книги из ГПНТБ / Свайные работы [учебное пособие]

20

§

§

I I i

Рис. 1.9. Набор типоразмеров призматических и пирамидальных свай без поперечной арматуры ствола:

а — сечение 300X300 мм (ПРС); б — нижний конец 200X200 мм, верхний конец переменный, сбег грани 0,016 (ОСПН); в — нижний конец 300X300 мм, верхний ко­ нец переменный, сбег грани 0,008 (Ш СПН); г — нижние концы 200X200, 200X200 и 240X240 мм, верхние концы переменные, сбег грани 0,02 (КСП)

«Мосинжпроект» разработана специальная номенклатура свай пря­ моугольного сечения (табл. 1.7).

В последнее десятилетие были разработаны конструкции забив­ ных железобетонных предварительно напряженных свай сплошного сечения без поперечной арматуры в стволе сваи (серия 1-001-2) (рис. 1.9). В таких сваях предварительно напряженная арматура расположена в центре сечения сваи, что позволило отказаться от армирования острия сваи дополнительными стержнями и значитель­ но улучшило анкеровку напрягаемой арматуры. При этом отпадает необходимость применения продольных стержней в количестве, кратном четырем.

Армирование ствола свай без поперечной арматуры производят высокопрочной проволокой из 2—3 проволок класса Вр-II диамет­ ром 5 мм, стержневой арматурой из стали класса A-IV или терми­ чески упроченной стали класса Ат-V или прядевой арматурой из семипроволочных прядей класса Н-7.

Головы свай армируют сварными сетками, согнутыми посредине их длины под углом, близким к 180° и попарно вставленными одна в другую, что обеспечивает фиксацию их положения в опалубочной форме. Сварные сетки в голове, а также спираль в острие сваи вы­ полняют из холоднотянутой стальной проволоки класса В-1.

Для изготовления свай без поперечного армирования ствола применяют бетон марки 300, причем прочность его при отпуске на­ тяжения арматуры должна быть не менее 200 кГ/см2, т. е. не менее 70% проектной прочности.

При расчете свай без поперечной арматуры величину контроли­ рующего напряжения арматуры принимают равной /?“ для свай со

стержневой арматурой класса A-IV, 0,8 R{[ — для свай со стержне-

21

вой арматурой класса Ат-V и 0,75 R* — для свай с проволочной и

рования в плотные пески и глинистые грунты твердой и полутвер­

22

Т а б л и ц а 1.8

Номенклатура и основные показатели железобетонных свай квадратного сечения с круглыми полостями (разработаны институтом «Фундамента роект»)

23

24

4. Размещение свай в фундаменте

Ростверк, связывающий головы свай, повторяет в упрощённой форме план опорных частей сооружения или здания, для которого проектируют свайный фундамент. В зависимости от размеров и

нам треугольника (рис. 1.12).

В тех случаях, когда свайный фундамент воспринимает только вертикальные нагрузки, сваи'располагают равномерно по всей пло­ щади ростверка. Расстояния между осями свай должны быть не менее 3d. При небольшом числе свай обычно принимают рядовое расположение, а в тех случаях, когда по площади подошвы роствер­ ка должно быть размещено большое число свай, — шахматное. Рас­

25

стояние от осей крайних свай до кромки ростверка принимают рав­ ным 1d.

При наличии горизонтальных или внецентренных нагрузок стре­ мятся к тому, чтобы давление на каждую сваю было одинаковым. С этой целью рекомендуется пользоваться условной эпюрой давле­ ния на сваи, которую строят, определив давление в уровне подошвы ростверка по выражению

На каждую сваю должна приходиться одинаковая часть площа­ ди эпюры давлений, следовательно, ее надо разделить на равнове­ ликие части. Такое разделение эпюры давлений на равновеликие части достигается графическим построением, как показано на рис. 1.13.

На построенной эпюре ACDB проводят линию aD, параллель­ ную АВ. Отрезок Аа делят на равные части по числу рядов свай и проводят полуокружность диаметром АС. Из точек в, с, d опускают перпендикуляры к прямой АС. Из точки С радиусами Са', Св', Сс', Cd' засекают на прямой АС точки П\, п2, п3, П\ и проводят прямые П\, В, п2т2, п3т3, П4ГП4, параллельные между собой.

Перпендикуляры к прямой АВ, восстановленные из точек т2, т 3, пь,, делят эпюру давлений на равновеликие части. Линии, проходя­ щие через центры полученных частей эпюры, принимают за линии расположения осей свай. При этом следует проверять, чтобы рас­ стояния между осями свай были не меньше 3d рис. 1.14).

26

5.Конструкция свайных ростверков

ибезростверковые фундаменты

Сооружение свайного фундамента завершается устройством ростверка — конструкции, связывающей между собой головы свай.

По существующим правилам, головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у железобетонных свай обна­ жают выпуски арматуры не менее чем на 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и на 40 см при работе свай на горизон­ тальную нагрузку. Головы свай заделывают в бетон ростверка соот­ ветственно не менее чем на 5 и 10 см.

Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сва­ ям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоен­ ную толщину ствола сваи.

Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края его до грани сваи должен быть не менее 5 см. Следует учитывать, что при погружении свай допускаются отклонения от проекта; так, для однорядных свайных фундаментов отклонения свай в плане от за­ данной оси могут оставлять 0,2 диаметра сваи, для кустов и лент с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра сваи и для свайных полей — 0,4 диаметра сваи.

Поскольку возможны такие отклонения свай от проектной оси, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фунда­ ментах мостовых опор свес ростверка должен составлять не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра сваи, так как в противном случае ухудшаются условия передачи нагруз­ ки от сооружения на сваи.

Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре рост­ верка или же заделывать в бетон сжатой зоны ростверка.

Изложенные правила относятся к устройству монолитного же­ лезобетонного ростверка. Однако в ряде случаев устройство моно­ литных ростверков нежелательно. С учетом этого разработаны кон­ струкции сборных ростверков. В случае применения их требуется с большей тщательностью вести забивку свай с меньшими допуска­ ми отклонения свай от проектной оси. Головы свай монолитно скрепляют со сборными ростверками сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.

Вследствие ряда недостатков в устройстве сборных ростверков были р-азработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а непосредственный контакт рост­ верка со сваей осуществляется монолитной частью.

Наконец, экспериментально было проверено, что в жилых зда­ ниях горизонтальные нагрузки на головы свай настолько малы, что можно обойтись без замоноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезывают под один уровень, на них поме­ щают слой цементного раствора, по которому укладывают балки или плиты ростверка.

27

В каркасных конструкциях нередки случаи, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, особенно если учесть, что несущая способность свай-оболочек может превосходить 1000 т. В таких случаях необходимость в ростверке отпадает, и пе­ реходят к конструкции свай-колонн. Сопрягают колонны с полно­ телыми сваями при помощи специальных сборных муфт, с пустоте­ лой сваей — при помощи специального стакана в полости сваи.

Таким образом, в зависимости от условий применяют конструк­ ции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, устройст­ во фундаментов с обвязочными балками, заменяющими ростверки, и устройство свай-колонн.

Рис. 1.15. Конструкции свайных фундаментов под отдельные колонны зданий и сооружений

Решение вопроса о выборе типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы самого сооружения, наличия и величины горизонтальных на­ грузок, передаваемых на головы свай, соотношения между верти­ кальными и горизонтальными нагрузками.

В данной книге устройство ростверков рассмотрено только как завершающая стадия свайных работ. Поэтому ниже описаны неко­ торые основные типы ростверков и безростверковых фундаментов. Вопросы конструирования и расчета ростверков, как не относящиеся к свайным работам, в книге не рассматриваются.

Конструкции монолитных ростверков под отдельные ' колонны зданий и сооружений показаны на рис. 1.15. Особенностью таких ростверков является устройство стакана для одно- и двухветвевых сборных колонн.

На рис. 1.16 показан разрез жилого здания на свайных фунда­ ментах. Под наружные несущие стены сваи забиты в один ряд и связаны монолитным ростверком. Внутренние колонны опираются на кусты из девяти свай, связанных ростверком. По монолитным ростверкам уложены поперечные и продольные балки. Такая конст-

28