3.4 Проверка несущей способности наиболее загруженной сваи

При внецентренном приложении нагрузки ( 0) выполняется проверка несущей способности наиболее загруженной сваи в направлении действия момента. Максимальное усилие, передаваемое на сваи, определяется по формуле:

(3.4)

где y_i - расстояние от главных осей ростверка до оси каждой сваи (см. рис. 3.3),

- расстояние от главных осей ростверка до оси сваи, для которой определяется усилие.

Определяем значение расчетной нагрузки, действующих на уровне подошвы ростверка:

(3.5)

где расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента

( согласно заданию);

вес ростверка, фундамента и грунта на его уступах, определяемый с коэффициентом надежности и соответственно.

Подставив в формулу (3.5) получим:

Определим максимальное усилие, передаваемое на сваи:

Проверим выполнение условия:

Условие выполняется, следовательно, несущая способность наиболее нагруженной сваи, а значит и всего фундамента в целом, обеспечена.

3.5 Расчет осадки свайного фундамента

Осадка – деформация, происходящая в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры.

Расчёт свайного фундамента по деформациям основания производится так же, как и для фундамента на естественном основании с использованием метода послойного суммирования.

Целью расчёта оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и над фундаментных конструкций такими пределами, при которой гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

3.5.1 Определение размеров условного фундамента

Осредненное значение угла внутреннего трения:

(3.6)

где расчетное значение угла внутреннего трения i-го слоя, прорезаемого сваей;

толщина прорезаемого сваей i-го слоя.

Размеры условного фундамента в плане (рисунок 3.4):

(3.7)

где длина и ширина подошвы условного фундамента;

расчетная длина сваи.

Рисунок 3.4 - Схема к определению условных размеров фундамента

3.5.2 Проверка давления под подошвой условного фундамента

Полная нагрузка на основание условного фундамента

(3.8)

где расчетная нагрузка по II группе предельных состояний на уровне обреза фундамента;

вес конструкции фундамента и ростверка;

вес свай;

вес грунта в объеме условного фундамента.

Выполним проверку давления под подошвой условного фундамента:

(3.9)

где площадь подошвы условного фундамента;

расчетное сопротивление грунта основания по подошве условного фундамента.

Определим расчётное сопротивление основания по формуле (2.2).

Несущим слоем для рассматриваемого фундамента является песок средний, характеризуемый углом внутреннего трения

Коэффициенты условий работы γ_с1 и γ_с2 принимаем по таблице 5.2 [5], для зданий с гибкой конструктивной системой:

; .

По таблице 5.3 [5] находим:

, , .

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

Значение d₁ принимается, равным толщине слоя грунта выше подошвы фундамента:

d₁=7,55 м.

Расчётное сопротивление основания:

Условие прочности выполняется.