Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи

Ф1:

• 1. Несущая способность сваи — стойки:
• 2. Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю:
• 3. Значение расчётного сопротивления сваи-стойки:

где — расчётное сопротивление бетона осевому сжатию.

— расчётное сопротивление арматуры сжатию.

4. Несущая способность по материалу железобетонных свай:

Ф4:

Несущая способность сваи — стойки определяется по формуле:

• 2. Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю:
• 3. Значение расчётного сопротивления сваи-стойки следует определять по прочности материала сваи:

;

где — коэффициент, учитывающий особенности загружения свай =1;

— расчётное сопротивление бетона осевому сжатию.

А — площадь поперечного сечения сваи;

— расчётное сопротивление арматуры сжатию.

— площадь поперечного сечения продольных стержней арматуры:

4. Несущая способность по материалу железобетонных свай:

Определение количества свай в фундаменте. Поверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю

Количество свай в свайном фундаменте рассчитывается по предельному состоянию первой группы. При определении размеров ростверка расстояние между сваями принимается равным минимальному — 3d, где d — размер поперечного сечения сваи. Расстояние от края ростверка до наружной грани сваи принимается не менее 0,1 м.

Для Ф-1:

Определяем количество свай в свайном фундаменте:

1) вычисляем среднее давление под подошвой ростверка, приняв расстояние между осями свай 3d, из выражения:

Pp = P / (3d)2.

Pp = 1285,7 / (3Ч0,3)2=1587,28 кН;

2) определяем площадь подошвы ростверка:

где dp — глубина заложения ростверка.

Ар=2208/(1587,28−20Ч1,65)=1,4 м²;

При этом, вес ростверка с грунтом на уступах с учётом коэффициента надёжности по нагрузке f = 1,1.

Gp, гр= 1,1 Apmdp.

Gp, гр= 1,1Ч1,4Ч20Ч1,65=51кН.

Отсюда количество свай в кусте:

n = (NOI + GP, ГР) / P.

n = (2208 +51) / 1285,7=1,8.

Принимаем 4 сваи.

Сваи располагаем в рядовом порядке с расстоянием между осями в направлении действия момента и поперечной силы в направлении оси Х 3d=3Ч0,3=0,9 м, в направлении оси Y 3d=3Ч0,3=0,9 м.

Конструируем ростверк и определяем его фактический вес и вес грунта на ступенях. Размеры поперечного сечения подколонника 0,9Ч0,9 м, размеры плиты ростверка в направлении оси Х =1,5 м, в направлении оси Y: = 1,5 м.

Высоту плиты ростверка принимаем равной 0,6 м. При этом вес ростверка:

GP=1,1(1,5Ч1,5Ч0,6+0,9Ч0,9Ч (0,9+0,6)) Ч24=58,7кН.

Вес грунта на ступенях ростверка:

Gгр=1,1(1,5Ч1,5Ч1,65-(1,5?1,5?0,6+0,9?0,9?0,9)) Ч16=18,8кН.

Вес ростверка и грунта:

GP, ГР=77,5кН.

Момент на уровне подошвы ростверка с учетом поперечной силы:

Му=МII+Q?d;

Му=12+18?1.65=41,7кН?м.

Определяем фактическую нагрузку на сваю крайнего ростверка и проверяем выполнения условия:

Pmax<1.2P.

Pmin>0.

Pср<�Р;

где Р=1285,7 кН.

Pmax=(2208 +58,7+18,8)/4+41,7/0,6=640,9 кН,.

640,9<1,2?1285- условие выполнено.

Pmin=(2208 +58,7+18,8)/4−41,7/0,6=501,9 кН, 740 >0- условие выполнено.

Pср=(640,9+501,9)/2=571,4 кН.

571,4<1285.

Проверяем усилия в крайних рядах свай по формуле:

для внецентрально нагруженного фундамента:

N = (NOI + GP, ГР) / n+Му=(2208+ 77,5) / 4+41,7=613,1кН P=1285,7кН;

Условие выполняется.

Для Ф-4:

Определяем количество свай на 1 метр:

Расчетные нагрузки и воздействия на свайные фундаменты для расчета по первой группе предельных состояний с учетом коэффициента надежности f = 1.2.

шт.

Находим расстояние между сваями:

a=1/0,27=3,7 м.

Принимаем наибольший возможный шаг свай 3d = 1.8м.

Исходя из полученных данных принимаем расположение свай в фундаменте (однорядные, двурядные шахматные, двурядные и т. д.). — однорядное.

Находим ширину ростверка:

bp=d+2co.

bp=0.3+0.3=0.6.

где co-расстояние от края сваи до края ростверка, равное 0,15 м.

Так в фундаменте используется ростверк с размерами 0,6×0,6×1 м.

Рис. 6 — Ростверк и сваи: вид сверху и сбоку

Согласно СНБ 5.01.01−99 фундамент, состоящий из свай, работающих как сваи-стойки, по деформациям допускается не рассчитывать.