Расчет фундаментов из столбов (свай) конечной жесткости.

Тема: Расчет фундаментов из столбов (свай) конечной жесткости.

Расчет фундаментов из столбов конечной жесткости является более точным, но и более сложным, так как производится с учетом совместных деформаций свай и окружающего их грунта.

Такой расчет необходим:

  1.  при <2 м – при опирании свай на сжимаемые грунты;
  2.  при <4 м – при опирании свай на несжимаемые грунты.

На рис. 1 дана расчетная схема одиночного столба, заделанного в упругую среду – грунт. Одиночный столб (свая) – основной элемент фундамента.

Рис. 1 – Расчетная схема одиночного столба

Схемы перемещения столба

а) схема перемещений столба с упруго закрепленным нижним концом

б) Схема перемещений столба с заделанным нижним концом

Рис. 2

Столб загружаем горизонтальной силой  и моментом . Составляем дифференциальное уравнение изогнутой оси столба при коэффициенте постели, пропорциональном глубине

(1)

Решением этого уравнения является функция

(2)

где  - функции влияния безразмерного аргумента ;

- жесткость столба на изгиб;

- прогиб и угол поворота столба при

Последовательно дифференцируя функцию (2) получим:

Значение функций влияния приведены в таблице.

Полученное решение в строительной механике называют решением в форме метода начальных параметров. Начальными параметрами являются , прогиб , угол поворота .

и  - неизвестные параметры.

Их получают из условий опирания нижнего конца столба.

Различают два способа опирания:

  1.  Подошва столба расположена в нескальном грунте или опирается на скалу без заделки в нее (рис. 2 а).
  2.  Нижний конец столба забурен в скальный грунт (рис. 2 б)

В первом случае подошва столба может повернуться на некоторый угол  и в уровне конца сваи возникает момент от отпора грунта  (рис. 2а).

Во втором случае начальные параметры находят из условия  (т.е. нижний конец сваи перемещений не получает) (рис. 2б)

В конечном итоге получают эпюры изгибающих моментов , поперечных сил  по высоте столба, а также углы поворота оси  на любом уровне Z от поверхности грунта и горизонтальные давления на грунт по боковой поверхности столба .

При расчете фундаментов из нескольких столбов конечной жесткости используют решения для одиночного столба, учитывают совместное перемещение столбов в фундаменте и работу в грунте плиты ростверка.

Выполнение расчетных проверок по I и II группам предельных состояний

  1.  Проверка несущей способности свай по грунту

а) Выполняется проверка по условию

(1)

(2)

где  - полученные в результате статистического расчета фундамента осевые сжимающие и растягивающие нагрузки на сваю;

- расчетный вес сваи(с учетом взвешивания вводе;

- расчетная допускаемая нагрузка на сваю;

- коэффициент надежности (по п. 3.10 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»)

- несущая способность сваи на выдерживание по п.4 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;

б) Проверка прочности грунта, окружающего сваю на действие горизонтальных давлений, передаваемых сваей.

Эту проверку выполняют, если диаметр сваи больше 0,6 м, т.е.  м, а глубина .

Проверку выполняют по указаниям СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» прил. 1. п. 13

(3)

где - расчетное давление на грунт боковой поверхности сваи от действия расчетных нагрузок.

- получают в результате статического расчета рамы фундамента при этом сваи считают столбами конечной длины (учебник Кириллов В.С.)

в) При заглублении плиты ростверка в грунт, проверяют прочность грунта, окружающего плиту

Проверка аналогична предыдущей (1б)

г) При забуривании столба в скалу проверяют прочность заделки, т.е. прочность забуривания.

  1.  Проверка прочности и трещиностойкости свай

Производится по правилам расчета строительных конструкций методом предельных состояний по эпюрам изгибающих моментов  и поперечных сил , полученных из расчета рамы свайного фундамента.

  1.  Проверка давлений на грунт по подошве фундамента

Проверка выполняется в соответствии с указаниями приложения 25 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» и п. 7.8 и 7.9

Давления по подошве свайного фундамента определяют, рассматривая свайный фундамент как условный грунто-свайный массив, очерченный контуром a,b,c,d (в обоих плоскостях) см. рис. 3.

Фундамент рассматривают как абсолютно жесткий. Размеры подошвы фундамента:

где  - расчетный угол внутреннего трения и i-го слоя грунта;

       - мощность i-го слоя в пределах глубины d.

Среднее и максимальное давление подошвы фундамента

где  - суммарное давление в уровне подошвы фундамента, включая вес свай и грунта в объеме уловного фундамента.

где  - вертикальная сила в уровне обреза;

- вес плиты ростверка;

- вес одной сваи;

- количество свай;

- вес грунта в границах массива a,b,c,d.

- горизонтальная сила и момент от внешней расчетной загрузки в расчетном уровне (согласно п. 7.10 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» расчетный уровень для устоев в уровне естественной поверхности грунта; для промежуточных опор – на уровне срезки или уровне местного размыва);

- коэффициент пропорциональности по табл.. прил. 25 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы»

- коэффициент постели грунта в уровне подошвы уловного фундамента: если ; если

Проверка давлений

Где R – расчетное сопротивление грунта по прил. 24 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы»

  1.  Проверка перемещений фундаментов и опор

а) Выполняется проверка горизонтального перемещения верха опоры

где  - горизонтальное перемещение верха опоры от горизонтальных нагрузок

- соответственно горизонтальное перемещение центра подошвы плиты ростверка и угол поворота плиты, которые получены в результате статического расчета свайного фундамента;

- высота опоры от уровня подошвы плиты ростверка.

 - предельное смещение верха опоры

, см

L – расчетный пролет моста в метрах, но не менее 25 м.

б) Проверка осадки свайного фундамента

Осадки свайных фундаментов находятся по общей методике расчета осадок. При этом фундамент рассматривается как условный массив.

Основная формула:

где  - величина осадки определяется методом послойного суммирования (как для фундаментов мелкого заложения)

- предельная осадка;

L – длина пролета.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Файл

6 ч2.doc

6 ч2.doc
Размер: 274.5 Кб

.

Пожаловаться на материал

Расчет фундаментов из столбов конечной жесткости является более точным, но и более сложным, так как производится с учетом совместных деформаций свай и окружающего их грунта.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Коммерческая деятельность в рыночной экономике

Коммерческая деятельность в рыночной экономике осуществляют не только отдельные предприниматели и их объединения, но и государство в лице своих органов и специализированных предприятий, которые имеют статус юридического лица.

Освобождение имущества от ареста

Иском об освобождении имущества от ареста является требование лица об освобождении имущества от ареста, основанное на обладании истцом правом собственности или иным правовым титулом на арестованное имущество

Проблема генезиса (происхождения) сознания

Возникновение и историческое развитие понятия сознания. Проблемы происхождения и сущности сознания. Сознание имеет многокомпонентную структуру

Характер, Ощущение, Способности, Экстерорецептивные, Деятельность, Память, Мышление в Психологии

Психология. Общепсихологические теории деятельности, процессы памяти. Характер человека. Органы чувств. Пороги ощущений. Специальные и общие способности. Интерорецептивные ощущения

Вскрытие месторождений

Вскрытие и системы разработки. Классификация способов вскрытия и систем открытой разработки месторождений. Вскрытие внешними траншеями (отдельными, групповыми, общими). Технологические схемы работы оборудования при бестранспортных, транспортно-отвальных и транспортных системах разработки. Элементы  системы разработки рабочего уступа. Способы проходки траншей. Рабочая зона карьера

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok