Последовательность расчета опоры

• Назначение размеров сечений опоры по аналогии с типовыми проектами или построенными аналогами

• Выбор расчетной схемы (идеализированной математической модели)

• Подбор невыгодных нагрузок и их сочетаний, определение величин нагрузок

• Определение усилий в сечениях опоры: N, Mx, Tx, Ty

• Проверка прочности, устойчивости формы, устойчивости положения, трещеностойкость

Методы расчёта опор

• Наиболее современные – МКЭ – большая сложность расчетных схем и расчета единой пространственной системы на динамические воздействия временных подвижных нагрузок

• Методы строительной механики – разделение на отдельные несущие конструкции (стрежни, диски), каждую из которых рассматривают отдельно, с учетом влияния соседних конструкций в последовательности сверху вниз

30.11.11

Расчет свайного фундамента

В свайном поле определяем самую загруженную сваю и определяем усилия в этой свае. Как правило, это одна и крайних свай.

Суммарное усилие: Pn+Рх+Ру

Рх – центральное усилие

Pmax=N\n+Mx\Wy+My\Wy

Где n-количество свай

Wx, Wy – моменты сопротивления свайного поля

Wx = Сумма Yi^2\Y max ; Wy= Сумма Xi^2\X max

Момент инерции:

Jy= A* (X1^2+X2^2+….Xi^2)

A – площадь сваи

Сигма х = (Mx\Jx)*Ymax

Px=A*Сигма х

Условие прочности: Pmax <= Fd

Где Fd – несущая способность висячей забивной сваи (сваи-оболочки)

Pmax <= F, где F – несущая способность по материалу сваи.

По СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»:

Fd=(YcR*R*A+u*суммаYcf*fi*hi)кН,

YcR*R – боковое сопротивление

u*суммаYcf*fi*hi – трение по бокам сваи

Где yc=2 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

YcR – коэффициент условной работы грунта под нижним концом сваи;

Ycf – коэффициент условной работы на боковой поверхности сваи;

YcR=Ycf=1 при погружении ж\б сваи с закрытым нижним концом механическими молотами

R – Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (табл.1)

A – Площадь опирания сваи на грунт , м^2;

U – Наружный периметр поперечного сечения, м;

f i – расчетное сопротивление I – го слоя грунта по боковой поверхности, кПа (табл.2);

h i – толщина i - го слоя грунта.

Несущая способность свайного фундамента (как массивного) по грунту (I группа предельных состояний)

Несущая способность свайного фундамента по грунту должна удовлетворять условия: P<=R\Yn; Pmax<=(Yc\Yn)*R,

Где P – среднее давление по подошве;

Yn=1,4 – коэффициент надежности по назначению; Yc – коэффициент условий работы

R – Расчетное сопротивление основания – по Приложению 24 СНиП 2.05.03-84

• Условный фундамент по Приложению 25 СНиП 2.05.03-84* принимается в форме прямоугольного параллепипида

• Среднее значение расчетных углов трения грунта, прорезанных сваями: фm = сумма (фi*hi)\d, где Фi – расчетный угол внутреннего трения I – го слоя грунта; hi – толщина i-го слоя грунта; d – глубина погружения свай в грунт от подошвы ростверка.

• Давление на грунт по подошве условного фундамента: P = Nc \ (ac*bc) <= R\ Yn, где Nc = N+QгрунтQсвай – нормальное давление на грунт основания; ac и bc – продольный и поперечный размеры условного фундамента в плане.

• Pmax^x = P +(6*ac*(3*My+2*Hx*d))\((bc*((k\Cb)*d+3*ac^3))<=(Yc\Yn)*R

• Pmax^y = P +(6*ac*(3*Mx+2*Hy*d))\((bc*((k\Cb)*d+3*ac^3))<=(Yc\Yn)*R

Где Mх,Му – моменты внешних сил на уровне подошвы ростверка;

Нх, Ну – горизонтальные давления внешних сил по подошве ростверка;

аc и bc – размеры условного фундамента в плане, параллельных Нх, Ну;

k – Коэффициент пропорциональности и нарастания с глубиной коэффициента постели грунта (табл. Приложение 25 СНиП 2.05.03 -84);

Сb – коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента, Кн\м^2

Cb – 10*k – при d <= 10м