При расчете свайных фундаментов исходят из тех же предпосылок, что и при расчете на статические нагрузки (см. разд. 4.6).
Свайные фундаменты зданий и сооружений рассчитываются на особое сочетание нагрузок по первой группе предельных состояний. Расчет предусматривает:
определение несущей способности свай на вертикальную и выдергивающие нагрузки;
проверку свай по сопротивлению материала на совместное действие усилий: продольной силы, изгибающего момента и перерезывающей силы;
проверку устойчивости грунта по боковой поверхности свай.
Для фундаментов с высоким свайным ростверком расчетные значения статических сил следует определять как для зданий с гибкой нижней частью, увеличивая коэффициент динамичности в 1.5 раза.
Для свай стоек несущая способность на действие вдавливающей нагрузки определяется так же, как и в условиях статики, без снижающих коэффициентов.
Несущая способность висячих призматических и набивных свай определяется по формуле:
, (8.26)
где - коэффициент условий работы сваи в грунте, равный единице;
|
|
, - коэффициенты условий работы, учитывающие влияние сейсмических колебаний на напряженное состояние грунта под нижним концом сваи и по боковой поверхности, определяемые по СП [22] в зависимости от сейсмической бальности и типов грунта;
d – глубина погружения сваи в грунте;
hp – глубина до которой не учитывается сопротивление грунта по боковой поверхности, определяется:
(8.27)
- условная расчетная ширина сваи, м: bp = 1.5d + 0.5
- коэффициент упругой деформации, определяемый по формуле:
, (8.28)
k – коэффициент пропорциональности, зависящий от вида грунта и принимаемый по [17];
E, I – модуль упругости и момент сопротивления сечения сваи.
Сопряжение свай с ростверком в сейсмических условиях проектируется жестким.
После определения числа свай и их размещения в ростверке, определяется расчетное продольное усилие в сваях по обычной формуле для свай, при этом должно соблюдаться условие:
, (8.29)
- коэффициент надежности, принимается равным 1.25.
Далее проверяется сечение свай по сопротивлению материала на совместное действие усилий – нормальной силы, изгибающего момента и перерезывающей силы.
Расчета фундаментов на сейсмические воздействия по второй группе предельных состояний не требуется.
Свайные фундаменты с высоким ростверком проектируют либо на вертикальных сваях с большим поперечным сечением, либо с применением наклонных свай как вдоль, так и поперек моста.