1851

Рис.8. Схема приложения нагрузок от стенового ограждения: Ncm.п, – вес стеновых панелей, кН; NФ.б – вес фундаментных балок, кН;

е– эксцентриситет приложения нагрузки, м; Mст.п ф.б – момент от стенового ограждения и фундаментной балки, кН·м

Рис.9. План здания: а – с шагом колонн по крайнему ряду 6 м, по среднему – 12 м; б – с шагом колонн по крайнему и по среднему рядам 12м

13

Таблица 2

Варианты сочетаний усилий

1.Основным сочетанием нагрузок может быть выбрано сочетание 5, 6 или 8. Критерием выбора является максимальное значение N. Значения M и Q принимаются соответственно (из того же сочетания).

2.Дополнительным сочетанием нагрузок может быть выбрано сочетание 3. Критерием являются минимальные значения N и максимальные из соответствующих M и Q.

3

Усилия от постоянных нагрузок, а также от действия кранов и ветра принимают по прил. 3 и 4 соответственно для средних и крайних колонн.

Дополнительные усилия от веса стеновых панелей Ncm.п, кН, и фундаментных балок NФ.б , кН, определяют только для крайней колонны:

Nст.п gст.пBhст.п f ;

NФ.б gф.бВ f ,

где gcm.п – вес 1м2 стеновой панели; gф.б – вес 1 п.м фундаментной балки; В

– шаг колонн по крайней оси; hст.п – высота стены.

hcm.п = ОНСК + hФ+ hпл+ hкр+hп , (6)

где ОНСК – отметка низа стропильной конструкции; hф = 0,9 м – высота фермы на опоре; hпл = 0,3 м – высота прилива, при В = 6 м; hпл = 0,45 м при В = 12 м; hкр= 0,3 – высота кровли; hn = 0,5 м – высота парапета; f =1,1 – коэффициент надежности по нагрузке [2].

Определяется момент от стенового ограждения и фундаментной балки (рис.8).

где е – эксцентриситет приложения нагрузки, м; ст.п= 0,3 м – толщина стеновой панели; hk – высота сечения колонны, м.

Усилие от снеговой нагрузки определяют по формуле [2]:

где Агр – грузовая площадь, полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия (рис. 9), при шаге колонн В = 6 м

а) Агр1 =2BL, Агр2 =BL/2; при В = 12 м; б) Агр1 =BL, Агр2=BL/2.

где So – расчетное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаем по табл.4 [2], в зависимости от снегового района (определяем по карте 1 [2]); – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3 – 5.6 [2], нормативное значение снеговой нагрузки следует принимать умножением расчетного значения на коэффициент 0,7.

Изгибающий момент Мсн и поперечная сила Qсн, вызванные действием снеговых нагрузок, определяются из пропорции

где Мпокр, Qnокp, Nпокр – усилия от веса покрытия.

11

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ РОСТВЕРКА

Для фундаментов наружного ряда колонн глубина заложения ростверка Нр (пп. 2.25–2.28 [1]) зависит от 2-х факторов: расчетной глубины сезонного промерзания грунтов df и конструктивных требований Нкон. Из этих двух значений выбирается наибольшее.

Для фундаментов под внутренние колонны зданий, с положительными температурами помещений, отметка подошвы ростверка определяется исключительно его конструктивной высотой.

3.1. Учет глубины сезонного промерзания грунтов

Подошва ростверка должна располагаться ниже расчетной глубины сезонного промерзания грунтов:

Здесь kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания; dfn – нормативная глубина сезонного промерзания.

где d0 – величина, принимаемая равной:

–для суглинков и глин – 0,23;

–супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28;

–песков гравелистых, крупных и средних – 0,3;

–крупнообломочных грунтов – 0,34;

Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе строительства [3].

3.2. Конструктивные требования

Для обеспечения конструктивных требований необходимо, чтобы глубина заложения ростверка Нр принималась не менее конструктивных требований Н кон:

3

определенных в п.3 глубины заложения ростверка Нр и длины сваи 1св (см.

рис.11).

Согласно п. 4.2 [4] имеем

где с – коэффициент условий работы сваи в грунте, с=1; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл.1 [4]; А – площадь опирания сваи на грунт, м2; и – периметр поперечного сечения сваи, м; fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.2 [4]; hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; cR, сf – коэффициенты условий работы грунта соответственно

под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 [4].

При вычислении составляющих сил трения по боковой поверхности свай fij каждый слой грунта по высоте разбивают на участки не более

2-х м.

Расчет силы трения по боковой поверхности сваи (второе слагаемое формулы (20)) следует проводить в табличной форме (см.табл. 3).

где к – коэффициент надежности, равный 1,4 (если несущая способность сваи определена расчетом).

Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собст венного веса (полезную несущую способность сваи):

5

Рис.11. Схема к определению несущей способности сваи:

dij – расстояние от поверхности земли до середины участка сваи hij

где f – коэффициент надежности по нагрузке, f 1,1; А – площадь попе-

речного сечения сваи, м2; lсв – длина сваи без учета величины заделки сваи в ростверк, м; γb – удельный вес железобетона, равный 25 кН/м3.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СВАЙ

Число свай в фундаменте и схему их размещения устанавливают расчетами по первой группе предельных состояний. Рекомендуется количество свай определять из условия несущей способности свай по грунту

Nic<Рг',

где Nic – среднее усилие в свае, кН (п. 6.3).

При этом следует обеспечить условие Nс max<1,2Pг', где Nc max – продольное усилие в голове наиболее нагруженной сваи от невыгодного сочетания нагрузок, кН (п. 6.3).

Число свай определяется методом последовательных приближений.

6

6.1. Предварительное определение количества свай в фундаменте и их размещение при центральной нагрузке

В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента распределяются равномерно.

Количество свай п определяется с последующим округлением до целого числа в большую сторону:

где Nmax – максимальное расчетное усилие, кН, из табл.1; tmin – минимальное расстояние между осями свай, принимаемое равным 3dc; dc – сторона сечения сваи, м; Hp – глубина заложения ростверка, м; ср –

осредненный объемный вес бетона ростверка со стаканом и грунта на уступах ростверка, 20 кН/м; f =1,1 – коэффициент надежности по

6.2.Уточнение количества свай в фундаменте и их размещение

Расчету фундамента предшествует выбор положения центра тяжести свайного поля относительно оси надфундаментной части сооружения. При висячих сваях центр тяжести свайного поля целесообразно совмещать с точкой приложения равнодействующей постоянной и длительных нагрузок.

На фундамент действуют несколько сочетаний нагрузок, как правило, заранее неизвестно, какое из этих сочетаний является невыгодным. Поэтому на начальном этапе одно из сочетаний нагрузок (произвольно) принимается за невыгодное. По нему находят число свай и размеры ростверка, а потом выполняют проверочные расчеты на другие сочетания нагрузок (см. рис. 13).

Количество свай определяем по формуле

7