6.4 Определение несущей способности висячей сваи

Несущая способность висячей сваи определяется как сумма двух слагаемых: сопротивление грунта под нижнем концом сваи давлению и сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности сваи по следующей формуле:

F_d=_c*(_cr*R*A+u*∑_cf*f_i*h_i), (39)

где F_d – несущая способность сваи, кН;

_C – коэффициент учитывающий условия работы сваи в грунте, _C=1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа принимаемое по табл.1 [2]; R=5282 кПа;

A – площадь опирания сваи на грунт, м²; принимается по площади сечения брутто А=0,09 м²;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; u =1,2м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (принимается по таблице 2[2]);

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, принимается не более 2м.

_CR, _CF – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта, принимаются по табл. 3 [2] _CR=1, _CF=1;

Рисунок 6.2- Разбивка грунтового массива на слои

Грунт	li	fi	hi	fihi
Песок мелкий	3,1	35,3	1,2	42,36
Песок пылеватый	4,7	27,4	2,0	54,80
	5,95	30,9	0,5	15,45
Глина	6,7	59,4	1,0	59,40

172,01

F_d=1(1*5282*0,09+1,2*1*172,01)=681,79 кН.

6.5 Определение количества свай в ростверке

Предельная нагрузка на сваю:

F_v=F_d/_f, (40)

где F_d – несущая способность сваи;

_f – коэффициент надёжности, _f =1,4 при определение несущей способности в результате расчётов.

F_v=681,79/1,4=486,99 кН.

Количество свай в ростверке:

n=N^p*_e/ F_v, (41)

где _e – коэффициент, учитывающий наличие внецентренного загружения, принимаем 1,15;

Фундамент СФ 1:

n =4838,4*1,15/486,99 = 11,43– принимаем 12 свай;

Фундамент СФ 2:

n =3421,44*1,15/486,99 =8,08 – принимаем 10 свай;

Фундамент СФ 3:

n =2643,84*1,15/486,99 =6,24 – принимаем 8 свай;

Фундамент СФ 4:

n =0*1,15/486,99 =0 – принимаем 4 сваи.

6.6 Компоновка свайных кустов

6.7 Проверка свайных кустов на внецентренное загружение (по несущей способности)

Проверка свайных кустов на внецентренное загружение ведется по формулам:

N_max =(N^р+G_р.гр)/n+ (M_xy_max/y²_i)+ (M_yx_max/x²_i), (42)

N_min =(N^р+G_р.гр)/n - (M_xy_max/y²_i) - (M_yx_max/x²_i), (43)

где G_р.гр – осредненный вес ростверка и грунта;

y_max, x_max – расстояние от главной оси ростверка до оси рассчитываемых свай, м;

y_i,x_i – расстояние от главной оси до оси каждой сваи, м;

N^р – расчетная вертикальная нагрузка на фундамент, кН;

M_x,M_y – расчетные моменты относительно осей х,у, кН*м;

n – количество свай в ростверке;

G_р.гр=b_PL_Pd_P_CP, (44)

где b_P,L_P,d_P – соответственно ширина, длина, глубина заложения ростверка, м.

Для наиболее и наименее нагруженных свай должно выполняться условие:

N_max≤1,2*F_v,

N_min>0.

Ростверк 1:

G_р.гр=2,44,52,520=540 кН

N_max=(4838,4 +540)/12+1456,72 1,95/(61,95²+60,65²)=560,26 кН <584,39 кН

N_min=(4838,4 +540)/12-1456,72 1,95/(61,95²+60,65²)=336,14 кН > 0

Условия проверки выполнены.

Ростверк 2:

G_р.гр=2,43,32,520=396 кН

N_max=(3421,44 +396)/10+23,33 1,35/(21,35²+40,9²+20,45²)=386,06кН <584,39 кН

N_min=(3421,44 +396)/10-23,33 1,35/(21,35²+40,9²+20,45²)=377,42 кН > 0

Условия проверки выполнены.

Ростверк 3:

G_р.гр=1,93,12,520=294,5 кН

N_max=(2643,84 +294,5)/8+419,90 0,65/(60,65²) +314,93 1,25/

/(41,25²+20,625²)=530,95 кН <584,39 кН

N_min=(2643,84 +294,5)/8-419,90 0,65/(60,65²) -314,93 1,25/

/(41,25²+20,625²)=203,63 кН > 0

Условия проверки выполнены.

Ростверк 4:

G_р.гр=1,52,22,220=145,20 кН

N_max= N_min=326,59 0,45/(40,45²) =181,44 кН <584,39 кН

Условия проверки выполнены.