2.5. Определение характеристик жёсткости несущих элементов

2.5.1. Определение характеристик сечения ствола несущих элементов

Вычисляют площадь поперечного сечения ствола сваи или столба А и момент инерции этого сечения относительно его собственной оси У. Находят произведение EA и EJ, где Е – модуль упругости бетона, зависящий от его класса, принимается равным 0,8 от значения, приведенного в табл. 10 [6].

Для полых круглых свай и свай-оболочек, заполненных бетоном другого класса, а также для трубчатых свай с металлической оболочкой ствола вычисляют приведенные значения:

Вычислим произведения ЕА и ЕJ. А=0,16м² и J=0,002133м⁴ (см. п. 2.3.). Е – модуль упругости бетона, зависящий от его класса (В35), принимается равным 0,8Е_b. Е_b=34,5^.10⁶ кПа.

;

;

.

2.5.2. Определение длины сжатия несущих элементов

Для висячих свай без уширенной подошвы с диаметром ствола d_с 0,8 м длину сжатия определяют по формуле

(14)

где S_c=0,007 м

2.5.3. Определение коэффициента деформации

Коэффициент деформации сваи или столба определяется по формуле:

_є= (15)

где К – коэффициент пропорциональности грунта, окружающего верхнюю часть несущего элемента, принимается по приложению 8, кН/м⁴ [6];

d_p –расчетный диаметр (шири­на) ствола несущего элемента, м;

γ_с = 3.

В случае многослойных грунтов вычисляют приведенный ко­эффициент K, который определяется только для грунтов, залегающих с поверхности (от уровня местного размыва) в пределах глубины h_k , определяемой из выражения

h_k = 3,5d_c + 1,5 (16)

где d_c –диаметр (ширина) ствола несущего элемента, м.

h_k = 3,5·0,4+ 1,5=2.9 м

Если (), тоК=К₁=13320 кН/м.⁴

Расчетный диаметр, м, ствола свай определяют по формуле

где К_ф – коэффициент формы, равный для квадратных стволов 1.

;

.

2.5.4. Определение приведенной глубины погружения

= α_є d (18)

d – расчетная глубина погружения элемента ниже уровня местного размыва, м

=0,6078· 16.3=9.907 м

При > 4 принимается= 4,0 м.

2.5.5. Определение перемещений несущего элемента на уровне поверхности грунта от единичных усилий.

Перемещения определяются в зависимости от значения приведенной глубины и способа закрепления нижнего конца несущего элемента в грунте по формулам:

δ_FF =A_FF/(α_є³EJ); (19)

δ_MF =A_MF/(α_є²EJ); (20)

δ_MM =A_MM/(α_єEJ); (21)

где A_FF, A_MF и A_MM – безразмерные коэффициенты, принимаемые по приложению 9 [6]; в зависимости от способа закре­пления нижнего конца элемента и . Значения округляются до ближайшего табличного значе­ния. ИнтерполироватьA_FF, A_MF и A_MM не рекомендуется.

A_FF=2,441; A_MF=1,621; A_MM=1,751

2.5.6. Определение перемещений несущего элемента от единичных усилий, приложенных на уровне подошвы ростверка

Перемещения определяются по формулам:

δ₁ = l₀³/(3EJ) + δ_MM l₀² + 2 δ_MF l₀ + δ_FF ; (22)

δ₂ = l₀/(EJ) + δ_MM ; (23)

δ₃ = l₀²/(2EJ) + δ_MM l_{0 +} δ_MF. (24)

δ₁ =1,6³/(3·* ) +·1,6² +2* * 1,6+=0.0005716653

δ₂ = 1,6/* + =0.00007611

δ₃ = 1,6²/(2·* ) + ·1,6 ₊ 0, =0.000174577

2.5.7. Определение характеристик жесткости несущих элементов

Характеристики вычисляют по формулам:

ρ₁ = EА/ l_N ; (25)

ρ₂ = δ₂/( δ₁ δ₂ - δ₃²) ; (26)

ρ₃ = δ₃/( δ₁ δ₂ - δ₃²). (27)

ρ₁ = 4,416*10^6/ 27,982=0.15782*10^6

ρ₂ = 0.00007611/(0.000572· 0.00007611– 0.0001745²)=5839.665

ρ₃ = 0.00017457/( 0.000572· 0.00007611– 0.0001745²)=13393,686