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

ОиФ Лекции - 3 / лекция 12

.doc
Скачиваний:
66
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
37.31 Mб
Скачать

Последовательность проектирования

свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов производится в соответствии с требованиями Строительных Норм и Правил:

СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты (2000г.);

СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений (2000г.);

СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов (2004г.);

СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений (2005г.);

Руководство по проектированию свайных фундаментов. М. 1980

СНиП 2.01.07-85)* Нагрузки и воздействия (2003г.)

Сваи и свайные фундаменты рассчитываются по двум группам

предельных состояний

Первая группа:

  • по несущей способности одиночных свай и свайных фундаментов при действии вертикальных нагрузок;

  • по прочности конструкций свай и ростверков;

  • по устойчивости одиночных свай и свайных фундаментов

Вторая группа:

  • по осадкам свайных фундаментов при действии вертикальных нагрузок;

  • по перемещениям свай (вертикальным, горизонтальным и углам поворота голов свай) от действия сочетания вертикальных, горизонтальных и моментных нагрузок;

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

ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ:

1. Анализ инженерно-геологических условий

площадки строительства. Выбирается несущий слой грунта и определяется длина свай.

п.7.10 СНиП Заглубление висячих свай в грунты должно быть:

  • в крупнообломочные, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные, пылевато- глинистые грунты с показателем текучести lL <

0,1 — не менее 0,5 м;

  • в прочие нескальные грунты — не менее 1,0 м.

Заглубление свай-стоек в несущий грунт определяется расчетом, но не более 0,5 м и не

менее 30 диаметров рабочей арматуры

.

  1. Определение нагрузок, действующих на фундамент, в зависимости от грузовых площадей.

  2. Определение глубины заложения ростверка свайного фундамента с учетом:

  • геологических условий ( например, влияние сил морозного пучения - ниже глубины промерзания, создание воздушного зазора, подсыпка из шлака или песка- 0,05-0,1 Ом).

  • проекта планировки территории;

  • конструктивных особенностей подземной части здания (наличия подвала, технического подполья).

    Выбирается вид свай (забивные, набивные, буровые) и их геометрия.

    1. Определение несущей способности одиночной сваи по грунту с учетом:

    • особенностей типа сваи (свая-стойка или висячая);

    • метода устройства сваи (забивная, буровая, набивная).

    1. Определение требуемого количества свай в составе фундамента в зависимости от:

    • несущей способности одиночной сваи;

    • нагрузок, действующих на фундамент.

    ук-коэффициент надежности = (1,2 - 1,4)7. Конструирование ростверка с учетом:

    • требуемого количества свай в составе фундамента;

    • конструктивных требований к минимальным размерам ростверка в плане и по высоте.

    Расстояние между осями висячих свай без

    уширений в плоскости их нижних концов должно

    быть не менее 3d (где d — или диаметр круглого,

    или сторона квадратного, или большая сторона

    прямоугольного поперечного сечения ствола сваи), а

    свай-стоек — не менее 1,5d. Расстояние от края ростверка до грани сваи

    С о ^ 0,1м., но не более 0,5d.

    При шахматном расположении свай:

    Cp=^(3d)2-a2 <3d

    Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай-оболочек, а также скважинами свай-столбов должно быть не менее 1,0м.

    Сваи размещаются обязательно в углах здания и в узлах пересечения несущих стен.

    8. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким

    Свободное опирание ростверка на сваи должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5-10 см.

    Жесткое сопряжение предусматривается, в случаях:

    а) стволы свай располагаются в слабых грунтах ;

    б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом;

    в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки;

    г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

    д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

    Q,) 20-40dарматуры сваи

    а) свободное сопряжение б) жесткое сопряжение

    п. 7.4 СНиП «Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:

    а) стволы свай располагаются в слабых грунтах;

    б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;

    в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;

    г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

    д) сваи работают на выдергивающие нагрузки».

    9. Определение нагрузки, приходящейся на каждую сваю в составе фундамента с учетом:

    • веса ростверка;

    • расположения свай в составе фундамента;

    • видов нагрузок, действующих на фундамент

    Gf- нагрузка от веса ростверка;

    Gg - нагрузка от веса грунта на обрезах фундаментаX 1200

    t

    jh'Wjh'b A

    Г" +-

    L.J--J

    I >

    Сэ

    со

    и

    11

    it

    ±

    rt-t

    CD СЭ Сч|

    СЧ4

    -ЫЧ-

    4-M

    L+J

    oo

    c=>

    oo

    к

    4*

    П..

    LT

    J

    rtl

    -I

    t-4-i

    t/2 =950

    rn tpr

    & = 95

    02500

    X:

    1-1

    -1.200

    -2.000

    ±0.000

    о10. Расчетная нагрузка на сваю в кусте проверяется с учетом расчетных изгибающих моментов относительно главных центральных осей плана свай в плоскости ростверка

    N. My Мх

    N — ± х ± у

    max 2 ^^ 2

    mitt П 2^1 Xi

    Nmax<— N . >0

    тих у mm —— расчетная сжимающая сила, кН (тс); ММ, — расчетные изгибающие моменты, кНм

    X у

    (те м), относительно главных центральных осей л: и у в плоскости подошвы ростверка;

    п — число свай в фундаменте;

    х., у. — расстояния от главных осей до оси каждой

    I I

    сваи, м;

    х, у — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м

    .11. Расчет свайных фундаментов по

    деформациям гл. 6 СНиП 2.02.03-850)

    Г

    у/Ж

    В

    S)

    Т/

    I /

    / I '

    ' I/ d

    л

    А

    'Л/// />

    Г

    уА/////

    А

    У///Л/А

    I I I.

    /

    \ Vn,mt

    А

    ~ I ~

    Рп \!

    • I

    Л *

    Ш

    нрп:

    xj

    м м

    11Л

    В

    т-ш-т

    I 1

    О

    бвнутреннего трения:

    л

    2>яЛ

    2> '

    где срп j- расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h

    ФII ,mt

    h - глубина погружения свай в грунт

    .c = htg{(pIImt/4)

    e =Kt II,т,/4)

    b = ab (mb -l)+ d + 2c

    ly = a, {ml -1)+ d + 2cдля внецентренно-нагруженных

    свайных фундаментов выполняются

    аналогичные проверки, как для фмз

    Рц < Л,

    Ртах11~

    Рminll -

    Pcmax„<h5R,

    Для расчёта осадок свайных фундаментов используют следующие методы:

    • метод послойного суммирования;

    • метод эквивалентного слоя;

    • метод линейно-деформируемого слоя.

    При этом должно выполняться условие

    п 6.3. СНиП 2.02.03-85

    «Свайные фундаменты из свай, работающих как сваи-стойки, висячие одиночные сваи, воспринимающие вне кустов выдергивающие нагрузки, а также свайные кусты, работающие на действие выдергивающих нагрузок, рассчитывать по деформациям не требуется»

    .Расчет осадок ленточных свайных

    фундаментов

    где S- осадка свайного фундамента, см; Р- нагрузка на свайный фундамент, кН/м;

    E0/{l-

    о

    V

    Е1 - модуль деформации грунта активной зоны с учетом уплотнения грунта под сваями в результате их забивки.

    ^-коэффициент, принимаемый по номограмме в зависимости от

    коэффициента Пуассона V, приведенной ширины

    фундамента

    b=b/h

    1.3

    где b - ширина фундамента, ... принимаемая по наружным w граням крайних рядов свай; о*

    h- глубина погружения свай; и

    Нс — глубина сжимаемой толщи) в12. Учет отрицательных сил трения

    Следует учитывать при: -планировке территории подсыпкой h > 1,0м;

    -загрузке пола полезной нагрузкой > 100 кН/м2;

    -при прорезании сваей слабых, сильносжимаемых грунтов.

    т ///

    Г.. • •••••. •••••• А

    L • . • • • • . • • Т

    ■•'У/.''•■'/.■ •'/■'■'tl V-

    iii •.•.• •.•.•. ■• ...••.-.••

    • . • •••• ••• • • • т mm* • • , #

    • ••TTT-V •

    Расчетное сопротивление ft для грунта, расположенного выше слоя торфа, принимается со знаком «-», а для торфа «-5кПа».14. Проверка сваи по прочности материала (выполняется для свай-стоек и для свай, работающих на значительные горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты).

    Frm =Ус<Р {УсЬ Kb Rb Ab + Rsc As )

    у- коэффициент условий работы сваи; усЬ - коэффициент условий работы бетона; у\ь - коэффициент технологии бетонирования; (р - коэффициент продольного изгиба сваи; Rh- расчетное сопротивление бетона сжатию; Ah- площадь поперечного сечения сваи; Rsc- расчетное сопротивление арматуры сжатию; А - рабочая площадь арматуры.