фундаменты ответы (2)

Выражения для характеристик жесткости сваи используются при построении метода расчета свайного фундамента как многостоечной рамы, защемленной в упругом полупространстве - грунтовой среде, описываемой с помощью гипотезы коэффициента постели.

25. Расчет свайного фундамента по обобщенной методике. Зависимость между перемещениями жесткого ростверка и перемещениями головы каждой сваи.

26. Расчет свайного фундамента по обобщенной методике. Определение усилий в заделке сваи через характеристики жесткости. Уравнения равновесия ростверка.

3.4.3. Проверка устойчивости грунта, окружающего сваю

При поперечных перемещениях свай может произойти потеря устойчивости грунта в виде пластического выпора его, что приведет к ухудшению работы свай. Соответствующий расчет сводится к проверке неравенства:

zi = 1 2 cos4 ( z tg xc)

где 1 , 2 - коэффициенты, принимаемые в курсовой работе 1 = 2 = 1 ; , c

- расчетные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения грунта; - расчетный удельный вес грунта, определяемый в

водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде; x - коэффициент,

принимаемый для забивных свай равным 0,6.

Расчетное давление на грунт zi , кПа, боковой поверхности сваи,

определяемое на глубине z = 0,85 следует определять по формуле:

e

28. Проверка прочности материала свай. Построение эпюры изгибающих моментов. Кривые прочности

3.4.2. Проверка прочности ствола сваи

Прочность ствола сваи проверяют на сжатие с изгибом и на растяжение. Первая проверка производится в сечении, где действуют наибольший (по абсолютной величине) момент M i . Для того, чтобы определить такое

сечение строят эпюру изгибающих моментов по длине сваи. В случае высокого ростверка построение эпюры выполняется:

на участке свободной длины сваи (от подошвы ростверка до расчетной поверхности грунта) по формуле:

ниже расчетной поверхности основания по формуле ( z > 0 ) по формуле:

зависимости от приведенной величины координаты z : z = z e .

Условия прочности i - той сваи на сжатие с изгибом удовлетворяются, если точка с координатами N = N i , M = max M i располагается ниже

соответствующей кривой прочности сваи (кривые прочности свай приведены на рис.) В пояснительной записке к курсовой работе необходимо привести график кривой прочности, принятой в работе сваи, и нанести эти точки.

Для растянутых свай должно удовлетворяться условие прочности ствола сваи на растяжение: N min Pp , Pp - расчетная прочность сваи на

растяжение.

29. Расчеты свайного фундамента по схеме условно массивного фундамента

Условный фундамент принимают в форме прямоугольного параллепипеда. Определение его размеров для фундамента с низким ростверком показано на рис.2.7 а, а для фундамента с высоким ростверком - на рис.2.7 б.

Рис. 2.7. К расчету свайного фундамента с низким - а, и высоким - б, ростверками как условно массивных фундаментов

На этих рисунках - угол наклона крайних свай, а m - средневзвешенное значение угла внутреннего трения для пройденных сваей грунтов (показаны случаи > 4m и > 4m ):

где i - угол внутреннего трения i-того слоя грунта, расположенного в пределах глубины заложения свай с учетом размыва дна d ; hi - толщина i -того слоя грунта в пределах

глубины d .

Несущую способность основания условного фундамента проверяют, как и фундамента мелкого заложения, по среднему p и максимальному pmax давлению по его подошве:

где N c - нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания,

кН, определяется с учетом веса грунтового массива 1 2 3 4 вместе с заключенными в ней сваями; l1 - расстояние от подошвы ростверка до поверхности основания с учетом

размыва (в случае низкого ростверка принимается отрицательным), м; d - глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта, м; ac , bc - размеры в плане условного фундамента в направлении , параллельном плоскости

действия нагрузки и перпендикулярном ей, м; K - то же, что и в формуле (3.5); Cb -

коэффициент постели в уровне подошвы условного фундамента, кН/м3 , определяемый по формулам: при d 10 м, Cb = 10K / 3 , при d >10 м, Cb = Kd / 3 ; R - расчетное

сопротивление грунта несущего слоя основания условного фундамента, определяемое по формуле (2.5) с учетом его размеров; , n - то же, что и в формуле (2.12).

Горизонтальное перемещение верха опоры вычисляют по формуле:

u0 = uoп u (hоп hp )w,

где uоп - горизонтальное перемещение верха опоры за счет собственных деформаций (в курсовой работе эта величина не рассчитывается и принимается равной нулю); u, w -

горизонтальное перемещение и угол поворота ростверка, определенные по формулам (3.15) для третьего сочетания нагрузок; hоп - высота опоры.

Расчет сводится к проверке неравенства (см):

u0 uu = 0,5L0 .

3.5.2. Расчет осадки основания свайного фундамента

Осадка свайного фундамента рассчитывается по схеме условно массивного фундамента [2,6,7,9]. Определение размеров условно массивного фундамента, заменяющего в этом расчете свайный, описано в п.3.4.4.

Расчет производится по среднему давлению по подошве условного фундамента на четвертое сочетание нагрузок:

Обозначения в этой формуле те же, что и в формуле (3.24).

Расчет осадки основания свайного фундамента выполняется методом послойного суммирования аналогично расчету осадки основания фундамента мелкого заложения (см.

п.2.4.2).

30. Общий порядок проектирования свайного фундамента

1) Назначение основных параметров фундамента Включает: - Выбор основных отметок и размеров фундамента (Свайный фундамент

характеризуется тремя основными отметками: обреза фундамента ОL, подошвы ростверка FL и нижних концов свай РL.)

2) Выбор свай и назначение размеров ростверка

3)Определение несущей способности свай - на вдавливание по грунту - на выдергивание из грунта - на сжатие по материалу

4)Определение необходимого количества свай в ростверке

5)Определение усилий в сваях

6)Расчеты свайного фундамента по первой группе предельных состояний

-Проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта

-Проверка прочности ствола сваи

-Проверка устойчивости грунта, окружающего сваю

-Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания

7) Расчет свайного фундамента по второй группе предельных состояний

-Проверка по отклонению верха опоры

-Расчет осадки основания свайного фундамента

31. Устройство котлованов. Виды ограждений котлованов.

Котлован - земляное сооружение в виде выемки, предназначенное для устройства фундаментов под здание (сооружение). Приступая к разработке ППР (или технологической карты) необходимо определить последовательность возведения конструкций подземной и надземной частей здания и методы выполнения строительномонтажных работ.

Перечень составляющих процессов:

геодезические разбивочные работы;

разработка и перемещение грунта (включая рыхление);

устройство водопонижения и водоотлива;

устройство въездов-выездов из котлована;

чистовая планировка дна котлована (до проектных отметок) и профилирование откосов;

операционный контроль за качеством работ (геодезический за профилем сооружения, лабораторный - за физико-механическими характеристиками грунтов основания).

Виды ограждений:

котлованы без креплений;

закладные крепления;

шпунтовые крепления.

Котлованы без креплений. Рытье котлованов в маловлажных устойчивых грунтах можно выполнять без крепления откосов, крутизну которых назначают по таблице в зависимости от вида грунта, слагающего откос, и глубины котлована. Работы в котловане без крепления следует вести в сжатые сроки во избежание намокания откосов и их оползания. От притока дождевых вод котлован защищают нагорными канавами. Для обеспечения устойчивости откосов места складирования строительных материалов, отвалы грунта и

механизмы располагают не ближе 1 м от бровки котлована. Нагруженные откосы котлованов глубиной более 1,5 м обычно проверяют расчетами на устойчивость. Котлованы без крепления наиболее просты. Однако за счет откосов они увеличивают объемы земляных работ, а в стесненных условиях строительства их устройство часто оказывается невозможным.

При устройстве котлованов с вертикальными стенками в неустойчивых грунтах требуется их крепление.

Закладные крепления. При уровне подземных вод ниже дна котлована и предусмотренном осушении котлована с помощью глубинного водопонижения применяют закладные крепления. Простейшее закладное крепление состоит из горизонтальных досок или горбылей («забирки») и поддерживающих их стоек и распорок. Доски забирки заводят за стойки снизу по мере рытья котлована в несколько приемов.

Стойки при этом заменяют на более длинные, а распорки перезакрепляют. В котлованах шириной более 6 м стойки закрепяют подкосами.

Другой тип закладного крепления состоит из двутавровых стальных стоек, предварительно забитых по периметру котлована, за полки которых по мере отрывки котлована закладывают забирку из досок или бревен. При большой глубине котлована устанавливают один или несколько ярусов распорок.

Шпунтовые крепления. Шпунтовое крепление служит не только для удержания вертикальных стен котлована от обрушения, но и препятствует притоку грунтовых вод в котлован. Шпунтовые стенки могут быть деревянными, стальными и железобетонными. По способу их крепления различают свободно стоящие, распорные и с анкерным креплением. Его применяют, когда уровень подземных или поверхностных вод расположен в пределах глубины котлована, и выполняют в виде сплошной стенки, заглубленной ниже отметки дна. Такое крепление состоит из шпунтин (свай), погружаемых по контуру котлована до начала его отрывки, маячных свай и направляющих схваток (обвязки), обеспечивающих проектное положение шпунта в процессе его погружения, а также распорок или анкерующих устройств, удерживающих питунтины от обрушения.

Заглубление шпунтовой стенки ниже дна котлована должно быть достаточным для обеспечения устойчивости крепления и определяется расчетом. Если на небольшой глубине от дна котлована залегает водонепроницаемый грунт (водоупор), целесообразно погрузить шпунтины до этого слоя, что обеспечит защиту котлована от притока воды через дно. Минимальное заглубление шпунтовой стенки ниже дна котлована должно быть не менее 2 м в текучих и текучепастичных глинистых грунтах, мелких и пылеватых песках и