2. Определение несущей способности свай-стоек и висячих свай.

Сваи-стойки. Поскольку потеря несущей способности сваей-стойкой может произойти либо в результате разрушения грунта под ее нижним концом, либо в результате разрушения самой сваи, ее расчет на вертикальную нагрузку проводится по двум условиям: по условию прочности материала ствола сваи и по условию прочности грунта под нижним концом сваи. За несущую способность сваи в проекте принимается меньшая величина.

По прочности материала сваи рассчитываются как центрально

сжатые стержни. При низком ростверке расчет ведется без учета продольного изгиба сваи, за исключением случаев залегания с пове­рхности мощных слоев очень слабых грунтов (торф, ил), а при высоком ростверке — с учетом продольного изгиба на участке сваи, не окруженном грунтом.

Несущая способность по материалу Fdm наиболее широко приме­няемых в строительстве железобетонных призматических свай рас­считывается по формуле:

где φ=1 — коэффициент продольного изгиба, обычно принимаемый; у_с — коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,85 для свай сечением менее 0,3x0,3 м и γ_с=1 —для свай боль­шего сечения; γ_m — коэффициент условий работы бетона, принима­емый γ_m = 1 для всех видов свай, кроме буронабивных. R_b — расчетное со­противление бетона осевому сжатию, зависящее от его класса, кПа; А — площадь поперечного сечения сваи, м²; γ_а — коэффициент условий работы арматуры, принимаемый γ_а=1, R_S — расчетное сопротивление сжатию арматуры, кПа; А_а — площадь сечения арматуры, м².

По прочности грунта под нижним концом сваи несущая способность Fd сваи-стойки определяется по формуле:

где у_с — коэффициент условий работы сваи в грунте; γ_CR, γ_CF - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; R — расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа; A — площадь поперечного сечения сваи, м²; и — периметр поперечного сечения сваи, м; f_I — расчетное со­противление I-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа2 h_I —толщина I-го слоя грун­та, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Расчетная схема к определению несущей способности висячей сваи практическим методом.

Fd =γ_CRА, где γ_C=1 — коэффициент условий работы сваи в грунте; R — рас­четное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа; А — площадь опирания сваи на грунт, м². Расчетное сопротивление грунта R для всех видов забивных свай принимается равным 20 МПа, а для свай, заделанных в невыветрелую скальную породу(без слабых прослоек) на глуби­ну не менее 0,5 м,— по формуле R = (R_cn/ γ_g) (l_d/d_f+1,5 ), где R_cn- нормативное временное сопротивление скального грунта сжатию в водонасыщенном состоянии; γ_g=1,4 - коэффициент надежности по грунту; l_d - расчетная глубина заделки сваи в грунт; d_f - наружный диаметр сваи, заделанной в грунт.

Вычисленная по формулам несущая способность свай в некоторых случаях может существенно отличаться от их несущей способности в реальных условиях строительной площадки, поэтому непосредственно на строительной площадке несущую способность свай проверяют по данным испытаний динамической нагрузкой, статическим зондированием или статической нагрузкой.