Деревянных сваях (низкий свайный ростверк)

А. Вариант с вертикальными сваями

Необходимое количество свай определяется раздельно расчетом на вертикальную и горизонтальную нагрузки. Принимается наибольшее из полученных значений (n_в или n_г).

Глубину забивки свай можно принять в первом приближении равной ширине стенки b, но не менее 6 м, а диаметр d от 24 до 30 см.

1) При расчете свай на вертикальную (осевую) нагрузку (∑N на 10 пог. м) количество вертикальных свай (n_в) определяется для строительного (N_стр) и эксплуатационного (N_экспл) случаев из условия:

∑Nn_вN_св^в ,

причем несущая способность одной сваи N_св^в определяется как наименьшая величина из расчетов:

по прочности грунта на вертикальную нагрузку

,

где m – коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый равным m=1;

R_н – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

F – площадь поперечного сечения сваи;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхности сваи;

и - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним

концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые равными .

по прочности материала сваи

,

где R_с – расчетное сопротивление смятию торца сваи (для деревянных свай R_с=1∙10⁷ Па);

m=1.

2) При расчете сваи на горизонтальную (поперечную) нагрузку (∑E_a на 10 пог. м) количество вертикальных свай (n_г) определяется из условия

∑E_an_гN_св^г ,

причем несущую способность одной сваи N_св^г допускается определять по формуле

,

где Δ_Г – расчетное перемещение головы сваи (Δ_Г =0,01 м);

E_cI_c – жесткость сваи (для деревянных свай E_c = 10¹⁰ Па = 10⁴ МПа, I_c = πd⁴/64);

β = 23 – для деревянных свай и грунтов соответственно текучей консистенции

(β=2) и песков средней плотности (β=3);

l₀ – глубина заделки сваи в грунт;

d – диаметр сваи.

Б. Вариант с наклонными сваями

Угол наклона свай α исходя из необходимости их работы на строительную и эксплуатационную нагрузки (с учетом величины и направления равнодействующей) назначается из соотношения α=0,6δ , где δ = arctg(E_a/N_эпспл) – угол наклона равнодействующей к вертикали для эксплуатационного случая, но не более 19° , что соответствует уклону сваи 3:1 (из условия возможностей сваебойного оборудования).

Схемы разложения нагрузки на осевую и поперечную составляющие:

Строительный случайЭксплуатационный случай

 

P_α^стр =∑N∙cosα E_α^экспл =R∙sin(δ-α)

E_α^стр =∑N∙sinα P_α^экспл =R∙cos(δ-α)

Количество свай определяется как наибольшее из расчетов на осевую и поперечную нагрузки аналогично п. А.

Окончательный вариант свайного фундамента устанавливается по наименьшему количеству свай из двух расчетных случаев – вертикальные сваи (вариант А) или наклонные сваи (вариант Б).

Строительный случай