Определение несущей способности свай

Несущая способность буронабивной сваи с уширением по грунту определяется по формуле (11) [11]:

где g_c — коэффициент условий работы сваи; g_c = 0,8;

g_cR ‑ коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; g_cR = 1

R ‑ расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по указаниям п. 4.7[11]. Для пылевато-глинистых грунтов при h= 7,35 м, J_L= 0,35 по табл.7 [11]: R= 755кПа.

A — площадь опирания на грунт сваи, при d= 0,6м, А=0,283м².

u — периметр поперечного сечения ствола сваи, при d= 0,6 м, u = 1,88 м².

g_cf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табл. 5[11]; при буронабивных, бетонируемые жесткими бетонными смесями, укладываемыми с помощью глубинной вибрации (сухим способом) g_cf= 0,8.

f_i — расчетное сопротивление i-гo слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл. 2[11]

Толщу грунта, прорезаемого сваей, разбиваем на слои толщиной не более 2 м.

Для 1-го слоя при средней глубине его расположения z₁=1,8м и средней крупности, f₁ =40,6 кПа.

Для 2-го слоя при средней глубине его расположения z₂=3,44 м и J_L=0,4, f₂ =27 кПа.

Для 3-го слоя при средней глубине его расположения z₃=5,0 м и J_L=0,4, f₃=29 кПа.

Для 4-го слоя при средней глубине его расположения z₄=6,6 м и J_L=0,35, f₄ =37 кПа.

h_i — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи. h₁= 1,2 м, h₂= 2,0 м., h₃= 1,2 м, h₄= 2,0 м, h₅= 2,0 м, h₅= 2,0 м, h₆= 2,0 м, h₇= 1,9 м, h₈= 2,0 м.

Тогда несущая способность сваи будет равна:

F_d = 0,8*(1*755*0,283+1,88*0,8*(27*2+29*1,2+37*2+40,6*1,2)=425кН

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю, определяется по формуле

N=Fd / gк = 425 / 1,4 = 303,57 кН

где g_к =1,4 – коэффициент надежности

Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане ростверка

Ориентировочно количество свай в кусте определяется по формуле (10.36) [12]:

где N₀=499,22 кН – нагрузка на фундамент

Расстояние в свету между стволами буронабивных свай должно быть не менее 1 м. Принимаем расстояние между осями свай a=1.0 м. Тогда количество свай

n = 1,4*499,22/425 = 1,64

Учитывая, что фундамент является центренно-нагруженным, примем количество свай в фундаменте n=2.

Вычислим вес ростверка:

N_pII=0.025*0,8*2,0*1,0=0,04 МН=40 кН

Расчетное значение веса ростверка по первой группе предельных состояний: N_pI=40*1,1=44 кН

Усилие, приходящееся на каждую сваю определяется по формуле (3) [11]:

,

где N_d — расчетная сжимающая сила, кН (тc);

M_x, M_y — расчетные изгибающие моменты, кН×м (тc×м), относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте;

x_i, y_i — 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.

N = (499,22+44)/2 = 271,61 кН < N = 303,57 кН

Условие по нагрузкам выполняется.