где Fр – реактивный отпор грунта при единичном горизонтальном перемещении ростверка, кН/м;
Асв – площадь сечения сваи, м2;
Еs – модуль упругости бетона сваи, кПа;
Значение Fр можно определить по формуле
Fр = b*Er; ( 36 )
где b – ширина боковой грани ростверка, перпендикулярной к плоскости расчетной схемы, м;
Er – модуль деформации грунта, расположенного у боковой грани ростверка, кПа.
При b = 13.4 м; Er =28000кПа.
Fр = 13.4*28000 = 375.2∙103 кПа;
При Асв = 0.16 м2; Еs = 1.2∙107 кПа; Кр = 7; ln= 15.2 м.
nф = 375.2∙103 *15.2 / (0.16*1.2∙107 * 7) = 0.42.
r1uu = 4.9*0.42 + 5*0.87 = 6.408 м-3;
r1uw = – 5*1.04 = – 5.2 м-2;
r1ww = 4.9*(1.3²+2.6²)+5*1.67 = 49.755 м-1;
r1vv = 3*4.9 = 14.7 м-3.
4. Определение положения характерных центров С и θ по формулам
С0 = r1uw/ r1uu; ( 37 )
l = r1ww /r1uw; ( 38 )
J = l - С0; ( 39 )
bc = h0 – C0; ( 40 )
bq =l - h0. ( 41 )
Величины С0, l, bq могут иметь как положительные, так и отрицательные значения.
С0 = – 5.2 / 6.408 = – 0.81 м;
l = 49.755 / – 5.2 = – 9.57 м;
J = – 9.57+ 0.81 = – 8.76 м;
bc = 15.73 + 0.81 = 16.54 м;
bq = – 9.57 – 15.73 = – 25.3 м.
5. Вычисляют относительные и абсолютные перемещения ростверка:
поворот:
w1 = bc*F1 / J*r1uw; ( 42 )
w = w1/Еs*Iсв; ( 43 )
w1 = 16.93*124 / – 8.37*(– 5.2) = 48.2 кН* м2;
w = 48.2 / 1.2∙107*0.0021 = 0.002 рад.
горизонтальное перемещение:
u1 = – bq*F1 / J*r1uu; ( 44 )
u = u1 / Еs*Iсв; ( 45 )
u1 = -25.3*124 / -8.37*6.408 = -86.16 кН* м³;
u = -86.16 / 1.2∙107*0.0021 = 0.003 м.
вертикальное перемещение
v1 = N1 / r1vv; ( 46 )
v = v1 / Еs*Iсв; ( 47 )
v1 = 5386 / 14.7 = 366.4 кН* м³;
v = 366.4 / 1.2∙107*0.0021 = 0.014 м.
6. Находим горизонтальное смещение верха опоры и сопоставляем с предельно допустимым:
d = (u1 + w1*H) / Еs*Iсв; ( 48 )
___
dпр = 0,5ÖLmin ; ( 49 )
где Lmin – длина меньшего пролета, м, примыкающего к опоре, но не менее 25 м (при этом значение dпр будет получаться в сантиметрах).
d = (-86.16 + 48.2*17.650) / 1.2∙107*0.0021 = 0.03 м = 3 см;
dпр = 0.5*√66 = 4 см;
d < dпр;
Перемещение меньше допустимого.
7. Определение продольных усилий и моментов в сваях по формулам
N1 = m1*cos2a1(v1 + w1x1 + u1*tga1);
M1 = m3*cos3a1(u1 + w1x1*tga1 + v1*tga1) – m4w1cosa1.
Для фундаментов с низким ростверком и вертикальными сваями (a1=0). Продольные усилия и моменты в этом случае могут быть найдены по приближенным формулам
N1 F1(h0 + nm3)/(m4nф + nm2)xi
Ni = ¾– + ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾–¾¾–; ( 50 )
n å x2i
Mi = F1m3/(m1nф + nm2); ( 51 )
5386
N1 = ¾¾— = 1077.2 кН;
5
5386 124*(15.73 + 5*1.04)/(1* 1.67+ 5*0.87)*1.3
N2 = ¾¾— + ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 1116.4 кН;
5 1.3² + 2.6²
5386 124*(15.73 + 5*1.04)/(1* 1.67+ 5*0.87)*2.6
N3 = ¾¾— + ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 1097 кН;
5 1.3² + 2.6²
M1 = 124*1.04/(4.9*1 + 5*0.87) = 13.9 кН*м;
Так как момент мал, то его можно не учитывать при расчёте на прочность.
8. Проверяем несущую способность свай по грунту
Ni £ Fd/gк; ( 52 )
где Fd – несущая способность свай по грунту или материалу.
Fd/gк = 1996.2 / 1.4 = 1426 кН
1077.2 кН < 1426 кН
1116.4 кН < 1426 кН
1097 кН < 1426 кН
Осуществляем расчет по формулам ( 21 ) – ( 52 ).
1. Определяем усилия, передающиеся на плоскую расчетную схему (расчетный ряд свай)
N1 = 37700 / 5 = 7540 кН;
F1 = 866 / 5 = 173.5 кН;
h0 = 18055 / 866 = 20.85 м;
Расчетная схема свайного фундамента показана на рисунке 5.
2. Вычисляем относительные значения единичных реакций системы
lм = 2.4 м;
m1 = 4.9 м-3;
m2 = 0.87 м-3;
m3 = 1.04 м-2;
m4 = 1.67 м-1.
Рисунок 5 — Расчетная схема свайного фундамента.
3. Для низкого ростверка находим количество фиктивных горизонтальных свай
Fр = 6.1*28*10³ = 170.8∙10³ кН/м;
nф = 170.8∙10³ 15.2/(0.16*1.2*107*5) = 0.27.
r1uu = 7*0.87 + 0.27*4.9 = 7.41 м-3;
r1uw = -7*1.04 = – 7.28 м-2;
r1ww = 4.9*(2.09²+ 4.17²+6.25²)+7*1.67 = 309.7 м-1;
r1vv = 4*4.9 = 19.6 м-3;
4. Определение положения характерных центров С и θ
С0 = – 7.28 / 7.41 = – 0.98 м;
l = 309.7 / – 7.28 = - 42.54 м;
J = - 42.54 + 0.98 = - 41.35 м;
bc = 20.85 + 0.98 = 22.04 м;
bq = - 42.54 – 20.85 = – 63.39 м.
5. Вычисляем относительные и абсолютные перемещения ростверка:
поворот:
w1 = 22.04*173.5 / - 41.35 *(– 7.28) = 12.7 кН* м2;
w = 12.7 / 1.2∙107*0.0021 = 0.0005 рад.
горизонтальное перемещение:
u1 = 63.39*173.5 / - 41.35 *7.41= - 43.67 кН* м3;
u = - 43.67 / 1.2∙107*0.0021 = 0.0017 м.
вертикальное перемещение:
v1 = 7540 / 19.6 = 384.7 кН* м3;
v = 384.7 / 1.2∙107*0.0021 = 0.015 м.
6. Находим горизонтальное смещение верха опоры и сопоставляем с предельно допустимым:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.