5.3. Конструирование ростверка

Размещение свай в плане и конструирование ростверка выполняем конструктивно, руководствуясь следующими требованиями (рис. 13):

- равнодействующая от постоянных нагрузок должна проходить как можно ближе к центру тяжести условной подошвы свайного фундамента;

- минимальное расстояние в плане между осями забивных висячих свай согласно п.7.9. [3] должно быть не менее (3 ÷ 6)d, где d - размер стороны поперечного сечения квадратной сваи;

- расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда свай должен быть равным размеру поперечного сечения сваи, т.е. не менее 0,3 м;

- с целью использования унифицированной опалубки габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте - 0,15 м.

Конструирование ростверка свайного фундамента см. рис. 13

5.4. Определение размеров условного фундамента

Определение размеров условного фундамента производится в следующей последовательности.

1. Определяем размеры условного фундамента. Границы условного свайного фундамента определяются следующим образом (рис. 13): снизу - плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; сверху – поверхностью планировки земли; с боков - вертикальными плоскостями АГ и БВ, отстоящими от нагруженных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии h_у.ф.tgα, где α - угол распределения напряжений, определяется по формуле:

где φ_II,mt - усредненный угол внутреннего трения в пределах грунта, пробиваемого сваей

(рис. 12), определяется по формуле:

2. Определяется высота условного фундамента h_у.ф:

3. Определяем ширину подошвы условного фундамента b_у.ф:

где d - размер стороны квадратного поперечного сечения сваи, d = 0,35 м;

l_св - длина сваи без учета заделки в ростверк, определяется по формуле:

здесь h_з - высота (глубина) заделки сваи в ростверк, h₃ = 0,3 м.

4. Определяем длину подошвы условного фундамента l_y.ф.:

5. Определяем площадь подошвы условного фундамента А_y.ф.:

6. Определяем собственный вес свай G_cв:

где V_cв – объем свай, определяется по формуле:

здесь А_cв - площадь поперечного сечения сваи, А_св = 0,123 м²;

l_св- длина сваи без учета заделки в ростверк, l_св = 13,7 м;

п - количество свай, n = 3 шт;

γ_m = 25 кН/м³ - удельный вес бетона сваи.

7. Определяем собственный вес ростверка G_p:

где γ_m = 25 кН/м³ - удельный вес бетона ростверка;

V_p - объём ростверка:

8. Определяем собственный вес грунта G_гр, расположенного на уступах ростверка, определяется по формуле:

где V_у.ф. - объём условного фундамента грунта :

9. Определяем среднее давление P_у.ф. под подошвой условного фундамента:

10. Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:

где γ_с1 и γ_с2 - коэффициенты условий работы, γ_с1 = 1,25 и γ_с2 = 1,0;

k - коэффициент, k = 1,0, т.к. прочностные характеристики грунта (ИГЭ-4), залегаюшего под подошвой условного фундамента, определены непосредственными испытаниями;

M_γ, M_q, M_c - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения несущего слоя грунта,

φ = 20°, М_γ = 0,51, М_q = 3,05, М_с = 5,66;

b_у.ф. - ширина условного фундамента, b_у.ф. = 2,28 м;

k_z - коэффициент, k_z = 1,0, т.к. ширина условного фундамента b_у.ф., = 2,28< 10 м;

γ'_II - осреднённое расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы условного фундамента (при наличии грунтовых подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды):

γ_II – то же, ниже подошвы условного фундамента:

Тогда:

11. Проверяем условие, по которому среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта R_у.ф. под подошвой условного фундамента, т.е. должно выполняться условие:

Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован верно.