8. Определение требуемого количества свай в фундаменте. Определение фактической нагрузки на сваю.

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле

, (27)

и округляют до целого числа в большую сторону. В случае передачи на свайный фундамент моментной нагрузки количество свай целесообразно заранее увеличить на 20%.

В формуле (27)

, (28)

где

= 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;

– глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

= 20 кН/м³ – осреднённый удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

А_Р – площадь ростверка, определяемая приближённо по формуле:

. (29)

Здесь:

– расстояние между осями свай. Для висячих призматических забивных свай принимается ;

– коэффициент надёжности, равный 1,4, если несущая способность сваи определяется расчётом;

– размер поперечного сечения сваи.

После определения требуемого количества свай производят расстановку свай под ростверком и определяют расчётные усилия, действующие на крайние сваи по формуле

, (30)

где

N_d – вертикальная сила, кН, действующая на обрезе фундамента (с учётом );

М – расчётный изгибающий момент в уровне обреза фундамента;

у – расстояние от главной оси до сваи, для которой определяется нагрузка;

у_i – расстояние от главной оси до каждой сваи.

Затем проверяют выполнение условия

. (31)

Если условие не выполняется, то либо увеличивают расстояние между сваями, либо увеличивают количество свай, после чего заново расставляют сваи под ростверком и повторяют расчёты по формулам (30) и (31).

Выполняем расчет.

Расчётные усилия на обрез свайного фундамента:

кН; кН·м.

Площадь ростверка по (29) при коэффициенте надёжности =1,4 и м:

.

Тогда по формуле (28): кН.

Требуемое количество свай в соответствии с (27):

шт.

Так как присутствует момент, то требуемое количество увеличиваем на 20%: 3,381,2 = 4,1.

Принимаем 5 свай и располагаем их на расстоянии м в осях друг от друга:

Определим нагрузку с учётом изгибающего момента, действующего на крайнюю сваю по формуле (30):

кН.

.

Условие выполняется. Следовательно, конструируем ростверк для фундамента из 5 свай.

9. Конструирование ростверка

Ростверки под колонны конструируются как фундаменты мелкого заложения (см. п. 6). При этом расстояние от дна стакана до подошвы ростверка должно составлять не менее 250 мм.

Размеры ростверка рекомендуется принимать [5]:

• в плане подошвы, ступеней – кратными 300 мм, подколонника – кратными 150 мм;

• по высоте плитной части, ступеней и подколонника – кратными 150 мм.

Расстояние от края плиты ростверка до ближайших граней свай не менее 100 мм.

Проектный класс бетона по прочности на сжатие для ростверков свайных фундаментов рекомендуется назначать не ниже В12,5.

Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жёстким. Вид сопряжения устанавливается в соответствии с п. 7.4 [3]. В курсовой работе следует устраивать свободное сопряжение ростверка со сваями, при котором голова сваи заделывается в монолитный ростверк на глубину 5-10 см.

Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования грунтов. При этом заглубление забивных свай в грунты, принятые за основание под их нижние концы, должно быть: в крупнообломочных, гравелистых, крупных и средней крупности песчаных, пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести J_L0,1 – не менее 0,5 м, а в прочих нескальных грунтах – не менее 1,0 м.

Конструктивно принимаем ростверк размером 2,7  3,3 м, высотой 1,5 м с одной ступенью, высотой 600 мм.