5.3.2.3. Расчет несущей способности сваи и определение количества свай в фундаменте

Несущую способность свай-стоек определяют по формуле

, (5.38)

где _c – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый _c = 1; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое для всех видов забивных свай R = 20000 кПа; A – площадь опирания сваи на грунт, м².

Несущая способность висячих свай по грунту определяется по формуле

, (5.39)

где _c – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый _c = 1; _сR , _сf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи, принимаемые по табл. 3 [8]; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. 1 [8], в зависимости от z_c – глубины погружения нижнего конца сваи от уровня планировки (рис. 5.9); u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; f_i – расчетное сопротивление i^-того слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 2 [8], в зависимости от z_i – средней глубины расположения слоя грунта от уровня планировки (рис. 5.9); h_i – толщина i^-того слоя грунта основания соприкасающаяся с боковой поверхностью сваи, м.

Для определения расчетного сопротивления грунта по боковой поверхности сваи толща грунта разбивается на однородные слои мощностью не более 2 м.

Рис. 5.9. Расчетная схема к определению несущей способности висячей сваи.

Расчетная нагрузка на сваю N, должна удовлетворять условию

, (5.40)

где _k – коэффициент надежности (при определении несущей способности свай расчетом _k. = 1,4).

5.3.2.5. Определение числа свай в свайном фундаменте

Количество свай n в свайном фундаменте определяют по формуле

, (5.41)

где F_v – вертикальная составляющая нагрузки на обрез фундамента, кН.

На этом этапе выполняют корректировку размеров и числа свай в свайном фундаменте. Ранее отмечалось, что при определении количества свай в ростверке целесообразнее повысить несущую способность свайного фундамента за счет увеличения длины свай, а не их количества. При этом длина забивных свай не должна превышать 10-12 м в связи со сложностью забивки свай на большую глубину. Если количество свай в кусте, рассчитанное по формуле (5.41), не превышает 6-8, проектируют ростверк. При числе свай больше восьми необходимо увеличить длину или размеры поперечного сечения свай.

5.3.2.5. Конструирование ростверка свайного фундамента

Проектирование ростверка производят с учетом того, что расстояние а между осями висячих свай должно быть

, (5.42)

где d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи.

Свес ростверка (расстояние от наружной грани сваи до края ростверка) должен быть не менее 5 см. Для получения экономичного ростверка расстояние между сваями и свес ростверка необходимо принимать по нижнему пределу. Параметры компоновки типовых свайных кустов из различного количества свай приведены в табл. 8.20…8.24 [13].

5.3.2.6. Проверка свайного фундамента на действие моментной нагрузки

После определения размеров ростверка уточняют нагрузку на сваю по формуле

, (5.43)

где F_v,p – ориентировочное значение веса ростверка, кН; M_x и M_y – расчетные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка; y_i и x_i – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м; y и x – расстояние от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Ориентировочное значение веса ростверка и грунта на его обрезах можно определить по формуле

, (5.44)

где _mt – осредненный удельный вес грунтобетонной призмы (20…22 кН/м³).

В случае несоблюдения условия (5.40) корректируют размеры сваи.