26

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................... 4

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ .......................................................................... 5

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ....................... 6

3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ............. 6

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ РОСТВЕРКА ............. 6

5. ВЫБОР ТИПА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА .......................................... 7

6. ВЫБОР ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ СВАИ И ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЕЕ РАБОТЫ В ГРУНТОВОМ МАССИВЕ .............................. 8

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАИ .......................... 8

7.1. Сваи стойки ...................................................................................... 8

Пример 7.1. ............................................................................................... 9

Пример 7.2. .............................................................................................. 9

7.2. Висячие забивные сваи ............................................................... 10

Пример 7.3. ............................................................................................. 10

7.3. Висячие набивные сваи ................................................................... 12

Пример 7.4. .......................................................................................... 13

Пример 7.5. ......................................................................................... 14

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА СВАЙ И РАЗМЕЩЕНИЕ ИХ В ПЛАНЕ

РОСТВЕРКА ........................................................................................... 16

Пример 8.1. .......................................................................................... 18

Пример 8.2. ........................................................................................... 19

Пример 8.3. ........................................................................................... 19

9. РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ .................................................................................. 21

9.1. Проверка давления в основании грунтосвайного массива ........ 22

9.2. Расчет осадок свайных фундаментов ........................................... 23

Пример 9.1. ............................................................................................ 23

Пример 9.2. ............................................................................................ 23

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . ................................................................................... 25

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ................................................................................... 26 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ......................................................... 25

ВВЕДЕНИЕ

Курсовое и дипломное проектирование, являясь одним из ответственных зве­ньев учебного процесса, способствует углублению, обобщению и закреплению теоретических и практических знаний, полученных студентом за время обучения, и умелому применению этих знаний в решении инженерных задач.

Задачи, связанные с выбором типов основания и фундаментов, конструкции, размеров и материала последних, имеют много качест­венно различных решений. Поэтому в курсовом проекте необходимо предусмотреть несколько вариантов проектного решения основания и фундаментов с тем, чтобы на основе технико-экономического сравнения возможных вариантов принять оптимальное решение, обес­печивающее наиболее полное использование прочностных и деформа­ционных свойств грунтов и физико-механических свойств материа­лов фундаментов. При разработке вариантов следует использовать методику расчета по предельным состояниям, учитывать совместную работу основания и сооружения, а также требования экономики и технического прогресса в строительстве.

В ряде случаев в верхней части основания возводимого здания и сооружения может находиться относительно слабый слой грунта, поэтому возникает необходимость в передаче давления от соору­жения на более плотные грунты, залегающие на некоторой глубине. В этих случаях часто устраивают фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения и, кроме того, иногда являются более экономичными, так как при их возведении объем трудоемких земляных работ уменьшается.

Свайной конструкцией (фундаментом) называется группа свай, объединенная поверху специальными плитами или балками, назы­ваемыми ростверками.

В практике современного строительства в зависимости от конст­руктивных особенностей здания, интенсивности и характера внешней нагрузки используют следующие виды свайных фундаментов:

- одиночные сваи, применяемые для легких сооружений, когда нагрузку от колонны здания воспринимает одна свая;

- ленточные фундаменты, используемые под стены зданий и других протяженных конструкций, при этом размещение свай может быть однорядным и многорядным;

- свайные кусты, возводимые под отдельные конструкции (обычно колонны каркасных зданий),

- сплошное свайное поле под тяжелые сооружения.

По способу передачи давления от сооружения на основание различают сваи-стойки (передают нагрузку на несжимаемые горные породы) и сваи трения (висячие сваи).

1.Общие положения

В указаниях приводятся последовательность и примеры расчета свайных фундаментов, которые рекомендуются для выполнения студентами курсового и дипломного проектов.

Расчет и проектирование свайных фундаментов и их оснований производят в соответствии с действующими нормативами проектирования СНиП 2.02.03–85 «Свайные фундаменты» и [1,2,3]

Нормы рекомендуют производить расчет свайных фундаментов их оснований по предельным состояниям двух групп.

По первой группе:

- по прочности конструкций свай и ростверков;

- по несущей способности оснований свай и свайных фундаментов; 

- по устойчивости основания в целом (если на него передаются горизонтальные нагрузки или сооружение расположено на откосе).

По второй группе:

- по деформациям оснований свайных фундаментов (проверка по давлению и расчет осадок);

- по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.

В настоящих указаниях рассмотрены расчеты по предельным состояниям оснований свайных фундаментов, относящихся к курсам «Механика грунтов» и «Основания и фундаменты». Вопросы расчета самих конструкций свай и ростверков не рассматриваются.

Расчет свайного фундамента рекомендуется начинать с составления расчетной схемы с изображением геологического разреза с отметками слоев, с указанием консистенции глинистых грунтов, плотности песков, уровня подземных вод, угла внутреннего трения и модуля деформации грунтов. На грунтовой колонке (геологический разрез) размещают сваю и указывают отметки острия сваи и подошвы ростверка (Рис.1).

Сваи по несущей способности грунтов основания проверяют из условия по п.3.10 [4].

N_0I ≤ F_d / γ_k  ,  (1)

где N_0I – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю от наиболее невыгодного сочетания расчетных нагрузок, действующих на фундамент;

– расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

γ_k – коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с указаниями п.3.1[4] (γ_k =1,4 при определении F_d расчетом).

Основной расчет свай и свайных фундаментов по деформациям производится исходя из условия:

S ≤ S_u , (2)

где S – расчетная величина деформации;

S_u – предельное значение деформации основания сваи, свайного фундамента, принимаемое по таблице приложения 4[5].

Также должны выполняться условия: Р_ср.. ≤ R и P_max ≤ 1,2∙R,

где Р_ср – среднее давление на грунт под подошвой условного фундамента;

P_max – максимальное давление на грунт под подошвой условного фундамента;

R – расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента [5].

2. Исходные данные для проектирования:

- геологический разрез по оси фундамента с указанием мощностей слоев грунта и абсолютных отметок уровней: естественного рельефа, планировки и грунтовых и подземных вод;

- расчетные значения характеристик грунта. (Приложение 1);

- невыгодные сочетания нагрузок, передаваемых на верхний обрез фундамента.