Определение осадки свайного фундамента по оси б

Находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2 :

на поверхности земли:

на уровне контакта 1-го и 2-го слоев:

на уровне контакта 2-го и 3-го слоев:

на уровне контакта 3-го и 4-го слоев:

на уровне контакта 4-го и 5-го слоев:

на уровне подошвы фундамента:

подошва 5-го слоя:

Дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента:

Высота элементарного слоя:

Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента. Все вычисления приведены в табличной форме.

Значение ординат эпюры дополнительных давлений

Таблица 4.

Наименование слоя грунта	z, м		α		E,
суглинок	0	0	1	0,018	47,9
	1	1,325	0,928	0,017
	2	1,509	0,563	0,010
	3	2,264	0,358	0,006
	4	3,019	0,238	0,004
	5	3,774	0,166	0,003
	6	4,528	0,122	0,002

Рисунок 6. Эпюры природного давления грунта и дополнительного давления.

Расчет осадки:

Следовательно, основное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

7.3. Расчет сваи на горизонтальные силы и изгибающие моменты

Расчет выполняется по одностадийной схеме, учитывающей работу окружающего сваю грунта, как упругой линейно деформируемой среды

Рассчитываемый момент заделки:

;

где l₀ – длина участка сваи от подошвы до поверхности грунта, при низком ростверке l₀ =0;

Н – горизонтальная сила, действующая в уровне обреза фундамента, определяемая по формуле:

Н = = кН;

_HM ‑ горизонтальное перемещение сечения, 1/кН (l/тc), от момента М=1, действующего в уровне поверхности грунта: _MH = _{HM =}

_MM ‑ угол поворота сечения, 1/(кН м) [1/(тсм)], от момента М= 1, действующего в уровне поверхности грунта: _{MM =}

_HH — горизонтальное перемещение сечения, м/кН (м/тc), от действия силыH= 1, приложенной в уровне поверхности грунта: _{HH =}

где А₀, В₀, С₀- безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от приведенной глубины погружения сваи в грунт, по таблице 5 прил.1 СНиП 2.02.13-85.

Совместная работа сваи и грунта характеризуется коэффициентом деформации: _ = ;

где К– коэффициент пропорциональности;

b_p — условная ширина сваи, м;

b_p = 1,5d+ 0,5 = 1,50,35 + 0,5 = 1,025 м;

E – модуль упругости материала сваи, для бетона класса B-25, Е=3010⁶кПа;

I – момент инерции поперечного сечения сваи:

I = = 0,12510 ^–2 м ⁴;

_c = 3 – коэффициент условий работы при расчете по одностадийной схеме;

Т.к. свая пересекает несколько слоев грунта, различающихся значениями К, то многослойное основание приводится к однослойному:

;

где – соответственно коэффициент пропорциональности и площадь графика, относящиеся к i-му слою грунта;

l_m=2(d+1) - толщина слоев грунта, определяющая в основном работу сваи на горизонтальные нагрузки;

l_m=2(0,35+1)=2,7 м;

К₁=13000 кН/м⁴ – глина;

К₂=18000 кН/м⁴ – песок среднезернистый;

Рисунок 7. Схема к определению К.

;

;

;

Коэффициент деформации:

= 0,654;

При 9,250,654 = 6,05 м из условия опирания нижнего конца в нескальный грунт А₀=2,441; В₀=1,621; С₀=1,751;

Рисунок 8. Схема к расчету сваи на горизонтальную нагрузку.

В курсовом проекте ограничивается горизонтальное перемещение головы сваи: u_p  u_u = 0,01 м.

Расчётное значение перемещения u_p головы сваи:

u_p = ;

u₀ = H₀_HH + M₀_HM;

₀ = H₀_HM + M₀_MM;

где u₀ и ₀ – горизонтальное перемещение и угол поворота поперечного сечения сваи в уровне расчётной поверхности;

H₀ = H=4,75 кН;

M₀ = M_f - Hl₀;

=0,23310 ^-3 м/кН;

0,10110 ^-3 1/кН;

0,07110 ^-3 1/кНм;

Расчетный момент заделки равен:

M₀ = -6,757 -0  4,75 = -6,757 кНм;

u₀ = H₀_HH + M₀_HM = 4,750,23310 ^–3 – 6,7570,10110 ^–3 = 0,42410 ^–3 м;

₀ = H₀_HM + M₀_MM = 4,750,10110 ^–3 –6,7570,07110 ^–3 = 0,310 ^–5м;

Тогда горизонтальное перемещение головы сваи равно:

= 0,42410 ^–3 м;

u_P = 0,000424 м < u_u =0,01 м, т.е. условие выполняется.