3.5. Модуль деформации грунтов «Е» следует определять путем испытания грунтов штампами согласно ГОСТ 12374-66 «Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками».
Расчет средней осадки и крена фундамента
3.6. Средняя осадка фундамента трубы, лежащего на многослойном основании конечной толщины Н, определяется по формуле:
(52)
где b - диаметр круглого или ширина кольцевого (ленточного) фундамента (см);
Р - среднее давление на основание без вычета бытового давления на отметке подошвы фундамента; это давление должно быть меньше или равно Rн;
Еi - модуль деформации i-ro слоя грунта (кг/см2) (имеется в виду горизонтальное напластование грунтов);
Ki - безразмерный коэффициент для i-го слоя грунта, который в зависимости от расстояния Z между подошвами фундамента и слоя, взятого в долях от диаметра фундамента (т.е. отношения 2Z/b), вычислен с использованием модели однородного линейно деформируемого полупространства и приведен в табл. 2, причем в случае кольцевого фундамента (при r1/r2 0,5) коэффициент Ki, принимается как для ленточного фундамента с отношением 2Z/b, где b = r2 - r1;
Примечание: При r1/r2 < 0,5 условно принимается b = 2r2, как для круглого фундамента.
М - поправочный коэффициент, позволяющий учитывать концентрацию напряжений в сжимаемом слое грунта конечной толщиной Н по сравнению с упругим полупространством (влияние условий на границе сжимаемого слоя), значение которого приведено ниже:
М = 1,5; при
М = 1,4; "
М = 1,3; "
М = 1,2; "
М = 1,1; "
М = 1,0; "
m - коэффициент условий деформаций основания в зависимости от ширины или диаметра фундамента.
m = 1,2 при 5 < b?? 10 м
m = 1,35 " 10 < b?? 15
m = 1,5 " b > 15
Средняя осадка фундамента трубы, лежащего на сжимаемом основании толщиной Н, может быть, также определена по упрощенной формуле:
, (53)
где Eср - средний модуль деформации грунтов (кг/см2), находящихся в пределах сжимаемой толщи основания Н, вычисляемый по формуле:
(54)
К - коэффициент, определяемый по табл. 3 в зависимости от отношения 2H/b;
- коэффициент Пуассона для грунта, принимаемый приближенно равным 0,3;
(сжимаемая толща основания),
где hi- толщина i-го слоя грунта с модулем Еi
3.7. Крен круглого и кольцевого фундамента, нагруженного эксцентричной нагрузкой, определяется по формуле:
(55)
где Р - полная вертикальная нагрузка на основание;
b - диаметр круглого или кольцевого фундамента;
Еср - средний модуль деформации грунтов (т/м2), определяемый по формуле (54);
А - параметр, определяемый по табл. 4 в зависимости от отношения ;
e - расстояние от точки приложения нагрузки Р до центра фундамента (м);
- коэффициент Пуассона.
Таблица 2
Коэффициент К
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
K (круг) |
0 |
0,045 |
0,09 |
0,135 |
0,179 |
0,233 |
0,266 |
0,308 |
0,348 |
0,382 |
0,411 |
К (лента) |
0 |
0,052 |
0,104 |
0,156 |
0,208 |
0,260 |
0,311 |
0,362 |
0,412 |
0,462 |
0,50 |
|
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4,0 |
- |
K (круг) |
0,437 |
0,461 |
0,482 |
0,501 |
0,517 |
0,532 |
0,546 |
0,558 |
0,569 |
0,579 |
|
К (лента) |
0,560 |
0,605 |
0,648 |
0,687 |
0,726 |
0,763 |
0,798 |
0,831 |
0,862 |
0,899 |
|
Таблица 3
|
К (круг) |
К (лента) |
0,25 |
0,11 |
0,12 |
0,5 |
0,21 |
0,23 |
1,0 |
0,36 |
0,43 |
1,5 |
0,46 |
0,59 |
2,0 |
0,52 |
0,73 |
3 |
0,60 |
0,95 |
5 |
0,67 |
1,26 |
7 |
0,70 |
1,46 |
10 |
0,73 |
1,69 |
Таблица 4
|
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
2 |
А |
0,95 |
0,57 |
0,40 |
0,34 |
0,33 |
3.8. Предельные значения осадок и кренов для фундаментов труб должны быть не более:
для труб высотой 101-200 м tg = 0,003
S = 20 см
201-300 м tg = 0,002
S = 15 см
больше 300 м tg?? = 0,0015
S = 10 см
Приложение 1
Расчетные сопротивления арматуры для труб
Таблица 5
Вид арматуры |
Расчетное сопротивление арматуры в кг/см2 |
||
|
растянутой Ra при расчете |
сжатой Rac |
|
|
ствола трубы |
фундамента |
|
Горячекатаная гладкого профиля из стали класса А-I |
1800 |
2100 |
2100 |
Горячекатаная периодического профиля из стали класса А-II |
2300 |
2700 |
2700 |
Горячекатаная периодического профиля из стали класса А-III |
2900 |
3400 |
3400 |
Примечания: 1. Значения Ra для расчета трубы даны с коэффициентом условий работы, равным 0,85.
2. В условиях воздействия температуры расчетные сопротивления арматуры умножаются на коэффициенты табл. 8 главы СНиП II-В.7-67.
3. При нагреве арматуры до температуры, превышающей 100 С, расчетные сопротивления арматуры, указанной в табл. 5, умножаются на дополнительный коэффициент условия работы ma = 0,85.
4. Нагрев арматуры до температуры свыше 150 С не допускается.
Приложение 2
Пример расчета ствола трубы
1. Дано к расчету
1. Труба железобетонная высотой Н =320 м.
2. Внутренний диаметр устья трубы d0 = 9,6 м.
3. Температура отводимых газов t = 200С.
4. Подводящий газоход - подземный.
5. К стволу непосредственно примыкает теплоизоляция толщиной 0,05 м с облицовкой кирпичной кладкой в 0,5 кирпича.
6. Футеровка трубы из кислотоупорного кирпича толщиной в 1 кирпич.
7. Между футеровкой и облицовкой имеется вентилируемый зазор переменной величины от 50 мм - вверху и до 400 мм внизу трубы.
8. Географический район строительства трубы - III.
2. Принято к расчету
1. Бетон для ствола марки - 300.
2. Уклон наружной грани оси трубы - i = 2,36 %
3. Труба разбивается на 8 расчетных звеньев с равным интервалом между сечениями - 40 м.
4. Арматура периодического профиля класса А-III устанавливается с наружной и внутренней сторон стенки Fa и Fав (вертикальная), , и (горизонтальная).
3. Вертикальная нагрузка по сечениям
Таблица 6
Отметка основания звена (м) |
Nk (т) |
nб (кг·см2) |
280 |
1817 |
66 |
240 |
4279 |
135 |
200 |
7036 |
196 |
160 |
10299 |
190 |
120 |
14678 |
168 |
80 |
20521 |
173 |
40 |
27692 |
170 |
?? 0,00 |
37092 |
173 |
Таблица 7
4. Определение расчетных ветровых нагрузок по формуле (1):
Значения статической нагрузки
Таблица 8
№ звена |
Отметка точки приложения равнодействующей (м) |
(т) |
1 |
300 |
62,5 |
2 |
260 |
72,7 |
3 |
220 |
82,8 |
4 |
180 |
86,2 |
5 |
140 |
88 |
6 |
100 |
88,5 |
7 |
60 |
87,5 |
8 |
20 |
85 |
,
где i(xk) и ??i(xj) - относительные ординаты;
mj - коэффициент пульсации скоростного напора.
Величины относительных ординат
Таблица 9
№ звена |
Отметка точки приложения равнодействующей (м) |
1(xj) |
2(xj) |
3(xj) |
1 |
300 |
3,1 |
14,5 |
38,2 |
2 |
260 |
2,37 |
-6,10 |
-5,16 |
3 |
220 |
1,65 |
2,5 |
-35,4 |
4 |
180 |
1,03 |
7,45 |
-29,8 |
5 |
140 |
0,63 |
8,3 |
3,0 |
6 |
100 |
0,34 |
6,40 |
33,6 |
7 |
60 |
0,167 |
3,52 |
38,2 |
8 |
20 |
0,046 |
1,07 |
15,8 |
Таблица 10
Приведенное ускорение (ik) середины k-го участка при колебаниях сооружения по i-ой форме
№ звена |
Отметка точки приложения равнодействующей, (м) |
|
|
ik |
||||||
|
|
Формы колебаний |
Формы колебаний |
Формы колебаний |
||||||
|
|
I |
II |
III |
I |
II |
III |
I |
II |
III |
1 |
300 |
27,1 |
-127 |
334 |
1780 |
39000 |
271000 |
0,0071 |
0,038 |
0,0163 |
2 |
260 |
31 |
80 |
-67,5 |
1410 |
9350 |
6680 |
0,0041 |
-0,017 |
-0,0022 |
3 |
220 |
24,7 |
37,4 |
-527 |
766 |
1755 |
352138 |
0,002 |
0,006 |
-0,0151 |
4 |
180 |
18,3 |
135 |
-538 |
356 |
18500 |
296500 |
0,0008 |
0,020 |
-0,0127 |
5 |
140 |
11,65 |
153,5 |
55,5 |
178 |
30800 |
4020 |
0,0003 |
0,022 |
0,0013 |
6 |
100 |
6,32 |
119 |
625 |
69 |
24400 |
671732 |
0,00008 |
0,017 |
0,0143 |
7 |
60 |
4,08 |
86,2 |
932 |
22 |
9060 |
1070000 |
0,00002 |
0,009 |
0,0163 |
8 |
20 |
1,25 |
29 |
428 |
2 |
1100 |
240000 |
0,000001 |
0,003 |
0,0067 |
- |
- |
125,4 |
353 |
1242 |
4583 |
133905 |
2908300 |
- |
- |
- |