3.1.4 Приведение нагрузок к подошве ростверка

Прежде чем приступить к расчетам предварительно запроектированного фундамента, необходимо привести нагрузки к плоскости подошвы ростверка, первоначально уточнив его вес с учетом взвешивающего действия воды по формуле:

, (3.5)

где V_p – объем ростверка, вычисленный по уточненным размерам, м³.

К вертикальной составляющей сочетаний нагрузок добавляется сила G_p, рассчитанная для первого сочетания при γ_f = 1,1, для второго сочетания при γ_f = 0,9, для третьего и четвертого сочетаний при γ_f = 1. Горизонтальные силы во всех сочетаниях остаются без изменений.

К моменту любого сочетания нагрузок добавляется величина ΔМ = , где – горизонтальная сила из того же сочетания нагрузок.

Перечисленные нагрузки сводятся в таблицу 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема расположения свай в плане и перпендикулярно плоскости моста (М 1:150)

Рисунок 3.2 – Схема расположения свай в плоскости моста

кН,

кН,

кН.

Таблица 3.2 – Нагрузки, действующие по подошве ростверка

Обозначения усилий	Нагрузки для расчетов по первой группе предельных состояний		Нагрузки для расчетов по второй группе предельных состояний
	Сочетание 1	Сочетание 2	Сочетание 3	Сочетание 4
, кН	28135	25910	24887	28446
, кН	1172,8	1172,8	948	0
M, кН∙м	20207	20207	16420	0

3.2 Расчет усилий в сваях

3.2.1 Общие сведения о расчетной схеме

Свайный фундамент в расчетах рассматривается как многоточечная рама, в которой стойками являются сваи, а ригелем служит ростверк. Для определения усилий в сваях применяется известный метод перемещений. При этом ростверк считается абсолютно жестким телом, а сваи – упругими стержнями, расположенными в среде Фусса–Винклера, податливость которой характеризует коэффициент постели, изменяющийся пропорционально глубине:

, (3.6)

где К – коэффициент пропорциональности, принимаемый в зависимости от вида грунта,

z – глубина расположения сваи в грунте, для которой определяется коэффициент постели,

– коэффициент условий работы, принимаемый равным 3.

При многослойном основании коэффициент К определяется по грунту, расположенному ниже уровня размыва в случае высокого ростверка на глубину (в м):

, (3.7)

м,

кПа.

Деформируемость свай в грунте зависит от упругих свойств грунта, жесткости ствола сваи EI, длины погруженной части сваи l и характеризуется приведенной глубиной погружения:

, (3.8)

где _ – коэффициент деформации, м, определяемый по формуле:

, (3.9)

где b_у – условная ширина сваи, м, принимаемая по зависимости:

, (3.10)

где Е = 3010⁶ кПа – модуль упругости бетона,

I – момент инерции поперечного сечения сваи, м⁴.

м,

м,

.

Фактическая длина сваи в расчётах заменяется расчётной длиной на сжатие, которая вычисляется по формуле:

, (3.11)

где – расстояние от подошвы ростверка до поверхности грунта с учетом размыва, м,

А – площадь поперечного сечения сваи, м².

м.