7.5. Конструирование ростверка

Конструирование ростверка начинают с размещения свай в плане. Желательно сваи размещать в плане фундамента правильными рядами. Оси одиночных свайных рядов должны совпадать с линиями действия нагрузок. Сваи могут располагаться в рядовом или шахматном порядке. Ряды свай располагают на равных расстояниях.

Если сваи висячие, то минимальное расстояние между осями свай принимают не менее 3d.

Если свая стойка, то минимальное расстояние между осями свай принимают не менее 1,5d.

Ленточные фундаменты – сваи располагаются в один, два и три ряда. Расстояние между сваями можно определить из выражения:

, (39)

где k_p– число рядов свай;

N– расчетная нагрузка от сооружения и от веса ростверка, грунта на 1 м длины фундамента, кН/м.

Расстояние от наружной грани сваи до края ростверка (свес) принимается не менее 0,25 м

7.6. Проверка свайного фундамента по I-му предельному состоянию (проверка усилий, передаваемых на сваю)

После размещения свай в ростверке и определения размеров ростверка определяют вес ростверка:

. (40)

Далее определяют фактическую нагрузку, приходящую на одну сваю.

Если фундамент центрально нагруженный фактическую нагрузку определяют по формуле:

, (41)

где n_ф– фактическое количество свай.

Перегруз свай не допускается, а недогруз, как правило, не должен превышать 5%, т.е.

. (42)

Если фундамент внецентренно нагруженный фактические нагрузки определяют по формуле:

, (43)

где М_I– расчетный момент всех сил относительно центра тяжести подошвы ростверка, кНм:

; (44)

y– расстояние в направлении действия момента М_Iот центра тяжести площади сечения подошвы всех свай до оси рассматриваемой свай, м;

y_i– сумма квадратов расстояний от главных осей до оси каждой сваи, м;

n_ф– фактическое число свай.

Для нахождения экстремальных значений выбирают крайние сваи в ростверке и проверяют условия:

, ,, (45)

где Р– расчетная (допустимая) нагрузка на сваю.

Если условие не соблюдается, то увеличивают либо количество свай, либо расстояние между ними или изменяют конструкцию.

Перегрузка свай не допускается, если свая работает на выдергивание, т. е. , то необходимо проверить работу сваи на выдергивающую нагрузку, т. е. свая будет воспринимать нагрузку только боковой поверхностью, где:

(46)

7.7. Проверка свайного фундамента по II-му предельному состоянию

7.7.1. Проверка напряжений под подошвой условного фундамента

Расчет оснований свайных фундаментов по деформациям обязателен, за исключением фундаментов со сваями-стойками. Расчет осадки свайного фундамента производится как для условного фундамента, который передает равномерно-распределенное давление на грунт в плоскости острия свай.

Определение размеров условного фундамента

Весь свайный фундамент рассматривают как условный массив, включающий сваи и грунт вокруг них. Условный массив ограничивают контурами: сверху – поверхностью планировки, снизу – плоскостью в уровне нижних концов свай, с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстояние , но не больше2d,

где - осредненное значение угла внутреннего трения, в пределах длины сваиh, град:

, (47)

здесь φ_i – расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных слоев толщинойh_i.

Рис. 15. Схема определения размеров условного массива и осадки

Размеры подошвы условного фундамента b_cиl_c определяют по формулам:

, , (48)

где b₀иl₀ - расстояние между наружными гранями крайних рядов свай вдоль меньшей и большей сторон подошвы ростверка, м.

Вес условного фундамента определяют по формуле:

, (49)

где – значение удельного веса отдельных слоев грунта, кН/м³, толщинойh_i, в пределах глубины заложения условного фундаментаd_c.

Определяют средний удельный вес грунта:

, кН/м³. (50)

Определяют расчетное сопротивление грунта при условии опирания условного фундамента на основание:

. (51)

Определяют среднее фактическое давление по подошве условного фундамента:

. (52)

В случае невыполнения условия увеличивают длину свай или их количество. При выполнении условия производят расчет осадки свайного фундамента.