Размещение свай в плане конструирование свайного фундамента




Конструирование свайного фундамента

Определить допускаемую нагрузку на сваю: . где

Определить число свай в кусте или в ленте на 1 метр длины:
Если фундамент столбчатый, то число свай в кусте:

Если фундамент ленточный, то шаг свай в ленте:

Если получилось, что . то следует принять 2-рядное расположение свай, тогда . В любом случае расстояние между осями забивных свай следует принимать не менее .

Если количество рядов в свайном фундаменте 2 и более определяется расстояние между осями свайных рядов:

Конструирование свайного ростверка.
Ширина свайного ростверка: .

Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи при свободном её закреплении в ростверк принимается при размещении свай:

однорядном – не менее ,

двух- и трёхрядном – .
Высота свайного ростверка принимается – 0,3…0,5 м.

Высота ростверка назначается согласно расчёту на продавливание в соответствии с требованиями норм проектирования железобетонных конструкций:

Определить расчетную нагрузку на сваю:

Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле

Nd . кН расчетная сжимающая сила в плоскости подошвы свайного ростверка.

Для ленточного фундамента:

- вес грунта на обрезах ростверка.

Для столбчатого фундамента:

- вес ростверка и грунта на его обрезах.

Mx. My . кНм расчетные изгибающие моменты, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте;

xi. yi расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

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

5. Расчёт сваи по материалу:

Рекомендуется принимать при выполнении дипломного проекта сваю квадратного в плане поперечного сечения: класс бетона В 15, класс арматуры А400.

Несущая способность железобетонных свай определяется по формуле прочности для сжатых железобетонных элементов со случайным эксцентриситетом:

. кН, где . так как грунт препятствует продольному изгибу.

Площадь сечения рабочей арматуры:

Если . то площадь рабочей арматуры принимаем по минимальному коэффициенту армирования: . тогда . где Аb =bxh, м 2 - площадь сваи.

Назначить по сортаменту 4 стержня рабочей арматуры, поперечная арматура принимается из условия свариваемости.

6.Статический расчёт сваи.
Определяем расстояние до петли:
. где - длина сваи, м

Нагрузка от собственного веса сваи:
. где - коэффициент динамичности;
- коэффициент надёжности по нагрузке;Gсв - собственный вес сваи, кН

Определяем опорные реакции:

Рабочая высота сечения:
. где = 20 мм – толщина защитного слоя.

Максимальный изгибающий момент воспринимается двумя стержнями продольной арматуры:
2 ÆA400,

Определяем коэффициент А0 по формуле:

Определяем площадь сечения арматуры в растянутой зоне:


Условие выполняется, следовательно, арматуры достаточно.

7. Расчёт сваи на монтажные усилия.
. где n = 2 – количество петель.
Определяем площадь сечения арматурной петли:
. где - расчётное сопротивление для арматуры класса A240.
Принимаем 2 ÆA240 с

3.6.1.Пример расчёта свайного фундамента

- - нагрузки от веса вышележащих конструкций: q н покр = 0,84кН/м, q н ч. пер =5,27кН/м,

q н перекр =4,85кН/м, q н перекр 1эт = 4,85кН/м, G н ст =41,04кН –нормативный вес стены; G н фб =12кН- нормативный вес фундаментных блоков;

- глубина заложения подошвы ростверка: d=1,2м

- грунт № 1: песок пылеватый - слабый грунт

- грунт № 2: супесь пластичная -

- грунт № 3: суглиноктугопластичный- прочный грунт

-бетон: В15, Арматура А400

Определяем грузовую площадь свайного фундамента.

Технология

Конструирование свайных фундаментов.

1. Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учётом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе монтажных нагрузок), а также технологии строительства здания или сооружения. Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю ( ТУ 5264–001–18173095–2014 ).

2. Для восприятия вертикальных, горизонтальных нагрузок и моментов допускается предусматривать вертикальные, наклонные и козловые сваи.

3. Фундаменты из винтовых свай в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде одиночных свай или свайных кустов. Рекомендуемое количество винтовых свай в кустах: две, три и более.

При конструировании фундаментов из винтовых свай необходимо соблюдать условие ограничения минимального расстояния между лопастями свай: расстояние между осями винтовых свай должно быть не менее 2-х диаметров лопасти сваи. Расстояние между наклонными или между наклонными и вертикальными сваями в уровне нижней плоскости ростверка, также должно быть не менее 2-х диаметров лопасти сваи.

4. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения нижней части ростверка с учётом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов.

Существует два способа увеличить несущую способность сваи:

а) Увеличение длины сваи. Данный способ будет эффективен в том случае, если грунт находящийся, ниже запланированной отметки будет обладать лучшими характеристиками (согласно СП).

Если характеристики грунта приблизительно одинаковые, несущая способность будет увеличена, но не значительно т.к. она повысится только за счет силы трения ствола сваи об грунт. В данной ситуации целесообразно применение следующего способа.

б) Увеличение диаметра сваи и лопасти или только диаметр лопасти (согласно ТУ 5264–001–18173095–2014 ).

5. В зависимости от конструктивных особенностей здания или сооружения могут быть применены монолитные железобетонные, металлические ростверки и т.д..

6. Глубина заложения лопасти винтовой сваи должна превышать расчётную глубину сезонного промерзания-оттаивания не менее, чем на диаметр лопасти сваи.

7. При проектировании фундаментов на винтовых сваях на основаниях, включающих органоминеральные и органические грунты, следует назначать глубину погружения лопасти больше глубины заложения слоёв этих грунтов. Расчёт фундаментной конструкции должен проводиться по схеме высокого свайного ростверка.

8. При размещении свай в плане необходимо стремиться к минимальному числу их в свайных кустах (группах) или к максимально возможному шагу свай в лентах, добиваясь наибольшего использования принятой в проекте несущей способности свай. Не следует допускать недоиспользование несущей способности свай более 15 %, перегрузку свай от постоянных и длительных нагрузок более чем на 5 %, а от кратковременных нагрузок — на 20%.

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

Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5—10 см.

Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:

а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т.п.);

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.

10. Жесткое сопряжение винтовых свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 52-01. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.

Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.

11. Сваи в кусте, нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.

12. При применении свай расстояние от осей свай до наружных граней строительных конструкций близко расположенных зданий и сооружений должно быть не менее 2d (где d — диаметр лопасти сваи).

13. Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой), а также высоты ростверка, определяемой расчетом.

14. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности подлежащих осуществлению мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов.

15. При разбивке осей свай отклонение от проектного положения в плане не должно превышать ±5 мм. Проектное положение свай рекомендуется закреплять на месте металлическими штырями, забитыми на глубину 0,2—0,3 м.

16. Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения.

Источники: http://lektsii.org/8-85326.html, http://ozmk-pro.ru/technology


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения