9. Проектирование свайных фундаментов

Расчет свайных фундаментов производится по предельным состояниям двух групп:

а) по первой группе - по прочности свай и ростверков, по несущей способности свай;

б) по второй группе - по осадкам.

Расчеты прочности свай и ростверков производятся по нормам проектирования железобетонных конструкций и в данном пособии не рассматриваются.

Свайные фундаменты по несущей способности грунтов рассчитываются по формуле

(9.1)

где - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие в ней от расчетных нагрузок при наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок);

- несущая способность сваи по грунту;

- коэффициент надежности по грунту, равный 1.4, при определении несущей способности свай по формулам СНиП.

Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями нагрузку допускается повышать на , т.е.

(9.2)

Последовательность расчета свайного фундамента:

1) выбирают глубину заложения ростверка ;

2) принимают тип, материал, конструкцию и размеры свай;

3) определяют несущую способность и расчетную нагрузку, допускаемую на сваю;

4) находят количество свай в фундаменте ;

5) конструируют ростверк;

6) проверяют фактическое усилие, передаваемое на сваю и основание;

7) рассчитывают осадку свайного фундамента;

8) подбирают сваебойное оборудование и определяют проектный отказ сваи .

9.1. Расчет свайного фундамента под колонну

9.1.1. Определение глубины заложения ростверка.

Глубина заложения для ростверка определяется, в основном, так же как и для фундамента на естественном основании при минимальной глубине заложения.

А). По условиям промерзания грунта

Глубину заложения ростверка в пучинистых грунтах по аналогии с глубиной заложения фундаментов на естественном основании рекомендуется принимать с учетом глубины промерзания грунта. Это условие не является обязательным, если под ростверком предусмотрен воздушный зазор около или если соединение свай с ростверком выполняется с разделкой голов свай и заделкой арматуры в ростверк. Количество арматуры в свае в этом случае должно проверяться на воздействие сил морозного пучения, сваи рассчитываться на выдергивание, а ростверк - на изгиб на действие отрицательных реакций свай.

Б). По конструктивным условиям

Верхний обрез ростверка под колонны при отсутствии подвала принимают в зданиях с железобетонным каркасом ниже уровня пола первого этажа на . В зданиях с металлическим каркасом базы колонн после их монтажа обетонируют, поэтому обрез фундамента заглубляют наилиниже уровня чистого пола первого этажа.

В зданиях с подвалом отметка верха ростверка должна быть не ниже отметки пола подвала, т.е. глубина заложения ростверка в зданиях с железобетонным каркасом:

(9.3)

где - высота ростверка;

- глубина подвала .

Если ростверк выполняется с подколонником, проходящим через подвал, то глубина заложения принимается так же, как и для аналогичного фундамента на естественном основании (см. раздел 2).

Для определения высоты ростверка под железобетонную колонну предварительно определяется минимальная глубина заделки в стакан которая зависит от высоты сечения колонны

- для центрально нагруженных и внецентренно нагруженных фундаментов при эксцентриситете ;

при .

Глубина стакана (9.4)

Минимальная толщина днища стакана  Заделка неразбитой части свай в ростверк принимается

Итого минимальная высота ростверка под железобетонную колонну

(9.5)

Полученное значение высоты ростверка округляют до большей величины, кратной .