Визначення розрахункового навантаження на одну палю

Палі-стійки:

До паль-стійок слід відносити палі всіх видів, що спираються на скельні та малостискувальні ґрунти.

До малостискувальних ґрунтів відносяться великоуламкові ґрунти з піщаним заповнювачем середньої щільності і щільним, а також глини твердої консистенції у водонасиченому стані з модулем деформації .

Примітка! При інших властивостях ґрунтів палі-стійки не використовуються. Проводиться розрахунок висячих паль.

Сили опору ґрунтів, за винятком негативних сил тертя на бічній поверхні паль-стійок, в розрахунках їх несучої здатності по ґрунту основи на стискальне навантаження не повинні враховуватися.

Примітка. Негативними силами тертя називаються сили, що виникають на бічній поверхні палі при осадці ґрунту, який знаходиться в безпосередній близькості до палі. Дані сили тертя спрямовані вертикально вниз.

Вихідні дані: Клас бетону палі – С20/25 (B 25).

Існує такий поділ арматури:

· стержнева (позначається літерою А, у маркуванні палі не позначається),

· дротова (позначається літерою В, у маркуванні палі - «др»)

· канатна (позначається літерою К, у маркуванні палі - к)

Армування палі обирається згідно таблиць В.1 та Е.1 [7].

Наприклад:

· для палі марки ПН9-30 – 4Ø10А600 (4 стержні діаметром 10 мм стержневої арматури класу А600);

· для палі марки ПЦдр6-25 довжиною L=6000 мм та стороною поперечного перерізу b=250 мм (позначення «др» свідчить про використання дротової арматури) – 3Ø5 Вр-ІІ (3 стержні діаметром 5мм дротової арматури класу Вр-ІІ).

Палі-стояки можуть втратити несучу здатність або в результаті руйнування ґрунту під її нижнім кінцем, або в результаті руйнування самої палі, тобто таку палю необхідно розраховувати по міцності матеріалу стовбура палі і за умовою міцності ґрунту під її нижнім кінцем. За несучу здатність береться менша величина.

По міцності матеріалу паля-стійка розраховується як центральнонавантажений стиснений стержень, без урахування поперечного вигину.

Рисунок 13 – Схема навантаження палі-стояка

Для залізобетонних паль формула розрахунку несучої здатності за матеріалом виглядає наступним чином:

– коефіцієнт поздовжнього вигину (Допускається, що палі по всій довжині знаходяться у ґрунті, тому коефіцієнт поздовжнього вигину палі дорівнює одиниці).

– коефіцієнт умов роботи:

– коефіцієнт умов роботи бетону (згідно табл. 4 [8]);

- розрахунковий опір бетону осьовому стиску, що залежить від класу бетону, кПа.

Відповідно до прийнятого класу бетону палі С20/25 (B 25) згідно табл. 3 [8] приймаємо

А – площа поперечного перерізу палі, : ;

– коефіцієнт умов роботи арматури (згідно табл.8 [8]);

– розрахунковий опір стиску арматури (згідно табл.15), кПа.

Розрахункові опори арматури стиску дозволено приймати рівними відповідним розрахунковим опорам при розтязі , але не більше 400 МПа (виходячи з граничної стискальності бетону), для високих класів арматури допускається приймати .

– площа поперечного перерізу арматури (згідно табл. 16 і 17), м².

Несуча здатність палі-стійки за умовою міцності ґрунту визначається за формулою:

- коефіцієнт умов роботи палі в ґрунті;

– розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі-стійки (для всіх видів забивних паль (окрім набивних, бурових паль і паль-оболонок), що спираються на скельні і малостискувальні ґрунти, R = 20000 кПа);

А – площа обпирання палі на ґрунт (для паль суцільного перерізу приймається рівною площі поперечного перерізу), м².

Несучою здатністю палі обираємо меншу величину з двох – або :

Розрахункове навантаження на одну палю визначається за формулою:

– коефіцієнт надійності.

Таблиця 15 – Розрахункові опори і модуль пружності стержневої, дротової та канатної арматури, МПа

Клас арматури	Діаметр, мм	Нормативний опір при розрахунку по ІІ групі граничних станів Rs,ser, МПа	Розрахунковий опір арматури при розрахунку по І групі граничних станів, МПа	Модуль пружності Еs×10^4, МПа
при розтязі	при стиску Rsc
у поздовжньому напрямку Rs	в поперечному напрямку при розрахунку похилих перерізів Rsw
Стержнева
А240С(АІ)	5,5; 6...40	240 (235)	225 (225)	175 (175)	225 (225)
А300С(АІІ)	10...40	290 (295)	280 (280)	225 (225)	280 (280)
гарячекат.	6...8	400 (390)	365 (355)	290 (285)	365 (355)
А400С(АІІІ)	10...40	400 (390)	375 (365)	290 (290)	375 (365)
термомех.
зміцнена
А400С(АІІІ)	8...32	400 (390)	365 (365)	290 (290)	365 (365)
термомех.
зміцнена
А500С(АтІІІ)	8...22	500 (390)	450 (365)	290 (290)	450 (365)
	25...32	500 (390)	435 (365)	290 (290)	435 (365)
А600(АІV)	10...40	700 (590)	520 (510)	415 (405)	450 (390)
Дротова
Вр І
В ІІ
Вр ІІ					-
				-
				-
				-
				-
				-
Канатна
К-7					-
				-
				-
				-
К-19					-

Таблиця 16 – Сортамент арматурних канатів класу К-7

Номінальний діаметр канату, мм	Діаметр складового дроту, мм	Площа поперечного перерізу канату (см^2) при кількості	Теоретична маса 1 м довжини канату, кг
4,5	1,5	0,127	0,25	0,38	0,51	0,64	0,76	0,89	1,01	1,14	0,102
6,0	2,0	0,226	0,45	0,68	0,90	1,13	1,36	1,58	1,81	2,03	0,173
9,0	3,0	0,509	1,02	1,53	2,04	2,54	3,05	3,56	4,07	4,58	0,402
12,0	4,0	0,908	1,82	2,72	3,63	4,54	5,45	6,35	7,26	8,17	0,714
15,0	5,0	1,416	2,83	4,24	5,66	7,07	8,49	9,90	11,32	12,73	1,116

Таблиця 17 – Сортамент арматурної сталі за ДСТУ 3760-98

Діаметр, мм	Розрахункові площі поперечного перерізу (см^2) при кількості стержнів	Маса 1 пог. м, кг	Діаметр, мм	Сортамент гарячекатаної зміцненої арматури із сталі класів	Сортамент арматурного дроту
										А240С (АІ)	А300С (АІІ)	А400С (АІІІ)	А500С (АтІІІ)	А600С ((АІV)	А800 (АV)	А1000 (АVI)	А1200 (АтVII)	звичайний В-І, Вр-І	високоміцний В-ІІ, Вр-ІІ
	0,071	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42	0,49	0,57	0,64	0,71	0,055 (0,051)										х	х
	0,126	0,25	0,38	0,50	0,63	0,76	0,88	1,01	1,13	1,26	0,098 (0,090)										х	х
	0,196	0,39	0,59	0,79	0,98	1,18	1,37	1,57	1,77	1,96	0,154 (0,139)										х	х
5,5	0,238	0,48	0,71	0,95	1,19	1,43	1,67	1,90	2,14	2,38	0,187	5,5	х
	0,283	0,57	0,85	1,13	1,42	1,70	1,98	2,26	2,55	2,83	0,222		х		х	х					х	х
	0,385	0,77	1,15	1,54	1,92	2,31	2,69	3,08	3,46	3,85	0,302										х	х
	0,503	1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53	5,03	0,395		х		х	х					х	х
	0,636	1,27	1,91	2,54	3,18	3,82	4,45	5,09	5,72	6,36	0,499
	0,785	1,57	2,36	3,14	3,93	4,71	5,5	6,28	7,07	7,85	0,617		х	х	х	х	х	х	х	х
	1,131	2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18	11,31	0,888		х	х	х	х	х	х	х	х
	1,539	3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85	15,39	1,208		х	х	х	х	х	х	х	х
	2,011	4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,10	20,11	1,578		х	х	х	х	х	х	х	х
	2,545	5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,90	25,45	1,998		х	х	х	х	х	х	х	х
	3,142	6,28	9,41	12,56	15,71	18,85	21,99	25,14	28,28	31,42	2,466		х	х	х	х	х	х	х	х
	3,801	7,6	11,4	15,20	19,00	22,81	26,61	30,41	34,21	38,01	2,984		х	х	х	х	х	х	х	х
	4,909	9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,13	49,09	3,853		х	х	х	х	х	х	х	х
	6,158	12,32	18,47	24,63	30,79	36,95	43,1	49,26	55,42	61,58	4,834		х	х	х	х	х	х	х	х
	8,042	16,08	24,13	32,17	40,21	48,25	56,30	64,34	72,38	80,42	6,313		х	х	х	х	х	х	х	х
	10,18	20,36	30,54	40,72	50,9	61,08	71,26	81,44	91,62	101,80	7,99		х	х	х	х	х	х	х	х
	12,56	25,12	37,68	50,24	62,8	75,36	87,92	100,48	113,04	125,60	9,87		х	х	х	х	х	х	х	х

Примітки: 1. Позначкою „х” помічені прокатувані діаметри.

2. У дужках вказана маса дроту ВР-І.

Висячі палі:

До висячих паль слід відносити палі всіх видів, що спираються на стисливі ґрунти і передають навантаження на ґрунти основи бічною поверхнею і нижнім кінцем.

Розрахункове навантаження на одну палю визначається за формулою:

– несуча здатність одиночної палі;

– коефіцієнт надійності, приймається 1,4.

– коефіцієнт умов роботи;

– коефіцієнт умов роботи ґрунту під нижнім кінцем палі;

– коефіцієнт умов роботи ґрунту по боковій поверхні палі;

R – розрахунковий опір ґрунту – по табл.1 [5]:

А – площа поперечного перерізу палі;

u – периметр поперечного перерізу палі: ;

Рисунок 14 – Схема до розрахунку несучої здатності одиночної палі

– довжини розрахункових ділянок, визначаємо на підставі геологічної будови району будівництва і положення паль у ґрунті за схемою рис. 14. Максимальне значення для розрахункової довжини рекомендується приймати 2 м.

Розрахункові опори ґрунту під нижнім кінцем палі і тертю по боковій поверхні визначаємо по табл. 18 і 19 або по табл. 1 і 2 [3].

Таблиця 18 – Розрахункові опори паль під нижнім кінцем

Таблиця 19 – Розрахункові опори паль тертю по боковій поверхні

Дата добавления: 2014-12-17