d= 0,4<0,7 м; ;

l_о - свободная длина сваи, расстояние от линии размыва до подошвы ростверка;

Eв = 30000 МПа = 30^.10⁶ кН/м²;

А = 0,16 м²;

=27,2 м.

3.8.2 Определение относительных значений единичных реакций в условных связях

За неизвестные принимаются вертикальное S и горизонтальное U перемещения начала координат 0 и угол поворота ростверка Предварительно вводятся три дополнительные связи в виде вертикальных и горизонтальных опорных стержней и заделки. При расчёте применяется следующее правило знаков. Положительное направление оси Х принимается по направлению действия горизонтальной силы Н_х. Положительное направление оси Z считается направлением сверху вниз, по направлению действия вертикальной нагрузки. Момент М_y положителен, если он вращает ростверк от положительного конца оси Х к положительному концу оси Z.

При вертикальном размещении свай и для принятых направлений осей единичные реакции определяются по формулам:

Расчет будет производиться по плоскостям двух сечений, представленных на схемах:

При вертикальном размещении свай и для принятых направлений осей:

r₁₁ = n^. с₁; r₂₂ = n^. с₂; r₂₃ = - n^. с₃; r₃₃ =;

м⁴; E_в^. I = 30^.10^6.2,1^.10^-3 = 63000 кН/м²;

кН/м².

Т.к. d = 0,40 м < 0,70 м, то расчетный размер сваи в поперечном направлении:

м,

где k_э - коэффициент формы для прямоугольного сечения, k_э = 1;

При прохождении сваи нескольких слоев грунта определяют

м;

где k - коэффициент пропорциональности, характеризующий изменение с глубиной коэффициента постели грунта, для супеси пластичной k = 3000 кН/м⁴;

;

Z_ср - приведенная глубина погружения;

Z_R - фактическая глубина погружения сваи от линии размыва до острия, Z_R = 10,2 м.

По таблице 10 приложения в учебнике Э.В. Костерина при опирании на нескальный грунт: А_нн = 2,441; А_мн = А_нм = 1,621; А_мм = 1,751.

Перемещения от единичных усилий:

м/кН;

1/кН;

1/кН^. м.

0,000373 м/кН;

1/ кН^. м;

0,000143 1/кН.

д₁, д₂, д₃ - перемещение от единичных усилий и моменты приложенные на уровне верхнего конца сваи.

кН/м;

кН;

кН^. м.

а) Относительно I - ой плоскости симметрии (количество свай в расчетной схеме n=3):

;

;

;

==153460.

б) Относительно II - ой плоскости симметрии (количество свай в расчетной схеме n=6):

;

;

;

==2075400

3.8.3 Определение перемещений ростверка

а) От основного сочетания нагрузок вдоль пролёта:

= 12330 кН

= 1070 кН

= 120 кН

,

где k_р - число расчетных плоскостей.

кН; кН^. м;

кН. Д₂ = r₂₂^. r_{33 -} r₂₃² = 2083785156

; ;

; ;

Вычислим перемещения ростверка:

Вертикальное

S = м;

В направлении оси Х

U_x =м;

Угол поворота

щ_у = град;

Перемещение верха опоры

U_в = м;

Где - расстояние от подошвы ростверка до верха опоры.

см.

Условие выполняется.

б) От основного сочетания нагрузок поперёк пролета:

= 8750 кН

= 3200 кН

= 500 кН

Число расчетных плоскостей 3

кН;

кН^. м;

кН.

Д₂ = r₂₂^. r_{33 -} r₂₃² =71300102544

;

;

;

;

Вычислим перемещения ростверка:

Вертикальное

S = м;

В направлении оси Х

U_x =м;

Угол поворота

щ_у = град;

Перемещение верха опоры

U_в = м;

см.

Условие выполняется.

3.8.4 Определение усилий в сваях

а) От основного сочетания нагрузок вдоль пролетов:

N_max = с₁•^{. (}S+щ_y^. х) = 17844 • (0,0384+0,000176•^.1,2) = 689 кН;

; 689кН.

Условие выполняется. Момент в свае на уровне заделки в ростверк:

M_max = с₃•U_x - щ_y• с₄ = 8486• 0,0022 - 0,000176• 22135 = 14,8 кН^. м.

Поперечная сила в свае:

Q_max = с₂•U_x - щ_y• с₃ = 5934•^.0,0022 - 0,000176• 8486 = 11,6 кН.

б) От основного сочетания нагрузок поперек пролета:

N_max = с₁^. • (S+щ_y•х) = 17844• (0,0384+0,00065•^.3,6) = 726 кН;

; 726кН.

Условие выполняется.

Момент в свае на уровне заделки в ростверк:

M_max = с₃•U_x - щ_y•с₄ = 8486•^.0,0056 - 0,00065 •22135= 33,1 кН^. м.

Поперечная сила в свае:

Q_max = с₂•U_x - щ_y• с₃ = 5934• 0,0056 - 0,00065• 8486= 27 кН.

3.9 Проверка свайного фундамента как массивного