Работа внецентренно нагруженных свайных фундаментов и расчет их несущей способности

• Автор: Кудинов, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫШХ И АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

2.1. Результаты исследований работы кустов свай при действии центральной нагрузки .

2.2. Анализ существующих экспериментальных исследований работы свайных фундаментов при внецентренном нагружении
2.3. Анализ существующих методов расчета несущей способности кустов свай при внецентренной и моментной нагрузке .

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ КУСТОВ

СВАЙ В ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ

3.1. Цели и программа экспериментальных исследований .

3.2. Конструкции модельных свай, экспериментальных

лотков и характеристики песчаных грунтов .

3.3. Методика испытаний кустов свай .
3.4. Результаты первой серии экспериментальных исследований работы кустов свай .
3.4.1. Испытания свайных кустов при действии
центральной нагрузки .
3.4.2. Экспериментальные исследования работы кустов
свай при внецентренном нагружении
3.5. Результаты второй серии экспериментальных исследованийработы кустов свай
3.5.1. Испытания свайных фундаментов при действии центральной нагрузки .
3.5.2. Исследование крена и перемещений кустов свай
при внецентренном нагружении .
3. Исследование распределения горизонтального реактивного отпора грунта по боковым поверхностям свай
4. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИЬШРАЛЬНЫХ ДАННЫХ ИСПЫТАНИЙ КУСТОВ СВАЙ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ НАГРУЖЕНИИ
4.1. Некоторые общие закономерности изменения осадок и кренов при предельных нагрузках
на свайные фундаменты
4.2. Сравнение экспериментального и расчетного распределения нагрузки между сваями внецентренно нагруженных свайных кустов
4.3. Анализ изменения реактивного отпора грунта
в зависимости от различных факторов
5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВНЕЦЕНТРЕННО
НАГРУЖЕННЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
5.1. Основные положения расчета несущей способности внецентренно нагруженных кустов свай с учетом удерживающего момента . .
5.2. Расчетные схемы и принятые допущения.
5.3. Удерживающий момент в стадии предельного
состояния грунта.
5.3.1. Уравнение моментов для несвязных грунтов
5.3.2. Уравнение моментов для связных грунтов .
5.3.3. Определение удерживающего момента для
несвязных и связных грунтов
5.4. Определение удерживающего момента в зависимости
от крена свайного фундамента.
5.4.1. Коэффициент использования пассивного
давления для несвязного грунта .
5.4.2. Коэффициент использования пассивного
давления для связного грунта.
5.4.3, Удерживающий момент для несвязного грунта в зависимости от крена свайного фундамента . . .
5.4.4. Удерживающий момент для связного грунта в зависимости от крена свайного фундамента . . .
5.5. Методика определения расчетной нагрузки на сваи с учетом удерживающего момента при расчете несущей способности внецентренно нагруженных свайных фундаментов
5.6. Сопоставление результатов расчетов по предлагаемой методике с данными натурных
и модельных испытаний свайных фундаментов . . . .
5.7. Пример расчета несущей способности внецентренно нагруженного свайного фундамента по предлагаемой методике .
5.8. Техникоэкономическая оценка предлагаемого метода расчета .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИЙ
ЛИТЕРАТУРА


Экспериментальные исследования работы свайных фундаментов даже при центральном нагружении связаны с большими техническими трудностями и высокой их стоимостью. При внецентренном нагружении свайного фундамента возникает необходимость более высокой технической оснащенности эксперимента для детального изучения характера взаимодействия свай свайного фундамента с грунтом основания. Поэтому, к настоящему времени накоплено небольшое количество экспериментальных данных, посвященных работе свайных фундаментов при действии внецентренной нагрузки. В основном экспериментальные исследования проводились на моделях свайных кустов. Исследованию работы свайных фундаментов, загруженных внецентренной нагрузкой, были посвящены работы В. Н.Голубкова , А. А.Бартоломея , Н. М.Дорошкевич , В. И. Наборщикова , З. Сирожидцикова , Т. Б.В. Варнакова в нашей стране и О. МеугЬо , М. Н.КБиса , Ь. СЙеее и др. Проведенные экспериментальные исследования по определению несущей способности свайных фундаментов и усилий, приходящихся на каждую из свай свайного фундамента показали значительное отличие в характере работы свайных фундаментов при внецентренном загружении по сравнению с работой центрально загруженного фундамента. Остановимся на некоторых работах, представляющих интерес при изучении внецентренно загруженных свайных фундаментов. Исследования работы свайных фундаментов в рыхлых и плотных песках проведены НК1а1ис1а. При испытаниях применялись маломасштабные сваи, имевшие следующие размеры диаметр 1,3 см, длина ,7 см. Испытания проводились на моделях свайных кустов с числом свай от I до 9 при расстояниях между сваями от одного до шести диаметров сваи. Нагрузка прикладывалась с различными по величине эксцентриситетами как в одной, так и в двух плоскостях. Результаты проведенных экспериментов показали, что несущая способность свайного фундамента зависит от начальной плотности песчаного грунта, величины эксцентриситета приложения нагрузки, расстояния между сваями, числа свай в свайном фундаменте и типа ростверка высокий или низкий ростверк. Н.Кбнса было проведено сравнение несущей способности свайного фундамента с суммарной несущей способностью равного числа одиночных свай. Это сравнение показало, что в рыхлых песках отношение несущей способности свайного фундамента к суммарной несущей способности равного числа одиночных свай больше, чем то же отношение для плотных песков. Интенсивность этого процесса при погружении свай свайных фундаментов много выше, чем при погружении одиночной сваи. Результаты экспериментов, проведенных Н. КлзМЛа в рыхлых песках показаны на рис. На графиках рис. Рис. Результаты экспериментальных исследований работы внецентренно нагруженных свайных фундаментов в рыхлых песках Н. Из данного рисунка видно, что при небольших значениях эксцентриситета несущая способность свайного фундамента при внецентренном нагружении превышает несущую способность центрально нагруженного фундамента. Увеличение несущей способности кустов свай при внецентренной нагрузке, приложенной с малым эксцентриситетом, по сравнению с центральным нагружением Н. КЧз1лгс1 а объясняет тем, что при повороте свайного фундамента происходит увеличение сил трения по боковым поверхностям свай. Однако, при действии внецентренных нагрузок большое значение имеет крен свайного фундамента, который не исследовался . Кроме того, в результате эксперимента был установлен характер передачи нагрузки сваями на грунт. Экспериментальные лотковые исследования работы свайных фундаментов с высоким расположением ростверка были проведены в песчаных грунтах В. В.Егоровым . Модельные свайные фундаменты состояли из 6ти железобетонных свай, имеющих размеры 5х5х х0 см. При испытаниях исследовался вопрос влияния жесткого и шарнирного соединения головы сваи с плитой ростверка на осадку свайного фундамента при внецентренном нагружении. Внецентренная нагрузка прикладывалась с различным эксцентриситетом, действующим в одной плоскости. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что способ соединения голов с плитой ростверка оказывает существенное влияние на осадку внецентренно нагруженного свайного фундамента.