РАСЧЕТ ОДИНОЧНЫХ СВАЙ И СВАЙНЫХ ГРУПП ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 25Следующая ⇒

1. Осадки свай, как и осадки фундаментов на естественном основании, согласно СНиП II-15-74, определяются при помощи расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства.

2. Рассматриваются сваи длиной l и диаметром d, расположенные в двухслойном основании. Верхний слой толщины l, который сваи прорезают, имеет модуль сдвига G₁ и коэффициент Пуассона m₁, а нижний, на который опираются сваи, представляет собой однородное линейно-деформируемое полупространство с характеристиками G₂ и m₂. Здесь G_i = E_oi/2(1 + m_i), где Е_oi — модуль общей деформации i-го слоя. Осадка головы сваи под действием приложенной к ней вертикальной нагрузки Р равна:

. (1)

Безразмерный коэффициент b определяется по формуле

, (2)

где b_* = 0, 171 ln (k_m G₁ l/G₂d) — коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае (EF =¥ );

a_* = 0, 171 ln (k_m₁ l/d) — тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками G₁ и m₁;

c₁ = EF/G₁l² — относительная жесткость сваи;

EF — жесткость ствола сваи на сжатие;

l₁ — определяется по графику на рис. 1 при c = c₁;

k_m — определяется по формуле (3) при m = (m₁ + m₂)/2;

k_m₁ — определяется по формуле (3) при m = m₁.

3. Коэффициент k_m, входящий в формулы для определения коэффициентов b_* и a_*, вычисляется по формуле

k_m = 2, 82 — 3, 78m + 2, 18m². (3)

Показатель l, определяющий увеличение осадки за счет сжатия ствола, берется по графику на рис. 1.

Рис. 1. График зависимости l(х)

4. Формулами (1), (2) можно пользоваться при нагрузках, не превосходящих предела пропорциональности, и при условии l/d > 5, G₁l/G₂d > 1. В качестве предела пропорциональности можно в первом приближении принять несущую способность свай, определенную по формуле (7) СНиП II-17-77, с учетом коэффициента надежности. Для случая G₁l/G₂d < 1, когда свая работает как свая-стойка, а также для свай со значительным уширением пяты, передающих нагрузку в основном через пяту, осадку головы можно приближенно подсчитать по формуле

. (4)

Здесь первый член дает осадку пяты сваи как полусферического штампа диаметром d_п на однородном полупространстве (коэффициент 0, 22 соответствует значению коэффициента Пуассона m₂ = 0, 33), а второй определяет сжатие ствола сваи.

5. При подсчете осадок группы свай необходимо учитывать их взаимовлияние. Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии w (расстояние измеряется между осями свай) от сваи, к которой приложена нагрузка Р, равна:

, (5)

где

(6)

k_m — определяется по формуле (3) при m = (m₁ + m₂)/2.

6. В отличие от формул (1), (2), которые справедливы только при нагрузках, не превышающих предел пропорциональности, формулы (5), (6) работают при любых нагрузках.

7. Для того чтобы от основания общего вида перейти к двухслойному, описанному в п. 2, нужно осреднить по глубине деформативные характеристики грунта вокруг сваи и под ней. При этом G₁ и m₁ определяются осреднением соответствующих характеристик грунтов, залегающих до глубины l, равной длине сваи, а для определения G₂ и m₂ осредняют характеристики грунтов, залегающих на глубину l до 1, 5l, т.е. на глубину 0, 5l ниже острия сваи. Осреднение проводится по формуле

,

где Х — рассматриваемая характеристика;

h_i — толщина i-го слоя грунта, в пределах которого изменением характеристики Х можно пренебречь.

8. Таким образом, расчет осадки каждой сваи в группе при заданном распределении нагрузок между сваями включает:

а) определение деформативных характеристик основания G₁, m₁, G₂, m₂;

б) определение осадки сваи под действием приложенной к ней нагрузки;

в) определение дополнительных осадок от действия нагрузок, приложенных к сваям, находящимся от данной на расстоянии, не превышающем k_mG₁l/2G₂;

г) суммирование осадок, определенных в пп. «б» и «в».

9. В случае когда распределение нагрузок между сваями в группе неизвестно, формулы (1), (4) и (5) могут использоваться для расчета взаимодействия свайного фундамента с надфундаментной конструкцией. При этом для определения нагрузок на сваи удобно использовать метод сил строительной механики.

Пример расчета. Рассмотрим куст, состоящий из трех буронабивных свай диаметром 0, 6 м и длиной 16 м. Расстояние между осями свай w = 2 м (рис. 2, 3). Грунт от поверхности до глубины 8, 5 м представляет собой суглинок с модулем деформации Е¢ _о = 1000 тс/м² и коэффициентом Пуассона m¢ = 0, 36. Ниже залегает супесь с параметрами деформируемости Е¢ ¢ _о = 2300 тс/м² и m¢ ¢ = 0, 33.

Рис. 2. Свая и деформативные параметры основания

Рис. 3. План свайного куста

Определим деформационные характеристики приведенного двухслойного основания по п. 7:

тс/м²;

;

тс/м²; .

Подсчитаем все необходимые для расчета коэффициенты и параметры:

k_m₁ = 2, 82 ‑ 3, 78× 0, 35 + 2, 18× 0, 35² = 1, 77;

;

k_m = 2, 82 ‑ 3, 78× 0, 34 + 2, 18× 0, 34² = 1, 79;

;

Модуль Юнга материала ствола сваи

Е = 2× 10⁶ тс/м²,

поэтому жесткость ствола на сжатие

тс.

Относительная жесткость сваи

По графику (см. рис. 1) находим l₁ = 0, 85;

таким образом полная осадка каждой сваи, если все сваи загружены одинаковой нагрузкой Р, равна (с учетом взаимовлияния):

При P = 300 тс

S = 1, 32× 10^-4× 300 = 3, 96× 10^-2 » 4 см.

10. Расчет винтовой сваи, работающей на вдавливающую или выдергивающую нагрузку, по деформациям сводится к ограничению расчетной осевой нагрузки N, тс, действующей на сваю от сооружения (при коэффициенте перегрузки, равном единице):

N £ rФ, (7)

где r — коэффициент, зависящий от соотношения S/D и определяемый по графику рис. 4 (S — допустимое осевое перемещение, м; D — диаметр лопасти винтовой сваи, м);

Ф — величина несущей способности винтовой сваи, тс, определяемая по формуле [18(14)] или по результатам испытаний сваи осевой вдавливающей или выдергивающей нагрузкой.

Рис. 4. График зависимости r от S/D

Пример 2. Требуется проверить винтовую сваю по деформациям, используя данные примера 17 раздела 5 настоящего Руководства, приняв допустимое перемещение S = 0, 01 м и расчетную нагрузку N = 60 тс.

Находим .

По графику рис. 3 определяем r = 0, 62;

rФ = 0, 62× 85, 4 = 52, 9 тс.

Условие (7) не удовлетворяется, так как 60 тс > 52, 9 тс. В соответствии с приведенным расчетом по деформациям следует расчетную нагрузку на сваю N принять не более 52, 9 тс, увеличив для этого число свай.

Пример 3. Требуется проверить сваю по деформациям, используя данные примера 17 и приняв допустимое перемещение S = 0, 02 м и расчетную нагрузку N = 60 тc.

Находим .

По графику рис. 3 определяем r = 0, 78;

rФ = 0, 78× 85, 4 = 66, 6 тс.

Условие (7) удовлетворяется, так как 60 тс < 66, 6 тс.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

⇐ Предыдущая 13 14 15 16 171819 20 21 22 Следующая ⇒
Поделиться:

Популярное:
D. межгрупповая дискриминация – возможно это неверный ответ
II этап, средняя — старшая группы
І Элементы симметрии, операции симметрии и точечные группы
Амфифильные полимеры N-винилпирролидона, содержащие дополнительные функциональные группы
Анализ распространения болезни среди населения по социальным группам и возрастам
Б. Характеристики новых групп
Бланк 2. Предназначен для контрольной группы.
Блоки релейные исполнительной группы электрической централизации
Блоки релейные модернизированные исполнительной группы электрической централизации
В ГРУППАХ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
В каких случаях производителю работ, имеющему группу IV, из числа персонала, обслуживающего устройства релейной защиты, электроавтоматики, разрешается совмещать обязанности допускающего?
В науке конституционного права принято делить институты Н. д. на две группы: императивного иконсультативного характера.

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 1064; Нарушение авторского права страницы