Расчет свай и свайных фундаментов по деформациям

 

Вопрос: Как ведется определение осадки одиночной сваи с учетом модуля сдвига?

Ответ: Расчет осадки одиночных свай, прорезающих слой грунта с модулем сдвига G_1, мПа, коэффициентом Пуассона v₁ и опирающихся на грунт, рассматриваемый как линейно-деформируемое полупространство, характеризуемое модулем сдвига G ₂ и коэффициентом Пуассона ν₂ допускается производить при N ≤ Fd /γ_ки при условии l / d > 5, G ₁ l / G ₂ d > 1 (где l – длина сваи, м, d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи, м) по формулам

а) для одиночной сваи без уширения:

s = β (5.8)

где N – вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, мН;

β – коэффициент, определяемый по формуле

β= , (5.9)

 

здесь ' = 0,17 ln (k_v G ₁ l / G ₂ d) – коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае (ЕА = ∞);

α' = 0,17 l_n (k_{v 1} l / d) – тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками G ₁ и v ₁;

χ= ЕА/G ₁ l ² – относительная жесткость сваи;

ЕА – жесткость ствола сваи на сжатие, МН;

λ₁ – параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле

 

λ_{1 ;} (5.10)

 

k_v, k_{v 1} – коэффициенты, определяемые по формуле

 

k_v = 2,82 - 3,78ν + 2,18ν ² (5.11)

 

соответственно при ν = (ν₁ + ν₂)/2 и при ν = ν; ₁;

 

б) для одиночной сваи с уширением

 

s= (5.12)

 

где d_b – диаметр уширения сваи.

Характеристики G ₁ и ν₁ принимаются осредненными для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи, a G ₂ и ν ₂ – в пределах 10 диаметров сваи или уширения (для сваи с уширением) при условии, что под нижними концами свай отсутствуют глинистые грунты текучей консистенции, органо-минеральные и органические грунты

где d – диаметр уширения свай.

 

Расчетный диаметр d для свай некруглого сечения, в частности стандартных забивных свай заводского изготовления, вычисляется по формуле

, (5.13)

где А – площадь сечения сваи.

Вопрос: Как определяются расчетные осадки ленточных свайных фундаментов?

Ответ: Расчетная осадка s, м (см), ленточных свайных фундаментовс одно- и двухрядным расположением свай при расстоянии между сваями (3-4) d определяется по формуле

 

, (5.14)

 

где n – погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м, с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху – поверхностью планировки; с боков – вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу – плоскостью, проходящей через нижние концы свай;

E, – значения модуля деформации, кПа, и коэффициента Пуассона грунта в пределах сжимаемой толщи, определяемые для указанного выше фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01 – 83 *;

– коэффициент, принимаемый по номограмме (рис. 5.3) в зависимости от коэффициента Пуассона приведенной ширины фундамента B = B/h (где B – ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; h – глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи Н_с/ h (Н_с – глубина сжимаемой толщи).

Значения коэффициента определяют по номограмме следующим образом. На номограмме через точку, соответствующую вычисленному значению приведенной глубины сжимаемой толщи, проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией приведенной ширины фундамента B и опускается перпендикуляр до линии коэффициента Пуассона грунта v. Из точки пересечения проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой приведены значения коэффициента .

 

Рис. 5.3. – Номограмма для определения значений δ₀

Вопрос: Как производится расчет осадки свайного куста?

Ответ: При расчете осадок группы свай необходимо учитывать их взаимное влияние. Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии α (расстояние измеряется между осями свай) от сваи, к которой приложена нагрузка N, равна:

 

s _ad = , (5.15)

 

где

 

(5.16)

Расчет осадки i -й сваи в группе из n свай при известном распределении нагрузок между сваями производиться по формуле

 

s_{i =} s(N₁) + (5.17)

 

где s(N) – осадка одиночной сваи, определяемой по формуле (5.8)

– коэффициенты, рассчитываемые по формуле (5.16) в зависимости от расстояния между i -й и j- й сваями;

– нагрузка на j- ю сваю.

 

В случае, когда распределение нагрузки между сваями неизвестно, формула 5.17 может использоваться для расчета взаимодействия свайного фундамента с надфундаментной конструкцией. При этом удобно использовать метод сил строительной механики.

Взаимное влияние осадок кустов свай следует учитывать методом угловых точек.