Приложение Д (рекомендуемое). Пример расчетов винтовых свай на воздействие сил морозного пучения

Приложение Д
(рекомендуемое)

Пример расчетов винтовых свай на воздействие сил морозного пучения

Д.1 Исходные данные

Грунт: тугопластичный суглинок.

Плотность .

Модуль деформации: E = 2,5 МПа;

Коэффициент Пуассона: v = 0,30;

Показатель текучести: ;

Угол внутреннего трения: град;

Удельное сцепление: кПа;

Расчетная глубина промерзания: м.

Д.2 Расчет устойчивости свай СВКС

Д.2.1 Исходные данные.

Свая СВКС конической формы, диаметром 0,114 м, длиной 6,0 м.

Геометрические данные:

- длина цилиндрической части - 1,0 м;

- диаметр цилиндрической части - 0,114 м;

- периметр цилиндрической части - 0,358 м;

- длина конической части - 5 м;

- приведенный диаметр конической части - 0,114 / 2 = 0,057 м;

- расчетный периметр конической части u = 0,358 / 2 = 0,18 м.

Д.2.2 Расчетное значение силы , кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его поверхности с не промерзшим грунтом, лежащим ниже расчетной глубины промерзания, кН, определяется по формуле:

- расчетное сопротивление i-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 4 , равно 30 кПа.

кН.

Д.2.3 Воздействие вертикальных касательных сил морозного пучения:

где - расчетная удельная касательная сила пучения, кПа, принимаемая по таблице 6 в зависимости от характеристик грунта и глубины промерзания - 70 кПа, с коэффициентом при металлической поверхности 0,8 равна кПа;

- площадь боковой поверхности смерзания сваи в пределах расчетной глубины сезонного промерзания-оттаивания грунта; А = 1,0 * 0,358 = 0,358 ;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

Вертикальная выдергивающая сила:

кН.

Примем F - расчетную нагрузку на сваю, включая вес сваи (с коэффициентом 0,9 по сочетанию нагрузок), равную 2 кН.

Условие устойчивости выполняется: (20 - 2) < (27 / 1,1).

Д.3 Расчет устойчивости свай СВЛ

Д.3.1 Исходные данные.

Свая СВЛ:

- длина - 6 м;

- диаметр ствола сваи - 0,108 м;

- диаметр режущей лопасти - 0,3 м.

Д.3.2 Несущая способность ствола:

кН

Д.3.3 Несущая способность лопасти:

кН

где , - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 3 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d) 12,1 и 5,5;

- расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, 32 кПа;

- глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа - 3,0 - 0,3 = 2,7 м;

A - проекция площади лопасти, , считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку:

.

- коэффициент условий работы (таблица 2) равен 0,7.

Общая несущая способность ствола и лопасти составляет: 47,9 + 48,9 = 96,8 кН.

Д.3.4 Воздействие вертикальных касательных сил морозного пучения:

56 кПа * 0,33 = 18,48 кН

Вертикальная выдергивающая сила: (площадь боковой поверхности: 0,108 * 3,14 * 1,0 = 0,33 ).

Примем F - расчетную нагрузку на сваю, включая вес сваи (с коэффициентом 0,9 по сочетанию нагрузок), равную 2 кН.

Условие устойчивости выполняется: (18,5 - 2) < (96,8 / 1,1).