Файл: Книга предназначается для студентов специальности Промышленное и гражданское строительстве.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 285
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Сваи без поперечного армирования (серии 1.031—6, вып. 1) изготовляют сечением 200X200, 250x250 и 300x300 мм и длиной от 3,0 до 12,0 м.
Расчет свай без поперечной арматуры ведут.на величину контролирующего напряжения арматуры, которое принимают равным «Ra —для свай со стержневой арматурой класса A-IV; 0,8 Ra — для свай со стержневой арматурой класса Ат-V И 0,75 i?a — для свай с проволочной и прядевой арматурой. Потери предварительного напряжения арматуры при пропаривании принимают равными 800 кгс/см2.
Подбор сечений и определение количества свай без поперечного армирования ведут по тем же формулам и расчетным положениям, что и расчет обычных Железобетонных свай с поперечным армированием.
Сваи без поперечного армирования можно применять только как висячие, погружаемые в пески, рыхлые и средней плотности, в супеси пластичной и текучей консистенции, в суглинки и глины тугопластичной, мягкопластичной, текучепластичной и текучей консистенции. Не допускается применять сваи без поперечного армирования, а также использовать их в качестве свай-стоек при наличии плотных песков и глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции. Погружают такие сваи забивкой молотами или вдавливанием; погружать их с помощью вибраторов не допускается. При забивке молотами оголовникп их должны иметь деревянную или какую-либо иную упругую прокладку.
Железо б етонные полые (пустотелые) сваи изго-товляют квадратного или круглого сечения. Сваи квадратного сечения делают размерами 250x250, 300X300 и 400X400 мм при
толщине стенок не менее 70 мм. Полые сваи круглого сечения (цилиндрические) делают с наружным диаметром 400, 500, 600 и 800 мм при толщине стенки не менее 80 мм (1.7), а сваи-оболочки— диаметром 1000, 1200 и 1600 мм.
Полые сваи квадратного сечения применяют для устройства свайных фундаментов любых зданий и сооружений, кроме гидротехнических. Внутреннюю полость свай не заполняют, если сваи погружены на всю длину в грунт, а уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания или когда сваи расположены в незамерзающем грунте.
Полые круглые сваи и сваи-оболочки рекомендуется применять для устройства свайных фундаментов в сейсмических районах, а также при передаче на них горизонтальной нагрузки больше Зт и при строительстве на слабых грунтах
Нижние концы полых свай могут быть тупыми или с наконечниками, в которых иногда устраивают отверстия для погружения свай с подмывом. Наличие в полых сваях как открытых, так и закрытых нижних концов позволяет широко варьировать способы их погружения. В гидротехническом строительстве и мостостроении широко применяют железобетонные сваи-оболочки диаметром до 5—6 м.
Такие оболочки после погружения в грунт вибратором заполняют бетоном (часто с установкой арматурного каркаса), в результате чего несущая способность свай увеличивается.
Сборные железобетонные сваи трубчатой конструкции собирают из элементов, изготовленных на полигоне или в заводских условиях. Эти сваи, по существу, вытеснили стальные оболочки. Фун-
даменты из сборных железобетонных свай, как правило, экономичнее цельных. Особенно широко применяют трубчатые сваи в морском портовом строительстве.
На свайные фундаменты гидротехнических сооружений обычно не передаются сосредоточенные нагрузки, и поскольку сваи применяют в массовом количестве, они должны быть просты по своей конструкции и дешевы. Этим требованиям удовлетворяют железобетонные трубчатые сваи диаметром 0,6—2,0 м с грунтовым ядром. Погружают такие сваи вибропогружателями с открытым нижним концом, т. е. без удаления грунта, проникающего в полость. Под подошвой сваи создается уплотненный массив грунта, который наравне со стенками воспринимает часть нагрузки от сооружения.
Несущая способность по грунту железобетонных свай с ядром. достигает 1000 т и более.
В зависимости от длины полая железобетонная свая может состоять из секций по 4—8 м каждая. Характер уплотнения грунтового ядра в большой степени зависит от формы ножа сваи. Как показали исследования, наибольшее уплотнение обеспечивает нож, скошенный внутрь.
§ 4. Размещение свай в фундаменте
Ростверки — плиты, объединяющие головы свай и обеспечивающие их совместную работу, изготовляют чаще всего из бетона или железобетона. Деревянные ростверки устраивают редко. По форме в плане ростверк в основном повторяет план опорных частей сооружения или здания, для которого проектируют свайный фундамент. В зависимости от размеров и формы свайного фундамента в плане сваи могут образовывать свайный куст, полосу или свайное поле.
Свайный куст объединяет сравнительно небольшое количество свай, при этом соотношение сторон ростверка в плане составляет не более 1 :5. Свайные кусты устраивают как фундаменты под колонны, стойки и отдельные высокие сооружения (например, дымососные трубы).
Свайные полосы образуют для фундаментов большой протяженности в одном направлении под стены гражданских и промышленных зданий (ленточные фундаменты), под фундаменты набережных и т. д.
Свайное поле от свайного куста отличается только размерами и количеством свай. Свайное поле делают, например, под фундаменты мостовых опор,, гидротехнических сооружений и некоторых зданий и сооружений на сплошном ростверке по всей их площади.
Сваи размещают рядами или в шахматном порядке (1.8). При небольшом числе свай их обычно размещают в два ряда, для обширной подошвы ростверка — в шахматном порядке. Расстояние от крайних осей свай до кромки ростверка принимают равным диаметру сваи.
§ 5. Конструкции свайных ростверков и безростверковые фундаменты
Бетонные и железобетонные ростверки устраивают монолитными и сборно-монолитными. Для устройства монолитных ростверков промышленных и гражданских зданий и сооружений применяют бетон МЛ50; для опор мостов, гидротехнических сооружений и опор больших переходов линий электропередачи — бетон М200. При устройстве сборных ростверков применяют соответственно бетон марок 200 и 300. Минимальная толщина ростверков в фундаментах промышленных и гражданских зданий и сооружений составляет 0,6— 0,7 м, в фундаментах мостовых опор — 1,5—2,0 м. Сборные железобетонные ростверки имеют меньшую толщину, определяемую по расчету.
Головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у свай обнажают арматуру не менее чем на 25 см при работе их на вертикальную нагрузку и на 40 см — при горизонтальной нагрузке. Головы свай заделывают в бетон ростверка соответственно не менее чем на 5 и 10 см.
Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сваям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов-головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоенную толщину ствола сваи.
Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края ростверка до ближайшей наружной грани сваи должен быть не менее 5 см. Отклонения сваи в плане от проектного положения в однорядных свайных фундаментах допускается не более 0,2 диаметра сваи, в кустах и лентах с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра и в свайных полях — 0,4 диаметра сваи.
Поскольку такие отклонения свай от проектной оси возможны, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фундаментах мостовых опор свес ростверка должен быть не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра свал, так как в этом случае ухудшаются условия передачи нагрузки от сооружения на сваи.
Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре ростверка или заделывать в сжатую зону бетона.
Вместо монолитных ростверков нередко экономически выгодно устраивать сборные ростверки. При устройстве их требуется особенно тщательно забивать сваи, так как допуски отклонения свай от проектной оси здесь меньшие. Головы свай в сборных ростверках скрепляют монолитно сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.
Вследствие ряда недостатков, имеющихся в конструкциях сборных ростверков, были разработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а головы свай заделывают в ростверк при помощи монолитной заливки бетоном.
Экспериментально проверено, что при малых горизонтальных нагрузках на головы свай в жилых домах можно обойтись без за-моноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезают под один уровень, потом на них укладывают слой цементного раствора, а по нему балки или плиты ростверка.
1.10. Конструкции свайных фундаментов под отдельные колонны зданий и сооружений;
При возведении каркасных сооружений в тех случаях, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, ростверк не устраивают, а всю нагрузку передают непосредственно на сваю. Сваи здесь применяют полнотелые и пустотелые. Сопрягают колонны с полнотелыми сваями с помощью специальных сборных муфт, а с пустотелыми — с помощью специальных стаканов, размещаемых в полости свай.
Конструкции монолитных ростверков под отдельные колонны зданий и сооружений показаны на 1.10. Особенностью таких ростверков является применение стакана для одно- и двухветвевых сборных колонн.
Таким образом, в зависимости от типа зданий и сооружений и характера нагрузки, передаваемой на основание, применяют конструкции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, а также и безростверковое опирание.
Выбор типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы сооружения, наличия и величины горизонтальных нагрузок, передаваемых на го-ЛОВЫ спай, а также соотношения между вертикальными и горизонтальными нагрузками.
Несущая способность свай и свайных фундаментов
400>
§ 1. Несущая способность одиночных свай
Несущую способность одиночных свай всех видов определяют как наименьшее из значений несущей способности, полученных по следующим двум условиям: по условию сопротивления грунта основания свай, по условию сопротивления материала свай.
2.1. Напряженное состояние грунта под сваями в зависимости от расстояния между, ними
Несущая способность одиночной сваи по грунту зависит от механических свойств грунта и от метода устройства или погружения сваи.
В практике фундаментостроения используют три метода определения несущей способности одиночных свай: теоретический метод (по формулам и таблицам СНиП 11-17—77); динамический метод, основанный на использовании результатов пробной забивки свай; метод пробных статических нагрузок, при котором используют данные, полученные при нагружении свай статическими нагрузками или зондированием грунта.
Несущая способность свайного фундамента из свай-стоек равна сумме несущих способностей отдельных свай. Однако при этом мощность практически несжимаемого слоя грунта, на который опирают сваи-стойки, должна быть достаточной. В противном случае свайный фундамент может продавиться в подстилающий слабый грунт.
В тех случаях, когда отдельные сваи, составляющие фундамент, расположены достаточно далеко одна от другой, эпюры давлений в грунте не пересекаются (2.1, а), и несущая способность каждой сваи используется полностью. При частом расположении свай эпюры давлений на грунт будут пересекаться (2.1, б, в). Такое пересечение эпюр до известной степени условно, потому что при частой расстановке свай силы трения вокруг каждой сваи проявляются не полностью.
Таким образом, при частом расположении свай их общая несущая способность уменьшается. Однако при расчете свайных фундаментов из висячих свай кустовой эффект не учитывают, а ведут расчет свайного фундамента в целом по второму предельному состоянию (по деформациям) грунта основания.
При производственной и экспериментальной забивке свай следует соблюдать ряд условий. Так, масса ударной части молота одиночного действия при забивке сваи в грунты средней плотности должна быть не менее массы сваи (или сваи-оболочки) при длине сваи более 12 м и не менее 1,25 массы сваи при ее длине менее . 12 м. Если сваю забивают в плотные грунты, масса ударной части молота при любых условиях должна быть не менее 1,5 массы сваи. При этом массу наголовника включают в массу сваи.