Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Пилягин А.В. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.35 Mб
Скачать

где: hp—.глубина

заложения

ростверка, м.;

•,'о — средний

объем веса

материала фундамента и

грунта на его уступах, т/м3 ;

d — диаметр

сват, .м.

 

Указанный подход приводит к завышению числа свай в

кусте. Кроме того, при получении

дробного

значения

числа свай

их количество

увеличивают до

ближайшего

целого. Все это приводит

к существенной

 

недогрузке

свай. Значительно точнее количество свай в

фундаменте

с учетом веса ростверка и грунта

на его уступах можно

определить,

зная зависимость площади

ростверка от

числа свай

в фундаменте.

Приведенный

нами анализ

показал, что при шаге забивки свай 3d площадь рост­

верка

связана

с

числом

свай

л пне иной

зависимостью

 

F p =

[0,043 ( d - 3 0 ) + 0 , 7 2 1 т

—1,5

 

 

(26)

Подставляя

выражение

(26)

в

(25)

и

решая

относи­

тельно «т», получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т =

=

N P - 1 , 5 1 V 7 o c p . n

 

 

 

 

( 2 7 )

 

 

 

 

 

Р — hp-Tocp-n-k

 

 

 

 

 

 

где К=0,043

(d—30)+0,72; для сван

d = 30

см К = 0,72;

d = 35 см, К=0,935;

d = 40 см, К=1,1б;

 

 

 

 

п—коэффициент перегрузки, равный 1,1.

 

 

 

 

Для ленточных свайных фундаментов при шаге за­

бивки свай «3d» и свесе ростверка за наружную

грань

сваи 5 см площадь ростверка

может

быть

найдена лз

выражений

однорядный

фундамент

F p = ( d + 10)3d;

двухрядный

фундамент

с

.рядовой

забивкой

свай

F p = (4d+.10)il,5d;

двухрядный

фундамент

с

забивкой

сваи в

шахматном

порядке

F p

=(4d + 10)2d;

трехряд­

ный фундамент

F p

=(7d+10)d.

 

 

 

 

фундамента

Количество

свай

на 1 п. м. ленточного

может

быть

найдено

по формуле

(25) при

подстановке-

вместо

(3d)2

соответствующего

значения

 

площади

ростверка. Предлагаемая методика определения числа свай в кусте будет способствовать уменьшению трудо­ емкости вычислений и повышению степени использова­ ния 'несущей способности свай.

90

3. Расчет свайных ростверков.

Раючет свайного ростверка начинается с выбора глубины заложения его подошвы. Глубина заложения назначается с учетом климатических особенностей ра­

йона

строительства,

 

возможности

пучения

грунтов

при

nip ом ерзании, геологических

и

гидрогеологических

условий

площадки,

конструктивны*

оообеиностей

воз­

водимы* и примыкающих к ним сооружений

(наличии

подвалов, подземных 'Коммуникаций,

фундаментов

под

оборудование

и т. д.),

'размеров

ростверка,

способов,

производства

работ

по

возведению

фундаментов.

 

iB пучннистых прунтах подошва ростверка

заклады­

вается ниже расчетной глубины промерзания.

Как

из­

вестно, морозное пучение грунта происходит

в основ­

ном

за

счет

перемещения влаги

к

границе

промерза­

ния из нижележащих слоев. Такое перемещение влаги

возможно в глинистых

прунтах и

в мелких и

пылева-

тых песках и происходит тем интенсивнее, чем

ближе

уровень грунтовых вод

к фронту

трюм ерзай и я.

Счита­

ют, что миграция влаги к фронту пром'ерзания не про­ исходит, если расстояние от уровня грунтовых вод до расчетной глубины промерзания грунтов превышает 2 м.

Следовательно, глубину заложения подошвы свай­ ного ростверка по условиям возможности пучения грун­ тов при промерзании необходимо назначать с учетом вида и состояния грунтов и положения уровня грунто­

вых вод в

период промерзания

(СНиП II—Б. 1—52,

табл. 6).

Если глубина заложения

подошвы ростверка

в пучннистых прунтах принята с учетом влияния тепло­ вого режима здания менее нормативной глубины про­ мерзания, то необходимо предохранить грунты основа­ ния от промерзания в период строительства.

Ростверки безподвалынЫзданий допускается за­

глублять на 0,1—0,15 м ниже планировочных

отметок

с укладкой под ростверки .наружных стан слоя

шлака

толщиной не менее 30 см или песка мощностью

50

ом.

При пучннистых грунтах ростверк укладывается

по

слою бетона, щебня пли песка толщиной 0,1 м, а тех­ ническое подполье в таком случае защищается от про­ мерзания. При залегании под ростверком глинистых грунтов пластичной и текучей консистенций необходи-

91

мо устраивать подготовку из щебня или бетона тол­ щиной 10 ом.

Размещение овай в плате ростверка желательно правильными родами. В ленточиьих фундаментах в за­

висимости от величины нагрузки

овай

размещаются в

1,23

ряда в рядовом или шахматном

порядке.

Оси

одиночных

свайных

рядов

необходимо совме­

щать

с

линиями

действия

нагрузок.

В однорядных

свайных фундаментах обязательным является разме­ щение свай в углах здания и пересечениях стен. Про­ ектирование овайных ростверков должно вестись с уче­

том возможных отклонении (0,2—0,4) d

овай при

за­

бивке. Расстояние от края сван до края

ростверка

при­

нимается .не менее 5 см.

 

 

Свайные ростверки проектируются из сборного пли монолитного железобетона. Монолитные ростверки це­

лесообразно применять

при

положительной

темпера­

туре наружного воздуха

и

малом количестве

однотип­

ных элементов. Они армируются пространственными кар­

касами. При большом

количестве однотипных элемен­

тов и при производстве

работ в зимних условиях рост­

верки делают сборными. Марка бетона для пх устрой­ ства должна быть не ниже 150. Марка бетона для за-

ыонолнчпвання

колонн

в

стаканах

ростверков

 

прини­

мается согласно ОНиП II—<Б. 1—62,

ноне ниже

150. Вы­

сота

ростверка

назначается

из условия

работы

 

плиты

па продавливан'ие

и должна

быть

для

жилых

и

граж­

данских зданий

не

менее

30

см, а

ширина — не

менее

40 см. Верхние концы железобетонных

сваи

и

армату­

ры заделываются в ростверке на величину:

 

 

 

 

1) при работе овай на

вертикальную

сжимаемую

нагрузку: сваи—не менее 5

см, арматура — 25

 

см;

2) при передаче на сваи

вертикальной

растягиваю­

щей

или горизонтальной

нагрузок:

ствол — 10

см, ар­

матура— 40 ом или, по

 

крайней

мере,

30

 

диаметров

стержней рабочей арматуры.

 

 

 

 

 

 

 

При одинаковой отметке верха овай допускается за­

делка

овай в ростверк

на величину одного

диаметра

евгп без оголения арматуры. Защитный слой бетона от низа подошвы плиты принимается равным 5 см. Рас­

чет свайных ростверков

производится на: 1) продавли­

вай:! ie по

наклонным

сечениям; 2) разрушение по на­

клонным

плоскостям;

3)

на изгиб.

92

•При расчете

ленточные

свайные

фундаментов

под

стены зданий и

сооружений

ростверк

рассматривается

как многопролетная

неразрезная балка, опорами кото­

рой служат овин. Ростверк рассчитывается

на насруз-

юп, возникающие в строительный и

эксплуатационный

периоды.

 

 

 

 

 

 

 

П(рн наличии двух рядов

свай, расположенных

по

прямоугольной

сетке,

за

расчетный

пролет

принима­

ется расстояние между осями свай, при забивке свай в

шахматном порядке —расстояние

между

осями

свай

по диагонали. При расчете на

нагрузки

в

период

строительства изгибающие моменты и перерезывающие

силы находят из выражений:

 

 

 

 

 

 

 

 

М о п =

 

; М п п

=

0,5Mo n ;

Q =

^

.

(28)

Здесь

М о п ,

М„рсоответственно

опорный и

пролетный

моменты;

 

Q — поп еречи а я

сила;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венный

вес

qi c —вес кладки

.высотой

0,51 н

собст­

ростверка;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 расстояние между

осями

свай;

 

 

 

 

 

L p — расчетный

пролет,

L p = 1,05(1—d) ;

 

 

 

 

d—ширина грани призматической сваи.

•При расстоянии от низа проема до верха

ростверка

менее

1/31

учитывается

вес кладки

до

верхней

грани

железобетонной перемычки над проемом. В случае,

ес­

ли

перемычки

каменные,

то

вес

кладки

определяется

для

высоты, превышающей отметку

верха

проема

на

1/3

его

ширины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные,

опорные

и

пролетные

моменты

от

на­

грузок,

возникающих

в

эксплуатационный

 

период,,

определяются в зависимости от местных условий по различны*! схемам (рис. 26). При сплошных стена к расчет ведется по схемам а, б, в, в зависимости от со­ отношения между «а» и «LP ». При наличии проемов, расположенные непосредственно над ростверком таким

образом, что расстояние от края проем

до грани сваи

меньше длины «а» основания эпюры,

то

эпюра

нагруз­

ки принимается в виде трапеции,

площадь

которой

93-

раина площади треугольника. Размер «а» для

всех

схем

нагрузок

определяется

поприближенной

 

формуле

 

 

 

 

 

а

=

3 ' 1 4 1 ^ Б 7

'

 

 

 

(29)

где: Е, Е к

— соответственно

модуль

упругости

железо­

 

 

 

 

бетона

ростверка

и кладки стены;

 

 

 

I—момент

инерции

поперечного

сечения

ростверка;

Ь к — толщина

кирпичной или крупноблочной

стены,

 

 

 

опирающейся

на

ростверк.

 

 

 

 

Ордината

эпюры

нагрузки

над

гранью

сваи

опреде­

ляется

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р о

= 0,3

q L p - j X " ^

,

 

 

(30)

где

q

равномерно

распределенная

 

расчетная

 

нагрузка

от здания на уровне подошвы ростверка.

 

 

 

 

Опорный

изгибающий

момент

и

поперечная

сила

для

схем а, 6,

г, д находятся по

формулам:

 

 

 

 

 

 

М о п = " ^ Г " ( 2 _

ц ) :

Q = ° ' 5 P ° - a '

 

 

( 3 1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qlA,

 

 

 

 

 

 

а для схемы «в»

 

 

М =

- J T J -

 

 

 

 

(32)

По найденным значениям М и Q

подбирают

сечения

ростверка

и

арматуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для упрощения вычислений расчетных изгибающих

моментов -в ленточном

 

ростверке

приводится

номограм­

ма

(рис. 27),

которая

позволяет

таисже выбрать

схему

действия нагрузок на ростверк. Формулы определения изгибающих моментов приведены в табл. 3.

Номограмма составлена для

кладки из

глиняного

кирпича

полусухого

прессования

-на

растворах марки

М > 1 0

и

силикатного М=10 .

Поэтому

полученное

отношение

Ер : Екл.

(вертикальная

шкала

в середине

верхней трети момапраммы) необходимо увеличить для

кладки из

силикатного

кирпича

на

растворе

марки

М = (25-f-200)

и из глиняного

кирпича

пластичного

прессования

на

растворе

марш

10 в

1,5

раза,

марки

(25^-200) — в 2

раза.

 

 

 

 

 

95

о.б го

пролет L p (м)

Рис. 27. Номограмма 'расчета ленточных ро.стверков. •

Таблица 3

Момент в неразрезном ростверке

Ms

Расчетная схема

аа < 05 L

б

а <

0,5 L; а

< S

в

0,5

L s < а <

L

га > L

д

а > S

 

 

 

Момент,

in М

м п р

=

м ,

 

 

М0

=

М, - AI,

 

Л1П Р

=

М Г К . , — М..-К,

м о п

-

м ,

- М 2

 

Л1„р

=

0,5

Л1,

_ L

М " Р

=

2 М '

 

поп а - S

Последовательность определения длимы полуосио- в'а.нпя эпюры нагрузок три помощи номограммы пока­ зана цифрой (1). Значения опорных и пролетных мо­ ментов для различных расчетных схем определяются в

зависимости

от величины моментов Mi и Мз по

форму­

лам, приведенным в таблице 3.

 

 

 

 

 

Величина

момента

М,(2)

находится

в

зависимости

от значения

«а»

и

расчетной иащрузкн

на

ростверк.

Определение

момента

М2 (3)

производится

в

 

зависи­

мости от размера «а»,

расчетной

нагрузки

на

ростверк

и расчетного

пролета.

 

 

 

 

 

 

 

При определении

момента

M i

для расчетной

схемы

«г» необходимо вместо «а» принять значение

a = L p , а

при вычислении

Mi и Мз для

схемы «д»

a = s.

Значения

коэффициентов

Ki и Кз приняты

равными

 

 

 

 

 

Kj

=

2 -

,

 

 

 

 

(33)

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

К2

= (1^ - 17) - ^ ,

 

 

 

(34)

Последовательность определения этих коэффициен­ тов помечена на номограмме цифрами (4) и i(5).

Выбор расчетной схемы определения изгибающих моментов в ростверке производится сопоставлением

4 А. В. Пнляпш

97

значения длины полуосноваиня «а» эпюры нагрузок с значениями L .и S то номограмме («правая часть .нижней тр ет!1 ном огр aiMiM ы).

Если свая находится посередине проема, опираю­ щегося непосредственно на ростверк, то его следует рассчитывать как однопролегную балку шириной 1,05 ширины проема на усилие, равное фактической нагрузке •на сваю. По найденному моменту подбирают дополни­ тельную арматуру. Ростверки крупнопанельных зданий рассчитываются по схемам, зависящим от конструкции несущих панелей. Расчет ростверков под колонны на. продавдпванне производится по формуле:

 

Н 0 >

^

,

 

 

(35)

 

 

^

0,75 Rp-bcp

 

 

 

V

где:

Р п р —(расчетная

продавливающая

сила, равная

сумме

реакций

свай,

расположенных

за

пределами

пл оокост11 nip одавлив aimi я;

 

 

 

 

RP —расчетное сопротивление бетона на растяже­

 

ние;

 

 

 

 

 

 

Ьс р среднее

арифметическое

между

верхним и

 

нижним

основаниями

пирамиды

продавлпва-

 

нпя в пределах расчетной высоты

ростверка.

Вычисление реакции

свай ведется

на

расчетные на­

грузки, действующие по обрезу фундамента. При этом

вес

ростверка и грунта

па уступах

не учитывается,

так

как эти нагрузки не

вызывают

изгиба ростверка.

Рабочая высота ростверка принимается от оси нижней

арматуры до: 1) дна стакана при

а с т : Ь с г <0,5, 2) вер­

ха ростверка при

aC I :hC T

>0,5; где

aVT и ht T —соответ­

ственно толщина

стенок

и глубина

стакана под колон­

ну.

Выражение (.35) получено на основе эксперимен­ тальных исследований плит на продавл-еше, соотноше­ ние высоты и пролета которых обеспечивало продавли­

вай ие по

пирамиде

с углом наклона

боковых

гранен,

равным 45°. Однако

при

большой

высоте

свайного

ростверка

и малом

шаге

забивки свай, как

правило,

происходит стесненное продавливанне с углом наклона

боковых npainefi пирамиды большим 45°.

Поэтому в

таком случае высоту ростверка необходимо

определять

из условия продавлнвания одной аваей [8].

В местах

98

изменения высоты ростверка проверяется прочность по напсл'ониым сеченням

 

 

 

 

 

 

Q - , R „ - b - h 0 ,

 

 

 

 

(36)

где: Q—поперечная

сила,

 

равная

сумме

реакций

свай,

расположенных

за

пределами наклонной

плоскости,

проходящей щерез ослабленное

сечение;

 

 

 

 

 

ho—высота

ростверка

в дампом

сечении;

 

 

 

 

b ширина подошвы

 

ростверка.

 

 

 

 

 

В сеченняк

ростверка

по грани

колонны в местах из­

менения

его высоты определяются

 

нети бающие

момен­

ты, а по

ним подбираются

 

площадь

сечения

арматуры.

 

 

 

 

 

F, =

,

 

 

 

 

(37)

 

 

 

 

 

 

0,9 h0 -Re*

 

 

 

 

 

 

где: М — изгибающий момент

в рассматриваемом

сече­

нии высотой ho;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra расчетное

сопротивление

арматуры

на

 

растя­

жение.

Глубина

стакана

 

 

принимается

для

колони:

1)

одиночной

hc

>

а к ;

2)

двухветвевой

hL .S>l,5 а к !

hc

> 0,5 + 0,33

1 к ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где: ак —.(больший размер

 

поперечного

сечения

ветви

колонны;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1К

— расстояние

между

наружными

гранями

двух­

ветвевой

колонны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глубина заделки колонны в фундаменте

должна

быть не менее 30 диаметров продольной

арматуры ко­

лонны,

а

глубина

стакана

 

на 50 мм болыше. Толщина

стенок

стакана

и дна должна

быть

не менее 200 мм.

Размер стакана делается болыше размера колонны по низу на 50 мм, по верху на 75 мм. При внецеитреином

приложении нагрузил стенки стакана

армируются, ге­

ли их толщина

менее 0,75 высоты верхней ступени. Ар­

мирование осуществляется

продольной

и

поперечной

арматурой.

 

 

 

 

В качестве

арматуры

стенок стакана

используют

сварные сетки

с диаметром

стержней не менее 8 мм и

0,25 диаметра продольной арматуры стакана. Расстоя­ ние между сетками в верхней части стенок обычно при­ нимается равным 10 ам, в нижней части — 20 ом, рас­ полагая их в том числе ниже дна стакана на глубину 0,5ак .

4*

S9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ