Приложение 13. Расчет осадки комбинированных свайно-плитных фундаментов (КСП)

Приложение 13

МГСН 2.07-97

"Основания, фундаменты
и подземные сооружения"

Расчет
осадки комбинированных свайно-плитных фундаментов (КСП)

Расчет осадки КСП фундамента производится на основе определения частных значений жесткости группы свай и ростверка и коэффициента их взаимодействия, используемого для определения коэффициента жесткости всего фундамента.

1. Жесткость группы свай определяется по формуле

                         Кр = hwК1n,                          (1)

где

K1 - жесткость одиночной сваи, определяемая в соответствии с формулой

                      K1 = Р/S = EsLd/Is,                     (2)

где

hw - коэффициент эффективности работы свай в свайном поле, равный обратной величине коэффициента осадки Rs;

n - число свай, принятое для расчета КСП фундамента.

2. Определение числа свай n производится на основе анализа двух факторов:

а) на основе непосредственного учета несущей способности выбранной для фундамента сваи по формуле

                          n = SP/Fk,                          (3)

где

SР - сумма нагрузок, действующих на фундамент;

Fk - допускаемая нагрузка на сваю, которую при проектировании КСП фундаментов рекомендуется принимать равной Fd/2 (Fd - несущая способность сваи, выбранной для проектирования).

б) на основе выбора технически и экономически оправданного расстояния между сваями в группе, которое на основе имеющегося опыта рекомендуется принимать равным a = (5-7)d. В этом случае число свай определяется по формуле

                          n=BL/a2,                            (4)

где

В и L - ширина и длина фундамента.

3. Коэффициенты hw были определены английскими специалистами расчетом свайных кустов до групп в 289 свай (17х17). Было установлено, что зависимость между hw и n, нанесенная в логарифмических координатах, является линейной. Установлено также, что группы свай прямоугольной формы имеют одинаковую эффективность с квадратными группами при одинаковом расстоянии между сваями.

4. Имеющиеся данные позволяют принять, что при l=Ep/EsL=1000 (где Ep - модуль деформации материала сваи, а EsL - модуль деформации грунта на уровне подошвы сваи) и L/d=10-25, а также при l=10000 и L/d = 25 с расстоянием между сваями в обоих случаях а/d = 5-7 коэффициент hw с высокой степенью точности может быть принят при значениях n до 100 равным:

                                  _

                        hw = 1,1/Yn                           (5)

Этой же формулой можно воспользоваться при указанных выше значениях l и L/d для определения hw при а/d=3 и а/d=10, вводя в формулу (5) дополнительный коэффициент, равный: при а/d=3 - коэффициент 1,3 в знаменателе, а при а/d=10 - 1,3 в числителе.

Для значений n=200-1000 коэффициент hw следует определять по таблице 1.

Таблица 1

n	l=1000 L/d=10			l=1000 L/d=25				l=10000 L/d=25
	a/d			a/d				a/d
	5	7	10	3	5	7	10	3	5	7	10
200 0,08 0,10 0,15 0,05 0,08 0,10 0,13 0,04 0,06 0,08 0,09 400 0,06 0,07 0,11 0,04 0,06 0,08 0,09 0,03 0,05 0,06 0,08 800 0,04 0,05 0,08 0,03 0,04 0,06 0,07 0,02 0,03 0,04 0,05 1000 0,04 0,05 0,08 0,02 0,04 0,05 0,06 0,02 0,03 0,04 0,05

5. Жесткость плиты Кс определяется по обычной формуле теории упругости:

                              _

                     Kc = Es YF /(1 - q2)mо,                  (6)

где

F - площадь плиты;

Es - модуль деформации грунта под плитой;

mо - коэффициент, зависящий от отношения L/В, равный:

L/В	1	1,5	2	3	5	7	10
mо	0,88	0,87	0,86	0,83	0,77	0,73	0,67

6. Общая жесткость фундамента Кf равна:

                      Kf =Кр + Кс                             (7)

7. Осадка комбинированного свайно-плитного фундамента равна:

                       Sf = SР/Кf,                            (8)

где

SР - общая нагрузка на фундамент.

Часть нагрузки, воспринимаемой сваями, равна

                      Pp = (Kp/Kf)SP                          (9)

Часть нагрузки, воспринимаемой плитой, равна

                      Pc = (Kc/Kf)SP                         (10)

8. При вертикальных сваях осадка фундамента не зависит от системы связи свай с ростверками - жесткой или шарнирной, которая принимается в проекте по конструктивным соображениям. Возможно комбинированное сопряжение свай с плитным ростверком: в центральной части - без выпусков арматуры, по периметру - с выпусками.