Расчет количества свай в кусте и конструирование ростверка

Количество свай в свайном фундаменте определяется расчетом по I предельному состоянию и сводится к выполнению условия:

где N – расчетная нагрузка, передаваемая от сооружения на одиночную сваю или сваю в составе свайного фундамента;

F_d – несущая способность сваи по грунту;

γ_к – коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от метода определения несущей способности сваи по грунту.

Количество свай определяем по формуле:

, где

F_iv – расчетное значение вертикальной составляющей внешних нагрузок;

F_d – несущая способность сваи;

γ_к – коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности сваи по грунту.

,

учитывая, что на фундамент передаются горизонтальная нагрузка и момент, количество свай увеличиваем на 20%.

Общее количество свай в фундаменте составит:

свай. Принимаем куст из 5 свай С7-30.

При компоновке свайного куста исходим из условия, что расстояние между осями забивных свай должно быть не менее 3d.

Собственный вес ростверка и грунта на его уступах приближенно может быть определен по формуле:

, где

b и l – соответственно ширина и длина ростверка;

d – глубина заложения подошвы ростверка;

- усредненное значение удельного веса железобетона ростверка и грунта на уступах;

- коэффициент надежности по нагрузке.

кН.

Расчетная сжимающая сила в плоскости подошвы ростверка будет равна:

кН, а суммарный момент:

кН∙м, где

d’ – расстояние от линии действия силы F_in до низа ростверка.

Зная фактические расчетные нагрузки, действующие в плоскости подошвы ростверка, количество свай и их расположение, определяем нагрузку, передаваемую на любую сваю в кусте по формуле:

,

где: x_i, y_i – расстояние от главных осей свайного поля до оси каждой сваи;

x, y – расстояние от главных осей до оси сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка.

В нашем случае момент действует только в направлении оси x, поэтому формула упрощается до двухчленной. Свайный куст симметричен относительно осей x и y, поэтому эти оси являются главными и проходят через центр тяжести свайного куста. Интерес с точки зрения прочности основания свай вызывают наиболее нагруженные сваи. Очевидно, что этими сваями являются сваи крайнего ряда, расположенного в направлении перпендикулярном плоскости действия момента и горизонтальной силы. Нагрузки на наиболее нагруженные сваи определяется:

кН

Допускается расчетную нагрузку, воспринимаемую крайним сваями, повышать на 20% в случае, если расчет ведется с учетом ветровых и крановых нагрузок. Учет этих нагрузок при проектировании промышленных зданий является обязательным.

Поэтому условие обеспечения несущей способности по грунту для крайних свай будет иметь вид:

.

Условие выполняется коэффициентом запаса 8,2%., поэтому принимаем 5 свай С7-30