5. Определение необходимого числа свай n в свайном фундаменте, размещение их в плане. Определение ширины bp и высоты hp ростверка.

Необходимое число свай n на один погонный метр длины фундамента определяется по формуле:

, где

8d² – осредненная грузовая площадь вокруг сваи, на которую предается нагрузка от собственного веса ростверка, надростверковой конструкции и грунта на ростверке;

d – диаметр (сторона сваи);

h – высота ростверка и надростверковой подземной конструкции, нагрузка от которых не вошла в расчет при определении NI;

γ_CP – средний удельный вес грунта и бетона над ростверком

Произведение 8d²hγ_CP приближенно учитывает собственный вес ростверка, надростверковой конструкции и грунта на обрезе ростверка, приходящийся на одну сваю.

= =1,09 сваи/пог.м

Определяем расстояние a между осями свай.

=0,92 м

Сваи в составе фундамента должны размещаться на расстоянии, равном (3-6) d между их осями. Так как полученное значение a=0,92 м > 0,6 м, принимаем однорядное расположение свай.

Расстояние от внешней грани вертикально нагруженной сваи до края ростверка принимается равным 0,2d+5 см при однорядном размещении свай,

но не менее 10 см. Исходя из этого получаем ширину ростверка:

bp=20,1+0,2=0,4 м.

Высота ростверка ленточного однорядного фундамента должна определяться по условию продавливания его сваей. Но, так как в данном случае расстояние от внутренней грани сваи до внешней грани стены подвала составляет 120 мм > 50 мм, то есть почти половина площади поперечного сечения сваи попадает под стену, то продавливание ростверка оказывается невозможным и расчет на продавливание не производится. Поэтому, из конструктивных соображений и практики строительства, оставляем hp=0,5 м. Итак полученные размеры ростверка составляют:

ширина b_p=0,4 м, высота h_p=0,5 м.

6. Расчет ленточного фундамента по первой группе предельных состояний (по несущей способности грунта основания сваи).

Расчет предусматривает проверку выполнения условия I предельного состояния:

, где

F – расчетная нагрузка передаваемая на сваи, то есть фактическая нагрузка;

F_d – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи (несущая способность сваи по грунту);

– расчетная нагрузка допускаемая на сваю.

γ_k – коэффициент надежности, равный 1,4.

Вычисление фактической нагрузки F, передаваемой на сваю.

Вес ростверка Q_p=0,410,524=4,8 кН;

Вес надростверковой конструкции Q_НК (одного погонного метра стены подвала) из 4 блоков ФБС24.6.4:

Q_НК=0,60,414 22=21,12 кН;

Общий вес Q ростверка и надростверковой конструкции:

Q=Q_p+Q_HK=4,8+21,12=25,92 кН;

Вес грунта на внешнем обрезе ростверка G=0

Расчетная допускаемая нагрузка на сваю

= =386,33 кН

Проверяем выполнение условия первого предельного состояния:

, или, что то же, , 386,33>377,82– условие не выполняется.

Уменьшаем расстояние между сваями. Принимаем а=0,8, следовательно n=1,25

Расчетная допускаемая нагрузка на сваю

= =336,88 кН

Проверяем выполнение условия первого предельного состояния:

, или, что то же, , 336,88<377,82 – условие выполняется.

Следовательно, размещение свай в плане и ширина ростверка принимается для дальнейших расчетов. Принятые размеры свайного фундамента будут считаться окончательными при удовлетворении условия расчета по второму предельному состоянию – по деформациям.