5.5. Определение количества свай в ростверке

Количество свай в фундаментах с низким ростверком предварительно определяется по формуле:

где k – коэффициент приближенно учитывающий вес ростверка и действие момента от горизонтальных сил, принимается k=1.2 - 1,4;

N_I' – расчетная вертикальная нагрузка на фундамент, кН, определяемая по формуле (3.10);

F_d – минимальная несущая способность сваи по грунту или материалу, кН;

γ_k – коэффициент надежности, принимаемый для фундаментов опор мостов с низким ростверком γ_k=1,4.

После определения количества свай их размещают в плане в рядовом или шахматном порядке (рис. 5.3).

а)

б)

Рис. 5.3. Схемы размещения свай в ростверке:

а) в рядовом порядке; б) в шахматном порядке

Расстояния между осями забивных вертикальных висячих свай должно быть не менее 3d_св, где d_св – диаметр круглой или сторона квадратной сваи. Если сваи забиваются с наклоном, то расстояния между их осями в плоскости подошвы ростверка может быть сокращено до 1,5d_св, а расстояние между осями свай в плоскости нижних концов должно выдерживаться не менее 3d_св.

Расстояние от края плиты ростверка до ближайшей грани сваи должно быть не менее 25 см.

Предварительно распределение свай производится по минимальной площади подошвы ростверка

где b₀, a₀ – соответственно ширина и длина опоры; с – ширина обреза, принимаемая в пределах 0,3 - 0,5 м.

Если эта площадь будет недостаточна для размещения свай, то необходимо произвести увеличение размеров подошвы ростверка в пределах максимального угла развития 30⁰ при принятой высоте ростверка.

В случае, если и после увеличения площади ростверка расчетное количество свай разместить не удается, то необходимо увеличить длину и (или) сечение принятых свай, чтобы повысить их несущую способность, далее выполнить перерасчет и уменьшить количество свай.

Также можно увеличить ширину и высоту ростверка путем заглубления и устройства уступов, не отклоняясь от вертикали на угол свыше 30⁰. Высота ступеней принимается в пределах 1 – 2 м. Высота нижней ступени назначается из условия достаточной прочности на продавливание свай не менее

где l_з – величина заделки свай в ростверк, м, принимаемая не менее 2d_св.

5.6. Расчет свайного фундамента по несущей способности

Проверка нагрузки на сваю сводится к обеспечению условия, чтобы действующая на сваю нагрузка не превышала наименьшую расчетную нагрузку на нее по грунту или по материалу. При внецентренно нагруженном фундаменте наибольшую нагрузку испытывают сваи крайнего ряда, для них нагрузку допускается определять по формуле:

;

нагрузка на угловую сваю определяется по формуле

,

где N_I – полная расчетная вертикальная нагрузка, кН, с учетом веса ростверка и свай, определяемая по формуле

,

N₀, N_n, N_вр – приведены в исходных данных, кН;

N_р – вес ростверка, кН; , γ_b=25 кН/м³; V_p – объем ростверка, м³, за вычетом заделки свай;

N_св – суммарный вес свай, равный их количеству n, умноженному на вес одной сваи, кН;

N_гр – нагрузка от веса грунта на уступах ростверка (с учетом взвешивающего действия воды, если оно имеет место), кН;

N_w – нагрузка от веса воды, действующей на уступы ростверка, если он врезан в водонепроницаемый грунт, кН;

γ_f – коэффициент, приведенный в исходных данных;

M_y, M_x – расчетные моменты относительно главных осей плоскости подошвы ростверка соответственно от тормозной силы и от поперечных ударов определяется по формулам:

;

,

где h_р – высота ростверка; остальные величины указаны в исходных данных;

F_d – минимальная несущая способность сваи по грунту или по материалу, определенные ранее, кН;

γ_k – коэффициент надежности, принимаемый для фундаментов опор мостов с низким ростверком 1,4;

m – коэффициент повышения расчетной нагрузки на сваю, принимаемый 1,1 при четырех сваях в ряду и 1,2 при восьми и более сваях в ряду, перпендикулярном направлению действия нагрузки; при промежуточном числе свай коэффициент m определяется интерполяцией;

n, n_i – количество свай соответственно общее и в ряду;

x_i, y_i – расстояние от главных осей до оси каждого ряда свай, м;

x_max, y_max – расстояние от главных осей до крайних рядов свай, м.

По результатам расчета вносят соответствующие изменения в количество, размеры или расположение свай.