Методические указания к выполнению задания

    В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента рас­пределяются равномерно.

     Приближенное число свай ппод ростверк для колонн определяется с последующим округлением до це­лого числа в большую сторону:

,                               (19)

  где  – нагрузка на уровне обреза фундамента (табл.19);

      – «полезное» расчетное сопротивление сваи (по задаче 3);

            t_min – минимальное расстояние между осями свай, принимаемое

                  равным 3d_c ,где d_c – сторона сечения сваи – 0,30 м;

            d – глубина заложения ростверка, м  (по задаче 2);

              g_ср– осредненный объемный вес бетона ростверка со стаканом и

                  грунтом на уступах ростверка, 20 кН/м³;

            g_f – коэффи­циент надежности по нагрузке –1,1.

     После предварительного определения количества свай, выполняется схема их размещения (рис.7).

     Расстояние от внешней грани вертикально нагруженной крайней сваи до края ростверка принимается равным Су=0,2d_с+0,05м при однорядном размещении свай и Су=0,3d_с + 0,05м при двух и трех рядном, но не менее 0,10м.

Рис.7. Схема размещения свай

Уточнение количества свай с учетом действующего момента выполняют по формуле:

                 ,                      (20)     

где М_у⁰   – обобщенный момент, определяемый по формуле:

,                                 (21)

где М_у  и  Q_x  – по таблице 16; d – объяснено в формуле (19);

– коэффициент, зависящий от числа рядов свай по оси х, вычисляется по формуле:

                                                                                    (22)

где т_х – число рядов свай по оси х;

      а_x – расстояние между осями крайних свай (рис.6);

     значения:g_ср, g_f , d, ,t_min ,N – объяснены в формуле (19).

  После определения числа несущих элементов вычисляем наибольшее N_max и наименьшее N_min усилия в сваях по формуле:

,                               (23)

– нагрузка на уровне обреза фундамента (табл.16);

G_p – вес ростверка, определяется по формуле

                                            G_p= a_pb_pd .                                (24)

 здесь: a_p – расчетная длина ростверка (рис.6);

            b_p – расчетная ширина ростверка (рис.6);

             d – глубина заложения ростверка, от дневной

                   поверхности по формуле (19);

      – усредненный удельный вес бетона – 20кН/м²;

        – коэффициент надежности –1,1.    

             n  – число свай, формуле (19);

            М_у⁰ – обобщенный момент, определяемый по формуле (21);

              – расстояние от оси крайней сваи до оси у,м;

            I_у^о – момент инерции свайного поля определяем по формуле:

                                            ,                                           (26)

В принятой при проектировании схеме размещения свай усилия в сваях должны отвечать следующим условиям:

1). N_c £ P^'_г; 2) N_max £1,2 ; 3) N_min³0,                                           (27)

         где N_c –  усилие в свае, кН.

     Для центрально-нагруженных фундаментов

                                    ;                                        (28)                      

  Определяем расчет степени использования несущей способности сваи.

 Расчет степени использования несущей способности сваи выполняется по формуле:

                                                                  (29)

   где N_max – максимальное усилие по формуле (23).

При этом степень перегрузки свай (при δ<0) не должна превышать

 5 %, степень недогрузки (при δ>0) допускается принимать не более 15 %.

Пример решения

Исходные данные: исходные данные необходимые для расчета приведены в табл.20.

Таблица 20