
ОиФ Лекции - 3 / лекция 12
.docПоследовательность 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
.
-
Определение нагрузок, действующих на фундамент, в зависимости от грузовых площадей.
-
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.
-
-
Определение несущей способности одиночной сваи по грунту с учетом:
-
особенностей типа сваи (свая-стойка или висячая);
-
метода устройства сваи (забивная, буровая, набивная).
-
Определение требуемого количества свай в составе фундамента в зависимости от:
-
несущей способности одиночной сваи;
-
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
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
Сэ
со
и
11
it
±
rt-t
CD
СЭ
Сч|
СЧ4
-ЫЧ-
4-M
L+J
oo
c=>
oo
к
П..
LT
J
rtl
-I
t-4-i
t/2
=950
& = 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
'у
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
.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
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
• |
||
|
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. |