|
|
Методические указания к выполнению задания |
|
||||||||
В первом приближении число свай определяется как для центрально |
|||||||||||
нагруженного фундамента без учета действующего момента. При цен- |
|||||||||||
тральной нагрузке усилия между сваями фундамента распределяются рав- |
|||||||||||
номерно. |
|
число свай п под ростверк для колонн определяется |
|||||||||
Приближенное |
|||||||||||
с последующим округлением до целого числа в большую сторону: |
|||||||||||
|
|
|
n |
|
N' |
|
|
, |
|
(37) |
|
|
|
|
P' |
t2 |
d |
cp |
|
|
|||
|
|
|
|
г |
min |
|
|
f |
|
|
|
где N – нагрузка на уровне обреза фундамента (табл.27); |
|
||||||||||
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
г – «полезное» расчетное сопротивление сваи (по заданию 4); |
||||||||||
tmin – м н мальное расстояние между осями свай, принимаемое |
|||||||||||
|
d – |
равным 3dc ,где dc – сторона сечения сваи – 0,30 м; |
|
||||||||
|
на |
|
|
ростверка, м (по заданию 2); |
|
||||||
ср– осредненный |
ъемный вес бетона ростверка со стаканом и |
||||||||||
заложения |
|
|
|
3 |
; |
|
|||||
|
|
грунтом на уступах ростверка, 20 кН/м |
|
||||||||
|
f – коэфф ц ент надежности по нагрузке –1,1. |
выполняется |
|||||||||
После предварительного определения количества свай, |
|||||||||||
схема их размещения (рис.10). |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
глуб |
|
|
|
|
|||||
Расстояние от внешней грани вертикально нагруженной крайней |
|||||||||||
сваи до края ростверка принимается равным Су=0,2dс+0,05м при одноряд- |
|||||||||||
ном размещении свай и Су=0,3dс + 0,05м при двух и трех рядном, но не |
|||||||||||
менее 0,10м. |
А |
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
tmin=3dc |
Y |
|
|
dc |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Д |
||||||
bp |
by |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cу |
|
|
|
|
|
|
|
ax |
|
|
|
Cу |
|
|
|
|
|
|
|
ap |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.10. Схема размещения свай |
|
|||||||
41
Уточнение количества свай с учетом действующего момента выполняют по формуле:
|
|
1 |
|
|
|
|
0,5M y0 |
|
|
|
||||
n |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
, |
(38) |
|
|
d |
|
|
|
|
|
a |
|
|||||
1,2P' t2 |
|
cp |
f |
|
mx |
х |
|
|
|
|||||
|
г min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где Му0 |
– обобщенный момент, определяемый по формуле: |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
М уо Му Qx d , |
(39) |
||||||||
где Му |
Qx |
– по табл це 27; d – объяснено в формуле (19); |
|
|||||||||||||
|
|
mx – коэфф ц ент, зависящий от числа рядов свай по оси х, вычисля- |
||||||||||||||
ется по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С |
mx |
|
mx |
1 |
|
(40) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где тх – ч сло рядов свай по |
|
|
|
12(mx 1) |
|
|
||||||||||
|
|
х; |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
аx – расстоян е между осями крайних свай (рис.10); |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оси |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
значен я: ср, f , d, Рг ,tmin |
,N – о ъяснены в формуле (19). |
|
||||||||||||
|
|
После определения числа несущих элементов вычисляем наибольшее |
||||||||||||||
Nmax и наименьшее Nmin усилия в сваях по формуле: |
|
|||||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
Nmax |
|
N |
Gp |
|
Myoxi |
, |
(41) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Iо |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||
|
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
||||||
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|||
– нагрузка на уровне обреза фундамента (табл.27); |
|
|||||||||||||||
Gp – вес ростверка, определяетсяАпо формуле |
|
|||||||||||||||
|
|
здесь: ap |
|
|
|
Gp= apbpd cp f . |
|
(42) |
||||||||
|
|
– расчетная длина ростверка (рис.10); |
|
|||||||||||||
|
|
|
bp |
– расчетная ширина ростверка (рис.10); |
|
|||||||||||
|
|
|
d – глубина заложения ростверка, от дневной |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||
|
|
|
|
поверхности по формуле (19); |
|
|
||||||||||
|
|
|
cp– усредненный удельный вес бетона – 20 кН/м2; |
|
||||||||||||
|
|
|
f – коэффициент надежности –1,1. |
|
||||||||||||
|
|
|
n0 |
– число свай, формуле (19); |
И |
|||||||||||
|
|
|
Му |
– обобщенный момент, определяемый по формуле (21); |
|
|||||||||||
|
|
|
xi |
– расстояние от оси крайней сваи до оси у,м; |
|
|||||||||||
|
|
|
о |
– момент инерции свайного поля определяем по формуле: |
||||||||||||
|
|
|
Iу |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
I |
о |
|
n |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
, |
|
|
(43) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
1 |
|
|
||||
i 1
42
В принятой при проектировании схеме размещения свай усилия в сваях должны отвечать следующим условиям:
1). Nc P'г; 2) Nmax 1,2Pг' ; 3) Nmin 0, (44)
где Nc – усилие в свае, кН.
Для центрально-нагруженных фундаментов
С |
N |
с |
|
N Gp |
P' |
; |
|
(45) |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
г |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем расчет степени использования несущей способности |
|||||||||||||||||||
|
сваи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Расчет степени |
спользования несущей способности сваи выпол- |
||||||||||||||||||
|
няется по формуле: |
|
1,2P' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
N |
max |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
100(%) |
(46) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2P' |
|
|||||||||||
|
|
|
бА |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Nmax – макс мальное усилие по формуле (23). |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
этом степень перегрузки свай (при δ<0) не должна превышать |
|||||||||||||||||
|
5 %, степень недогрузки (при δ>0) допускается принимать не более |
|||||||||||||||||||
15 %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример решения |
|
|
|||||||||||
|
Исходные данные: исходные данные необходимые для расчета |
|||||||||||||||||||
|
приведены в табл.28. |
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Исходные данные для расчета |
Таблица 28 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
№ |
|
|
|
N , |
|
|
|
|
|
|
|
|
My, |
|
Qx, |
|
|||
|
варианта |
|
|
кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
кН·м |
|
кН |
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
970 |
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
20 |
|
|||
|
1. Приближенное |
число свай п под ростверк для колонн определяется |
||||||||||||||||||
|
|
с последующим округлением до целого числа в большую сторону по |
||||||||||||||||||
|
|
формуле (20): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
970 |
|
|
|
|
|
3,12 свай |
|
|
|||
|
|
|
|
345,22 0,9 |
2 1,95 20 1,1 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
И |
|||||||||||||||
Принимаем 4 сваи.
2.Выполняем размещения полученного числа свай на схеме и определяем размеры ростверка в плане (рис.11):
43
|
tmin=0,90м |
Y |
|
|
|
bBp=1,48м |
b=0,90y м |
|
X=0,45м |
|
0,30м |
|
|
X |
|||
|
|
|
|||
С |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
0,14м |
|
ax=0,90м |
|
0,14м |
|||
|
|
|
|
||
|
|
ap=1,48м |
|
|
|
|
Рис.11. Схема размещения свай |
|
|||
|
и размеры ростверка в плане |
|
|||
Выполняем уточнение количества свай, с учетом действующего мо- |
|||||
мента выполняют по формуле (19); |
|
|
|
||
|
бА |
|
|||
n |
1 |
|
|
0,5 159 |
|
|
|
970 |
|
|
|
|
1,2 345,22 0,92 1,95 20 1,1 |
0,25 0,90 =3,49 свай |
|||
где: |
М оу – обобщенный момент по формуле (21): |
|
|||
|
М о |
Д |
|||
|
|
|
|
|
|
|
у =120+20 1,95=159 кН м |
|
|||
|
mx – определяем по формуле (22): |
|
|
||
|
mx |
2 1 |
|
|
|
|
12(2 1) =0,25 |
|
|||
Принимаем 4 сваи. |
|
|
И |
||
|
|
|
|
||
Рассчитываем наибольшего Nmax и наименьшего Nmin усилий в сваях по формуле (24):
Nmax |
|
970 93,97 |
|
159 0,45 |
=354,33 кН |
|
|
||||
|
4 |
0,81 |
|
||
44
здесь: вес ростверка Gp выполняем по формуле (25):
Gp= 1,48 1,48 1,95 20 1,1=93,97 кН
о
момент инерции свайного поля Iу определяем по формуле (26):
о |
2 |
) 2 ( 0,45 |
2 |
) 2=0,81 |
|||||
Iy (0,45 |
|
|
|||||||
Nmin |
970 93,97 |
|
159 0,45 |
=177,66 кН |
|||||
|
|
|
|
||||||
4 |
|
0,81 |
|
|
|
|
|||
Выполняем проверку условий (29): |
|
|
|||||||
и' |
|
4 |
|
|
|
|
|||
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С1) Nc Pг ; 260,99≤345,22кН; |
|
|
|||||||
где Nc – ус л е в свае, |
кН, для центрально-нагруженных фунда- |
||||||||
ментов определяется по формуле (28): |
|
|
|||||||
бА |
|||||||||
|
Nс |
970 93,97 |
|
265,99 кН |
|||||
2) |
N.max 1,2Pг ; 354,32≤414,26 кН; |
3) |
Nmin 0; 177,66≥0. |
Условия выполняются
Степень использования несущей способности сваи по формуле (29):
δ = 1,2 345,22 354,32 100=14%; 1,2 345,22
где Nmax – максимальное усилие по формуле (23).
Степень перегрузки свай (при δ<0) не должна превышать 5 %, сте-
пень недогрузки (при δ>0) допускается принимать не более 15 %.
УсловияДвыполняется
Требуется: определить глубину заложения ростверка, рассчитать |
|
число рядов и расстояния между центрами соседних свай (шаг свай), |
|
а также определить ширину ростверка. |
И |
Исходные данные к выполнению задания. Грунтовое основание принимается по табл. 1, задания 1. В табл. 29 приведена среднесуточная температура воздуха в подвале, толщина стены, глубина подвала, нормативная глубина сезонного промерзания и погонная нагрузка на обрез фундамента, полезное расчетное сопротивление сваи по грунту
45