Определение расчетной нагрузки на сваю
Alkstroy.ru

Строительный портал

Определение расчетной нагрузки на сваю

Определение расчетной нагрузки на сваю

Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле:

(5.6)

где коэффициент надёжности для гражданских зданий, так как несущая способность сваи определена расчетом по результатам динамического зондирования ( см. п. 4.4.4, [2]).

Определяем расчётное усилие на сваю по материалу:

(5.7)

коэффициент продольного изгиба. .

– коэффициент условий работы, равен 1, так как размер поперечного сечения сваи равен 300 мм.

– коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 1.

– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, =10,7МПа (см. табл. Г.12,[1]).

– расчетное сопротивление сжатию арматуры, =365МПа (см. табл. Г.13,[1]).

=1.

– площадь поперечного сечения сжатой арматуры, = 6,16м 2 (см. табл. Г.14,[1]).

– площадь поперечного сечения бетона (сваи), =0,09м 2 .

2249,363 кН

Для дальнейших расчетов принимаем меньшую из двух величин, и обозначим ее Nр:

Определение количества свай

Для определения количества свай воспользуемся следующей формулой:

где = *1.2=906,5*1.2=1087,8 кН/м – расчетная нагрузка на фундамент, кН.

– коэффициент, учитывающий действие момента, =1,2 при М>0 (М=30,5кН*м).

Количество свай принимаем равное n=4.

Расстояние между сваями должно находиться в интервале ,

где d=0,3 м ­–размер поперечного сечения сваи.

Принимаем .

Конструирование ростверка

Конструирование ростверка осуществляем на основании установленного количества свай, которое принято равным n=4. Также знаем размеры поперечного сечения выбранных нами свай С 80.30-8 – L=8000 м, B=300 мм, H=300 мм –и расстояние между ними – аp=1…1,2 м.

Исходя из того, что ростверк конструируется под колонну, то необходимо принимать расстояние от осей крайних свай до края ростверка не менее 0,05 м.

Принимаем ростверк размерами bxl=1,7х1,9м.

Рисунок 6.2. Конструкция ростверка под колонну

Определение фактического давление на голову сваи

Для определения фактического давления на голову сваи воспользуемся формулой:

где /м , , /м – расчетные нагрузки на фундамент;

– принятое расстояние между сваями;

– ширина ростверка;

– глубина заложения ростверка;

– длина ростверка

– среднее значение удельного веса грунта на уступах фундамента;

n = 4 – количество свай.

y = 0,99– расстояние от главной центральной оси подошвы ростверка до оси наиболее удаленной сваи,

yi=y=0,99м – расстояние от главной центральной оси подошвы ростверка до оси каждой сваи.

Получаем, что .

Точность расчетов в таком случае равна:

Найденная разность не превышает 10%, что свидетельствует о выполнении условия.

Окончательно принимаем ростверк с двурядным расположением свай.

7.8 Проверка расчетной нагрузки действующей на сваи в составе фундамента

После размещения свай в плане и уточнения габаритных размеров определяют нагрузку приходящейся на каждую сваю в составе фундамента с учетом веса ростверка, расположения свай в составе фундамента и видов нагрузок, действующих на фундамент

, (160)

где Gf – нагрузка от веса ростверка;

Gg – нагрузка от веса грунта на обрезах фундамента.

Если условие (160) не выполняется , то необходимо выбрать другой тип свай с большей несущей способностью или увеличить число свай в фундаменте и повторить расчет.

Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.

7.9 Проверка расчетной нагрузки на сваю в кусте с учетом изгибающих моментов

Расчетная нагрузка на сваю в кусте проверяется с учетом расчетных изгибающих моментов относительно главных центральных осей плана свай в плоскости ростверка,

, (161)

Mx, My расчетные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n число свай в фундаменте;

xi, yi расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м; х, у – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м (рис. 46).

Максимальное усилие на сваю найденное по формуле (161) должно удовлетворять условию

, (162)

При кратковременных (ветровых, крановых и др.) и особых нагрузках допускается перегрузка крайних свай до 20%. Если условие (162) не выполняется, то необходимо увеличит число свай в фундаменте или расстояние между ними.

При передаче на крайние сваи куста выдергивающих нагрузок должно выполняться условие

. (163)

Если Nmin 0,6 (dдиаметр или сторона поперечного сечения сваи), а при наличии наклонных свай — проходящими через нижние концы этих свай (см. рис. 47, б);

– сверху – поверхностью планировки грунта ВГ, здесь II,mt — осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

II,mt = (164)

где II,i – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной hi;

h глубина погружения свай в грунт.

Рис. 47. Определение границ условного фундамента при расчете осадок свайных фундаментов:

а) фундамент с вертикальными сваями; б) фундамент с наклонными сваями;

в) прорезание сваями слабых слоев грунта

После этого определяются размеры подошвы условного фундамента по следующим формулам:

, (165)

, (166)

, (167)

Если пределах глубины погружения свай залегают слои торфа или ила толщиной более 30 см (Рис. 47 в), то, поскольку трение в них принимается равным нулю, значение осадки свайного фундамента из висячих свай следует определять с учетом уменьшения габаритов условного фундамента, который принимается ограниченным с боков вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии с’, определяемом как

, (168)

Во всех рассмотренных случаях при определении осадок расчетная нагрузка, передаваемая условным фундаментом на грунт основания, принимается распределенной равномерно.

Затем проверяется выполнение условия, чтобы среднее давление PII по подошве условного фундамента не превышало расчетное сопротивление грунта основания R в уровне острия свай, т.е

где, NII – расчетная нагрузка от веса здания или сооружения в уровне обреза фундамента;

NgII – вес грунта в объеме условного фундамента;

Для внецентренно-нагруженных свайных фундаментов кроме условия (169) необходимо выполнить проверки аналогичные расчетам фундаментов мелкого заложения:

PmaxII – максимальное краевое давление под подошвой фундамента;

PminII – минимальное краевое давление под подошвой фундамента.

Обычно для расчёта осадок свайных фундаментов используют следующие методы:

метод послойного суммирования;

метод эквивалентного слоя;

метод линейно-деформируемого слоя.

При этом должно выполняться условие, что расчетная деформация грунтового основания от действующей нагрузки не должна быть больше предельно допустимой величины

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, по таблице 22 приложения В.

Пример 20. Требуется определить сопротивление грунта основания в уровне острия свай и осадку свайного фундамента под колонну производственного здания. Фундамент запроектирован в виде куста из 4 свай сечением 300300. Шаг свай в кусте 3d=900 мм. Ростверк имеет размеры в плане 15001500 мм. Высота ростверка 300 мм. Сопряжние сваи с ростверком шарнирное. На фундамент действует центральная нагрузка NII =1000 кН (Рис. 48). Отношение длины здания к его высоте L/H=5,1.

Читать еще:  Как сделать большое отверстие в кирпичной стене?

Грунтовые условия строительной площадки следующие:

– ИГЭ-1 – песок пылеватый, средней плотности, влажный. Мощность слоя – 3,6 м. Коэффициент пористости грунта е =0,666; степень влажности Sr=0,604; удельный вес грунта =18,5 кН/м 3 , модуль деформации Е =17 МПа.

– ИГЭ-2 – супесь пластичная. Мощность слоя – 1,7 м. Коэффициент пористости грунта е = 0,618; показатель текучести IL= 0,6; удельный вес грунта =19,5 кН/м 3 , модуль деформации Е = 24 МПа.

ИГЭ-3 – песок мелкий, плотный, насыщенный водой. Мощность слоя – 2,8 м. Коэффициент пористости грунта е =0,598; степень влажности Sr=0,963; удельный вес грунта =20,0 кН/м 3 , модуль деформации Е = 33 МПа.

Рис. 48. Расчетная схема к примеру 20

Найдём вес ростверка NrII = 250,31,51,5 = 16,9 кН и вес грунта, расположенного на ростверке, Gгр = 0,51,51,518,5 = 20,8 кН.

По табл. 5 приложения В для грунта первого слоя – песка пылеватого с коэффициентом пористости e=0,666, интерполируя, найдём значение угла внутреннего трения II1 = 23,96 0 .

По табл. 6 приложения В для грунта второго слоя – супеси пластичной с показателем текучести IL=0,6 и коэффициентом пористости e=0,618, интерполируя, найдём II2 = 24,6 0 .

По табл. 5 приложения В для грунта третьего слоя – песка мелкого с коэффициентом пористости e=0,598, интерполируя, найдём II3 = 34 0 .

По формуле (164) определим осреднённый угол внутреннего трения грунтов, прорезываемых сваей

Найдём ширину и длину условного фундамента по формуле (166) и (167)

Найдём вес свай, используя справочные данные по номенклатуре свай

Вес грунта в объёме АБВГ (риc. 48)

NgII = (3,62,62,6 – 1,5·1,50,3 – 4·2,8·0,09)·18,5+(1,72,62,6 -4·1,7·0,09)19,5+(1,22,62,6 -4·1,2·0,09)·20,0 = 437,6 + 212,16 + 153,6 = 803,36 кН.

Вес ростверка был найден ранее – NrII = 16,9 кН.

Давление под подошвой условного фундамента по формуле (169)

По табл. 5 приложения В для песка мелкого, на который опирается условный фундамент, c коэффициентом пористости e=0,598 найдём значение удельного сцепления cn=3 кПа.

По табл. 8 приложения В по углу внутреннего трения II = 34 0 , который был определён ранее, найдём значение безразмерных коэффициентов:

Определим осреднённый удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

По табл. 4 приложения В для песка мелкого, насыщенного водой, при соотношении L/H > 4 находим значения коэффициентов С1 =1,3 и С2 =1,1.

Определим расчётное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента

Основное условие при расчёте свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется

РII = 279,6 кПа ’ , – удельный вес вышележащих слоев грунта.

Определим дополнительное вертикальное давление

Определим вертикальные напряжения от действующих нагрузок

где  – коэффициент влияния (табл. 17 приложения Б).

Определим вертикальные напряжения от действия собственного веса грунта на глубинеz

Определим глубину сжимаемой толщи из условий

при

Вычислим конечную осадку условного фундамента, предварительно выполнив суммирование осадок единичных слоев в пределах сжимаемой толщи. Представим выполненные расчеты в табличной форме.

Расчет осадки условного фундамента

, кПа

,

,

Определение расчетной нагрузки на сваю

Допускаемая расчетная нагрузка на сваю F определяется по формуле:

где Fd – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

гk – коэффициент надежности, принимаемый равным 1.4.

Схема к определению несущей способности висячей сваи

Расчёт свайных фундаментов по несущей способности

Расчёт фундамента по оси 1-В

Определяем суммарную нагрузку в уровне обреза ростверка из расчёта фундамента по I группе предельных состояний.

Определяем количество свай в ростверке:

Необходимое количество свай и в свайном фундаменте в первом приближении можно определить по формуле

где NI = 1512 кН – расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента.

Конструктивно принимаем 6 сваи.

Размещение свай в плане.

Размещение свай в плане

Определение расчётной нагрузки, передаваемой на сваю и уточнение количества свай.

Проверку фактической расчетной нагрузки на каждую сваю для внецентренно нагруженного фундамента осуществляют исходя из условия:

где N – фактическая расчетная нагрузка на максимально нагруженную сваю, кН;

F – допускаемая расчетная нагрузка на сваю, кН.

где n – число свай в фундаменте;

МоyI, МохI – расчетные изгибающие моменты, относительно главных центральных осей в плоскости подошвы ростверка, кН·м;

yi, xi – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

ymax, хmax – расстояния от главных осей до оси максимально нагруженной сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Схема к определению расчетной нагрузки при эксцентриситете относительно двух осей инерции.

Определение осадки свайного куста из висячих свай.

Расчет свайного куста из висячих свай по деформациям производится как для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.

Границы условного фундамента определяются следующим образом: снизу – плоскостью AD, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями АВ и CD, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии (рисунок 16):

Осредненное значение угла внутреннего трения грунта определяется:

где h – глубина погружения сваи в грунт,

– расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных, пройденных сваями слоев грунта толщиной Hi.

Определение границ условного фундамента при расчёте свайных фундаментов по деформациям

Размеры подошвы условного фундамента определяют по формулам

Lусл = 1.2 + 2 · 0.7616 = 2.7232 м;

Bусл = 1.2 + 2 · 0.7616 = 2.7232 м;

Площадь подошвы условного фундамента определяется по формуле

Aусл =2.7232 · 2.7232 =7.416 м 2 .

При определении деформации основания необходимо выполнение следующего условия:

где Pcp – среднее фактическое давление на грунт в плоскости нижних концов свай, кН/м;

R – расчетное сопротивление грунта в плоскости нижних концов свай, кН/м 2 .

Расчетное сопротивление грунта в уровне подошвы условного фундамента определяется по формуле

где гс1, гс2 – коэффициенты условий работы;

Мг, Мq, Мс – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения ц под подошвой условного фундамента;

гII – удельный вес грунта под подошвой условного фундамента, кН/м 2 ;

Вусл – ширина подошвы условного фундамента, м;

dI = hycл – глубина заложения подошвы условного фундамента, м;

CII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента кПа;

– осредненное значение удельного веса грунта выше подошвы условного фундамента.

Читать еще:  Заливка бетона в дождь последствия

Фактическое давление, действующее по подошве условного фундамента, определяется по формуле

Вес условного фундамента определяется по формуле:

Vрост – объем ростверка, м 3 ;

гбет = 25 – удельный вес железобетона, кН/м 3 ;

Vсв – объем сваи, м 3 ;

Gгp = (Vусл.ф-та – Vрост -Vсв) – вес грунта в межсвайном пространстве.

Vусл.ф-та = Аусл · hусл =7.416·7.4=54.88 – объем условного фундамента, m 3 .

Gсв = 4·(5.75·0.3·0.3+1/3·0.25·0.3·0.3) · 25 = 52.5кН,

Gгp = (54.88-2.685-0.525) · 19.7 = 1017.9 кН,

GII = 174.05 + 52.5 + 1017.9 = 1364.075 кН,

Расчет осадки условного фундамента на естественном основании ведется методом послойного суммирования.

Толщина слоя составляет

Подсчёт напряжений на границах элементах слоёв сводим в таблицу.

Параметры для определения величины осадки фундамента

Определение расчетной нагрузки, допустимой на сваю

Расчетная нагрузка, допустимая на сваю, определяется сопротивлением сваи по материалу (для свай-стоек) или несущей способностью сваи по грунту. Сопротивление ж/б сваи по материалу определяют из таблиц справочника проектировщика (7, стр. 167)

Расчетное сопротивление грунту, допустимое на сваю определяется по формуле:

Где – несущая способность свай по грунту.

Для свай стоек, опирающихся нижним концом на скальные, крупнообломочные грунты в плотном сложении и глинистые твердой консистенции (за исключением лессов, лессовидных, набухающих и засоленных грунтов):

· gc – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый gc = 1

· A – площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного сечения.

· Расчетное сопротивление грунта R под нижним концом сваи-стойки, кПа (тс/м 2 ), следует принимать равным 20000 КПа (2000 тс/м 2 )

Для висячей забивной сваи, передающей нагрузку нижним концом и боковой поверхностью:

gc – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый gc = 1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м 2 ), принимаемое по табл. 8;

A – площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи.

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м 2 ), принимаемое по табл. 9;

hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

gcR, gcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. 3 СНиП 2.02.03-85

Глубина погружения нижнего конца сваи, м Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа (тс/м 2 )
песчаных грунтов средней плотности
гравелистых крупных средней крупности мелких пылеватых
пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести lL, равном
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
7500 (750) 6600 (660) 4000 (400) 3000 (300) 3100 (310) 2000 (200) 2000 (200) 1200 (120) 1100 (110) 600 (60)
8300 (830) 6800 (680) 5100 (510) 3800 (380) 3200 (320) 2500 (250) 2100(210) 1600 (160) 1250 (125) 700 (70)
8800 (880) 7000 (700) 6200 (620) 4000 (400) 3400 (340) 2800 (280) 2200 (220) 2000 (200) 1300(130) 800 (80)
9700 (970) 7300 (730) 6900 (690) 4300 (430) 3700 (370) 3300 (330) 2400 (240) 2200 (220) 1400 (140) 850 (85)
10500 (1050) 7700 (770) 7300 (730) 5000 (500) 4000 (400) 3500 (350) 2600 (260) 2400 (240) 1500 (150) 900 (900)
11700 (1170) 8200 (820) 7500 (750) 5600 (560) 4400 (440) 4000 (400) 2900 (290) 1650(165) 1000 (100)
12600 (1260) 8500 (850) 6200 (620) 4800 (480) 4500 (450) 3200 (320) 1800 (180) 1100 (110)
13400 (1340) 9000 (900) 6800 (680) 5200 (520) 3500 (350) 1950 (195) 1200 (120)
14200 (1420) 9500 (950) 7400 (740) 5600 (560) 3800 (380) 2100 (210) 1300 (130)
15000 (1500) 10000 (1000) 8000 (800) 6000 (600) 4100 (410) 2250 (225) 1400 (140)

Примечание: в числителе даны R для песков, в знаменателе для глинистых грунтов.

Средняя глубина расположения слоя грунта, м Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-оболочек fi, кПа (тс/м 2 )
песчаных грунтов средней плотности
крупных и средней крупности мелких пылеватых
пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести IL равном
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
35(3,5) 23 (2,3) 15(1,5) 12(1,2) 8(0,8) 4(0,4) 4(0,4) 3(0,3) 2(0,2)
42(4,2) 30 (3,0) 21(2,1) 17(1,7) 12(1,2) 7(0,7) 5(0,5) 4(0,4) 4(0,4)
48 (4,8) 35(3,5) 25 (2,5) 20 (2,0) 14(1,4) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6) 5(0,5)
53(5,3) 38(3,8) 27 (2,7) 22 (2,2) 16(1,6) 9(0,9) 8(0,8) 7(0,7) 5(0,5)
56 (5,6) 40(4,0) 29 (2,9) 24 (2,4) 17(1,7) 10(1,0) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6)
58(5,8) 42(4,2) 31 (3,1) 25 (2,5) 18(1,8) 10(1,0) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6)
62(6,2) 44(4,4) 33 (3,3) 26 (2,6) 19(1,9) 10(1,0) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6)
65 (6,5) 46 (4,6) 34(3,4) 27 (2,7) 19(1,9) 10(1,0) 8(0,8) 7 (0,7) 6(0,6)
72(7,2) 51 (5,1) 38(3,8) 28 (2,8) 20 (2,0) 11(1,1) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6)
79(7,9) 56 (5,6) 41 (4,1) 30(3,0) 20 (2,0) 12(1,2) 8(0,8) 7 (0,7) 6(0,6)
86(8,6) 61 (6,1) 44 (4,4) 32(3,2) 20 (2,0) 12(1,2) 8(0,8) 7(0,7) 6(0,6)
93 (9,3) 66(6,6) 47 (4,7) 34(3,4) 21 (2,1) 12(1,2) 9(0,9) 8(0,8) 7(0,7)
100 (10,0) 70 (7,0) 50(5,0) 36(3,6) 22 (2,2) 13(1,3) 9(0,9) 8 (0,8) 7(0,7)

· Слой большой мощности следует разделять на однородные слои толщиной не более 2 м.

· Для песчаных плотных грунтов f следует увеличить на 30%.

· Сопротивление по боковой поверхности сваи насыпей моложе 5 лет в расчетах не учитывается.

· Средняя глубина расположения слоя берется от уровня природного рельефа до середины слоя, если произведена срезка или подсыпка до 3 метров.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9362 – | 7421 – или читать все.

Указания по расчету свайных фундаментов

Основные указании

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:
а) первой группы:
— по прочности материала сван и свайных ростверков;
— по несущей способности грунта основания свай;
— но несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями фунта и т.п.;
б) второй группы
— по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных на-грузок;
— по перемещениям свай (горизонтальным up , углам поворота головы свай ψp) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов.
— по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.
Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.
Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и фунтов.
При наличии результатов полевых исследований несущую способность грунта основания свай следует определять с учетом данных статического зондирования грунтов, испытаний грунтов эталонными сваями или по данным динамических испытаний свай. В случае проведения испытаний свай статической нагрузкой несущую способность грунта основания сваи следует принимать по результатам этих испытаний

Читать еще:  Как покрасить клинкерный кирпич?

Расчет сван по прочности материала

При расчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в фунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии l1 определяемом по формуле:

где l— длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;
ag — коэффициент деформации. 1/м.

Если для буровых свай и свай — оболочек, заглубленных сквозь толщу нескального грунта и заделанных в скальный грунт, отношение 2/ag , то следует принимать

(где h — глубина погружения сваи или сваи — оболочки, отсчитываемая от ее нижнего конца до уровня планировки грунта при высоком ростверке, подошва которого расположена над грунтом, и до подошвы ростверка при низком ростверке, подошва которого опирается или заглублена в нескальные грунты, за исключением сильносжимаемых, м).
При расчете по прочности материала буро-инъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е = 5 МПа и менее, расчетную длину свай на продольный изгиб ld , в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:

при Е ≤ 2 МПа ld = 25d
при Е = 2 — 5 МПа ld = 15d.

В случае если ld превышает толщину слоя сильносжимаемого грунта расчетную длину следует принимать равной 2hg.
Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения, а забивных свай, кроме того, на усилия, возникающие в них от собственного веса при изготовлении, складировании, транспортировании свай, а также при подъеме их на копер за одну точку, удаленную от головы свай на 0,3l (где l -длина сваи).
Усилие в свае (как балке) от воздействия собственного веса следует определять с учетом коэффициента динамичности, равного:
1,5 — при расчете по прочности;
1,25 — при расчете по образованию и раскрытию трещин.
В этих случаях коэффициент надежности по нагрузке к собственному весу сваи принимается равным единице.
Расчетная нагрузка, допускаемая на железобетонную сваю по материалу, определяется по формуле:

где ϒb3 — коэффициент условий работы бетона, принимаемый ϒb3= 0,85 для свай, изготавливаемых на месте строительства;
ϒcb — коэффициент, учитывающий влияние способа производства свайных работ;
Rb — расчетное сопротивление бетона сжатию;
Ab — площадь сечения сваи нетто,
Rgc — расчетное сопротивление арматуры сжатию;
Ag — площадь сечения арматуры.
Пример 1.

Определение несущей способности сваи по материалу
Определить несущую способность буронабивной сваи диаметром d = 0,2 м по материалу. Свая выполняется в глинистом грунте без крепления стенок и отсутствии грунтовых вод. Материал сваи: бетон В20. Свая армирована 4 стержнями d12 A400.
Решение:
Площадь сечения сваи нетто:
Ab = πd 2 /4 = 3,14 * 0,22 2 /4 = 0,0314 м 2 .
Площадь сечения 4d12 A400: Ag = 452 мм 2 = 452 * 10 -6 м 2 .
Расчетное сопротивление бетона сжатию: Rb = 11,5 МПа.
Расчетное сопротивление арматуры А400 сжатию:
Rgc = 355 МПа.
Коэффициент условии работы бетона: ϒb3 = 0,85.
Коэффициент, учитывающий влияние способа производства свайных работ: ϒcb = 1,0.
Расчетная нагрузка, допускаемая на .железобетонную сваю но материалу:

N = 0,85* 1,0 * 11,5 * 0,0314 + 355 * 452 * 10 -6 = 0,467 МПа = 467 кН.

Расчет свай по несущей способности грунта

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия:

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);
Fd — расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи.
γk — коэффициент надежности по грунту.

При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности ио нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.
Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями расчетную нагрузку допускается повышать на 20 % (кроме фундаментов опор линий электропередачи).
Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете (совместном или раздельном) нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10 % при четырех сваях в ряду и на 20 % при восьми сваях и более При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяется интерполяцией.
Расчетную нагрузку на сваю N, кН. следует определять, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.
Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле:

где Nd — расчетная сжимающая сила, кН;
Mx , My расчетные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей x и y плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте.
xi, yi — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

х , у — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Рис. 1. Схема для определении нагрузки на сваю

Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями одинакового поперечного сечения, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.
Сваи и свайные фундаменты следует рассчитывать по прочности материала и производить проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения, если основание сложено пучинистыми грунтами.

Пример 2.

Определение нагрузок на сваи во внецентренно-нагруженном фундаменте

Необходимо определить нагрузки, приходящиеся на сваи (см. рис.2). Количество свай в фундаменте n = 6. Нагрузки, действующие на фундамент:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector