ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 6.05.2016 (1220690), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемый для забивных свай по табл. 7.2 [31], R=10980 кПа (при I_L=0 и заглублении сваи на 12 м);

А – площадь поперечного сечения нижнего конца сваи равный 0,09 м²;

u – периметр поперечного сечения сваи равный 1,2 м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 7.3 [31];

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

, - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа изготовления сваи и принимаемые для забивных свай по табл.7.3 [31] ( , - для погружения сплошных с закрытым нижним концом свай дизельными молотами).

z₁=1,3 м; h₁=2; f₁=37,1 кПа;

z₂=3,3 м; h₂=2; f₂=49,5 кПа;

z₃=5,3 м; h₃=2; f₃=40,6 кПа;

z₄=7,3 м; h₄=2; f₄=60,6 кПа;

z₅=9,3 м; h₅=2; f₅=63,95 кПа;

z₆=11,3 м; h₆=2; f₆=66,82 кПа.

F_d=1(1*10980*0,09+(1,2*1*(37,1*2+49,5*2+40,6*2+60,6*2+63,95*2+66,82*2)))= 988,2 + 764,57 = 1752,77 кН = 175,3 т

Рисунок 2.9 – Слои грунтов для определения расчетного сопротивления

грунта по боковой поверхности

Несущая способность сваи на выдергивание определяется как:

, т.е.

1,2*1*(37,1*2+49,5*2+40,6*2+60,6*2+63,95*2+66,82*2) = 764,57 кН = 76,4 т.

Проверяем условие

N ,

где N – расчетная максимальная нагрузка, передаваемая на сваю, равная 122,9 тс/м.п.;

F_d – несущая способность сваи, равная 175,3 т;

Ɣ₀ – коэффициент условий работы, учитывающий повышение однородности при применении свайных фундаментов, принимаемый равным Ɣ₀=1,15 при кустовом расположении свай;

Ɣ_n – коэффициент надежности по назначению сооружения (II уровень ответственности) = 1,15;

Ɣ_k – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4, т.к. несущая способность сваи определена расчетом.

122,9 т < =125,2 т – условие выполняется.

Несущую способность сваи на горизонтальную нагрузку определим в расчетной программе Base 6.2.

Рисунок 2.10 – Исходные данные для определения допустимой

горизонтальной нагрузки на сваю

Результаты расчета показаны на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Результаты расчета в программе Base 6.2.

Допустимая горизонтальная нагрузка на сваю 5 т.

Окончательные данные по несущей способности сваи в качестве допустимых принимаются уменьшенные значения:

– по несущей способности на сжатие 110 т;

– по несущей способности на выдергивание 60 т;

– по несущей способности на горизонтальную нагрузку 5 т.

В расчетную модель вводим ударостойкие сваи С120.30-11у по серии 1.011.1-10. Опорным слоем для свай служит ИГЭ4 (суглинок твердый с дресвой) с погружением свай в него на 3 и более метров. Основанием под ростверк служит ИГЭ1 (насыпной грунт) и ИГЭ3 (суглинок полутвердый).

Схема усилий в сваях, полученная при расчете ростверка в ПК ФОК, представлена на рисунке 2.12 (схема показана для первой секции; схема усилий свай второй секции зеркальна этой).

Рисунок 2.12 – Схема усилий в сваях (т)

Программа автоматически делит ростверк на участки (кусты). Из схемы (рис. 2.12) очевидны наибольшие и наименьшие реакции в свайных кустах:

Max Az=80,9 т;

Min Az=76,4 т.

С учетом собственного веса сваи (2,73 т), расчетная нагрузка на сваю составит 83,7 т. Эта величина не превышает допускаемую нагрузку 110 т.

Сжатая толща грунта 11,7 м.

Усредненная осадка 0,01 м (при допустимой S_u^max=0,1 м – для гражданского многоэтажного здания с полным железобетонным каркасом по [36, табл.Д1]).

Максимальные деформации:

– вдоль оси -0,13 мм;

– перпендикулярно оси -0,04 мм.

Высота плитной части ростверка по результатам расчета = 0,6 м;

высота стеновой части ростверка по результатам расчета = 0,9 м.

По каждому участку ростверка программой сформированы отчеты, а также чертежи армирования ростверка и схемы расстановки свай (из условия ≥ 3d между осями свай).

Столбчатые фундаменты рассчитаны в ПК ФОК на экстремальные комбинации по РСУ импортированные из ПК Лира-САПР.

Рисунок 2.13 – Таблица нагрузок по РСУ на столбчатые фундаменты

После расчета столбчатых фундаментов ПК ФОК произвела унификацию фундаментов, таким образом из 7 различных комбинаций нагрузок запроектировано 5 столбчатых фундаментов. Наибольшие реакции наблюдаются у свай фундамента Фм 4:

Max Az=41,5 т;

Min Az=40,8 т.

Максимальная осадка 0,018 м (при допустимой S_u^max=0,1 м).

2.1.8 Результаты расчета здания в ПК Лира САПР. Все результаты представлены в правосторонней декартовой системе координат (СК).

2.1.8.1 Обозначения и правила знаков. Положительные угловые перемещения соответствуют вращению против часовой стрелки, если смотреть с конца соответствующей оси.

Для стержней (конечный элемент типа 10) на рис. 2.14 показаны местная система координат X₁Y₁Z₁ и положительные направления усилий.

Рисунок 2.14 – Местная система координат для стержней (КЭ10)

Показанный конечный элемент воспринимает следующие виды усилий:

1. N – осевое усилие; положительный знак соответствует растяжению;

2. М_k – крутящий момент относительно оси X₁; положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца оси X₁ на сечение, содержащее начало координат (на рис. 2.14 выделено заливкой);

3. М_y – изгибающий момент относительно оси Y₁; положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Y₁ на сечение, содержащее начало координат;

4. М_z – изгибающий момент относительно оси Z₁; положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Z₁ на сечение, содержащее начало координат;

5. Q_y – перерезывающая сила вдоль оси Y₁; положительный знак соответствует совпадению направления силы с осью Y₁ для сечения, содержащего начало координат;

6. Q_z – перерезывающая сила вдоль оси Z₁; положительный знак соответствует совпадению направления силы с осью Z₁ для сечения, содержащего начало координат.

Для оболочек (конечный элемент типа 44) на рис. 2.15 показаны положительные направления усилий относительно местной системы координат X₁Y₁Z₁.

Рисунок 2.15 – Местная система координат для оболочек (КЭ 44).

Элемент срединной поверхности пластины на данных рисунках можно рассматривать как прямоугольный КЭ.

Конечный элемент оболочки воспринимает следующие виды усилий, напряжений и реакций:

1. N_x – нормальное напряжение вдоль оси X₁; положительный знак соответствует растяжению;

2. N_y – нормальное напряжение вдоль оси Y₁; положительный знак соответствует растяжению;

3. N_z – нормальное напряжение вдоль оси Z₁ (для случая плоской деформации); положительный знак соответствует растяжению;

4. T_xy – сдвигающее напряжение, параллельное оси X₁ и лежащее в плоскости, параллельной X₁Z₁; за положительное принято направление, совпадающее с направлением оси X₁, если N_y совпадает по направлению с осью Y₁;

5. M_x – момент, действующий на сечение, ортогональное оси X₁; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z₁);

6. M_y – момент, действующий на сечение, ортогональное оси Y₁; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z₁);

7. M_xy – крутящий момент; положительный знак соответствует кривизне диагонали 1-4, направленной выпуклостью вниз (относительно оси Z₁);

8. Q_x – перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси X₁; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z₁ на сечении элемента пластины, не содержащем начала координат (узел 1 для прямоугольного элемента);

9. Q_y – перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси Y₁; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z₁ на сечении элемента пластины, не содержащем начала координат;

10. R_z – реактивный отпор грунта (при расчете оболочек на упругом основании); положительное усилие действует противоположно направлению Z₁ (грунт растянут).

2.1.8.2 Протокол расчета по основной модели.

Протокол расчета:

Дата: 24.04.2016

GenuineIntel Intel(R) Core(TM) i5-3317U CPU @ 1.70GHz 4 threads

Microsoft RUS (build 9200), 64-bit

Размер доступной физической памяти = 2289876480

23:44 Чтение исходных данных из файла C:\Users\Public\Documents\LIRA SAPR\LIRA SAPR 2013\Data\морозова 13 с б.txt

23:44 Контроль исходных данных основной схемы

Количество узлов = 508624 (из них количество неудаленных = 508624)

Количество элементов = 516766 (из них количество неудаленных = 516766)

ОСНОВНАЯ СХЕМА

23:44 Оптимизация порядка неизвестных

Количество неизвестных = 2574628

РАСЧЕТ НА СТАТИЧЕСКИЕ ЗАГРУЖЕНИЯ

23:48 Формирование матрицы жесткости

23:49 Формирование векторов нагрузок

23:49 Разложение матрицы жесткости

01:38 Вычисление неизвестных

01:44 Контроль решения

Формирование результатов

01:45 Формирование топологии

01:45 Формирование перемещений

01:45 Вычисление и формирование усилий в элементах

01:47 Вычисление и формирование реакций в элементах

01:49 Вычисление и формирование эпюр усилий в стержнях

01:50 Вычисление и формирование эпюр прогибов в стержнях

Суммарные узловые нагрузки на основную схему:

Загружение 1 PX=-3.5896e-010 PY=9.4937e-008 PZ=25847.1 PUX=0.0273926 PUY=3.37496e-005 PUZ=4.27219e-017

Загружение 2 PX=-8.20563e-022 PY=-7.11902e-010 PZ=2084.46 PUX=0.00441073 PUY=2.16297e-005 PUZ=0

Загружение 3 PX=0 PY=0 PZ=2324.35 PUX=-0.00317686 PUY=1.8825e-015 PUZ=0

Загружение 4 PX=0 PY=6.03497e-009 PZ=5593.92 PUX=0.0228568 PUY=1.20425e-005 PUZ=0

Загружение 5 PX=-3.3457e-016 PY=-1.06279e-010 PZ=333.823 PUX=0.001988 PUY=1.2384e-005 PUZ=1.05879e-022

Загружение 6 PX=149.12 PY=1.2236e-011 PZ=-1.67698e-011 PUX=8.74862e-007 PUY=-0.0049188 PUZ=4.14744e-005

Загружение 7 PX=-124.372 PY=1.22188e-011 PZ=-1.67857e-011 PUX=7.62499e-007 PUY=0.00507395 PUZ=-0.00101955

Загружение 8 PX=0 PY=-229.287 PZ=0 PUX=-1.60919 PUY=0 PUZ=-4.27679e-016

Загружение 9 PX=0 PY=205.108 PZ=0 PUX=1.60862 PUY=0 PUZ=-3.84173e-016

Характеристики

Список файлов ВКР