Определение несущей способности сваи. Расчет многорядного свайного фундамента, страница 2

Суммарная горизонтальная нагрузка в поперечном направлении:

тс = 1066,9кН

Расчетный момент в уровне подошвы ростверка в продольном направлении:

 т*м = 36510,2 кН*м

Расчетный момент в уровне подошвы ростверка в поперечном направлении:

 т*м =9243,8 кН*м

3.2. Определение несущей способности сваи.

Определение несущей способности сваи по грунту.

Несущая способность F_d  висячей буровой сваи по грунту определяется по формуле

                    где  – коэффициент условий работы сваи;

 = 1,0 – коэффициент условий работы грунта под концом сваи, учитывающий                  способ её погружения;

R = 2185 кПа – расчетное сопротивление грунта под концом сваи, принимаемое по [6, табл. 7];       

       A = p × 1,0² / 4 = 0,785 м² – площадь опирания сваи, принимаемая для буровых свай;

u = p × 1,0 = 3,14 м – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

 = 0,8 – коэффициент условий работы грунта на боковой  поверхности сваи, учитывающий способ погружения свай, принимается по [6, табл. 5];

 – расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по [6, табл. 2];

 - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м.

3.3.Расчет многорядного свайного фундамента по I группе предельных состояний методом перемещений

Для удобства вычислений расчет ведём применительно к одному ряду свай (такой прием возможен только при идентичном расположении свай в каждом ряду).

Схема к расчету усилий в сваях приведена на рисунке.

Расчетные усилия, приходящиеся на расчетный ряд, составляют:

;

;

.

Расчетная ширина сваи определяется по формуле:

, где:

-  d – диаметр сваи;

-  К_ф – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения сваи, при круглом сечении  К_ф = 0,9;

;

Расчетный модуль упругости бетона для В35:

;

Жесткость свай на изгиб и сжатие:

Определяем по формуле  глубину, в пределах которой учитывается действие отпора (пассивного давления) грунта:

.

В пределах h_k = 5 м лежит глина ленточная зеленовато-серая. По [6, Прил. Д, табл. Д.1] принимаем значение К = 5880 кН/м⁴.

Определяем по формуле значение коэффициента деформации:

Подсчитываем приведенную глубину заложения сваи в грунте

 - длина участка сваи в грунте;

Поскольку , значения  определим по следующим формулам

кН/м;

 кН/м;

 кН/м;

предварительно вычислив длину изгиба свай по формуле:

– свободная длина свай, м;

 – коэффициент, принимаемый из определенных таблиц.

Далее находим длину сжатия свай , опирающуюся на грунты твердой консистенции, и ее характеристику  по формулам:

кН/м.

Определяем коэффициенты канонических уравнений и другие величины, входящие в систему

Члены, учитывающие влияние сопротивления грунта, окружающего плиту фундамента на коэффициенты канонических уравнений:

 т.к. ростверк является высоким.

Горизонтальное перемещение плиты:  ;

Вертикальное перемещение плиты:  ;

Поворот плиты: , где

;

Определяем усилия, действующие со стороны плиты ростверка на голову каждой сваи в расчетном ряду по формулам:

;

;

.

Определяем продольные усилия:

;

Определяем поперечные силы:

Определяем   момент:

По следующим формулам проводим проверку:

1) ;

2) ;

3) .

1)  – проверка выполнена;

2) – проверка выполнена;

3)

3.4.Расчет многорядного свайного фундамента по II группе предельных состояний методом перемещений

Расчетом по II группе предельных состояний определяют горизонтальное смещение верха опоры, осадку свайного фундамента и сравнивают их расчетные значения с предельно допустимыми по нормам. Расчет ведется на расчетные нагрузки, получаемые перемножением нормативных нагрузок  на коэффициент перегрузки γ_{f II} = 1,0.

Горизонтальное смещение верха опоры высотой h₀, см, определяют из формулы:

, где:

-  u и ψ – величины определенные выше;

-  δ_x – горизонтальное смещение верха опоры в результате деформации ее тела (принимаем равным 0);

-  L_р – длина наименьшего примыкающего к опоре пролета, но не менее 25 м.

Умножением на величину 1/ γ_{f I}, где γ_{f I} = 1,2, осуществляется переход от величин u и ψ, определенных в расчете по I группе предельных состояний, к величинам u и ψ, участвующих в расчете по II группе предельных состояний.

 - проверка выполнена