Файл: Виды ростверковСвая.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 12

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Свайные фундаменты
Виды ростверков
Свая – стержень, погружаемый в грунт или изготавливаемый в грунте
Свайный фундамент – группа свай, объединенных в верхней части плитой или балкой, называемых
ростверком, передающими нагрузку от надземных конструкций на сваи.
Низкий Повышенный Высокий
Преимущества свайных фундаментов) Возможность передавать нагрузки на нижние, более прочные слои грунта основания) Возможность, при правильном выборе технологии, производить строительство вплотную к существующим зданиям) Существенно меньший объём земляных работ по сравнению с ФМЗ;
4) Незначительная зависимость технологии устройства от сезона и погодных условий) Устройство фундаментов при высоком уровне подземных вод, включая заболоченные территории) Повышенная устойчивость к процессам морозного пучения грунтов.
Недостатки:
1) Высокая стоимость) Ограниченность применения при крупных включениях в основании 3
????
з1
????
з2
????
з1
< з Граница промерзания
2
УГВ
5
иглофильтры вода вода 6
????
????????????????????


????
????????????????????
Виды свай
По материалу
Деревянные
Металлические
Железобетонные
По изготовлению
В грунте
В заводских условиях
Буровые
Забивные в т.ч. Стыковые)
Буронабивные
Винтовые
По характеру работы
Сваи-стойки
Висячие
????
????
= ????
????
+ ෍ ????
????
????
????
≈ ????
????
Буроинъекционные
3
А- трубчатый;
Б- коробчатый стаканного типа;
В- сварной;
Г- болтовой;
Д- клеевой
А
Б
В
Г
Д
Расположение свай
Виды стыков заводских
ж/б свай
Виды поперечного сечения
ж/б свай
Работа свай в грунте
Явления в грунте при погружении
сваи
в водонасыщенный
глинистый грунт в песчаный грунт
одиночной сваи группы свай
Одиночная
свая Ленточный свайный фундамент
Свайный куст
Свайное поле
4
Сопряжение сваи с
ростверком
Шарнирное
Жесткое
Жесткое
d d

Определение несущей способности свай. Аналитический метод
Работа основания сваи
Расчетная схема для определения несущей способности свай с учетом действия отрицательного трения
при малой мощности
отсыпки
при средней мощности отсыпки
большая мощность
отсыпки
Расчетная схема к определению несущей способности сваи
Случаи учета отрицательного трения) Отсыпка основания) Устройство массивных полов) Наличие слабых прослоек органо-минеральных грунтов тип тип
Типы работы свай в основании
5
N
Пе ре кос элементарных прямоугольников Сжатие и перекос элементарных прямоугольников s
Аналитический метод определения несущей способности сваи
СП 24.13330 п ????
????
????????
????
????
= ????
????
????
????,????
???????? + ???? ෍(????
????,????
????
????

????
)
????
????
= ????
????
????
????,????
???????? + ????
????,????
???? ෍(????
????

????
)
????
????????
= ????
????
???? Для свай стоек несущая способность сваи 1 – коэффициент условий работы – площадь опирания сваи на грунт – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.
Для висячих свай несущая способность) для предварительно изготовленных свай) для свай, выполняемых в грунте:
Несущая способность сваи на выдергивание – коэффициент условий работы – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи – площадь опирания сваи на грунт мощность элементарного слоя, не болеем трение по боковой поверхности для элементарного слоя,
????
????,????
– коэффициенты условий работы.
Расчетная модель одиночной сваи
Программные комплексы GTS Численный метод где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю- несущая способность сваи- коэффициент надежности по ответственности сооружения- коэффициент надежности по грунту - если определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой - если определена расчетом по результатам статического зондирования грунта или по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом;
1,4 - если определена расчетом с использованием таблиц свода правил, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта - если определена расчетом на основании численного моделирования.
Для ППГ:
R и зависят от Для песчаных грунтов
R и зависят от гранулометрического состава



Условный расчетный уровень насыпь
При насыпи и выемке > м
Определение несущей способности сваи по результатам статического зондирования ????
????
???? + ????ℎ????
????
????
= предельное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;
????
????
= ????
????
/5???? – среднее значение сопротивления грунта = ????
2
????
????
– среднее значение предельного сопротивления грунта по боковой поверхности сваи среднее значение сопротивления грунта по боковой поверхности зонда периметр зонда, ????
2
– общее усилие вдавливания в уровне верха и низа сваи, соответственно, коэффициенты (табл. 7.16 СП24)
Статическое испытание
свай
с анкерными сваями
со статическим грузом
P
P
Определение несущей способности сваи по результатам статического испытания
????
с
– коэффициент условий работы сваи пи
СП24)
????
????,????
– коэффициент надежности по грунту (п. 7.3.4
СП24)
????
????,????
– нормативное значение предельного сопротивления сваи, кН
Дл
я
II типа работы свай ????
с
????
????,????
/????
????,????
−п. 7.3.3 СП24
????
????,????
Для I типа работы свай
Определение несущей способности сваи по результатам динамических испытаний
(СП 24.13330 п.7.3.7)
8
Частное значение предельного сопротивления 1 +
4????
????
????????????
????
????
1
+ ????
2
(????
2
+ ????
3
)
????
1
+ ????
2
+ ????
3
− 1
???? – коэффициент, принимаемый по таблице 7.11 СП 24 в зависимости от материала сваи, кН/м;
???? – площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи, м – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице, а при вибропогружении свай - по таблице 7.12 в зависимости от вида грунта под их нижними концами расчетная энергия удара молота, кДж, или расчетная энергия вибропогружателей (по таблице 7.13 и 7.14);
????
????
– фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин, м масса молота или вибропогружателя, т масса сваи и наголовника, т;
????
3
–масса подбабка (при вибропогружении свай ????
3
=0), т – коэффициент восстановления удара = ????
????
h
????
????
= ????
с
????
????
/????
????,????
Полная работа = ????
????
∙ ∆???? + ????ℎ + ????????????
???? – коэффициент потери энергии – высота подскока
Порядок проектирования свайных фундаментов
Определение усилий, действующих на сваи) Анализ инженерно-геологических и
гидрогеологических условий площадки строительства, выбор несущего слоя грунта для устройства свайного фундамента) Определение расчетных нагрузок, действующих на фундамент, и их сочетаний) Определение глубины заложения ростверка свайного фундамента) Выбор вида свай
(забивные,
набивные,
буровые),
предварительное назначение их длины) Определение несущей способности одиночной сваи с учетом метода ее устройства (забивная, набивная, буровая, винтовая, а также (при необходимости) отрицательных сил трения и сейсмических воздействий) Проверка сваи по прочности материала (выполняется при сваях- стойках и при действии на сваи горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов) Определение требуемого числа свай в фундаменте в зависимости от несущей способности одиночной сваи и
нагрузок,
действующих на фундамент. Расстановка свай в плане) Конструирование ростверка с учетом требуемого числа свай в фундаменте, их расстановки в плане и конструктивных требований к минимальным размерам ростверка в плане и по высоте) Выбор типа сопряжения свай со свайным ростверком
(шарнирное или жесткое).
10)Определение фактической расчетной нагрузки, приходящейся на каждую сваю фундамента с учетом веса ростверка и грунта на его обрезах.
11)Корректировка (при необходимости) длины или числа свай в фундаменте.
12)Расчет свайных фундаментов по деформациям.
Схема свайного фундамента ≤ ????
????
???? =
????
01
+ ????
????1
+ При внецентренном нагружении =
????
????
±
????
????
∙ ????
σ ????
????
2
±
????
????
∙ ????
σ ????
????
2 9
Расчетная схема определения осадки одиночной сваи
Расчетная
схема
Фактическое напластование грунтов
Расчет осадки ленточных свайных фундаментов = ????
????
????
1
????
???? =
????′
λ
1
+ 0,5 1 − (????

/????′)
χ
N – вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, МН 0,17 ln
????
ν
????
1
????
????
2
????
- коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае (???????? = ∞)
????

= 0,17 ln
????
ν1
????
????
- тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками (и ν
1
)
χ =
????????
????
1
????
2 4. Относительная жесткость сваи
- жесткость ствола сваи на сжатие, МН. λ
1
− параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола 1 + 2,12χ
3/4
????
ν
= 2,82 − 3,78ν + 2,18ν
2
????
ν1
= 2,82 − 3,78ν
1
+ 2,18ν
1 Соответственно при = (ν
1
+ ν
2
)/2 и при ν = ν
1
???? = ????
0
/2(1 + Характеристики и принимаются осредненными для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи, аи- в пределах 0,5l под нижним концом. Осадка одиночной сваи;
2)
Осадка ленточных свайных фундаментов;
Расчет осадки одиночной сваи =
???? 1 − ν
2
????
0
????????
p – погонная нагрузка на свайный фундамент (с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, кН/м;
E,
ν – средневзвешенные значения модуля деформации, кПа, и коэффициента Пуассона грунта в пределах активной зоны сжатия массива под нижними концами свай H
сж
;
????
0
– коэффициент, принимаемый по номограммам,
????
0
= ????(ν; β =
????
????
;
????
сж
????
)
????
????
- коэффициент (по табл. 6.4 Справочника геотехника или по условному фундаменту ????(β =
????
????
;
????
????
)
????
????????
= Осадка малой группы свай
(куст);
4)
Осадка свайного поля. Определение Модулей деформации и и коэффициентов Пуассона и как средневзвешенных значений. Вычисление модулей сдвига. Проверяют выполнение условий, обеспечивающих возможность использования данного метода 5
????
1
????
????
2
????
> 1 6. Вычисляются коэффициенты. Определяется осадка одиночной сваи под нагрузкой. Проверка условия ≤ ????
????
????????????
4 основных случая:
Деформационная
схема
H
ст

сжи маем ая толща под нижним концом свай Р
Расчет осадки кустового свайного фундамента методом условного фундамента ????
????????,????
∙ ℎ
????
σ Ноне более Размеры условного фундамента ???????? = ????
0
+ 2ℎ ∙ ????????
????
????????,????????
4
????
????
= ????
0
+ 2ℎ ∙ Вес условного массива ????
????
????
????
෍ ????
????????,????
∙ Среднее давление под подошвой условного фундамента
????
????
=
????
02
+ ????
????2
+ ????
????2
+ ????
????2
????
????
????
????
≤ ????
????
02
– расчетная нагрузка на обрез фундамента для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса ростверка для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса грунта на уступах ростверка для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса свай для 2Г.П.С.
Далее – метод послойного суммирования 0,5(0,2)????
????????
≤ Расчет осадки кустового свайного фундамента (п. 7.4.4 СП24)

???? = если если 1
????
????
= ???? ????
????
+ ෍
????≠????
????
????????
????
????
????
1
????
???? ????
????
– осадка одиночной сваи коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от расстояния между й и й сваями нагрузка на ю сваю
Расчет осадки свайного поля (п СП24)
???? = ????
????????
+ ∆????
????
+ ∆????
????
????
????????
– осадка условного фундамента (метод послойного суммирования дополнительная осадка за счет продавливания свай на уровне подошвы условного фундамента дополнительная осадка за счет сжатия ствола свай 1 −
????
1
????
2
+
????
1
????
2
∆????
????1
=
???? 1 − ν
2 2
????
4????
2
(???? − 1,5????)
∆????
????0

1 − ν
2 2
1 − ???? ????
????????
2
∆????
????
=
????(???? − ????)
????????
????
1
, ν
1
- осредненные значения модуля общей деформации и коэффициента Пуассона в пределах длины сваи, ν
2
- осредненные значения модуля общей деформации и коэффициента Пуассона в пределах активной зоны сжатия массива под подошвой условного фундамента - среднее давление по подошве условного фундамента, кПа;
???? - осевое расстояние между сваями фундамента - диаметр сваи = для свай квадратного сечения и ???? ≈ для свай круглого сечения = для свай квадратного сечения, где ???? - сторона сечения сваи и ???? = для свай круглого сечения. Определение Границы условного фундамента определяют в соответствии с рисунком При этом расчет осадки проводится как для фундаментов мелкого заложения по методу послойного суммирования. Среднее давление под подошвой условного фундамента определяется по формуле
????
????
=
????
02
+ ????
????2
+ ????
????2
+ ????
????2
????
????
????
02
– расчетная нагрузка на обрез фундамента для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса ростверка для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса грунта на уступах ростверка для 2Г.П.С.;
????
????2
– расчетная нагрузка веса свай для
2Г.П.С.
2. Определение
∆????
????
зависит от шага свай в свайном поле. Для этого необходимо рассмотреть внутреннюю цилиндрическую ячейку, равноудаленную от соседних свай. Определение
∆????
????
:
4. Проверка условия ≤ ????
????
????????????