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 = 200С.

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

-

-

-