ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 145
Скачиваний: 0
Требуемая площадь сечения продольной арматуры при задан ных размерах кольцевого сечения сваи определяется по формуле
F, |
gRaF6 |
CM2 |
|
|
Ra |
где а — табличный коэффициент (см. табл. IV. 4), зависящий от величины
|
|
|
■^ок |
-- |
М |
|
|
|
|
|
|
|
‘ ср R^Fa |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
IV.4 |
|
а |
^ок |
а |
А ок |
а |
Лок |
а |
Лок |
а |
Лок |
0 , 2 |
0 ,1 9 |
0 ,3 2 |
0 ,3 0 |
0 ,4 4 |
0 ,4 0 |
0 ,5 6 |
0 ,5 0 |
0 ,6 8 |
0 ,5 9 |
0 ,2 2 |
0 ,2 1 |
0 ,3 4 |
0 ,3 2 |
0 , 4 6 |
0 ,4 2 |
0 ,5 8 |
0 ,5 1 |
0 ,7 0 |
0 ,6 1 |
0 ,2 4 |
0 ,2 3 |
0 , 3 6 |
0 ,3 4 |
0 , 4 8 |
0 ,4 3 |
0 ,6 0 |
0 , 5 3 |
0 ,7 2 |
0 ,6 2 |
0 , 2 6 |
0 , 2 5 |
0 ,3 8 |
0 , 3 5 |
0 , 5 0 |
0 ,4 5 |
0 ,6 2 |
0 ,5 5 |
0 ,7 4 |
0 ,6 4 |
0 , 2 8 |
0 ,2 7 |
0 ,4 0 |
0 ,3 7 |
0 ,5 2 |
0 ,4 7 |
0 ,6 4 |
0 , 5 6 |
0 , 7 5 |
0 ,6 5 |
0 , 3 0 |
0 ,2 8 |
0 ,4 2 |
0 ,3 9 |
0 , 5 3 |
0 ,4 8 |
0 ,6 6 |
0 ,5 8 |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом должно удовлетворяться условие а^0,75. Если оно не удовлетворяется, то необходимо увеличить размеры сечения или повысить марку бетона.
Рассчитав требуемую площадь поперечного сечения (суммар ную) и задавшись числом продольных стержней, определяют но минальный диаметр одного стержня (табл. IV.5).
Под действием поперечной (к оси сваи) нагрузки в определен ных условиях свая может быть разрушена путем среза. В этом слу чае используется метод расчета сечений по допускаемым напряже ниям. Работа железобетонных конструкций под нагрузкой прини мается упругой, а зависимость между напряжениями и деформа циями— линейной (по закону Гука). Допуская равенство дефор маций арматуры и бетона, железобетон рассматривается как одно родный упругий материал, для которого справедлива зависимость
Отсюда
== поа>
где Еа и Еб — модуль упругости соответственно арматуры и бе тона.
Каждую единицу площади сечения бетона можно условно при равнивать к п единицам площади арматуры и привести материал бетона к материалу арматуры, взяв вместо площади бетона Ss
117
Номиналь |
|
Расчетная |
площадь поперечного сечения (см2) |
при числе стержней |
|
|
Теорети |
||||
ный диа |
|
|
|
|
|||||||
метр d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ческая |
стержней, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
масса |
мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
1 м, кг |
6 |
0 , 2 8 3 |
0 , 5 7 |
0 , 8 5 |
1 ,1 3 |
1 ,4 2 |
1 ,7 0 |
1 ,9 8 |
|
2 , 2 6 |
2 , 5 5 |
0 ,2 2 2 |
7 |
0 , 3 8 5 |
0 , 7 7 |
1 ,1 5 |
1 ,5 4 |
1,9 2 |
2 ,3 1 |
2 , 6 9 |
|
3 , 0 8 |
3 , 4 6 |
0 , 3 0 2 |
8 |
0 , 5 0 3 |
1,01 |
1,51 |
2 ,0 1 |
2 , 5 2 |
3 , 0 2 |
3 ,5 2 |
|
4 , 0 2 |
4 , 5 3 |
0 , 3 9 5 |
9 |
0 ,6 3 6 |
1 ,2 7 |
1,91 |
2 , 5 4 |
3 , 1 8 |
3 , 8 2 |
4 , 4 5 |
|
5 , 0 9 |
5 , 7 2 |
0 , 4 9 9 |
10 |
0 ,7 8 5 |
1 ,5 7 |
2 , 3 6 |
3 ,1 4 |
3 , 9 3 |
4 ,7 1 |
5 , 5 0 |
|
6 , 2 8 |
7 , 0 7 |
0 , 6 1 7 |
12 |
1,131 |
2 , 2 6 |
3 , 3 9 |
4 , 5 2 |
5 , 6 5 |
6 , 7 8 |
7 ,9 1 |
|
9 , 0 4 |
1 0 ,1 7 |
0 ,8 8 8 |
14 |
1 ,5 3 9 |
3 , 0 8 |
4 ,6 1 |
6 , 1 5 |
7 , 6 9 |
9 , 2 3 |
1 0 ,7 7 1 2 ,3 0 1 3 ,8 7 |
1 ,2 0 8 |
|||
16 |
2 ,0 1 1 |
4 , 0 2 |
6 , 0 3 |
8 , 0 4 |
1 0 ,0 5 |
1 2 ,0 6 |
1 4 ,9 7 1 6 ,0 2 1 8 ,0 9 |
1 ,5 7 8 |
|||
18 |
2 , 5 4 5 |
5 , 0 9 |
7 , 6 3 |
1 0 ,1 7 |
1 2 ,7 2 |
1 5 ,2 6 |
1 7 ,8 0 2 0 , 3 6 2 2 , 9 0 |
1 ,9 9 8 |
|||
20 |
3 , 1 4 2 |
6 , 2 3 |
9 ,4 1 |
1 2 ,5 6 |
1 5 ,7 0 |
1 8 ,8 4 |
2 2 , 0 0 |
2 5 , 1 3 2 8 , 2 7 |
2 , 4 6 6 |
||
22 |
3 ,8 0 1 |
7 , 6 0 |
1 1 ,4 0 |
1 5 ,2 0 |
1 9 ,0 0 |
2 2 ,8 1 |
2 6 ,6 1 |
3 0 ,4 1 3 4 ,2 1 |
2 ,9 8 4 |
||
25 |
4 , 9 0 9 |
9 , 8 2 |
1 4 ,7 3 |
1 9 ,6 4 |
2 4 , 5 4 |
2 9 , 7 5 |
3 4 , 3 6 |
3 9 , 2 7 4 4 , 1 8 |
3 , 8 5 0 |
||
28 |
6 ,1 5 3 |
1 2 ,3 2 |
1 8 ,4 7 |
2 4 , 6 3 |
3 0 , 7 9 |
3 6 , 9 5 |
4 3 , 1 0 |
4 9 , 2 6 5 5 ,4 2 |
4 , 8 3 0 |
||
32 |
8 , 0 4 3 |
1 6 ,0 9 |
2 4 , 1 8 |
3 2 , 1 7 |
4 0 ,2 1 |
4 8 , 2 6 |
5 6 , 3 0 |
6 4 ,3 4 7 2 , 3 8 |
6 ,3 1 0 |
||
36 |
1 0 ,1 7 9 |
2 0 , 3 6 |
3 0 , 5 4 |
4 0 , 7 2 |
5 0 ,8 9 |
6 1 , 0 7 |
7 1 , 2 5 |
8 1 , 4 3 9 1 ,6 1 |
7 ,9 9 0 |
||
40 |
12,561 |
2 5 , 1 3 |
3 7 , 7 0 |
5 0 , 2 7 |
6 2 , 8 3 |
7 5 , 4 0 |
8 7 , 9 6 1 0 0 ,5 3 1 1 3 ,1 0 |
9 , 8 6 5 |
|||
45 |
1 5 ,9 0 4 |
3 1 ,8 1 |
4 7 ,7 1 |
6 3 , 6 2 |
7 9 ,5 2 |
9 5 , 4 2 |
1 1 1 ,8 3 1 2 7 ,2 3 1 4 3 ,1 3 |
1 2 ,4 9 0 |
|||
50 |
1 9 ,6 3 5 |
3 9 , 2 7 |
5 8 ,9 1 |
7 8 , 5 4 |
9 8 , 1 8 |
117,81 |
1 3 7 ,4 5 1 5 7 ,0 8 1 7 6 ,7 2 |
1 5 ,4 1 0 |
|||
55 |
2 3 , 7 6 |
4 7 , 5 2 |
7 1 , 2 8 |
9 5 , 0 4 |
1 1 8 ,8 0 |
1 4 2 ,5 6 |
1 6 6 ,3 2 1 9 0 ,0 8 2 1 3 ,8 4 |
1 8 ,6 5 0 |
|||
60 |
2 8 , 2 7 |
5 6 ,5 4 |
8 4 ,8 1 |
1 1 3 ,0 8 |
1 4 1 ,3 5 |
1 6 9 ,6 2 |
1 9 7 ,8 9 2 2 6 , 1 6 2 5 4 ,4 8 |
2 2 ,1 9 0 |
|||
70 |
3 8 , 1 3 |
7 6 , 9 6 |
1 1 5 ,4 4 |
1 5 3 ,9 2 |
1 9 2 ,4 0 |
2 3 0 ,8 8 |
2 6 9 ,3 6 3 0 7 ,7 4 3 4 6 ,3 2 |
3 0 ,2 1 0 |
|||
80 |
5 0 , 2 7 |
1 0 0 ,5 5 |
150,81 |
2 0 1 ,0 8 |
2 5 1 , 3 5 |
3 0 1 ,6 2 |
3 5 1 ,9 0 4 0 2 , 1 6 4 5 2 , 4 3 |
3 9 ,4 6 0 |
|||
90 |
6 3 , 6 2 |
1 2 7 ,2 4 |
1 9 0 ,8 5 |
2 5 4 ,4 8 |
3 1 8 ,1 0 |
3 8 1 ,7 2 |
4 4 5 ,3 4 5 0 8 ,9 6 5 1 2 ,5 8 |
4 9 , 9 4 |
|||
Т а б л и ц а IV. 5
Выпускаемые диаметры для сталей классов
А-1 А II А- III А IV
П р и м е ч а н и е . |
Номинальный диаметр стержней для горячекатаных арматурных |
сталей периодического профиля соответствует номи |
|||
нальному диаметру |
равновеликих по площади поперечного сечения |
круглых |
(гладких) |
стержней. Фактические размеры стержней периоди- |
|
™!^0Г0 ПР°ФИЛЯ устанавливаются по ГОСТ 5781—61. |
Номинальный |
диаметр |
стержней |
для горячекатаных сталей, упрочненных вытяжкой, |
|
соответствует диаметру стержней арматурной стали до |
вытяжки- |
|
|
|
|
площадь арматуры nS§. Приведенное сечение определяется из фор мулы
Онт — оа • nS6 = 5а + |
56. |
(IV.23) |
С*Пр ___ О
£а
Такое приведенное сечение рассматривается как однородное, со стоящее из упругих материалов с одним и тем же модулем упру гости. Дальнейший расчет производится по обычным формулам
сопротивления материалов. |
|
, |
|
Формула для расчета на срез имеет вид: |
|||
|
Q = Яср Sh? , |
|
(IV.24) |
где Q — расчетная сила, действующая на |
сваю; |
R cp — расчетное |
|
сопротивление срезу; |
— приведенная |
площадь |
(нетто) арма |
туры.
В практике коэффициент армирования сваи иногда (чаще при жесткой арматуре) превышает 15%• При этом основную нагрузку несет арматура, а сваи рассчитываются как стальные конструкции.
Расчет изгибаемых свай производится по формулам:
М < oW;
|
Q |
|
|
(IV.25) |
|
|
|
|
|
где М, |
Q — соответственно |
изгибающий |
момент |
и поперечная |
сила; а, |
т — нормальные и касательные напряжения, действующие |
|||
в поперечном сечении сваи; |
J, W — соответственно |
момент инер |
||
ции и момент сопротивления площади сечения сваи. |
||||
Расстояние между сваями в ряду, из |
условия |
равномерного |
||
распределения их на укрепляемом участке, при монолитной приз ме возможного обрушения определяется по формуле
В |
(IV.261 |
аг = — , м, |
т
где В — длина укрепляемого участка, м; т — общее число свай, шт. Давление горных пород будет восприниматься сваями только в том случае, если сползающий массив сохранит свою монолитность, Это условие находится в прямой зависимости от расстояния между
сваями.
При оползнях откосов, сложенных глинистыми породами, сваи
небольшого диаметра |
не оказывают |
сопротивления |
сдвигу, так |
как легко обтекают |
разупрочненной, |
переувлажненной массой. |
|
С увеличением диаметра сваи впереди образуется |
уплотненный |
||
клин породы, который будет оказывать сопротивление проталки ванию оползневых масс между двумя сваями (рис. IV. 12).
119
Обтеканию свай породой препятствует сила сопротивления
Е — 2lhjj0, тс,
где 1=1,5 d — ширина боковой грани уплотненного клина породы перед сваей, м; hx— высота уплотненного клина, равная длине сваи в пределах призмы оползания, м; d — диаметр сваи, м; то—■ предел ползучести, величина которого для различных глинистых
пород составляет 45—60% от максимального сопротивления сдви гу [74].
Р и с . IV . 12. С хем ы к о п р ед е л ен и ю |
р а сст о я н и я м е ж д у |
св ая м и в |
р я д у |
Условие устойчивости призмы |
обрушения на |
участке |
длиной |
а2 выражается в виде неравенства |
|
|
|
АТу&а2< Е, |
|
|
|
где ДТ’уд — необходимое дополнительное |
удерживающее усилие на |
|
1 м длины участка. |
|
|
Расстояние, при котором обеспечивается устойчивость оползне |
||
вого массива между двумя соседними сваями, |
||
34/i^Tq |
(IV.27) |
|
(Лр — Яф) Р sin |
||
р |
||
Из двух значений а принимается меньшее.
При отсутствии сцепления между частицами или при малых его значениях возможно образование осыпей между сваями. В этом случае эффективность свайной крепи можно повысить, увеличив сцепление в породах верхнего слоя откоса путем цементации или битумизации.
Некоторые разновидности пород (аргиллиты, алевролиты, гли ны) под воздействием внешних факторов интенсивно выветрива ются. Укрепление таких пород сваями производится в сочетании с дополнительными мероприятиями, торкретированием, битумиза цией, смолизацией, предназначенными для изоляции поверхности
120