3.3 Расчеты свайного фундамента по первой группе предельных состояний
3.4.1 Проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта
Несущая способность грунтов в основании сваи рассчитывается исходя из условия:
,
(3.20)
кН,
При расчете
свай как на вдавливание, так и на
выдергивание продольное усилие Ni,
возникающее в свае от расчетной
нагрузки, определяется с учетом
собственного веса сваи, принимаемого
с коэффициентом надежности по нагрузке
f
= 1,1 (вес
сваи определяется по массе, умножением
ее на ускорение свободного падения).
,
(3.21)
кН,
кН,
.
722,1<850,4
3.3.2 Проверка прочности ствола сваи
Прочность ствола сваи проверяется на сжатие с изгибом и на растяжение. Первая проверка производится в сечении, где действует наибольший (по абсолютной величине) момент Мi. Для того чтобы определить такое сечение, строится эпюра изгибающих моментов по длине сваи. В случае высокого ростверка построение эпюры выполняется:
1) На участке свободной длины сваи (от подошвы ростверка до расчетной поверхности грунта) по формуле:
Mzi = Mi + Hi(l0 + z), -l0 z 0, (3.22)
кН/м,
кН,
Mi(z=-0,95) = 65,2– 21,4(0,95 – 0,95) = 65,2 кН/м,
Mi(z=0) = 65,2 – 21,4·0,95 = 44,87 кН/м.
2) Ниже расчетной поверхности основания по формуле (z > 0):
Mzi = ε2EIupiA3 – εEIψ0iB3 = (Mi + Hil0)C3 + D3Hi/ε , (3.23)
где
;
;
(3.24)
.
z
– расстояние по вертикали, отсчитываемое
от расчетной поверхности основания
(положительное направление отсчета
вниз);
– коэффициенты, зависящие от приведенной
величины координаты z;
.
Условия прочности i-й сваи на сжатие с изгибом удовлетворяются, если точка с координатами N = Ni , М = mахМi располагается ниже соответствующей кривой прочности сваи (рисунок 3.3).
,
,
.
Расчет Mzi сводится в таблицу 3.3
.
Таблицу 3.3 – Расчет изгибающих моментов
|
z |
|
|
|
|
|
Mzi |
|
0,7 |
0,429 |
-0,0290 |
-0,0034 |
0,9995 |
0,4290 |
30,31 |
|
1,7 |
1,042 |
-0,1919 |
-0,1021 |
0,9672 |
1,0341 |
11,97 |
|
2,7 |
1,655 |
-0,7531 |
-0,6325 |
0,6812 |
1,5358 |
0,39 |
|
3,7 |
2,268 |
-1,8456 |
-2,1633 |
-0,5014 |
1,4994 |
-3,9 |
|
4,7 |
2,881 |
-3,2804 |
-5,2368 |
-3,7478 |
-0,2436 |
-2,92 |
|
5,7 |
3,494 |
-3,9147 |
-9,5012 |
-10,2726 |
-5,7944 |
0,01 |
|
6,2 |
3,801 |
-2,5306 |
-10,8602 |
-14,9025 |
-11,4058 |
0,62 |
|
7,2 |
4,414 |
-1,6142 |
-11,7306 |
-17,9186 |
-15,0763 |
1,02 |
|
8,2 |
5,027 |
-1,6142 |
-11,7306 |
-17,9186 |
-15,0763 |
1,02 |
|
9,1 |
5,578 |
-1,6142 |
-11,7306 |
-17,9186 |
-15,0763 |
1,02 |
|
10,1 |
6,191 |
-1,6142 |
-11,7306 |
-17,9186 |
-15,0763 |
1,02 |
|
11,05 |
6,774 |
-1,6142 |
-11,7306 |
-17,9186 |
-15,0763 |
1,02 |
Рисунок 3.3 – Кривая прочности сваи