Файл: Расчет свайной опоры.pdf

РАСЧЕТ СВАЙНОЙ ОПОРЫ
Цель: знакомство с конструкцией и методикой расчета
Исходные данные
- Тип грунта.
- Рабочая нагрузка F
г
- Глубина забивки сваи, h.
- Плечо приложения рабочей нагрузки (расстояние от поверхности грунта до точки приложения рабочей нагрузки), а.
Требуется
1.Определить диаметр сваи по условиям воздействия на нее допускаемой нагрузки.
2. Проверить прочность сваи на изгиб.
3. Проверить работу сваи на ее выдергивание из грунта.
4. Рассчитать параметр свайного куста.
Последовательность выполнения работы
1. Определение диаметра сваи из условия допускаемой нагрузки действия на нее (т. е. из условия ее выворачивания относительно оси вращения т. О, рисунок 1).
Рисунок 1 – Расчетная схема
Допускаемая нагрузка определяется по формуле

????
доп
= ????
г
∙ ????;
(1) где m – коэффициент запаса (для одиночной сваи или свайного куста)
m=1,2.
Диаметр сваи определяется по формуле:
???? =
????
доп
12(????+
2 3
ℎ)
????????ℎ
3
,
(2) где h – глубина забивки сваи;
λ – коэффициент комплексного давления грунта на сваю:
λ = ????????
2
(45° +
φ
2
) − ????????
2
(45° −
φ
2
),
(3)
φ – угол внутреннего трения грунта (таблица 1);
γ – объемный вес грунта (таблица 1).
Таблица 1 – Характеристика грунта
Наименование и состояние грунта
Угол внутреннего трения φ, º
Объемный вес грунта, Н/м
3
Сила трения грунта на единицу площади боковой поверхности, кН/м
2
Песчаные грунты:
- гравелистые и крупные;
- средней крупности;
- мелкие;
- пылеватые
38 ÷ 43 35 ÷ 40 28 ÷ 38 26 ÷ 36 15680 14210 15092 15974 35 25 20 15
Пылевато-глинистые грунты:
- супеси;
- суглинки;
- глины
18 ÷ 30 12 ÷ 26 7 ÷ 21 16170 ÷ 19110 17150÷ 18620 17640 ÷ 20090 20 ÷ 35 10 ÷ 35 10 ÷ 60
По вычисленному значению диаметра подбирается ближайший бо́льший по ГОСТ 9463-88 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20,
22, 24, 26, 28, 30 см).
2. Проверка прочности сваи на изгиб
Прочность на изгиб проверяют по формуле
σ
????????????
=
????
????????????
????
< [σ
и
],
(4) где M
max
– максимальный изгибающий момент сваи.
W – момент сопротивления сечения сваи;

[σ
и
] – допускаемое сопротивление на изгиб, принимается для дерева равным 12 МПа.
Максимальный изгибающий момент сваи определяют исходя из глубины ее забивки h
????
????????????
= ????
г
(???? +
2 3
√
2????
г
????????????
).
(5)
Тогда, при моменте сопротивления сечения сваи
???? = 0,1????
3
,
σ
????????????
=
????
????????????
0,1????
3
< [σ
и
].
(6)
3. Проверка работы сваи на ее выдергивание из грунта
При расчете свайной опоры на выдергивание силу F
в
, противодействующую вертикальной составляющей натяжения каната находят по формуле
????
в
= ????????
тр
(7) где S – боковая поверхность погруженной в грунт части сваи
(
???? = ????????ℎ);
F
тр
– сила трения 1 м
2
боковой поверхности сваи (таблица 1).
4. Устойчивость свайного куста и его параметры рассчитываются по формуле (5), в которой за расчетный диаметр принимается диаметр свайного куста. Момент сопротивления сечения свайного куста определяется по формуле
???? = 0,1????????
3
????,
(8) где K – коэффициент приведения прочности составных балок
К = 0,67;
n – количество свай в свайном кусте.
В качестве отчетного материала студент представляет:
1. Пояснительную записку с расчетами.
2. Чертеж опоры в двух проекциях с указанием габаритных размеров.