Расчет свайных фундаментов должен проводиться по двум группам предельных состояний:

- по первой группе расчетом несущей способности грунта оснований свайных фундаментов;

- по второй группе расчетом осадок оснований свайных

фундаментов.

Одиночную сваю по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать, исходя из условия

             N ≤ ,                                                (7.1)

где  F_d - расчетная несущая способность сваи по грунту, определяемая по формуле (7.2, 7.3);

γ_K - коэффициент надежности, в курсовой работе принять равным 1,4;

N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, опреде­ляемая с учетом коэффициентов надежности по нагрузке γ_f по формуле (7.7).

Несущая способность висячей сваи по грунту, работающей на сжимающую нагрузку, определяется по формуле

          F_d = γ_C ( γ_CR R A + U  γ_Cf ƒ_i h_i ),             (7.2)

где γ_C. - коэффициент условий работы сваи в грунте, прини­маемый  

γ_C. =1;

 R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. 7.1;

  A - площадь опирания на грунт сваи, м ;

  U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

  ƒ_i - расчетное сопротивление i -го слоя грунта осно­вания на боковой  

    поверхности сваи, кПа, принима­емое по табл. 7.2;                

 h_i- толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой                                                                                                    поверхностью  сваи, м .Пласты грунтов сле­дует расчленить на слои толщиной не  более 2 м.                              

γ_CR, γ_C – коэффициенты условий работы грунта соответственно под  нижним концом и на боковой поверх­ности сваи, принимаемые по табл. 7.3.

Таблица 7.1- Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки

грунта

7.2 - Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай оболочек

Таблица 7.3 - Коэффициенты Y_сR и  Y_cf.

Рис. 7.1. Расчетная схема забивной висячей сваи

Несущая способность сваи-стойки, опирающейся на практи­чески несжимаемое основание (скальное и глины твердой консис­тенции в водонасыщенном состоянии с Е ≥ 50000 кПа), определяется по формуле:

                                               F_d = γ_C R A,                                    (7.3)

где γ_C = I – коэффициент условий работы свай в грунте;

  А - площадь опирания сваи на грунт, м ;

  R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, следует принимать 20000 кПа.

Расчетная несущая способность свай с учетом коэффициен­та надежности, γ_K:

                                      F′_d = F_d / γ_K                                   (7.4)

Определяем количество свай в свайном фундаменте. Для кустового свайного фундамента количество свай определяют по формуле:

                                        N = [(  + 1.1 Q_P ) / F′_d ] _* K ,     (7.5)   

где ∑ N_iI – сумма всех действующих расчетных нагрузок на фундамент с учетом коэффициентов надеж­ности по нагрузке γ_ƒ ;

      Q_P - вес ростверка (для предварительных расчетов можно принять ориентировочно вес ростверка Qp = 12.0 – 16.0 кН;

       K – коэффициент, учитывающий перегрузку отдель­ных свай от момента и горизонтальной силы, принимаемый в пределах K = 1.1 – 1.2).

       Полученное количество свай следует округлить до целого числа с таким расчетом, чтобы сваи располагались по ростверку симметрично относительно главных осей.

       Если проектируется ленточный фундамент, определяют количество свай на 1 метр длины ленты, при этом следует помнить, что ∑ N_iI – сумма всех действующих расчетных нагрузок на 1 погонный метр ленты. Вес ростверка ориентировочно можно принять 6.0 – 15.0 кН.

        Для ленточного фундамента определяют расстояние между сваями:

                                                а = 1 / n                                           (7.6)