Для песчаных грунтов:
–плотных – ∆h > 0,5 м;
–песков средней плотности – ∆h > 1 м.
При назначении длины сваи следует ориентироваться на типовые сваи. Длина свай должна быть кратной 1,0 м.
Сиб7500АД4000 И |
|||||||||
|
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВИСЯЧЕЙ СВАИ |
||||||||
|
|
ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ ГРУНТА |
|
|
|
||||
|
Несущая способность сваи определяется по формуле: |
|
|
||||||
|
где с 1,0 – коэфф |
Fd c cRRA и cfi fijhij , |
|
(14) |
|
||||
|
ц ент условия работы сваи в грунте; |
|
|
||||||
|
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, |
||||||||
|
принимаемое по та л.19; |
|
|
|
Таблица 19 |
||||
|
Расчетные сопрот вления под нижним концом забивных свай |
|
|
||||||
|
|
свай-о олочек (Извлечение из СП 24.13330–2011[6]) |
|
|
|||||
|
|
Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и |
|
||||||
|
Глубина |
свай-о олочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа |
|
|
|||||
|
погружения |
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
||||
|
нижнего |
гравелистых |
крупных |
- |
средней |
мелких |
пылеватых |
- |
|
|
конца сваи, |
крупности |
|
||||||
|
м |
пылевато |
-глинистых |
грунтов |
при показателе текучести lL, равном |
|
|||
|
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
|
3 |
7500 |
6600 |
3000 |
3100 |
2000 |
1100 |
600 |
|
|
|
|
4000 |
|
2000 |
1200 |
|
|
|
|
4 |
8300 |
6800 |
3800 |
3200 |
2100 |
1250 |
700 |
|
|
|
|
5100 |
|
2500 |
1600 |
|
|
|
|
5 |
8800 |
7000 |
4000 |
3400 |
2200 |
1300 |
800 |
|
|
|
|
6200 |
|
2800 |
2000 |
|
|
|
|
7 |
9700 |
7300 |
4300 |
3700 |
2400 |
1400 |
850 |
|
|
|
|
6900 |
|
3300 |
2200 |
|
|
|
|
10 |
10500 |
7700 |
5000 |
4000 |
2600 |
1500 |
900 |
|
|
|
|
7300 |
|
3500 |
2400 |
|
|
|
|
15 |
11700 |
8200 |
5600 |
4400 |
2900 |
1650 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
12600 |
8500 |
6200 |
4800 |
3200 |
1800 |
1100 |
|
|
|
|
|
|
|
4500 |
|
|
|
|
|
25 |
13400 |
9000 |
6800 |
5200 |
3500 |
1950 |
1200 |
|
|
30 |
14200 |
9500 |
7400 |
5600 |
3800 |
2100 |
1300 |
|
|
35 |
15000 |
10000 ) |
8000 |
6000 |
4100 |
2250 |
1400 |
|
|
Примечания: Над чертой даны значения R для песчаных грунтов, |
|
|
||||||
|
|
под чертой - для пылевато-глинистых грунтов. |
|
|
|
||||
21
А – площадь опирания на грунт сваи, м2; u – периметр поперечного сечения сваи, м;fij– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 20;
Таблица 20
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-
оболочек fi (Извлечение из СП 24.13330–2011[6])
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СибАДИ |
|||||||||||||||
|
|
|
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай |
|
|||||||||||
|
редняя глу- |
|
|
|
и свай-оболочек fi, кПа |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
|
||||||||||
|
бина распо- |
крупных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ложения слоя |
средней |
мелких |
пылеватых |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
|
|||
|
грунта, м |
крупности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пылевато- |
глинистых грунтов при показателе текучести IL равном |
|
||||||||||
|
|
|
0,2 |
0,3 |
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
|
1 |
|
35 |
23 |
|
15 |
12 |
8 |
|
4 |
4 |
3 |
2 |
|
|
|
2 |
|
42 |
30 |
|
21 |
17 |
12 |
|
7 |
5 |
4 |
4 |
|
|
|
3 |
|
48 |
35 |
|
25 |
20 |
14 |
|
8 |
7 |
6 |
5 |
|
|
|
4 |
|
53 |
38 |
|
27 |
22 |
16 |
|
9 |
8 |
7 |
5 |
|
|
|
5 |
|
56 |
40 |
|
29 |
24 |
17 |
|
10 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
6 |
|
58 |
42 |
|
31 |
25 |
18 |
|
10 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
8 |
|
62 |
44 |
|
33 |
26 |
19 |
|
10 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
10 |
|
65 |
46 |
|
34 |
27 |
19 |
|
10 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
15 |
|
72 |
51 |
|
38 |
28 |
20 |
|
11 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
20 |
|
79 |
56 |
|
41 |
30 |
20 |
|
12 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
25 |
|
86 |
61 |
|
44 |
32 |
20 |
|
12 |
8 |
7 |
6 |
|
|
|
30 |
|
93 |
66 |
|
47 |
34 |
21 |
|
12 |
9 |
8 |
7 |
|
|
|
35 |
|
100 |
70 |
|
50 |
36 |
22 |
|
13 |
9 |
8 |
7 |
|
|
|
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой по- |
||||||||||||||
|
верхностью сваи, принимается |
1,0 м с учетом естественного залега- |
|||||||||||||
|
ния слоев основания от подошвы ростверка до конца сваи. |
|
|
|
|||||||||||
|
сR |
сf |
– коэффициенты условия работы грунта соответственно |
||||||||||||
|
под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые по |
||||||||||||||
|
табл.21. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Коэффициенты условий работы грунта (Извлечение из СП 24.13330–2011[6]) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты условий работы |
|||||||
|
|
Способы погружения забивных свай |
|
грунта при расчете несущей |
|
||||||||||
|
и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, |
|
|
способности свай |
|
|
|||||||||
|
|
|
и виды грунтов |
|
|
под нижним |
|
на боковой |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
концом cR |
|
поверхности cf |
|
||||
|
Погружение сплошных и полых с закрытым |
|
|
1,0 |
|
|
1,0 |
|
|
||||||
|
нижним концом свай механическими (подвесными), |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
папаровоздушными и дизельными молотами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
22
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи рекомендуется проводить в табличной форме, табл.22.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 22 |
|
|
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер слоя |
hij,,м |
dij,,м |
|
fij,,кПа |
|
сf |
f |
h , кН/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij ij |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
Расчетное сопрот вление сваи по грунту вычисляют по формуле [7]: |
|||||||||
|
|
Рг= |
0 Fd |
, |
|
|
|
|
(15) |
|
|
|
|
n k |
|
|
|
|
|
|
|
где 0 – коэфф ц ент условий ра оты, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, при кустовом расположении свай – 1,15;
n – коэфф ц ент надежности по назначению сооружения, для сооружений II-го уровня ответственности – 1,15;
k – коэффициент надежности по грунту определённых расчетом – 1,4. Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение её собст-
венного веса (полезную несущую способность сваи):
Р' Р |
г |
g |
c |
|
f |
, |
(16) |
г |
|
|
|
|
|||
где gс – собственный вес сваи, кН, определяемый по формуле: |
|
||||||
gс = A |
Lр γb , |
|
|
(17) |
|||
где f – коэффициент надежности по нагрузке – 1,1; А – площадь попе-
речного сечения сваи, м2; Lр – расчетная длина сваи без учета величины
заделки сваи в ростверк, м; γb – удельный вес железобетона, равный 25 кН/м3.
Число свай в фундаменте схему их размещения устанавливают расчетами по первой группе предельных состояний. Рекомендуется количество свай определять из условия несущей способности свай по грунту
Nic<Рг',
где Nic – среднее усилие в свае, кН;
При этом следует обеспечить условие Nс max<1,2Pг', где Nc max – продольное усилие в голове наиболее нагруженной сваи от невыгодного сочетания нагрузок, кН.
Число свай определяется методом последовательных приближений.
23
В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента распределяются рав-
номерно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
|||||||||
Количество свай п под ростверк средних и крайних колонн опреде- |
|||||||||
ляется с последующ м округлением до целого числа в большую сторону: |
|||||||||
nср,кр |
Nmax |
|
|
|
|
, |
(18) |
||
P' t2 |
H |
p |
|
cp |
|
|
|||
|
г min |
|
|
|
f |
|
|||
где Nmax ср, кр – макс мальное расчетное усилие, кН, из табл.3, графа 19 для средних крайн х колонн;
tmin – м н мальное расстояние между осями свай, принимаемое равным 3dc;
dc – сторона сечен я сваи (по заданию), м; Hp ср, кр – глуб ны заложения ростверков, м;
ср – осредненный о ъемный вес бетона ростверка со стаканом грунтом на уступах ростверка, 20 кН/м3;
f – 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке.
После определения количества свай, выполняется их размещение
(рис. 10).
Рис.10. Схема к определению количества рядов свай
Расчету фундамента предшествует выбор положения центра тяжести свайного поля относительно оси над фундаментной части сооружения. При висячих сваях центр тяжести свайного поля целесообразно совмещать с точкой приложения равнодействующей постоянных и длительных нагрузок.
24
На фундамент действуют несколько сочетаний нагрузок, как правило, заранее неизвестно, какое из этих сочетаний является невыгодным. Поэтому на начальном этапе одно из сочетаний нагрузок (произвольно) принимается за невыгодное. По нему находят число свай и размеры ростверка, а потом выполняют проверочные расчеты на другие сочетания нагрузок
(см. рис. 11).
СибАДi 1 И γс – коэффициент условия работы, принимается, табл.12;
Количество свай определяем по формуле
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
N max |
|
0,5My |
|
, |
(19) |
|||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|||||||
|
ср,кр |
1,2P' t2 |
|
p |
cp |
f |
|
|
mx |
|
|
|
||||||
где Му0 |
|
|
г min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ср,кр – обобщенный момент, определяемый по формуле |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
М уо |
М у |
Qx H p , |
|
|
|
|
|
|
(20) |
||||||
где Му ср, кр – графа 20, та л.3 (основное сочетание I) для средней и крайней
колон;
Qx ср, кр – графа 21, та л.3 (основное сочетание I) для средней и крайней
колон;
Nmax ср, кр – графа 19 для средней и крайней колон (основное сочетание I);mx – коэфф ц ент, зависящий от числа рядов свай по оси х, вычисляет-
ся по формуле |
|
|
|
|
ср, f – те же, что и в формуле (18). |
|
|||
|
|
|
mx 1 |
|
|
mx ср,кр 12(mx 1), |
(21) |
||
где тх ср,кр – число рядов свай по оси х (рис.10); |
|
|||
аср,кр – расстояние между осями крайних свай (рис.10). |
|
|||
Усилия в сваях определяются как от І (основного), так |
от ІІ (допол- |
|||
нительного) сочетаний нагрузок для каждого ряда свай. |
|
|||
При Ni<0 следует проверить сваю на выдергивание из условия |
||||
|
|
|
n |
|
|
Ni |
|
сu сf fijhij gc f . |
(22) |
|
|
|||
n |
|
i 1 |
|
|
|
|
|
||
Значение величины u f |
|
fijhij - определялось ранее в п.5 табл.13; |
||
gc – собственный вес сваи, по формуле 17.
25