Анализ видов ростверка на винтовых сваях

В технической литературе изгибом определяется вид нагрузки, во время действия которой в поперечном стержневом сечении появляются изгибающие моменты. При наличии в сечении только изгибающего момента и отсутствии поперечных и нормальных сил изгиб считается чистым. На практике же зачастую поперечные силы есть. Такой изгиб называется поперечным. Стержень, который работает на изгиб, чаще всего именуется балкой.


Рассмотрим простейшие двухопорные балки, установленные на винтовые сваи, нагруженные силой F и равномерно распределенной нагрузкой q.  


1. Свая + оголовок + брус 


Анализ внутренних сил начинают с определения полной системы внешних сил. Для прямого стержня величина поперечной силы складывается из проекций на плоскость сечения всех внешних сил, лежащих по одну сторону от сечения. Знак изгибающего момента выбирается по закону кривизны изогнутого стержня и зависит от выбранного направления осей внешней неподвижной системы координат. 

  • Qy – внутренняя поперечная сила; 
  • Мx – внутренний изгибающий момент. 

В сечениях балки, где проложена сосредоточенная сила F, на эпюре Qy должен быть скачок на величину этой самой силы. На тех участках балки, где присутствует распределенная нагрузка q, эпюра Qy имеет вид прямой наклонной линии, а эпюра Мх – парабола, направленная вершиной навстречу q. Опасным сечением балки является сечение, в котором значение Мх максимально. 


2. Свая + бетонная лента 


В случае заливки монолитной бетонной ленты без армирования соединение сваи с лентой будет шарнирным. В сечениях балки, где приложена сосредоточенная сила F, на эпюре Qy должен быть скачок на величину этой самой силы. На тех участках балки, где присутствует распределенная нагрузка q, эпюра Qy имеет вид прямой наклонной линии, а эпюра Мх – парабола, направленная вершиной навстречу q. 


3. Свая + монолитная ж/б лента 


В случае заливки монолитной бетонной ленты с армированием соединение сваи с лентой будет жесткой заделкой. Система является статически неопределимой. В статически неопределимых системах эпюра изгибающих моментов Мх не может быть вся одного знака. Отсюда следует, что в таких балках всегда есть участки, где происходит сжатие верхних и нижних слоев балки. 


4. Свая + швеллер 


В случае приварки швеллера к сваям соединение сваи и швеллера будет жесткой заделкой. Система является статически неопределимой. В статически неопределимых системах эпюра изгибающих моментов Мх не может быть вся одного знака. Отсюда следует, что в таких балках всегда есть участки, где происходит сжатие верхних и нижних слоев балки. При некорректном подборе сечения швеллера и неправильном монтаже может произойти так называемый волновой эффект. При действии нагрузки происходит выдавливание свай, что и приводит к деформации швеллера по всей длине. Рассмотрев построенные выше эпюры, можно заметить определенную зависимость между эпюрами изгибaющих моментов и эпюрaми поперечных сил. Поперечнaя сила Q представляет собой производную от изгибающего момента М по координате z, направленной по длине стержня. 


После расчета максимального изгибающего момента и определения опасного сечения, мы можем подобрать сечение балки, удовлетворяющее необходимым условиям прочности.



Была ли информация для Вас полезной?
0
0
0

Статьи по теме