3.4. Предварительное определение несущей способности свай по материалу.

;

где φ – коэффициент продольного изгиба, φ=1; γ_CB=1;

R_B – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию. Для В30, R_B =17 МПа;

А_В - площадь поперечного сечения бетона сваи, А_В = 0,1225 м²;

А_S^’ – площадь поперечного сечения сжатой арматуры, А_S^’ = 58,91^.10^-4м²;

R_S – расчетное сопротивление арматуры, R_S = A II – 365МПа.

кН.

Несущая способность сваи по материалу больше, чем по грунту: F_dm=4232,35 >F_d=1431,8. Следовательно, принимаем F_d=1431,8 кН.

3.5. Определение числа свай под опорой

;

где N_I^o – расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента, N_I^o =8460 кН;

a – шаг свай, при вертикальном расположении а = 3^.0,35 = 1,05 м;

h_p – высота ростверка, h_p =2,0 м;

γ_m – средний вес тела ростверка с учетом его формы и наличия грунта на уступах. Для высокого ростверка γ_m = 24 кН/м³;

γ_k = 1,4.

. Принимаем n= 10.

3.6. Уточнение размеров ростверка

, где α = 30˚ - угол жесткости;

м;

, где α = 30˚;

= 8,7.

3.7. Проверка расчетной нагрузки, передаваемой на сваю (предварительная)

Расчетная нагрузка на крайнюю сваю от основного сочетания нагрузок (вдоль оси):

а) Расчетная нагрузка на крайнюю сваю от основного сочетания нагрузок (вдоль оси)

,

где ; ; ;

;

х_max – расстояние от оси симметрии до крайней сваи, х_max = 1,0 м;

х_i – расстояние от оси симметрии до каждой сваи;

G_IP – ориентировочный вес ростверка;

1235,5 кН;

кН,

9695,5 м;

= 1820 м;

кН;

N_max = 1151,5 кН;

N_min = 787,6 кН.

Сваи по несущей способности грунтов основания проверим из условия:

; 1151,5 кН.

, 787,6 > 0.

Условия проверки не выполняются (1151,5>1022,7) число свай должно быть увеличено и проведена повторная проверка.

Возьмем n=14 – количество свай.

;

х_max = 1,0 м;

1203,84 кН;

кН,

9663,84 м;

= 1820 м;

кН;

N_max = 820,27 кН;

N_min = 560,27 кН.

Сваи по несущей способности грунтов основания проверим из условия:

; 820,27 кН.

, 560,27 > 0.

Условия выполняются.

б) Расчетная нагрузка на крайнюю сваю от дополнительного сочетания нагрузок (вдоль оси)

,

8603,84 м;

= 2380 м;

кН;

N_max = 784,56 кН;

N_min = 444,24 кН.

Сваи по несущей способности грунтов основания проверим из условия:

; 784,56 кН.

, 444,24 > 0.

Условия выполняются.

в) Расчетная нагрузка на крайнюю сваю от основного сочетания нагрузок (поперек оси)

,

8093,84 м;

=6700 м;

кН;

N_max =904,43 кН;

N_min = 251,83 кН.

Сваи по несущей способности грунтов основания проверим из условия:

; 904,43 кН.

, 251,83 > 0.

Условия выполняются.

3.8. Расчет свайного ростверка как стержневой статически неопределимой системы

Расчёт позволяет определить продольные, поперечные усилия в сваях и перемещения ростверка. Ростверк считается абсолютно жестким телом, головы свай - жёстко в нём заделаны. Расчёт ведётся по плоским схемам, представляющим собой проекции свай на вертикальные плоскости симметрии. Сваи являются упругими стойками, деформации которых малы по сравнению с их размерами. Стойка имеет на нижнем конце шарнирное закрепление.

Все внешние силы, полученные при сборе нагрузок, сводятся к двум равнодействующим: N_I (вертикальной), H_I (горизонтальной) и моменту относительно точки О.

a) От основного сочетания нагрузок (вдоль оси)

;

1203,84 кН;

γ_b – удельный вес бетона, γ_b =24 кН/м³;

9663,84 м;

;

= 6575 кН^.м;

= 2420 кН^.м;

б) От дополнительного сочетания нагрузок

8603,84 м;

= 5080 кН^.м;

= 4000 кН^.м;