??Z = 3,409 (2263 A1 ?? 19,8 В1 + 3,9 C1 + 1,4 D1) кН/м2.

Пример 3. Выполнить подбор свай для проектирования фундаментов распорных сельскохозяйственных зданий. Результаты сведены в табл. 9.

Таблица 9

Грунтовые условия

Марка сваи

Суглинки и супеси лессовидные просадочные I типа по просадочности.

Толщина просадочности слоя 5-8 м.

Характеристика грунта:

показатель текучести 0,6 ?? JL ?? 0,9

плотность в сухом состоянии, т/м3, 1,65 ????d ?? 1,6

удельное сцепление, кПа, с ?? 3

угол внутреннего трения ?? ?? 18??

коэффициент постели, кН/м3, 22000 ?? СZ ?? 30000

коэффициент пропорциональности, кН/м4, 2500 ?? К ?? 4000

Свая СВД 4.5.75-40-К

Монолитная шпонка

Суглинки и супеси лессовидные просадочные I типа по просадочности

Характеристика грунта:

показатель текучести 0,4 ?? JL ?? 0,6

плотность в сухом состоянии, т/м3, 1,65 ?? ??d ?? 1,7

удельное сцепление, кПа, с ?? 3

угол внутреннего трения ?? ?? 20??

коэффициент постели, кН/м3, 30000 ?? СZ ?? 35000

коэффициент пропорциональности, кН/м4, 4000 ?? К ?? 6000

Свая СВД 4.75.45-К

Суглинки и супеси лессовидные просадочные I типа по просадочности.

Толщина просадочного слоя 3-5 м

Свая СВД 3,5.75.50

Свая СВД 3.80.80-К

Примечание. Здесь N и Н - нагрузки, кН, соответственно вертикальная и горизонтальная.

Пример 4. Рассчитать фундамент из свай СВД для сельскохозяйственных зданий на трехшарнирных рамах с консолью длиной 600 мм. Глубина погружения сваи в однородный грунт природной структуры 4 м. Грунт - лессовый просадочный суглинок, пористость которого n = 49 %. В процессе эксплуатации здания возможно аварийное замачивание основания.

Hopмативные нагрузки на сваю: N1 = 109,5 кН; N2 = 27 кН; N3 = 11,5 кН, Нг = 81,5 кН (где N1 и Нг - соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие нагрузки, передаваемой рамой; N2 - собственный вес панели; N3 - собственный вес сваи). Вычисляем: N = N1 + N2 + N3 = 109,5 + 27 + 11,5 = 147,5 кН < 250 кН; Hг = 81,5 кН < 150 кН. По табл. 2 [3] принимаем сваю СВД 4.75.50-К.

Найдем величину изгибающего момента М, действующего на сваю в уровне поверхности грунта. Рассчитываем перемещения:

Мо = -N1??1 ?? N2??2 + Нг?? = -109,5 ?? 0,54 ?? 27,0 ?? 0,14 + 81,5 ?? 0,1 = -54,8 кН??м. Ведем расчет на прочность: N1 = 109,5 ?? 1,2 = 131 кН; N2 = 27,0 ?? 1,1 = 30 кН; N3 = 11,5 ?? 1,1 = 13 кН; Hг1 = 81,5 ?? 1,2 = 98 кН; N = 131+30+13 = 174 кН; Мо1 = -131 ?? 0,54 ?? 30 ?? 0,14 + 98 ?? 0,1 = ??65,1 кН??м.

Усредненный момент инерции сваи по табл. 2 составит Jср = 3,48 ?? 10-3 м4.

Горизонтальное перемещение головы сваи определяем по формуле (10), для чего находим Нг = 81,5 кН, N = 147,5 кН, Мо = 54,8 кН??м, bт = 0,75 м и ?? = 4 м.

Из табл. 4 величина ?? = 5000 кН/м4. В соответствии с табл. 5 интерполяцией определяем: ?? = 0,89; ??1 = 1,4 = 1,4 ?? 5000 = 7000 кН/м4; ?? = ?? ??1 = 2 ?? 10-6 ?? 7000 = 0,014; Pвп = ?? ??1 bт ?? = 0,89 ?? 7000 ?? 0,75 ?? 4 = 18690 кН/м2.

Расстояние до точки нулевых перемещений вычисляем по формуле (12) настоящих указаний:

м.

Тогда при ?? = 1 (ослабление каналам отсутствует):

= 7,55 мм.

Поперечные силы в сечении сваи определяем по рекомендуемой формуле (13). Для этого предварительно вычисляем расстояние до точки нулевых перемещении по формуле (12):

м.

Тогда:

.

При Z = 0 значение Но = 98 кН, при Z = 0,5 м соответственно Но5 = 98 ?? 4,516 ?? 0,52 (9,39 ?? 2 ?? 0,5) = 88,53 кН. По аналогии находим h1 = 64,629 кН; H1,5 = 33,07 кН; H2 = 6,35 кН; H2,5 = ??25,9 кН; H3 = ??39,78 кН; Н3,5 = ??34,22 кН; Н4 = ??2,436 кН. Наибольшее значение поперечная сила имеет в сечении на глубине Z = 0. Изгибающие моменты в сечениях свай определяются по формуле (14). Для этого предварительно вычисляем значения Uгz по формуле (15):

.

В зависимости от Z значения Uгz будут соответствовать приведенным в табл. 10.

Таблица 10

Z, м

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Uгz ?? 10-3, м

9,076

7,626

6,17

4,727

3,277

1,828

0,377

-1,122

-2,522

Тогда:

= 98 ?? 2,258 Z2 (6,26 ?? Z) Z = -174 Uгz ?? 63,52.

При Z = 0 получим Мо = ??65,1 кН??м, при Z = 0,5 м - соответственно ??17,48 кН??м. Аналогично получаем: М1 = 21,53 кН??м; М1,5 = 46,38 кН??м; М2 = 54,96 кН??м; М2,5 = 48,50 кН??м; М3 = 31,66 кН??м; М3,5 = 12,47 кН??м; М4 = 2,8 кН??м.

Результаты расчетов по примеру 4 приведены на рис. 4.

Рис. 4. К примеру расчета 4 (даны эпюры МZ и HZ)

ЛИТЕРАТУРА

1. РСН 262-82. Инструкция по проектированию и устройству свайных фундаментов сельских зданий на просадочных грунтах. - К.: Минселъстрой, 1982.

2. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - М.: Стройиздат, 1985.

3. Рекомендации по применению свай типа СВД в сельском строительстве (шифр 19-83-21/4) /Минсельстрой УССР. - К.:

4. Сваи вертикальных элементов, объединенных диафрагмами. ТУ 10.20 УССР 3-87 / Госагропром УССР. - К.: 1984.

5. Першаков В.М., Слюсаренко С.А., Метелик Н.С. и др. Эффективные конструкции забивной сваи // Строительные материалы и конструкции, 1982, № 2.

6. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. - М.: Стройиздат, 1985.

7. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1981.

8. ГОСТ 23009-78. Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки). - М.: Стройиздат. 1979.

9. ГОСТ 5886-78*. Сваи. Методы полевых испытаний. - М.: Стройиздат, 1979.

10. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1984.

11. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. - М.: Стройиздат, 1985.