Определение несущей способности свай

После определения и подбора длины сваи рассчитывается ее несущая способность. При этом расчет свайных фундаментов и их оснований по несущей способности должен производиться на основные сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке, принимаемыми в соответствии с требованиями глав СНиП и СНБ на нагрузки и воздействия.

Одиночную сваю в составе фундамента по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия

(3.1)

где N – расчетная внешняя нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании), кН [7, п. 5.10];

g_f – коэффициент надежности по нагрузке;

F_di – расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи или отдельной сваи в кусте и приходящейся на нее части ростверка, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи, кH [7, раздел 6,7];

g_k – коэффициент надежности метода испытаний принимается согласно СНБ 5.01.01 (таблица 5.6[7]), но не более: 1,2 – если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой; 1,25 – если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта, по результатам динамических испытаний свай, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей-зондом;

1,4 – если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта.

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю.

= P_св

Несущую способность свай всех видов следует определять как наименьшее из значений несущей способности, полученных по следующим двум условиям:

1) из условия сопротивления грунта основания свай;

2) из условия сопротивления материала свай.

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

ℓ₁ = ℓ₀ + 2/α, (3.2)

где ℓ₀ – длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;

a – коэффициент деформации, м^-1, [7, приложение А].

При определении несущей способности свай по материалу расчетное сопротивление бетона осевому сжатию R_b следует определять с учетом коэффициента условий работы γ_св = 0,85.

Несущая способность F_d, кН, железобетонной призматической забивной сваи по материалу определяется по формуле

F_d = g_cв∙ φ(R_b∙A + R_S · А_S) (3.3)

где φ – коэффициент, учитывающий продольный изгиб сваи;

R_b – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, кПа;

А – площадь поперечного сечения сваи, м²;

А_S – площадь поперечного сечения всех продольных стержней арматуры, м².

Несущая способность свай–стоек по грунту F_d, кН, определяется по формуле

F_d = g_c∙R∙A, (3.4)

где g_c – коэффициент условия работы сваи в грунте, g_c =1;

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и крупнообломочные (валунные, галечниковые, щебенистые, гравийные и дресвяные), грунты с песчаным заполнителем, а также пылевато-глинистые грунты твердой консистенции, если эта величина для них не задана в проекте R = 20000 кПа (20 МПа);

А – площадь опирания на грунт сваи, м².

Несущую способность F_d, кН, защемленной в грунте забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

F_d = g_c·(g_cr ·R·A + SU_i·g_cf ·h_i·R_fi), (3.5)

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

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (принимается по [7, таблица 6.1] или по таблице А.2), кН;

A – площадь опирания на грунт сваи (принимается по площади поперечного сечения сваи брутто), м²;

U_i – усредненный периметр поперечного сечения ствола сваи в i-м слое грунта, м;

R_fi – расчетное сопротивление (прочность) i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, (принимается по [7, таблица 6.2] или по таблице А.4), кПа;

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

g_cr, g_cf – коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта (принимается по [7, таблица 6.3] или по таблице А.2);.

При определении несущей способности сваи по грунту следует составить в масштабе расчётную схему с изображением геологического разреза, отметки природного рельефа – NL, планировки – DL, подошвы ростверка – FL и наложенного на него свайного фундамента (см. подраздел 2.3, пример 2).

Пример 2 - Определить несущую способность железобетонной призматической сваи марки С10-30 при следующих исходных данных: расчетная нагрузка на сваю N_OI = 636,8 кН. Инженерно-геологические условия – в соответствии с примером 1 из подраздела 2.3.

Используя схему разбивки слоёв грунта h_i, приведенную на рисунке 3.1, определим несущую способность висячих свай, погружённых забивкой молотами в четвёртый слой в соответствии с формулой (3.5):

F_d = g_c∙(g_cR∙R∙A + ∑U_i·g_cf ∙h_i ·R_fi),

где g_с = 1; g_сR = 1; g_сf = 1; А = 0,3∙0,3 = 0,09 м²; U = 4∙0,3 = 1,2 м.

Расчет будем вести в соответствии с уточненной схемой на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – К определению несущей способности сваи

При z₀ = 11 м под нижнем концом сваи R = 2485 кПа для суглинка тугопластичного с J_L = 0,36.

Суглинок тугопластичный с J_L = 0,36 при z₁ = 10,5 м: R_f1 = 43,65 кПа,

h₁ =1 м, R_f1 h₁ = 43,65∙1= 43,65 кПа∙м.

Тогда

F_d = 1∙ (1∙2485∙0,09 + 1,2∙43,65) = 223,65 + 52,38 = 276,03 кН.

Расчетная нагрузка на сваю

Р_св = F_d/g_g = 276,03/1,4 = 197,2 кН.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: