15. Дайте алгоритм определения максимальной (минимальной) нагрузки на сваю. На примере определите максимальную нагрузку на указанную сваю:

Схема расстановки свай в ростверке; Схема ростверка; отметка планировки; отметка подошвы ростверка; N₀, Q₀, – расчетные усилия по верхнему обрезу ростверка ростверка; e_х, e_y – эксцентриситет приложения продольной силы

Максимальная нагрузка на сваю определяется в зависимости от:

1. центрально нагруженный фундамент:

– расчетная нагрузка на куст;

– расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях, кН, определяемая при f=1,1

2. внецентренно нагруженный фундамент:

, где

х, у–расстояние от главной оси до оси расчитываемой сваи, м;

G–расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях, кН, определяемая при f=1,1 как

– моменты от расчетной нагрузки относительно главных центральных осей

x_i² – сумма квадратов расстояний от главной оси до оси каждой сваи фундамента, м2

Согласно СНиП 2.02.03-85 горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями одинакового поперечного сечения допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями

М–расчетное значение изгибающего момента относительно главной оси подошвы ростверка, кНм, при f=1,1, определяемое как

Тогда определяем , как

Выполняются проверки:

16. Как определяется условная подошва свайного фундамента. На конкретном примере определите давление под подошвой свайного фундамента:

отметка планировки; отметка подошвы ростверка; N_I, M_I, – расчетные усилия по подошве ростверка; Расчетные и деформативные характеристики слоев грунта; h_i=… - мощность i-го слоя грунта; марка сваи; расположение свай в ростверке

Давление, передаваемое сваей трения на грунт основания, вызывает в нем развитие напряжений, под действием которых грунты будут, испытывать деформации упругие, уплотнения и пластические. Деформации, возникающие в зоне уплотнения и упругие деформации за пределами этой зоны ниже плоскости, проходящей через нижние концы свай, развиваются аналогично деформации грунтов под фундаментами на естественном основании. Вследствие этого при расчете осадки свайных фундаментов рассматривают условный фундамент.

Свайный фундамент условно принимается за массивный жесткий фундамент глубокого заложения, контур которого ограничен сверху - поверхностью планировки, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы сваи, с боков - вертикальными плоскостями отстоящими от наружных граней свай на расстоянии .

Где – глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка. Эта величина не должна превышать 2d в тех случаях, когда под нижним концом сваи залегают пылевато-глинестые грунты с показателем текучести (d- диаметр или сторона поперечного сечения сваи).

Д ля слоистой толщи определяется осредненное значение угла внутреннего трения в грунте

где _IIi, h_i –расчетное значение угла внутреннего трения и толщина каждого слоя грунта в пределах расчетной длины сваи.

Уширение условного фундамента в стороны не должно превышать половины шага свай (а/2) и, во всяком случае, быть, не больше 2d, считая от крайнего ряда свай.

Если в грунте основания имеется слой слабого грунта, то отсчет начинают от поверхности слоя того грунта, сила трения которого учитывают в расчете.

Размеры подошвы условного фундамента находим по формулам

Где a_b; a_l — расстояния между осями свай по поперечным и продольным осям, м; m_b; m_l — количество рядов свай по ширине и длине фундамента d — диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, м.

Вычислив размер условного фундамента проверяют ограничение средних давлений под его подошвой расчетным сопротивлением грунта оснований по формуле:

Определяется давление под подошвой условного фундамента (в плоскости нижних концов свай) от действия расчетных нагрузок соответствующих II группе предельных состояний, т.е. при f=1 по формуле

где Np=2354 кН;

G – расчетная нагрузка от собственного веса свай, ростверка, грунта, столба воды в пределах условного фундамента, определяемая приближено

=20

– высота ростверка

Ay – площадь условного ф-та.

Определяют расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (или плоскости нижних концов сваи) по формуле

где M,Mq,Mc – коэффициенты, принимаемые по табл.4СНиП 2.02.01-83* в зависимости от угла внутреннего трения грунта основания условного фундамента.

II–расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента, кН/м3,

– среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента, определяемое как

сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа, Проверяется выполнение условия

p<R.