Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Особенности проектирования свайных фундаментов малоэтажных сельскохозяйственных зданий 2 страница
|
|
l = lс + D l, (9)
где lс — глубина расположения кровли невыветрелого скального грунта, м, отсчитываемая от поверхности грунта при высоком ростверке или от подошвы ростверка при низком ростверке;
D l — дополнительная глубина, м, принимаемая равной:
а) при заделке в магматические породы (гранит, диорит, базальт и др.) D l = 0;
б) при заделке в прочие породы D l = d /2.
В расчетах фундаментов опор мостов необходимо:
а) жесткость поперечного сечения сваи Eбl, тс/м2, определять согласно указаниям главы СНиП по проектированию мостов и труб;
б) при определении условной ширины bс для свай круглого сечения всех видов вводить в приведенные выше формулы коэффициент k ф = 0, 9, а для свай-оболочек, свай-столбов или набивных свай диаметром стволов 0, 8 м и более, образующих в направлении действия внешней нагрузки один или несколько рядов, вводить в соответствующую формулу для определения условной ширины дополнительный коэффициент, принимаемый равным
, (10)
но не более 1.
Здесь k1 — коэффициент, зависящий от числа п р свай-оболочек, свай-столбов или набивных свай, расположенных в вертикальной плоскости, параллельной плоскости действия нагрузок (в одном ряду): при п р = 2 k1 = 0, 6; при п р = 3 k1 = 0, 5; при п р ³ 4 k1 = 0, 45;
Lp — расстояние в свету (на уровне поверхности грунта) между сваями-оболочками, сваями-столбами или набивными сваями, м.
d — обозначение тоже, что и в формуле 8(6) настоящего приложения.
4. Расчетные величины горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка Dг, м, и угол ее поворота y, рад, следует определять по формулам:
; [11(7)]
, [12(8)]
где Н и М ¾ расчетные значения поперечной силы, тс, и изгибающего момента, тс× м, действующие со стороны ростверка на голову сваи [см. рис. 1(1)]:
lo ¾ длина участка сваи, м, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности грунта;
Е б и I — обозначения те же, что и в формуле [8(6)];
y о и jо — горизонтальное перемещение, м, и угол поворота поперечного сечения сваи, рад, в уровне поверхности грунта при высоком ростверке, а при низком ростверке — в уровне его подошвы; определяются в соответствии с требованиями п. 5 настоящего приложения.
Примечание. В настоящем приложении считаются положительными:
момент и горизонтальная сила, приложенные к голове сваи, если момент и сила направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;
изгибающий момент и поперечная сила в сечении сваи, если момент и сила, передающиеся от верхней условно отсеченной части сваи на нижнюю, направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;
горизонтальное смещение сечения сваи и его поворот, если они направлены соответственно вправо и по часовой стрелке.
К п. 4. Для свай, опертых на нескальный грунт, при приведенной глубине погружения 
и для свай, опертых на скалу, при 
перемещения Dг и j можно определять табличным методом, приведенным в разделе Б настоящего приложения, или по приближенным формулам:
в случае, когда голова сваи свободна от закрепления против поворота:
; (13)
; (14)
в случае, когда возможность поворота головы сваи исключена:
; j =0 (15)
где lМ — длина изгиба сваи, м;
Dг, j, H, M, Eб, и I — обозначения те же, что и в формулах [11(7)] и [12(8)] настоящего приложения.
Длина изгиба lМ сваи определяется по формуле
, (16)
где l0 — обозначение то же, что и в формулах [11(7)] и [12(8)] настоящего приложения;
aд — коэффициент деформации сваи, определяемый по п. 3 настоящего приложения;
k 2 — коэффициент, который в первом из указанных случаев принимается по рис. 2, а во втором — по табл. 3.
Таблица 3
| ЕбI | Значения коэффициента k2 при lo, м | ||||||
| тc× м2 | ³ 15 | |||||||
| £ 103 | 2, 35 | 2, 15 | 2, 05 | 1, 95 | 1, 95 | ¾ | ||
| 2, 6 | 104 | 2, 35 | 2, 2 | 2, 1 | 2, 05 | 1, 95 | 1, 95 | |
| ³ 105 | 2, 35 | 2, 25 | 2, 15 | 2, 1 | 2, 05 | 1, 95 | ||
| £ 103 | 2, 3 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 85 | ¾ | ||
| 2, 8 | 104 | 2, 3 | 2, 15 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 85 | |
| ³ 105 | 2, 3 | 2, 2 | 2, 15 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 9 | ||
| £ 103 | 2, 25 | 2, 05 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 85 | 1, 8 | ¾ | |
| 104 | 2, 25 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 85 | 1, 8 | ||
| ³ 105 | 2, 25 | 2, 15 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 85 | 1, 85 | ||
| £ 103 | 2, 25 | 2, 05 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 85 | 1, 8 | ¾ | |
| ³ 3, 5 | 104 | 2, 25 | 2, 1 | 1, 95 | 1, 9 | 1, 8 | 1, 8 | |
| ³ 105 | 2, 25 | 2, 15 | 2, 05 | 1, 95 | 1, 85 | 1, 8 |
Рис. 2. График для определения коэффициента k 2
5. Горизонтальное перемещение yo, м, и угол поворота j, рад, следует определять по формулам:
y o = H odнн + M odнм [17(9)]
j o = H odмн + M odмм [18(10)]
где Ho и Мo — расчетные значения соответственно поперечной силы, тс, и изгибающего момента, тс× м, в рассматриваемом сечении сваи, принимаемые равными Но = Н и Мо = М + Нlo [здесь Н и М — значения те же, что и в формулах 11(7) и 12(8)];
dHH — горизонтальное перемещение сечения, м/тс, от силы H о = 1 [рис. 3(2), а];
dHM — горизонтальное перемещение сечения, 1/тс, от момента М о = 1 [рис. 3(2), б];
dМH — угол поворота сечения, 1/тс, от силы H о = 1 [рис. 3(2), а];
dММ ¾ угол поворота сечения, 1/(тс× м), от момента М о = 1 [рис. 3(2), б].
Перемещения dНH, dМH = dНМ и dММ вычисляются по формулам:
; [19(11)]
; [20(12)]
, [21(13)]
где aд, fб, I — значения те же, что и в формуле [8(6)];
A 0, В 0, C 0 — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 4 (2) в зависимости от приведенной глубины заложения свай в грунте 
, определяемой по формуле [7 (5)]. При величине , соответствующей промежуточному значению, указанному в табл. 4(2), ее следует округлить до ближайшего табличного значения.
Таблица 4(2)
|
| При опирании сваи на нескальный грунт | При опирании сваи на скалу | При заделке сваи в скалу | ||||||
| A0 | B0 | C0 | A0 | B0 | C0 | A0 | B0 | C0 | |
| 0, 5 | 72, 004 | 192, 026 | 576, 243 | 48, 005 | 96, 037 | 192, 291 | 0, 042 | 0, 125 | 0, 5 |
| 0, 6 | 50, 007 | 111, 149 | 278, 059 | 33, 314 | 55, 609 | 92, 912 | 0, 072 | 0, 18 | 0, 6 |
| 0, 7 | 36, 745 | 70, 023 | 150, 278 | 24, 507 | 35, 059 | 50, 387 | 0, 114 | 0, 244 | 0, 699 |
| 0, 8 | 28, 14 | 46, 943 | 88, 279 | 18, 775 | 23, 533 | 29, 763 | 0, 17 | 0, 319 | 0, 798 |
| 0, 9 | 22, 244 | 33, 008 | 55, 307 | 14, 851 | 16, 582 | 18, 814 | 0, 241 | 0, 402 | 0, 896 |
| 18, 03 | 24, 106 | 36, 486 | 12, 049 | 12, 149 | 12, 582 | 0, 329 | 0, 494 | 0, 992 | |
| 1, 1 | 14, 916 | 18, 16 | 25, 123 | 9, 933 | 9, 196 | 8, 836 | 0, 434 | 0, 593 | 1, 086 |
| 1, 2 | 12, 552 | 14, 041 | 17, 914 | 8, 418 | 7, 159 | 6, 485 | 0, 556 | 0, 698 | 1, 176 |
| 1, 3 | 10, 717 | 11, 103 | 13, 235 | 7, 208 | 5, 713 | 4, 957 | 0, 695 | 0, 807 | 1, 262 |
| 1, 4 | 9, 266 | 8, 954 | 10, 05 | 6, 257 | 4, 664 | 3, 937 | 0, 849 | 0, 918 | 1, 342 |
| 1, 5 | 8, 101 | 7, 319 | 7, 838 | 5, 498 | 3, 889 | 3, 24 | 1, 014 | 1, 028 | 1, 415 |
| 1, 6 | 7, 154 | 6, 129 | 6, 268 | 4, 887 | 3, 308 | 2, 758 | 1, 186 | 1, 134 | 1, 48 |
| 1, 7 | 6, 375 | 5, 189 | 5, 133 | 4, 391 | 2, 868 | 2, 419 | 1, 361 | 1, 232 | 1, 535 |
| 1, 8 | 5, 73 | 4, 456 | 4, 299 | 3, 935 | 2, 533 | 2, 181 | 1, 532 | 1, 321 | 1, 581 |
| 1, 9 | 5, 19 | 3, 878 | 3, 679 | 3, 653 | 2, 277 | 2, 012 | 1, 693 | 1, 397 | 1, 617 |
| 4, 737 | 3, 418 | 3, 213 | 3, 381 | 2, 081 | 1, 891 | 1, 841 | 1, 46 | 1, 644 | |
| 2, 2 | 4, 032 | 2, 75S | 2, 591 | 2, 977 | 1, 819 | 1, 758 | 2, 08 | 1, 545 | 1, 675 |
| 2, 4 | 3, 526 | 2, 327 | 2, 227 | 2, 713 | 1, 673 | 1, 701 | 2, 24 | 1, 586 | 1, 685 |
| 2, 6 | 3, 163 | 2, 048 | 2, 013 | 2, 518 | 1, 6 | 1, 687 | 2, 33 | 1, 596 | 1, 687 |
| 2, 8 | 2, 905 | 1, 869 | 1, 889 | 2, 153 | 1, 572 | 1, 693 | 2, 371 | 1, 593 | 1, 687 |
| 2, 727 | 1, 758 | 1, 818 | 2, 403 | 1, 568 | 1, 707 | 2, 385 | 1, 586 | 1, 691 | |
| 3, 5 | 2, 502 | 1, 641 | 1, 757 | 2, 394 | 1, 597 | 1, 739 | 2, 389 | 1, 584 | 1, 711 |
| 2, 441 | 1, 621 | 1, 751 | 2, 419 | 1, 618 | 1, 75 | 2, 401 | 1, 6 | 1, 732 |
Рис. 3(2). Схема перемещений сваи в грунте
а — от действия силы Н о = 1, приложенной в уровне поверхности грунта; б — от действия момента М о = 1
К п. 5. Заделанными в скале [см. табл. 4(2)] могут рассматриваться набивные сваи, сваи-оболочки, заполненные бетоном, и сваи-столбы, если они забурены в скальный грунт на глубину, достаточную для выполнения условия п. 4.3 главы СНиП II-17-77. При этом их несущую способность Ф следует определять по формуле (4) указанной главы СНиП, принимая расчетное сопротивление скального грунта под нижним концом набивной сваи, сваи-оболочки и сваи-столба равным
(22)
где R нсж, k г, h з, и d з — обозначения те же, что и в формуле (5) главы СНиП;
ke — коэффициент, определяемый по графику рис. 4 в зависимости от приведенного эксцентриситета
; (23)
Ml, Ql, и nl — расчетные значения изгибающего момента, поперечной силы и продольной силы в сечении набивной сваи, сваи-оболочки или сваи-столба на глубине z = l, вычисляемые по формулам п. 7 настоящего приложения.
Рис. 4. График для определения коэффициента kе
При 
набивные сваи, сваи-оболочки или сваи-столбы могут рассматриваться как заделанные в скале, если проверена их несущая способность на действие расчетной продольной нагрузки (согласно пп. 4.3 и 5.4 главы СНиП II-17-77) и прочность заделки по формуле
, (24)
где Ml, Ql, R нсж, h з, и d з — обозначения те же, что и в формулах (22) и (23).
6. Расчет устойчивости основания, окружающего сваю, должен производиться по условию [25(14)] ограничения расчетного давления sz, оказываемого на грунт боковыми поверхностями свай
, [25(14)]
где sz — расчетное давление на грунт, тс/м2, боковой поверхности сваи, определяемое по формуле [27(16)], на следующих глубинах z, м, отсчитываемых при высоком ростверке от поверхности грунта, а при низком ростверке — от его подошвы:
а) при £ 2, 5 — на двух глубинах, соответствующих z = l /3 и z= l,
б) при > 2, 5 — на глубине 
, где aд определяется по формуле [8 (6)];
gI — расчетный объемный вес грунта ненарушенной структуры, тс/м3, определяемый в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде;
jI и c I — расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град, и удельного сцепления грунта, тс/м2 принимаемые в соответствии с указаниями п. 4.6 настоящей главы;
x — коэффициент, принимаемый при забивных сваях и сваях-оболочках x = 0, 6, а при всех остальных видах свай x = 0, 3;
h1 — коэффициент, равный единице, кроме случаев расчета фундаментов распорных сооружений (например, распорных пролетных строений), в которых следует принимать h1 = 0, 7;
h2 — коэффициент, учитывающий долю постоянной нагрузки в суммарной нагрузке, определяемый по формуле
. [26(15)]
Здесь М п — момент от внешних постоянных расчетных нагрузок в сечении фундамента на уровне нижних концов свай, тс× м;
М в — то же, от внешних временных расчетных нагрузок, тс× м;
— коэффициент, принимаемый п = 2, 5, за исключением случаев расчета;
а) особо ответственных сооружений, для которых при £ 2, 5принимается = 4 и при ³ 5принимается = 2, 5; при промежуточных значениях 
значение определяется интерполяцией;
б) фундаментов с однорядным расположением свай на внецентренно-приложенную вертикальную сжимающую нагрузку, для которых следует принимать = 4 независимо от величины .
Примечание. Если расчетные горизонтальные давления на грунт s z не удовлетворяют условию [25(14)], но при этом несущая способность свай по материалу недоиспользована, и перемещения сваи меньше предельно допускаемых величин, то при приведенной глубине свай > 2, 5 расчет следует повторить, приняв уменьшенное значение коэффициента пропорциональности К (п. 2 настоящего приложения). При новом значении К необходимо проверить прочность сваи по материалу, ее перемещения, а также соблюдение условия [25(14)].
7. Расчетное давление s z, тс/м2, на грунт по контакту с боковой поверхностью сваи, возникающее на глубине z, а также расчетный изгибающий момент Mz, тс× м, поперечную силу Qz, тс, продольную силу Nz, тс, действующие на глубине z в сечении сваи, следует определять по формулам:
; [27(16)]
; [28(17)]
; [29(18)]
Nz = N, [30(19)]
где К — коэффициент пропорциональности, определяемый по табл. 1(1) настоящего приложения;
aд, еб, I — значения те же, что и в формуле [8(6)];
— приведенная глубина, определяемая по формуле [6(4)] в зависимости от значения действительной глубины z, для которой определяются величины давления sz, момента Mz ипоперечной силы Qz;
Н0, М0, y0 и j о — обозначения те же, что и в пп. 4 и 5 настоящего приложения;
— коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 5(3);
N ¾ расчетная осевая нагрузка, тс, передаваемая на голову сваи.
Таблица 5(3)
| Приведенная глубина расположения сечения сваи в | Коэффициенты | ||||||||||||
грунте 
| A1 | B1 | C1 | D1 | A3 | B3 | C3 | D3 | A4 | B4 | C4 | D4 | |
| 0, 1 | 0, 1 | 0, 005 | 0, 1 | —0, 005 | |||||||||
| 0, 2 | 0, 2 | 0, 02 | 0, 001 | —0, 001 | 0, 2 | —0, 02 | —0, 003 | ||||||
| 0, 3 | 0, 3 | 0, 045 | 0, 005 | —0, 005 | —0, 001 | 0, 3 | —0, 045 | —0, 009 | —0, 001 | ||||
| 0, 4 | 0, 4 | 0, 08 | 0, 011 | —0, 011 | —0, 002 | 0, 4 | —0, 08 | —0, 021 | —0, 003 | ||||
| 0, 5 | 0, 5 | 0, 125 | 0, 021 | —0, 021 | —0, 005 | 0, 999 | 0, 5 | —0, 125 | —0, 042 | —0, 008 | 0, 999 | ||
| 0, 6 | 0, 999 | 0, 6 | 0, 18 | 0, 036 | —0, 036 | —0, 011 | 0, 998 | 0, 6 | —0, 18 | —0, 072 | —0, 016 | 0, 997 | |
| 0, 7 | 0, 999 | 0, 7 | 0, 245 | 0, 057 | —0, 057 | —0, 02 | 0, 996 | 0, 699 | —0, 245 | —0, 114 | —0, 03 | 0, 994 | |
| 0, 8 | 0, 997 | 0, 799 | 0, 32 | 0, 085 | —0, 085 | —0, 034 | 0, 992 | 0, 799 | —0, 32 | —0, 171 | —0, 051 | 0, 989 | |
| 0, 9 | 0, 995 | 0, 899 | 0, 405 | 0, 121 | —0, 121 | —0, 055 | 0, 985 | 0, 897 | —0, 404 | —0, 243 | —0, 082 | 0, 98 | |
| 0, 992 | 0, 997 | 0, 499 | 0, 167 | —0, 167 | —0, 083 | 0, 975 | 0, 994 | ¾ 0, 499 | —0, 333 | —0, 125 | 0, 967 | ||
| 1, 1 | 0, 987 | 1, 095 | 0, 604 | 0, 222 | —0, 222 | —0, 122 | 0, 96 | 1, 09 | —0, 603 | —0, 443 | —0, 183 | 0, 946 | |
| 1, 2 | 0, 979 | 1, 192 | 0, 718 | 0, 288 | —0, 287 | —0, 173 | 0, 938 | 1, 183 | —0, 716 | —0, 575 | —0, 259 | 0, 917 | |
| 1, 3 | 0, 969 | 1, 287 | 0, 841 | 0, 365 | —0, 365 | —0, 238 | 0, 907 | 1, 273 | —0, 838 | —0, 73 | —0, 356 | 0, 876 | |
| 1, 4 | 0, 955 | 1, 379 | 0, 974 | 0, 456 | —0, 455 | —0, 319 | 0, 866 | 1, 358 | —0, 967 | —0, 91 | —0, 479 | 0, 821 | |
| 1, 5 | 0, 937 | 1, 468 | 1, 115 | 0, 56 | —0, 559 | -0, 42 | 0, 811 | 1, 437 | —1, 105 | —1, 116 | —0, 63 | 0, 747 | |
| 1, 6 | 0, 913 | 1, 553 | 1, 264 | 0, 678 | —0, 676 | —0, 543 | 0, 739 | 1, 507 | —1, 248 | —1, 35 | —0, 815 | 0, 652 | |
| 1, 7 | 0, 882 | 1, 633 | 1, 421 | 0, 812 | —0, 808 | —0, 691 | 0, 646 | 1, 566 | —1, 396 | —1, 613 | —1, 036 | 0, 529 | |
| 1, 8 | 0, 843 | 1, 706 | 1, 584 | 0, 961 | —0, 956 | —0, 867 | 0, 53 | 1, 612 | —1, 547 | —1, 906 | —1, 299 | 0, 374 | |
| 1, 9 | 0, 795 | 1, 77 | 1, 752 | 1, 126 | —1, 118 | —1, 074 | 0, 385 | 1, 64 | —1, 699 | —2, 227 | —1, 608 | 0, 181 | |
| 0, 735 | 1, 823 | 1, 924 | 1, 308 | —1, 295 | ¾ 1, 314 | 0, 207 | 1, 646 | —1, 848 | —2, 578 | —1, 966 | —0, 057 | ||
| 2, 2 | 0, 575 | 1, 887 | 2, 272 | 1, 72 | —1, 693 | —1, 906 | —0, 271 | 1, 575 | —2, 125 | —3, 36 | —2, 849 | —0, 692 | |
| 2, 4 | 0, 347 | 1, 874 | 2, 609 | 2, 195 | —2, 141 | —2, 663 | —0, 949 | 1, 352 | —2, 339 | —4, 228 | —3, 973 | —1, 592 | |
| 2, 6 | 0, 033 | 1, 755 | 2, 907 | 2, 724 | —2, 621 | —3, 6 | —1, 877 | 0, 917 | —2, 437 | —5, 14 | —5, 355 | —2, 821 | |
| 2, 8 | ¾ 0, 385 | 1, 49 | 3, 128 | 3, 288 | —3, 103 | ¾ 4, 718 | —3, 108 | 0, 197 | —2, 346 | —6, 023 | —6, 99 | —4, 445 | |
| —0, 928 | 1, 037 | 3, 225 | 3, 858 | —3, 541 | —6 | —4, 688 | —0, 891 | —1, 969 | —6, 765 | —8, 84 | ¾ 6, 52 | ||
| 3, 5 | —2, 928 | —1, 272 | 2, 463 | 4, 980 | —3, 919 | —9, 544 | —10, 34 | —5, 854 | 1, 074 | —6, 789 | —13, 692 | —13, 826 | |
| —5, 853 | —5, 941 | —0, 927 | 4, 548 | —1, 614 | —11, 731 | —17, 919 | —15, 076 | 9, 244 | —0, 358 | —15, 611 | —23, 14 |
К п. 7. Для свай, опертых на нескальный грунт, при приведенной глубине погружения в грунт и для свай, опертых на скалу, при расчетное давление на грунт sz, тс/м2 по контакту с боковой поверхностью сваи, возникающее на глубине 
(см. п. 6), а также наибольшее значение расчетного изгибающего момента М макс, тс× м, на участке сваи, расположенном в грунте, можно определять табличным методом, приведенным в разделе Б настоящего приложения, или по приближенным формулам: