию
σzр +σzg ≤ Rz ,
б) для ленточных (однорядных - многорядных) свайных фундаментов по формуле:
S= Рδ0/πE1
При этом обязательно выполнение условия
S≤Su ,