2. Заделка свай в ростверк.

Свая в ростверк может быть закреплена 2 способами: жёсткая заделка (Свая полным своим сечением заходит в ростверк на величину не больше 1d сваи), свободная заделка.

Жёсткая заделка применяется том случае, если свая прорезает слабый грунт или если в здании действуют горизонтальные воздействия и моменты.

Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5-10 см.

Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:

а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т.п.);

б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;

в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании (определенные расчетом в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 1) оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;

г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-85. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.

Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.

Минимальное расстояние м.д. сваями обычно принимают равным 3d.

33. Расчет осадки основания свайных фундаментов.

Послед-ть расчета осадки свайных фун-ов методом посл сумм.

Осадку основания оп-ют методом посл суммирс испол-ем расчет схемы в виде линейно дефор-го полупр-ва по II группам предельных состояний. Расч. начинают с опр-я полож нижней границы сжим. толщи. Она нах-ся на глубине где вып-ся условие σ_zp = 0,2 σ_zg . при наличии грунта с модулем деформ менее 5000кПа граница перемещается несколько ниже σ_zp = 0,1 σ_zg . Расс от подош фун до нижней гр – мощность сж толщи Нс. В пределах Нс для каждого элем слоя выч-ют средние знач доп-ых напр-й , Осадку осн-я находят как сумму осадок эле-х слоев n - число слоев

размеры усл фун-а Δ = h_ptg(φ_IImt/4), b_усл = b+2 Δ , l_усл = l+2 Δ, φ_IImt - угол вн-го тр под нижним концом сваию. Ср давление под подошвой ф-а

P = Расч соп-е P ≤ R_z должно выпол- я h_i = (0,2…0,4)b Нап-я от собс-о веса грунта _, σ_zg0 – нап-е на отм под-вы ф-а Расчет σ_zg0 ведем от отметки природного рельефа α – коэфф, учит-й распр-е напр-й по глубине, р₀ – доп давление под подошвой ф-а

Сложность определения осадок свайного фундамента связана с тем, что они предают нагрузку на грунт основания одновременно через боковую поверхность и нижние концы свай. При этом соотношение предаваемых нагрузок зависит от многих факторов:

- числа свай в фундаменте

- их длины

- расстояния между сваями

- свойств грунта и степени его уплотнения при погружении свай.

Поэтому при расчете принимают упрощающие допущения, снижающие их точность. С другой стороны, чем точнее расчетная схема, тем сложнее методика расчета.

В настоящее время в большинстве случаев свайный фундамент при расчете его осадок рассматривается как условный массивный фундамент на естественном основании, т.е. все, что находится в пределах АБВГ (рис) рассматривается как единый массив.

Рис. 11.17. Схемы условных фундаментов для расчета по второй группе предельных состояний

· При наличии в фундаменте наклонных свай, плоскости АБ и ВГ проходят через их концы (рис. б). Размеры подошвы условного фундамента в этом случае определяются расстояниями между нижними концами наклонных свай.

Если в пределах глубины погружения свай залегают слои торфа или ила толщиной более 30 см, то, поскольку трение в них принимается равным нулю, осадку свайного фундамента из висячих свай определяют с учетом уменьшенных габаритов условного фундамента (рис. в). Уширение учитывается только у слоев, залегающих ниже слоя торфа или ила.

Во всех рассмотренных случаях при определении осадок расчетная нагрузка, передаваемая условным фундаментом на грунт основания, принимается равномерно распределенной.

Расчет осадки свайного фундамента, как условного массивного, выполняется теми же методами, что и расчет фундамента мелкого заложения. При этом также требуется выполнение условия. Чтобы среднее давление (Р) по подошве условного фундамента не превышало расчетное сопротивление грунта основания на данной глубине, т.е. определяется, как и при расчете ФМЗ, но заменой фактической ширины и глубины заложения фундамента на условные.

Осадка свайного фундамента определяется, как правило, методом эксменторного суммирования.

Расчёт оснований по второй группе предельных состоянии (по деформациям).

Поскольку неравномерные осадки сооружения могут вызвать появление в нем недопустимых деформаций или нару­шить нормальные условия эксплуатации, приходится ограничи­вать величины неравномерности осадок. Это ограничение сво­дится к проверке условия (ΔS/L)≤(ΔS/L)_u, или i<i_u, (1)

где ΔS — разность между осадками соседних фундаментов, определяемая расчетом, в т.ч. с учетом фактора времени; L — расстояние между осями рассматриваемых соседних фундаментов; (ΔS/L)_u — предельно допустимое значение относительной неравномерности осадки; i — крен сооружения по расчету; i_и — предельно допустимый крен сооружения.

Значения ΔS /L должны определяться с учетом совместной работы сооружения с фундаментами и основанием.

Расчет основания по условию (1) является главным. Од­нако чтобы убедиться в соблюдении этого условия, необходимо определить осадку каждого фундамента сооружения с учетом влияния загружения соседних фундаментов и площадей, а так­же с учетом возможных причин развития неравномерных оса­док фундаментов. Такой способ определения осадок трудоемок.

Наблюдениями установлено, что неравномерности осадки являют­ся функцией средней осадки сооружения или абсолютной наи­большей осадки отдельных фундаментов. В связи с этим при горизонтальном залегании слоев достаточно убедиться в удов­летворении одного из следующих условий:

S ≤ Su, Smax ≤ Smax u.,

где s — средняя осадка сооружения по расчету; s_u — предельное допустимое значение средней осадки сооружения; s_max — абсолютная наибольшая осадка фундамента по расчету; s_max и — предельно допустимое значение абсолютной осадки фундамента.

С реднюю осадку сооружения определяют по формуле (2):

с где а₁, a₂ ..., a_n — число однотипных фундаментов одинаковой осадкой даже при учете влияния загружения соседних фундаментов; s₁, s₂, • • •, s_n — осадки отдельных или ленточных фундаментов; А₁, А₂, ..., А_п — площади подошвы этих фундаментов.

При расчете основания по условию (2) во многих случаях нет необходимости определять осадки большого числа фунда­ментов. Обычно достаточно найти осадку одного-двух наиболее загруженных фундаментов, на которые, кроме того, оказывает влияние загружение соседних фундаментов. Если полученные при расчете осадки будут меньше s_u, то можно утверждать, что остальные фундаменты, менее загруженные, также будут иметь осадку, меньшую s_u> т. е. условие (2) будет удовлетворено. Аналогично поступают при расчете s_max, определяя осадку наиболее тяжело загруженного фундамента с учетом влияния загружения соседних фундаментов.

Какие нагрузки учитываются при расчёте основания по деформациям.

При расчёте оснований по деформациям учитываются:

1. постоянные нагрузки действующие на фундамент;

2. временные нагрузки (снеговая, крановая)

3. нагрузки от веса материала фундамента;

4. нагрузки от веса грунта на уступах фундамента.

Расчёт производится по второй группе предельных состояний, т.е. нагрузки вводятся без коэффициента условий работы по нагрузке