Материал: 1851

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

7.2. Проверка напряжений на уровне нижних концов свай

На уровне нижних концов свай давление в грунте от нормативных нагрузок р не должно превышать расчетного сопротивления грунта R:

р ≤ R.

Для проверки напряжений на уровне нижних концов свай определяют давление под подошвой условного фундамента

 

 

Nmaxсоч

Gyнф

 

р

 

f

 

 

 

,

(37)

 

 

aybу

здесь f – осредненное значение коэффициента надежности по нагрузке,

принимаем равное 1,2; Gннормативный вес условного фундамента

(рис.14).

 

 

 

 

 

 

Gнуф= ауbуНγ,

 

 

 

 

 

(38)

где – осредненный объемный вес бетона и грунта, равный 20 кН/м3.

 

Определяем расчетное сопротивление грунта на уровне нижних

концов свай:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

c1 c2

(M

 

k

z

b

II

M

g

d

'

c

II

M

c

).

(39)

 

 

k

 

 

 

1

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициенты: с1, с2 ,k,M ,kz ,b, II ,Mg ,d1, II'

,cII ,Mс те же,

что в

формуле (1), п.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вформуле (39) d1 принимаем равное Н, b = bу.

7.3.Определение нижней границы сжимаемой толщи

основания

Для определения нижней границы сжимаемой толщи основания вычисляем вертикальные напряжения от собственного веса грунта:

 

n

 

zg

hi i .

(40)

 

i

 

В случае наличия водоупора выше ВС необходимо скорректировать эпюру природного давления путем добавления эпюр давления воды с максимальной ординатой в уровне кровли водоупора и нулем на уровне WL. При этом удельный вес грунта выше WL и ниже кровли водоупора принимать не во взвешенном состоянии.

Вычисляем дополнительное вертикальное давление на основание:

po= p- zg,o ,

(41)

где zg,o– вертикальное напряжение от собственного

веса грунта на

уровне подошвы фундамента.

 

13

Дополнительное давление находим по формуле [1]:

zp p0 ,

где коэффициент, принимаемый по табл.1 прил. 2 [1], в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента n aу и относительной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

by

 

 

глубины

2z

, значения

z отсчитываются от подошвы

условного

 

 

 

 

 

 

by

 

 

 

 

 

 

 

 

фундамента.

 

 

 

 

 

f ;n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

Определение давления под подошвой условного фундамента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2z

 

 

z

by

 

 

 

zp po

zg zdo z

 

0,2 zg

 

by

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строим эпюры вертикальных напряжений от веса грунта, дополнительных давлений. Находим границу сжимаемой толщи основания на глубине z=Hc , где выполняется условие

zp 0,2 zg .

7.4.Определение осадки фундамента методом послойного

суммирования

Осадка фундамента определяется по формуле [1]:

n

h

 

S 0.8

 

zp,i i

,

(42)

 

 

i 1

E

 

i

 

где Ei модуль деформации для слоев грунта ниже подошвы условного фундамента, кПа; п – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща; hi

– мощность i -го слоя грунта, м.

14

Рис. 15. Схема к определению ВС

8. ПОДБОР МАРКИ СВАИ

Подготовка исходных данных для расчета по программе КОСТ-2. Перемещение несущего элемента от единичной силы [4]:

НН

 

A0

,

 

(43)

 

 

 

 

э3ЕbI

 

 

 

В0

 

.

(44)

э2EbI

 

 

 

 

15

 

 

 

 

Перемещение несущего элемента от единичного момента:

 

мм

 

С0

,

(45)

 

 

 

E I

 

 

 

 

 

э b

 

где A0,, В0,, С0 коэффициенты, определяемые по прил. 1 [4], при l = эh,

если l > 4, то l = 4, т.к. сопряжение свай с ростверком принято шарнирным; αэ – коэффициент деформации; Н – фактическая глубина погружения сваи.

э 5

Кdp

,

 

 

 

 

(46)

3EbI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где К, кН/м4 коэффициент пропорциональности грунта [4, прил.1].

 

 

K h h 2h

2

K

h2

 

K

1 1

1

 

 

2 2

;

(47)

 

hm2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1 – мощность слоя грунта с К1 от подошвы ростверка до кровли слоя грунта с К2; h2 – мощность слоя в пределах

hm от кровли слоя грунта с К2; Еb – модуль упругости материала сваи принимается по табл. 5 с коэффициентом условия работ γш =

0,8

Н

Рис. 16. Схема к определению приведенного значения коэффициента пропорциональности грунта

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

Модуль упругости бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс бетона

В15

 

В20

В25

В30

В35

Еb ,кПа

20,5·106

 

24,0·106

27·106

29,0·106

31·106

Приведенное значение K получают из предположения, что влияние различных значений Ki на работу сваи уменьшается до нуля в пределах hm– мощности слоев грунта (рис. 16), определяющих в основном работу свай на горизонтальные нагрузки

16

hm=3,5dc+1,5.

(48)

Расчетный размер сваи вычисляется по формуле

 

dp=Kэ(1,5dc+0,5),

(49)

где Kэ=1 – для прямоугольного сечения сваи; Еb начальный модуль упругости бетона; I – момент инерции поперечного сечения сваи; dс – размер поперечного сечения сваи, м.

Момент в голове сваи

Мв=0.

 

Поперечная сила в голове сваи

 

Qв=Qx /n,

(50)

где п – количество свай; l0 свободная длина сваи, l0=0.

Расчет изгибающего момента Мz осуществляется с помощью ЭВМ по программе КОСТ – 2. Данные для расчета сводятся в табл. 6.

Исходные данные к расчету Mz, Qz, P

Таблица 6

 

 

 

 

 

Перемещение свай от

FF

 

м/кН

единичной силы

 

Перемещение свай от

FM

 

І/кН

единичной силы

 

Перемещение свай от

MM

 

І/(кН·м)

единичного момента

 

Момент в голове сваи

МВ

 

кН·м

Поперечная сила в

QB

 

кН

голове сваи

 

 

 

Свободная длина сваи

l0

 

м

Коэффициент

э

 

І/м

деформации сваи

 

Жесткость сечения

EJ

 

кН/м2

ствола сваи

 

 

 

Коэффициент

 

 

кН/м4

пропорциональности

K

 

грунта

 

 

 

Число сечений

N

 

-

При свободном опирании ростверка на сваи принимается MB=0. N – количество сечений свай, в которых вычисляем вышесказанные величины

при

 

эh 4,принимаем N=18; при

 

3,5 N=17;при

 

≤3,0;

N

l

1.

l

l

l

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольший момент по длине элемента устанавливается по эпюре Mz. Марку сваи определяют по типовому проекту 1.001-10.1[8].

17