Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Нагрузки и воздействия на основания↑ Стр 1 из 7Следующая ⇒ Содержание книги Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Оценка инженерно-геологических Расчет и конструирование фундаментов Мелкого заложения Проверка слабого подстилающего слоя
При наличии в пределахсжимаемой толщи основания на глубине z от подошвыфундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта, лежащего выше, необходимо проверить прочность слабого слоя. Расчетная схема к проверке прочности слабого слоя приведена на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схема к проверке слабого подстилающего слоя
Условие проверки слоя σ zp + σ zq ≤ Rz,(3.13) где σ zp и σ zq - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно от дополнительной нагрузки и от собственного веса грунта; Rz – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z. Rz рассчитывается по формуле (3.2), где принимаются следующие величины: b = bz, значения коэффициентов Мg, Мq и Mc и сII - для слабого грунта. Значения bz вычисляются по формулам: а) для ленточного фундамента ; (3.14) б) для столбчатого фундамента , (3.15) где σ zp – дополнительное напряжение на кровлю слабого слоя; Аz - площадка условного фундамента; NII - суммарная вертикальная нагрузка на основание; а – полуразность между длиной l и шириной b фундамента а = (l – b) / 2. (3.16) , (3.17) где hi – мощность i -го слоя грунта; g i – удельный вес i -го слоя грунта. При уровне грунтовых вод выше подошвы фундаментов удельные веса определяются при взвешивающем действии воды gвз = ( g s - g w) / ( 1 + e), (3.18) где γвз– удельный вес грунта во взвешенном состоянии; γ s - удельный вес частиц грунта; γ w – удельные вес воды, принимаемый равным 10 кН/м3; е – коэффициент пористости грунта.
Напряжения σ zp на уровне слабого грунта равны σ zp = a ×p o, (3.19) где a - коэффициент, принимаемый по прил. 4; р о- дополнительное давление, равное р о = р - σ zq. o, (3.20) где р – среднее давление по подошве фундамента; σ zq. o– вертикальное напряжение по подошве фундамента от действия собственного веса грунта, равное σ zq.o = g¢ II× d, (3.21) где g¢ II – усредненный расчетный удельный вес грунта выше подошвы фундамента; d – глубина заложения фундамента. Если условие (3.13) не выполняется, то необходимо увеличить размеры фундамента, добиваясь выполнения условия. Расчет свайных фундаментов
Свайные фундаменты являются одним из основных видов фундаментов, позволяющих обеспечить надежность работы сооружения в целом, в ряде случаев снизить объем земляных работ на 70-90%, исключить работы по водопонижению, уменьшить материалоемкость на 15-35% и трудоемкость в 1,2-1,8 раза, а также улучшить условия производства работ по возведению надземной части здания. В большинстве случаев свайные фундаменты применяются для прорезания толщи слабых грунтов (насыпных, рыхлых песчаных, илов, торфов, пылевато-глинистых текучей консистенции и т. п.) и передачи нагрузки от здания па нижние, более прочные грунты основания. Вместе с тем применение свайных фундаментов может оказаться экономически возможным при отсутствии слабых грунтов для однородных и неоднородных оснований, сложенных относительно прочными грунтами с Rо >100 кПа. Как правило, бывает целесообразным использование свайных фундаментов взамен ленточных на естественном основании для жилых и общественных зданий в относительно благоприятных грунтовых условиях при глубине заложения ленточных фундаментов более 1,7 м от поверхности планировки, а для производственных зданий - при глубине заложения отдельно стоящих ступенчатых фундаментов более 2,5 м. Следует обратить внимание на целесообразность применения свайных фундаментов также при высоком уровне подземных вод и при глубоком сезонном промерзании грунтов. Во многих случаях, используя свайные фундаменты, можно добиться экономии строительных материалов и снижения стоимости строительства. Исходные данные для проектирования свайных фундаментов и данные о грунтах строительной площадки принимаются по заданию. Основная задача проектирования свайного фундамента сводится к максимальному использованию допускаемой на сваю расчетной нагрузки, обеспечению равнопрочности сваи по грунту и материалу, определению оптимальных типоразмеров свай и ростверков и их унификации, обеспечению минимального заложения ростверков и наименьших объемов земляных работ. Свайный фундамент может быть принят в курсовом проекте как элемент вариантного проектирования или как основной вариант – при дипломном проектировании. В обоих случаях обязательным является выполнение следующих этапов проектирования и расчета, которые последовательно должны быть отражены в расчетно-пояснительной записке: 1. Выбор типа и вида свай, определение глубины заложения подошвы свайного ростверка и предварительной длины свай. 2. Определение несущей способности одиночной висячей забивной сваи. 3. Предварительное определение числа свай в свайном фундаменте и размещение свай в плане. 4. Расчет свайных фундаментов. Проверка нагрузки, приходящейся на сваю в ростверке по предельному состоянию первой группы. Сравнение этой нагрузки с расчетной нагрузкой на сваю. 5. Расчет оснований по предельному состоянию второй группы (по осадкам оснований свайных фундаментов от вертикальных нагрузок): а) построение условного свайного фундамента; б) определение среднего давления - Р, передаваемого на грунт в плоскости нижних концов сваи (по подошве условного фундамента); в) определение расчетного сопротивления грунта основания R для условного свайного фундамента; г) сравнение Р с R и соответствующая корректировка размеров свайного фундамента; д) расчет осадки свайного фундамента одним из методов механики грунтов как для условного фундамента на естественном основании. Если свайный фундамент принят как основной вариант фундаментов сооружения, то для всех остальных заданных сечений производится расчет в соответствии с вышеуказанной последовательностью. Выбор типа и вида свай Тип и вид свай выбирают исходя из характера напластования грунтов, а также в зависимости от оборудования и опыта устройства свайных фундаментов, имеющегося у строительной организации, которой намечается передать выполнение работ по устройству фундаментов на проектируемом объекте. По характеру взаимодействия с грунтами сваи классифицируются: на сваи-стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты, и висячие, заглубленные в сжимаемые грунты. В курсовом проекте заданные грунтовые условия предопределяют использование висячих свай при проектировании свайных фундаментов. В проекте свайных фундаментов должны предусматриваться гостированные и типовые конструкции забивных свай. Основным материалом для забивных свай является железобетон. Стандартные сваи имеют, в основном, квадратное сплошное сечение. Для улучшения качества их изготовления разработаны ГОСТы на следующие конструкции забивных железобетонных свай сплошного квадратного сечения: с ненапрягаемой стержневой арматурой, поперечным армированием ствола сечением от 200×200 до 400×400 мм и длиной 3-16 м (ГОСТ 19804.1-79); с напрягаемой арматурой из высокопрочной проволоки, поперечным армированием ствола с течением от 200×200 до 400×400 мм, длиной 3-16 м (ГОСТ 19804.2-79); с напрягаемой стержневой арматурой, поперечным армированием ствола сечением от 300×300 до 400×400 мм, длиной 9-20 м (ГОСТ 19804.2-79); с напрягаемой стержневой арматурой, поперечным армированием ствола сечением от 300×300 до 400×400 мм, длиной 11-20 м (ГОСТ 19804.2-79); с напрягаемой арматурой без поперечного армирования ствола сечением 250×250 и 300×300 мм, длиной 3-12 м (ГОСТ 19804.4-78). Железобетонные сваи изготавливаются с применением тяжелого бетона. Для забивных железобетонных свай с ненапрягаемой продольной арматурой применяют бетон класса не ниже В15, а для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой - не ниже В22.5. Основные типоразмеры свай приведены в прил. 5. Размер стороны сваи называется диаметром и обозначается буквой d. При маркировке сваи буквенные обозначения дополняют указанием длины ее призматической части в метрах, размера стороны в см. Например, С6-30 - свая длиной 6 м, сечением 30×30 см. Одновременно с выбором типа и конструкции свай намечают глубину заложения подошвы свайного ростверка и выбирают его конструкцию. Чаще всего глубина заложения ростверка назначается равной глубине заложения фундаментов в открытом котловане. В условиях промышленного и гражданского строительства чаще всего применяются свайные фундаменты с низким свайным ростверком, т.е. заглубленным в грунт, устраиваемым, как правило, из монолитного железобетона. Свайные фундаменты со сборными ростверками оказываются менее экономичными по сметной стоимости, чем свайные фундаменты с монолитными ростверками, поэтому эффективность применения сборных ростверков в каждом конкретном случае должна обосновываться с учетом снижения трудоемкости и сроков строительства. В зависимости от условий работы железобетонные ростверки подразделяются на ленточные под кирпичные, крупноблочные, крупнопанельные стены и на плитные под колонны каркасных зданий. Глубина их заложения должна назначаться в зависимости от конструктивных решений подземной части здания (наличия подвала, технического подполья), проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой), а также высоты ростверка, определяемой расчетом. Рекомендации по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий различного назначения, по расчету стаканных железобетонных ростверков под сборные железобетонные колонны, плитных ростверков под монолитные железобетонные и стальные колонны, примеры расчета ростверков даны в пособии по проектированию. В курсовом проекте высота свайного ростверка определяется по конструктивным соображениям. Обычно этот размер принимается равным 500-600 мм. При этом принимается во внимание условие сопряжения свай с ростверком, выбор типа которого зависит от конструктивной схемы здания, действующих на фундаменты нагрузок и условии их приложения. Анализ нагрузок заключается в первую очередь в выявлении их определяющих видов: осевых и горизонтальных. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким. Если сваи воспринимают лишь центрально приложенные вертикальные сжимающие нагрузки и погружены в грунты, оцененные как пригодные в качестве естественного основания, то сопряжение принимается шарнирным (свободное опирание). В этом случае голова сваи заделывается в ростверк на глубину 5-10 см. Такая величина заделки необходима для обеспечения равномерной передачи нагрузки по всему сечению сван. Необходимость в выпусках арматуры при шарнирной заделке отпадает. Жесткое сопряжение свай с ростверком выполняется: 1) если сваи воспринимают внецентренно приложенные сжимающие нагрузки или выдергивающие, на них действуют горизонтальные нагрузки, величины, перемещений от которых при свободном опирании оказываются больше предельно допускаемых для проектируемого здания; 2) когда в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи, стволы которых располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т.п.). Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, либо с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки (для забивных свай это достигается путем разбивки их головы) в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. В последнем случае в голове предварительно-напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры. В курсовом проекте выпуски арматуры можно принять равными 0,3-0,4 м, что входит в общую длину сваи. Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности. Анкеровка в ростверк свай, работающих на выдергивающие нагрузки, должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на величину, определяемую расчетом ее на выдергивание. Сверх выпусков арматуры в плите ростверка дается еще слой бетона толщиной l-2 d. В итоге предварительная общая толщина плиты составляет 2-3 d. Для ленточных ростверков при расположении свай в один ряд толщину плиты можно принять h р = 50 см, при двухрядном и трехрядном расположении свай h р = 60 см. В жилых и гражданских каркасных зданиях к высоте плитной части ростверка следует добавить высоту подколонной части (подколонники марки КН h = 103 см). При назначении конструкции свайного ростверка под колонны промышленных зданий следует руководствоваться альбомами типовых конструкций (10; 11). Ростверки в этом случае, как правило, устраиваются из монолитного железобетона, плитная часть совмещена с подколонной. Высота ростверка определялась расчетом на продавливание его колонной и из условия заделки колонны в ростверк. Высота плитной части и подколенника принята кратной 150 мм. Отметка верха ростверка принимается, как правило, на 0,15 м ниже отметки планировки DL или уровня пола подвала. Для удобства производства работ ростверк стремятся закладывать выше уровня подземных вод WL. При значительных уклонах местности допускаются уступы (перепады) в ростверке. Осадочные швы разрезают и ростверк. Во всех случаях нижние концы свай следует заглублять в более прочные и менее сжимаемые грунты, прорезая более слабые их напластования. Оценку несущего слоя пылевато-глинистых грунтов производят по показателю текучести, песчаных - по содержанию частиц различной крупности и плотности сложения, устанавливаемых по данным лабораторных исследований. В некоторых случаях глубина погружения свай предопределяется почти однозначно геологическим разрезом, а именно: если на достижимой глубине имеется слой крупно- или среднезернистого песка плотного сложения или же слои пылевато-глинистого грунта твердой консистенции, то торец сваи можно ввести в такой грунт (без учета заострения) не менее, чем на 0,5 м, что и определяет максимально возможную длину сваи. Погружение сваи в несущий слой не менее 0,5 м может быть принято также для песков крупных и средней крупности средней плотности, а также для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести IL ≤ 0,1. Требования к заглублению нижних концов свай на 0,5 м объясняется тем, что кровля этих грунтов, как правило, неоднородная, выветрелая и содержит включения вышележащих сжимаемых слоев грунта, подлежащих прорезке. В прочие нескальные грунты нижний конец сваи должен заглубляться не менее 1,0 м. В указанных выше условиях максимальная глубина погружения, как правило, является наиболее целесообразной, за исключением тех случаев, когда действующие нагрузки малы и могут быть эффективно переданы основанию сваями меньшей длины. Опирания нижних концов свай на пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6 и рыхлые пески следует избегать ввиду их низкой несущей способности. Нижний конец сваи нельзя располагать непосредственно на границе двух природных слоев грунта, его следует помещать или выше границы на 1,0-1,5 м (при условии, что несущая способность подстилающего грунта не ниже, чем вышерасположенного), или же войти в подстилающий слой на глубину, определяемую видом грунта. Мощность несущего слоя грунта должна быть ниже острия свай не менее 2-3 м, если он подстилается слабым грунтом. В случае однородных на большую глубину оснований или если в основании залегают грунты с более или менее одинаковой несущей способностью, длина сваи определяется подбором в зависимости от действующих нагрузок на ростверки. В одних случаях может оказаться целесообразным увеличение длины свай, а в других - нет. Этот вопрос решается путем сравнения вариантов фундаментов, различающихся длиной свай. Минимальная длина свай при центральной нагрузке принимается не менее 3 м, при дополнительном же действии горизонтальной нагрузки и момента - не менее 4 м. Для одного здания желательно назначать сваи одного размера или, во избежание ошибок, заметно отличающиеся друг от друга по размеру. При этом следует иметь в виду, что экономически почти всегда наиболее выгодным оказывается фундамент с меньшим числом более длинных свай, чем фундамент с большим числом коротких. Во всех случаях первоначальный выбор марки (типоразмера) сваи является ориентировочным и вопрос об уточнении ее размеров решается в ходе дальнейших расчетов свайных фундаментов и их оснований по предельным состояниям первой и второй групп. Висячей забивной сваи В общем случае несущая способность сваи определяется исходя из двух условий: сопротивления грунта основания свай в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85; сопротивления материала свай в соответствии с требованиями СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. Так как в общей стоимости свайных фундаментов стоимость свай составляет до 70%, рациональность конструкции свайных фундаментов определяется максимальным использованием прочности материала свай и грунтов основания при минимальной площади сечения и длине свай. В курсовом проекте расчет несущей способности свай по материалу не производится, так как для большинства стандартных висячих свай сопротивление их материала обычно в десятки раз больше сопротивления грунта основания. Наиболее распространенным методом определения несущей способности висячей забивной сваи по грунту, которым пользуются на стадии технического проекта, является практический метод расчета по таблицам расчетных сопротивлений грунтов. Несущая способность Fd висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижнем концом сваи и на ее боковой поверхности , (4.1) где γс - коэффициент условия работы сваи в грунте, принимаемый γс = 1,0; R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл. 2; А - площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто; U - наружный периметр поперечного сечения сваи; fi - расчетное сопротивление 1-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по прил. 7; hi - толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи; γ cR, γ сf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности свай, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые независимо друг от друга (для свай, погружаемых механическими, паровоздушными и дизельными молотами γ cR = γ сf = 1,0). Для вычисления несущей способности сваи по вышеуказанной формуле необходимо вычертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 или 1:200 инженерно-геологическую колонку по расчетному сечению с указанием характеристик физико-механических свойств грунтов и толщины слоев, прорезаемых сваей. На колонке определяются положения свайного ростверка, нижнего конца сваи и расчетная длина lр. За расчетную длину висячей сваи lр принимается длина сваи от подошвы ростверка до начала ее заострения. При наличии под подошвой ростверка слабых (ненормируемых) грунтов lр уменьшается еще и на толщину слабых грунтов между подошвой ростверка и кровлей первого прочного слоя грунта. Нанесение контура сваи на геологическую колонку позволяет определить количество слоев основания и их толщин в пределах расчетной длины сваи. Значения расчетных сопротивлений грунта R и fi определяют в зависимости от глубины расположения того или иного рассматриваемого слоя и характеристик физических свойств грунтов в этом слое, а именно: показателя текучести IL пылевато-глинистых грунтов, гранулометрического состава и плотности сложения песчаных грунтов. Вычисления удобно представить в виде схемы, пример составления которой приведен на рис. 4.1. Рис. 4.1. Схема к расчету несущей способности сваи
Для плотных, песчаных грунтов значения R по прил. 6 следует увеличивать на 60%, но не более чем 20000 кПа. Для супесей при числе пластичности Ip ≤4 и коэффициенте пористости е < 0,8 расчетные сопротивления R и fi следует определять как для пылеватых песков средней плотности. Значения расчетного сопротивления плотных песчаных грунтов по боковой поверхности свай следует увеличивать на 30%, а супесей и суглинков с коэффициентом пористости е < 0,5 и глин с коэффициентом пористости е < 0,6 при любых значениях показателя текучести IL следует увеличить на 15% по сравнению со значениями, приведенными в прил. 6. Для промежуточных значений средней глубины расположения слоя грунта и промежуточных значений показателя текучести IL пылевато-глинистых грунтов значения f так же, как и значения R при промежуточных значениях глубины погружения нижнего конца сваи и показателя консистенции IL, определяются по таблицам линейной интерполяцией. Если показатель текучести IL < 0,2 при определении fi, то значение fi следует принимать для значений IL = 0,2. По формуле производят расчет несущей способности одиночной висячей забивной сваи Fd. Расчет несущей способности сваи приведен на рис. 4.1. Допускаемая на сваю расчетная вертикальная нагрузка по грунту определяется по формуле , (4.2) где Fd - несущая способность сваи, определяемая и зависимости от типа сваи, ее размеров и характеристик грунтов основания; γк - коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с указаниями п.3.10 СНиП 2.02.03-85 (2) (в курсовом проекте коэффициент надежности γк принимается равным 1,4, поскольку несущая способность сваи определена расчетом). Предварительное проектирование ростверка
При определении числа свай в свайном фундаменте следует различать два варианта устройства свайных ростверков: вариант 1 (отдельно стоящие фундаменты) - свайный куст под колонны здания с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной и других форм (в этом случае обычно применяют свайный ростверк из трех и более свай; вариант 2 (ленточные фундаменты) - ленточный ростверк под стены здания при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два и более рядов в линейном или шахматном порядке. Вариант 1. Нагрузка сосредоточена в точке (колонна). Предварительно необходимое число свай в фундаменте под колонну (в кусте) рассчитывается по формуле, исходя из допущения, что ростверк передает равномерную нагрузку на свайный куст. Расчет ведется по первой группе предельных состояний. , (4.3) где 1,2 – коэффициент, учитывающий наличие момента; γ q -коэффициент надежности, равный 1,25 при определении несущей способности экспериментально и 1,4 – при определении другими методами; N I – расчетная нагрузка на обрезе фундамента, собранная по первому предельному состоянию (кН); d – глубина заложения подошвы ростверка; а - шаг свай в ростверке. Схема размещения свай в ростверке приведена на рис. 4.2.
а б в г д
е ж з
Рис. 4.2. Размещение свай в кусте отдельно стоящих фундаментов
Полученное по формуле количество свай округляется до целого числа в большую сторону. Округление возможно и в сторону уменьшения, если уменьшенное количество не менее 95% расчетного числа свай. Если найденное количество свай по каким-либо соображениям неприемлемо, его можно изменить, принимая другие размеры свай. Несущая способность свай в этом случае соответственно уменьшается или увеличивается. После определения числа свай необходимо разместить их по площади подошвы ростверка (рис. 4.2). При центральной нагрузке форму ростверка отдельных свайных фундаментов в плане рекомендуется принимать квадратной, если этому не препятствуют фундаменты соседних зданий, подземные сооружения, фундаменты под оборудование и т. п. Обычно сваи размещают либо по прямоугольной сетке продольными и поперечными рядами параллельно сторонам его подошвы (так называемый линейный или рядовой порядок), либо под углом к ним (шахматный порядок). Ряды свай располагают на равных расстояниях. Оси одиночных свайных рядов должны совпадать с линиями действия нагрузок. Оси свайных рядов и кустов привязываются к осям здания. Каждая свая в проекте должна иметь свой порядковый номер. При их размещении в плане по площади ростверка необходимо стремиться к сокращению его размеров до конструктивного минимума. Этого можно достичь правильным выбором порядка размещения свай и установлением минимальных расстояний между осями смежных свай. Минимальное расстояние между осями висячих параллельно погруженных забивных свай без уширений в их нижнем конце должно быть не менее 3 d. Это условие диктуется прежде всего тем, что при меньших расстояниях между сваями их несущая способность снижается, при меньшем расстоянии очередную сваю невозможно погрузить до проектной отметки, поскольку она попадает в грунт, уплотненный предыдущей рядом забитой сваей. Расстояние между сваями-стойками не регламентируется и зависит от нагрузок и возможности их забивки до прочного грунта. Максимальное расстояние между забитыми сваями в осях, как правило, не должно превышать 6 d. При большем расстоянии требуется излишне интенсивное армирование плиты ростверка и увеличение ее размеров. Если требуемое число свай не размещается в пределах предварительно принятой площади подошвы ростверка А р, размеры подошвы должны быть увеличены. Размеры ростверка должны быть рассчитаны по формулам: а) для ростверков, в которых расстояние между сваями равно (3¸6) d (схемы а, г, е на рис. 4.2) l p = b p = 3 d (gp – 1) + d + 2 co, (4.4) где l p и b p – ширина и длина ростверка; co – расстояние от края сваи для края ростверка, принимаемое равным 0,1 м; б) для ростверков с шахматным расположением свай + d + 2 co, (4.5) где m p – количество рядов свай по ширине или длине ростверка. Размеры ростверков рекомендуется принимать кратными 300 мм, а подколонника - кратными 150 мм. Вариант 2 (ленточный фундамент). Нагрузка рассредоточена по линии. В этом случае нагрузка на фундамент собирается на 1 м стены здания по первому предельному состоянию. Количество свай также принимается на 1 пог. м стены по формуле n = N I × g k / Fd, (4.6) где N I – расчетная нагрузка от веса здания;g k – коэффициент надежности, равный 1,4. В зависимости от числа свай на 1 пог. м фундамента определяют число рядов по ширине ростверка. Примеры размещения свай в ростверке приведены на рис. 4.3. Расстояние между рядами (4.7) Ширина ростверка b p = а + d + 2 co. (4.8) При однорядном расположении свай в ростверке возможен случай, когда расстояние 1000 мм не удовлетворяет требуемому удалению свай друг от друга. Например, при диаметре свай 350 и 400 мм. В этом случае следует применять шахматное расположение свай, то есть использовать двухрядное расположение свай (рис. 4.3 б). Тогда расстояние между рядами должно быть не менее . (4.9) а б в г д Рис. 4.3. Схемы расположения свай в ленточном ростверке: а – однорядное; б, в, г - двухрядное; д - трехрядное Если количество свай на 1 пог. м два и более, то расположение свай в ростверке может быть осуществлено схемами, приведенными на рис. 4.3 в, г, д. Обычно не рекомендуется иметь на 1 пог. м ростверка более 3 свай, так как в этом случае ширина ростверка достигает больших размеров. Например, при свае диаметром 300 мм ширина ростверка должна быть не менее 2 м. В этом случае увеличивая длину сваи, добиваются повышения несущей способности сваи, что уменьшит количество свай в ростверке.
На сваю в ростверке
Расчет свайных фундаментов по несущей способности грунта основания свай заключается в уточнении действующих нагрузок, определении расчетных нагрузок, возникающих в наиболее нагруженных сваях, и сравнении их с расчетной нагрузкой, допускаемой на сваю по грунту. После размещения свай в плане и конструирования ростверка по принятым габаритным размерам ростверка определяется фактическая дополнительная вертикальная нагрузка, действующая на ростверк: а) для ленточных фундаментов N Iсум = N I + 1,1 (N р + N ФБС + G гр), (4.10) где N I – расчетная нагрузка на верхний обрез фундамента от веса здания, собранная по первому предельному состоянию (кН/м3); N р – вес ростверка (кН/м); N ФБС – вес фундаментных блоков (кН/м); G гр – вес грунта на обрезах ростверка (кН/м); б) для отдельно стоящих фундаментов N Iсум = N I + 1,1 (N р + N ст + G гр), (4.11) где N I – вертикальная нагрузка от веса здания (кН/м3); N р – вес ростверка (кН/м); N ст – вес стакана (кН/м); G гр – вес грунта на обрезах ростверка (кН/м). Расчетная нагрузка на сваю N с = Fd / g k, (4.12) где g k – коэффициент надежности, равный 1,4 при определении несущей способности расчетным методом и 1,25 – по результатам испытаний свай. При действии на ростверк только вертикальной нагрузки должно выполняться условие N = N Iсум / n ≤ N с, (4.13) где N – нагрузка, передаваемая ростверком на сваю. При действии на ростверк момента М Iи вертикальной N Iи поперечной Q Iсил нагрузка на сваю вычисляется по формуле , (4.14) где Мх – момент, действующий на ростверк относительно оси х; Мy – момент, действующий на ростверк относительно оси y; n – число свай в ростверке; хi, yi – расстояние, отсчитываемое от соответствующих осей ростверка до оси сваи, для которой вычисляется нагрузка; и - сумма квадратов расстояний от осей ростверка до каждой сваи. Перегрузка свай, кроме оговоренного выше случая, не допускается, а недогрузка не должна превышать 5%. При недопустимых расхождениях N и N c производится корректировка свайного фундамента одним из следующих способов: а) увеличивают количество свай в ростверке; б) увеличивают несущую способность сваи путем удлинения сваи или ее сечения; в) увеличивают расстояние между сваями при действии на ростверк значительных моментов или поперечных сил. Типа фундамента Расчет объемов и стоимости ведется на 1 м погонной длины ленточного фундамента или один фундамент под колонну. Сравнение вариантов следует производить в табличной форме (табл. 5.1). Таблица 5.1 Сравнение вариантов фундаментов
Укрупненные показатели затрат на возведение фундаментов приведены в прил. 8. Выбираем наиболее экономичный тип фундамента и оставшиеся сечения выбираем по этому типу.
РАСЧЕТ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТОВ В соответствии с указаниями СНиП расчет оснований по предельным состояниям для гражданских и промышленных зданий, предлагаемых в курсовом проекте, ограничивается расчетом по деформациям. Расчет оснований по деформациям сводится к определению расчетных значений стабилизированных осадок фундаментов в различных сечениях и сравнению их с предельными, заданными для данного типа сооружения. При этом должны соблюдаться следующие условия: 1) абсолютные осадки S расч ≤ Su; 2) относительные осадки λрасч ≤ λu; 3) крен tg θрасч ≤ tg θu; 4) прогиб или выгиб f расч ≤ f u. При несоблюдении одного из этих условий необходимо увеличить размеры фундаментов (ширину или глубину) или перейти на другой тип фундамента (например, отказаться от фундамента мелкого заложения на естественном основании и перейти на свайный фундамент) и добиться выполнения необходимых условий. В курсовом проекте осадка должна быть рассчитана двумя методами: методом послойного суммирования и методом эквивалентного слоя. Свайный фундамент рассчитывается как условный массивный фундамент площадью А у. Дополнительное давление определяется в плоскости нижних концов свай, и сжимаемая толща располагается под свайным фундаментом. Список рекомендуемой литературы
1. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты // Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя ССС, 1986. 2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия // Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 32. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений // Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985. 4. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты // Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 5. Основания, фундаменты и подземные сооружения // Под общ. ред. Е.А. Сорочан, Ю.Г. Трофименкова. - М.: Стройиздат, 1985. (Справочник проектировщика). 6. Руководство по проектированию свайных фундаментов // НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстро
|
||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-17; просмотров: 567; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.209.89 (0.012 с.) |