7.3 Определение несущей способности сваи по грунту

Расчет свайных фундаментов должен проводиться по двум группам предельных состояний:

- по первой группе расчетом несущей способности грунта оснований свайных фундаментов;

- по второй группе расчетом осадок оснований свайных

фундаментов.

Одиночную сваю по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать, исходя из условия

N ≤ , (7.1)

где F_d - расчетная несущая способность сваи по грунту, определяемая по формуле (7.2, 7.3);

γ_K - коэффициент надежности, в курсовой работе принять равным 1,4;

N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, опреде­ляемая с учетом коэффициентов надежности по нагрузке γ_f по формуле (7.7).

Несущая способность висячей сваи по грунту, работающей на сжимающую нагрузку, определяется по формуле

F_d = γ_C ( γ_CR R A + U γ_Cf ƒ_i h_i ), (7.2)

где γ_C. - коэффициент условий работы сваи в грунте, прини­маемый

γ_C. =1;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. 7.1;

A - площадь опирания на грунт сваи, м ;

U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

ƒ_i - расчетное сопротивление i -го слоя грунта осно­вания на боковой

поверхности сваи, кПа, принима­емое по табл. 7.2;

h_i- толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м .Пласты грунтов сле­дует расчленить на слои толщиной не более 2 м.

γ_CR, γ_C – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверх­ности сваи, принимаемые по табл. 7.3.

Таблица 7.1- Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки

грунта

7.2 - Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай оболочек

Таблица 7.3 - Коэффициенты Y_сR и Y_cf.

Рис. 7.1. Расчетная схема забивной висячей сваи

Продолжение таблицы 7.3

Несущая способность сваи-стойки, опирающейся на практи­чески несжимаемое основание (скальное и глины твердой консис­тенции в водонасыщенном состоянии с Е ≥ 50000 кПа), определяется по формуле:

F_d = γ_C R A, (7.3)

где γ_C = I – коэффициент условий работы свай в грунте;

А - площадь опирания сваи на грунт, м ;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, следует принимать 20000 кПа.

Расчетная несущая способность свай с учетом коэффициен­та надежности, γ_K:

F′_d = F_d / γ_K (7.4)

Определяем количество свай в свайном фундаменте. Для кустового свайного фундамента количество свай определяют по формуле:

N = [( + 1.1 Q_P ) / F′_d ] _* K , (7.5)

где ∑ N_iI – сумма всех действующих расчетных нагрузок на фундамент с учетом коэффициентов надеж­ности по нагрузке γ_ƒ ;

Q_P - вес ростверка (для предварительных расчетов можно принять ориентировочно вес ростверка Qp = 12.0 – 16.0 кН;

K – коэффициент, учитывающий перегрузку отдель­ных свай от момента и горизонтальной силы, принимаемый в пределах K = 1.1 – 1.2).

Полученное количество свай следует округлить до целого числа с таким расчетом, чтобы сваи располагались по ростверку симметрично относительно главных осей.

Если проектируется ленточный фундамент, определяют количество свай на 1 метр длины ленты, при этом следует помнить, что ∑ N_iI – сумма всех действующих расчетных нагрузок на 1 погонный метр ленты. Вес ростверка ориентировочно можно принять 6.0 – 15.0 кН.

Для ленточного фундамента определяют расстояние между сваями:

а = 1 / n (7.6)