Определение требуемого количества свай

 

Расчет производим по несущей способности сваи по грунту, т.к. этот размер меньше, чем несущая способность сваи по материалу.

Находим условное среднее давление по подошве ростверка по (формула 9.13, [6])

317 кПа,

где g _k =1,4; k_s – коэффициент, зависящий от условий взаимодействия сваи с грунтом, для висячих свай k_s = 3; d = 0,3 м– размер поперечного сечения сваи.

Ориентировочная площадь подошвы ростверка (формула 9.14, [6])

5,7 м²,

где N_oI = 1500 кН (п. 3);  кН/м³ – среднее значение веса ростверка и грунта на его уступах; d_p =2,2 м – глубина заложения ростверка; g _f  =1,1 – коэффициент надежности по нагрузке.

Ориентировочный вес ростверка и грунта на его уступах (формула 9.15, [6])

= 1,1·5,7·22·2,2 = 304 кН.

Вычисляем требуемое количество свай в свайном кусте (формула 9.16, [6])

= 8,44. Вначале было принято 9 свай. Однако расчет показал, что девяти свай недостаточно (в настоящих методических указаниях расчет с девятью сваями не распечатан).

Поэтому, принимаем количество свай n = 10.

Размещаем сваи в кусте и конструируем ростверк (рисунок 8)

 

 

Вычисляем объем и вес ростверка, принимая удельный вес железобетона равным 25 кН/м³ и коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса железобетона g _f = 1,1

V_f = 1,2×1,2×0,9 + 2,1×2,4×0,6 + 2,7×3,6×0,6 = 10,2 м³,

N_pI = g _f ×25× V_f = 1,1×25×10,2 = 279 кН.

Вычисляем объем и вес грунта на уступах фундамента c коэффициентом надежности по нагрузке для грунта засыпки g _f = 1,1 и принятым удельным весом грунта засыпки 18 кН/м³

V_g = b × l × d – V_f = 2,7×3,6×2,2 – 10,2 = 11,2 м³,

N_gI = g _f ×18× V_g  = 1,1×18×11,2 = 222 кН.

Вес одной сваи за вычетом головы, заделанной в ростверк

N_sI = (1,38-0,5×0,3×0,3×2,5)×10×1,1 = 13,9 кН.

Вычисляем суммарную вертикальную силу на свайное основание (формула 9.17, [6])

N_d = N_oI + N_pI + N_gI + N_{s I} ×10=

= 1500 + 279 + 222 + 13,9×10 = 2141 кН.

Вычисляем моменты в уровне подошвы ростверка (формула 9.18, [6])

200 + 20×2,1 = 242 кН×м,

150 + 12×2,1 = 175 кН×м.

Вычисляем

= 0,9²×6 + 0×4 = 4,86 м²;

= 0,45²×2 + 0,9²×4 + 1,35²×2 + 0×2 = 7,29 м².

Находим сжимающую силу на сваю с координатами х = 0,9 м и у = 0,9 м (формула 9.12, [6])

= 276 кН.

Условие (9.11, [6]), как и в случае с девятью сваями, не выполняется

N = 276 кН > = 359 / 1,4 = 256 кН.

Увеличиваем количество свай до 11. Размещаем сваи в кусте и конструируем ростверк (рисунок 9)

Конструкцию ростверка удалось оставить такой же, как и в фундаменте с 10 сваями

N_pI = 279 кН, N_gI = 222 кН, М_х = 242 кН×м, М_у = 175 кН×м.

Вычисляем суммарную вертикальную силу на свайное основание (формула 9.17, [6])

N_d = N_oI + N_pI + N_gI + N_{s I} ×11 = 1500 + 279 + 222 + 13,9×11 = 2155 кН.

Вычисляем

= 0,9²×8 + 0×3 = 6,48 м²;

= 0,45²×4 + 0,9²×2 + 1,35²×4 + 0×1 = 9,72 м².

Находим сжимающую силу на сваю с координатами х = 0,9 м и у = 1,35 м (формула 9.12, [6])

= 254 кН.

Условие (9.11, [6]) выполняется

N = 254 кН < = 359 / 1,4 = 256 кН.

Проверяем сваю на действие выдергивающей силы

= = 129 кН,

на сваю выдергивающая нагрузка не действует.

 

 

 

Проверка по второй комбинации нагрузок

N_d = N_oI + N_pI + N_gI + N_{s I} ×11=

= 1000 + 279 + 222 + 13,9×11 = 1655 кН.

300 + 30×2,1 = 363 кН×м,

160 + 15×2,1 = 192 кН×м.

= 228 кН.

Условие (9.11, [6]) выполняется

N = 228 кН < = 359 / 1,4 = 256 кН.

Проверяем сваю на действие выдергивающей силы

= = 57,1 кН,

на сваю выдергивающая нагрузка не действует.