Методические указания к выполнению задания. Определяем количество свай n в кусте по формуле

Определяем количество свай n в кусте по формуле:

, (30)

где g _n –коэффициент надежности по назначению (ответственности)

сооружения, принимаем – 1,15;

g_k –коэффициент надежности по грунту, т.к. несущая способность

сваи определена расчетом, принимается равным – 1,4;

g_c –коэффициент условий работы сваи – 1,15;

N_d – суммарная нагрузка, передаваемая на сваю, кН по табл.21;

Fd – несущая способность сваи по табл.21, кН.

Полученное значение необходимо округлить до целого числа.

Нагрузка на одну сваю будет равна:

N_св=N_d/n, (31)

Выполняем расстановку свай в кусте (рис.9).

Расстояние между осями двух соседних свай 3d.

Расстояние от оси крайней сваи до края ростверка 0,15+d/2.

Устанавливаем окончательные размеры ростверка в плане а_р и b_р.

Полученные значения округляем до десятых.

При расчете осадок малой группы (n ≤ 25) висячих свай (свайного куста) необходимо учитывать их взаимное влияние. Расчет осадки i -й сваи в группе свай из n свай (свайного куста) при известном распределении нагрузок между i -йи j -й сваями определяется по формуле [7]:

, (32)

где S(N_св,_i) – осадка одиночной сваи без уширенной пяты, м, определяется по формуле [7]:

, (33)

здесь N_св – вертикальная нагрузка на сваю, МН, по формуле(31);

G ₁ – осредненный модуль сдвига, МПа, определяемый по формуле G ₁= E₀ /2(1+ v) в пределах глубины погружения сваи до несущего слоя; E ₀ – модуль общей деформации по задаче 1; v – коэффициент поперечной деформации по табл.22.

L _св – полнаядлина сваи, м, по задаче 3.

b – коэффициент, определяемый по формуле:

, (34)

здесь – коэффициент, соответствующий абсолютно сжатой свае (ЕА=¥), определяется по выражению:

, (35)

где kv – коэффициент, определяемый по формуле:

kv=2,82-3,78n+2,18n², (36)

здесь n – осредненное значение коэффициента поперечной деформации по выражению:

n =(n ₁+ n₂)/2; (37)

где n ₁ осредненный коэффициент поперечной деформации в пределах глубины заложения сваи, n₂ в пределах несущего слоя ниже концов свай принимаются по таблице 22.

Таблица 22

Коэффициент поперечной деформации v (Извлечение из СП 24.13330-2011[7])

Грунты	Коэффициент поперечной деформации v
Крупнообломочные грунты	0,27
Пески и супеси	0,30-0,35
Суглинки	0,35-0,37
Глины при показателе текучести IL: IL ≤ 0 0 < IL ≤ 0,25 0,25 < IL ≤ 1	0,20-0,30 0,30-0,38 0,38-0,45

G₂ – модуль сдвига, МПа, определяемый по формуле

G₂ =E₀ /2(1+ v₂), в пределах 0,5 L_св от концов свай.

Е₀ – модуль деформации слоя, в котором определяется G₂;

d – расчетный диаметр для свай некруглого сечения, в частности стандартных забивных свай заводского изготовления, вычисляется по формуле:

, (38)

здесь А – площадь поперечного сечения сваи, м².

l₁ – параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола = , (39)

где – относительная жесткость сваи, по выражению:

= , (40)

здесь Е_b – модуль упругости бетона – 20000МПа;

– коэффициент для основания с характеристиками грунта

G ₁ и v ₁ по формуле:

. (41)

где kv ₁ – коэффициент по формуле (36) при n = n ₁.

d – коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от расстояния а_ij измеряемого между i – й и j – й осями свай определяются исходя из условий:

; (42)

и

. (43)

Рис.9. Схема размещения свай в ростверке и расчета осадки

Пример решения

Исходные данные для определения осадки группы свай (свайного куста) с учетом взаимного влияния свай в табл.23.

Таблица 23

Исходные данные для расчета свайного куста

ИГЭ 1	Наименование грунта	Мощность слоя, м	Показатель текучести, IL, д.е.	Модуль деформацииЕо,МПа	Суммарная нагрузка на свайный куст, Nd,кН	Несущая cспособность cваи, Fd,кН
	Супесь	2,0	0,50
	Суглинок	4,0	0,50
	Глина	0,9	0,25

Сечение сваи d_св , м:0,30х0,30;

Отметка подошвы ростверка: – 1,95 м;

Отметка глубины заложения фундамента: – 6,9 м.

1. Определяем количество свай в кусте по формуле (29):

=5,4 сваи

Принимаем количество свай – 6.

2. Определяем расчетную нагрузку на сваю по формуле (30):

N_св= 5800/6/1000 = 0,967МН,

3. Выполняем расстановку свай в ростверке (рис.10):

расстояние между осями двух соседних свай 3d =3×0,3=0,9 м;

расстояние от оси крайней сваи до края ростверка

0,15+d/2 =0,15+0,3/2=0,30 м.

Рис.10. Схема размещения свай в ростверке

4. Определяем осадку одиночной для сваи №2 по формуле (34) рис.10:

0,021м = 2,10 см, где

,

 

0,49,

 

kv=2,82-3,78n+2,18n² =2,82-3,78×0,34+2,18×0,34²=1,28

здесь n – осредненный коэффициент поперечной деформации принимаем для каждого слоя основания (ИГЭ 1,2,3) по таблице 22 и рассчитывается по формуле (37): n ₁= 0,30; n ₂=0,35; n ₃=0,38,

n = (0,30+0,35+0,38)/3=0,34.

 

G ₁ – осредненный модуль сдвига грунтов ИГЭ 1 и ИГЭ 2 (33):

G₁= 6.44 МПа;

 

L_св – длина сваи – 5,0 м;

G₂ – модуль сдвига грунта ИГЭ 3 (35):

G₂= 19/2(1+0,38)=6,88 МПа;

 

d – расчетный диаметрдля свай некруглого сечения, в частности стандартных забивных свай заводского изготовления (38):

d = =0,34 м;

 

l₁ – параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола сваи (39):

l₁ = 0,93

где – относительная жесткость сваи (40):

= = 20000×0,09/6,44×5,0² = 11,2 кН/м

здесь Е_b – модуль упругости бетона – 20000 МПа;

А – площадь сечения сваи – 0,09 м²;

 

– коэффициент основания с характеристиками грунта

G ₁ и v ₁ (41):

;

 

г де kv₁= 2,82-3,78 n+ 2,18 n² =2,82-3,78×0,325+2,18×0,325²=1,36

при n = n ₁ = (0,30+0,35)/2=0,325.

 

5. При расчете осадок группы свай (куста) учитываем их взаимное влияние.

 

Проверяем условие для свай с номерами 1,3,5 (42,43):

= =3,33³1,0.

 

Проверяем условие для свай с номерами 4,6 (42,43):

= =2,36³1,0.

 

Тогда для свай с номерами 1,3,5 находящиеся на расстоянии 0,90 м от сваи номер 2 (рис.10)значения d будет равно:

.

 

Для свай номер 4 и 6 находящиеся на расстоянии 1,27 м от сваи номер 2 (рис.10):

.

 

6. Общая осадка определяется по формуле (32):

Предельные деформации основания фундаментов объектов нового строительства принимается по таблице 24.

 

Таблица 24