- •Руководство по проектированию свайных фундаментов
- •Предисловие
- •1. Общие положения
- •2. Виды свай
- •3. Требования к изысканиям
- •4. Основные указания по расчету
- •5. Расчет свай, свай-оболочек и свай-столбов по несущей способности общие указания
- •Сваи-стойки
- •Висячие забивные сваи всех видов
- •Висячие набивные сваи, сваи-оболочки и сваи-столбы
- •Винтовые сваи
- •Учет негативного (отрицательного) трения грунта на боковой поверхности висячих свай
- •6. Определение несущей способности свай и свай-оболочек по результатам полевых исследований
- •Pиc. 18. График статического зондирования
- •7. Расчет свайных фундаментов и их оснований по деформациям
- •8. Проектирование свайных фундаментов
- •9. Особенности проектирования свайных фундаментов в просадочных грунтах
- •Примеры расчетов
- •10. Особенности проектирования и расчета свайных фундаментов в набухающих грунтах
- •11. Особенности проектирования свайных фундаментов на подрабатываемых территориях
- •12. Особенности проектирования свайных фундаментов в сейсмических районах
- •13. Особенности проектирования свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи
- •14. Особенности проектирования свайных фундаментов малоэтажных сельскохозяйственных зданий
- •Методические принципы технико-экономической оценки проектных решений свайных фундаментов
- •Определение модуля деформации грунтов е по результатам компрессионных испытаний
- •Определение состава и объема инженерных изысканий для проектирования фундаментов из висячих свай
- •Расчет несущей способности сваи-оболочки с грунтовым ядром с учетом сопротивления грунта на ее внутренней поверхности
- •Схем грунтовых условий
- •Расчет осадок свайных фундаментов опор мостов
- •Дополнительная осадка сваи и сваи-оболочки, возникающая за счет обжатия грунтового ядра я, см
- •Расчет одиночных свай и свайных групп по деформациям
- •Определение стабилизированных осадок свай по результатам их статических испытаний
- •Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов под кирпичные и крупноблочные стены
- •Расчет железобетонных ленточных (балочных) ростверков свайных фундаментов под крупнопанельные стены
- •Расчет железобетонных плитных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений
- •Особенности проектирования безростверковых свайных фундаментов крупнопанельных жилых домов
- •Расчет и проектирование фундаментов из коротких козловых свай
- •Расчет свайных фундаментов мостов против глубокого сдвига
- •Расчет свайных фундаментов опор мостов
Особенности проектирования безростверковых свайных фундаментов крупнопанельных жилых домов
1. Безростверковые свайные фундаменты могут применяться для крупнопанельных домов высотой до 12 этажей (включительно) с несущими поперечными стенами, с шагом до 6 м, плиты перекрытий в которых, как правило, имеют размер на комнату в случаях, когда:
сваи расположены под панельными стенами в один ряд.
стеновая панель или часть ее до проема опирается не менее чем на две сваи;
максимальное расстояние между сваями под поперечными стенами не превышает 2,2 м (при использовании типовых панелей без дополнительного армирования это расстояние определяется расчетом).
2. Устройство безростверковых свайных фундаментов при опирании свай на крупнообломочные и скальные грунты, в сейсмических районах, на просадочных, набухающих и заторфованных грунтах, а также на подрабатываемых территориях и при наличии карстов не допускается.
3. Каждая панель несущих стен технического подполья и первого этажа должна опираться не менее чем на две сваи.
4. Стеновые панели и краевые участки плит перекрытий, опирающиеся на оголовки, следует считать работающими на растяжение при изгибе совместно как балки-стенки таврового сечения (рис. 1). Поэтому при необходимости дополнительная арматура, количество которой определяется расчетом в соответствии с пп. 5 — 7 настоящего приложения, может быть размещена в плитах перекрытия над техническим подпольем.
Рис. 1. Схема расчета стеновой панели совместно с панелями перекрытий
5. Величина растягивающего усилия N,тс, в вертикальном тавровом сечении может быть определена по формуле
N = 0,2ql,(1)
где ql — вертикальная нагрузка, тс, от всех этажей в пролете между гранями соседних оголовков свай.
6. Высота растянутой зоны стеновой панели (ребра тавра) принимается не более 0,2lгдеl — расстояние между гранями соседних оголовков свай. Вводимая в совместную работу ширина краевых участков плит перекрытия (ширина свесов полки) в каждую сторону от оси стеновой панели не должна превышать1/2ширины оголовка свай (см. рис. 1).
7. Усилие N,тс, должно быть воспринято расчетной арматурой растянутой зоны, размеры которой определяются по п. 6 настоящего приложения.
Не менее 70% арматуры расчетного участка плит перекрытий должно располагаться непосредственно под стеновой панелью (т.е. по контуру плит перекрытий).
8. Плиты перекрытия над техническим подпольем размером на комнату допускается рассчитывать, как плиты на точечных опорах с частичным защемлением в несущих стенах краев плит на опорах от собственного веса перекрытая и полезной нагрузки на первый этаж. Величина момента полного защемления может быть уменьшена на 15%. Нагрузка от стеновых панелей учитывается при расчете на растягивающие усилия N,тс, по формуле (1) настоящего приложения.
9. Оголовки на сваях следует замоноличивать бетоном марки не ниже М 200 с тщательным вибрированием. Допускается производить замоноличивание оголовков цементным раствором марки М 200 на крупном песке (пескобетоном). Отклонение верха оголовков от заданной отметки не должно превышать 1 см. Оголовок на свае следует замоноличивать симметрично по отношению к осям сваи.
10. Для заделки сваи в оголовке предусматривается отверстие, вертикальное сечение которого может быть пирамидальным, коническим или колоколообразным. Ширина отверстия понизу должна превышать ширину грани сваи на 100 мм, а отверстие поверху должно быть не менее 200 мм. Минимальная толщина стенок стакана понизу составляет 50 мм, защитный слой с наружной стороны — 30 мм.
Вертикальная ось оголовка должна совпадать с вертикальной осью сваи.
11. Оголовок, имеющий внутреннюю полость с углом наклона к вертикали ,рассчитывается:
а) па растягивающее усилие Т,воспринимаемое горизонтальными хомутами (рис. 2);
Рис. 2. Расчет оголовка
б) как короткая консоль при внецентренном нагружении оголовка (рис. 3);
в) на поперечную силу с учетом монолитного заполнения внутренней полости.
12. Расчет стенок оголовков на растягивающее усилие Трекомендуете производить:
а) для квадратного оголовка по формуле
Т = 0,25Pctg( + ),(2)
где Р — расчетная нагрузка на сваю, тс;
— угол наклона внутренней полости оголовка к вертикали, град;
— угод трения бетона по бетону, град. (tg = 0,65);
б) для круглого оголовка по формуле
Т = 0,158Pctg( + ),(3)
13. Расчет оголовка как короткой консоли при эксцентренном приложении расчетной нагрузки (см. рис. 3) должен выполняться на поперечную силу и момент в соответствии с требованиями главы СНиП II-21-75.
14. На поперечную силу от эксплуатационных нагрузок сборный оголовок рассчитывается как оголовок сплошного сечения. При этом необходимо учесть неоднородность сборного оголовка и монолитного заполнения, приняв в формуле (81) главы СНиП II-21-75 коэффициент k4 = 0,8.
15. Изгибающий момент в плоскости грани сваи от силы допускается определять по формуле
, (4)
где lб — длина опоры, м;
bб — ширина опоры, м;
Rпр — расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, тс/м2.
16. Расчет свай безростверкового свайного фундамента на горизонтальные ветровые нагрузки и моментные воздействия следует производить в соответствии с указаниями приложения главы СНиП II-17-77.
Пример 1.Требуется рассчитать безростверковый свайный фундамент при следующих исходных данных: расчетная нагрузка на уровне верха оголовка q = 25,4 тс/м; расчетная вертикальная нагрузка на сваюР= 40 тс; расчетная горизонтальная нагрузка Q = 0,5тс, сваи марки С8-30; оголовок сечением 0,60,6 м, высотойh= 0,4 м; расстояние между гранями соседних оголовковl =1 м;марка бетона по прочности на сжатие оголовка и заполнителяM200; расчетная нагрузка на оголовок от плиты перекрытияN= 10 тс; ширина опорыlб =0,16 м; продольная арматура, расположенная в панелях стены и перекрытия на участке растянутой зоны: 45В-1 и 210А-III.
Решение.1. Определяем момент, действующий на сваю с учетом допускаемого отклонения сваи в плане (см. рис. 3):
тсм.
Момент от расчетной горизонтальной силы Q = 0,5тс равен 1,8 тсм.
Рис. 3. Расчет оголовка
2. Проверяем прочность материала сваи С8-30 из бетона марки М 200, армированной 412А-Iна внецентренное сжатие. Согласно графикам, в типовом проекте для восприятия расчетной нагрузкиР = 40тс иМ = 6,05 тсм требуется свая сечением 3030 см из бетона марки М 250, армированная 416А-III. Увеличиваем армирование, приняв 416А-IIIиз условия восприятия нагрузок в эксплуатационный период.
3. Проверяем прочность оголовка на местное сжатие (смятие) от воздействия N = 10тс. По формуле (96) главы СНиПII-21-75:
Nдоп= см rсм fсм;
fсм = 0,160,15 = 0,024 м2;
Rсм= б Rпр= 1,4900 = 1260 тс/м2;
Nдоп=0,7512600,024 = 22,7 тс> N = 10тс.
4. Определяем растягивающее усилие на уровне верха оголовка:
N= 0,2ql = 0,225,41 = 5,08 тс.
5. Устанавливаем величину растягивающего усилия, воспринимаемого арматурой в растянутой зоне:
412А-I—F = 0,79 см2; Ra = 3150 кгс/см2;
416А-III—F = 1,57 см2;Ra= 3400 кгс/см2;
Nдоп= 0,7931501,573400 = 7,83 тс > N = 5,08 тс.
Следовательно, установки дополнительной арматуры в растянутой зоне не требуется.
6. Определяем усилие растяжения, действующее на стенку оголовка:
Т = 0,25Pctg( + ) = 0,2540ctg(20,5+33) = 7,4тс;
;= 20,5.
Требуемое сечение арматуры Fxкласса В-I(см. рис. 2) составляет
Fx= T:Ra= 7400 : 3150 = 2,35 см2.
Следовательно, 56В-I (F = 1,41см2) недостаточно для восприятия растягивающего усилия. Принимаем 45В-I(F = 0,79см2) и поверху 210А-III (F = 1,57см2)
Tдоп= 0,793150 + 1,573400 = 7,83 тс >Т = 7,4 тс.
7. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой оголовком как короткой консолью, по формуле (81) главы СНиП II-21-75:
тс,
но принимаем не более
Qк = 2Rpbho = 2750,60,35 = 18,9 тс > =10 тc.
8. Изгибающий момент, действующий на короткую консоль, равен:
=
тсм.
Для восприятия данного момента достаточно арматуры 410А-III.
ПРИЛОЖЕНИЕ 13