Расчет ростверка с наклонными сваями

 

Наклонные сваи лучше воспринимают нагрузку имеющую отклонение от вертикали, но их погружение технологически сложнее, чем у вертикальных.

Угол наклона свай α определяется из необходимости их работы на строительную и эксплуатационную нагрузки и назначается из соотношения

,

(11.5)

где δ – угол наклона равнодействующей всех сил к вертикальной оси, град.,

.

Количество свай определяется как наибольшее из расчета на осевую и поперечную нагрузку в строительном и эксплуатационном (рис.11) случаях аналогично ростверку с вертикальными сваями.

Рис. 11. Разложение нагрузки по осевой линии сваи

Ростверк с наклонными сваями, как правило, более экономичный, так как имеет меньшее число свай, чем ростверк с вертикальными сваями. Его и принимаем для окончательных расчетов.

 

11.3 Размещение свай в поперечном ряду и в плане

 

Размещение свай в поперечном ряду производится с учетом следующих требований:

1) расстояние между осями свай должно быть не менее 3 a и не более 6 a;

2) расстояние от оси крайнего ряда до оси ростверка должно быть не менее 1,5 a;

3) сваи должны быть равнонагружены.

Для выполнения третьего условия расстояние между сваями определяют графическим способом в следующем порядке.

1. Под подошвой сооружения построить эпюру нормальных напряжений. Нижнюю кромку эпюры продлить до пересечения с плоскостью подошвы, точка О.

2. Расстояние ОВ (В точка пересечения подошвы и передней грани), разделить пополам и найти центр полуокружности О^*. Затем провести полуокружность радиусом r = ОВ/2 из точки О^*.

3. Радиусом ОА (А точка пересечения подошвы и задней грани стенки) из точки О провести дугу до пересечения с полуокружностью, (обозначено точкой D). Из точки D восстановить вертикаль до пересечения с ОВ, это точка С.

1. Назначить количество свай в поперечном ряду по зависимости,

,

(11.6)

т.е. из ширины подошвы вычесть число в интервале от 1 до 2, так чтобы
m было целым, далее расстояние СВ делить на m равных частей.

5. Из полученных точек деления СВ опустить вертикальные линии до пересечения с полуокружностью с центром О^*, и определить точки 1`, 2`…..m`.

6. Из центра О провести радиусы О1`, О2`……Оm` до пересечения с плоскостью подошвы. Через точки 1`, 2`…..m` прочертить перпендикуляры к плоскости подошвы, которые и разделят контактную эпюру на равновеликие площади.

7. Определить положение центра тяжести у каждой равновеликой трапеции, которое затем перенести по вертикали на плоскость подошвы, указывая тем самым, где проходит осевая линия сваи через подошву (рис. 12).

Расстояние между сваями в продольном ряду определяется по формуле

,

(11.7)

где – количество свай в продольном ряду (округлить до большего целого значения), , а n – количество свай в секции, оно определено выше.

 

О ^*

Рис. 12. Определение положения осевых свай в поперечном ряду

 

11.4 Проверка прочности основания условного массивного
фундамента на уровне острия свай

 

Расчет кустовых свайных фундаментов под сооружениями по деформациям производится, как для условно массивного фундамента на естественном основании.

Проверка правильности выбранной глубины забивки свай производится по условию:

,

(11.8)

где σ _у – интенсивность давления по подошве условного массивного фундамента. Уровень подошвы принимается на уровне нижних концов свай;

R_р – расчетное давление по подошве условного массивного фундамента определяется по формуле,

,

(11.9)

в которой ; ;

; ,

где ψ – угол между вертикалью и прямой, соединяющей нижний конец крайней сваи с линией пересечения передней грани и подошвы фундамента (см. рис. 13).

Если прочность основания под условным массивным фундаментом обеспечена, то эксплуатация стенки возможна.

После проверки необходимо изобразить свайный фундамент с учетом требований заделки свай в ростверк.

Жесткое сопряжение свай с ростверком достигается одним из следующих способов:

– заделкой сваи в ростверк на глубину, равную ее поперечнику;

– заделкой в ростверк выпусков продольной арматуры свай. Тело сваи при этом заводят в ростверк на глубину 50…100 мм в случае проектирования промышленных и гражданских зданий и на 150 мм – при проектировании мостов.

Реализация второго способа сопряжения с использованием забивных свай достигается частичным разрушением головы сваи и обнажением арматуры.

Глубину заделки h_a свай или выпусков арматуры в ростверк определяют, руководствуясь указаниями СП [3] по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. Расчетная глубина заделки h_a должна быть не меньше значений, вытекающих из конструктивных требований.

Для фундаментов промышленных и гражданских зданий принято условие h_a ≥ a при этом h_a ≥ 300мм при использовании забивных сплошных свай; h_a ≥ 450мм для полых круглых свай диаметром
30…80 см; h_a ≥ 500мм для буронабивных свай (где a – размер стороны поперечного сечения или диаметр круглой сваи).

При использовании преднапряженных свай длиной более 6 м для жесткой заделки применяют дополнительный каркас из ненапрягаемой арматуры, который заделывают в ростверк или оголовок на глубину не менее чем на 20 диаметров продольного стержня каркаса и не менее чем на 250 мм.

Рис. 13 Схема условного массивного фундамента

Список литературы

 

1. СП 22.13330.2011. Основание зданий и сооружений – М.: 2011. – 111 с.

2. СП 23.13330.2011. Основания гидротехнических сооружений.-М.: 2011. – 111 с.

3. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции.-М.: 2012.

4. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты.-М.: АСВ, 2002. – 392 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Задание на курсовую работу

Т а б л и ц а П.1

Характерис- тики	Последняя цифра шифра
Тип стенки	а	б	а	б	а	б	а	б	а	б
γст, кН/м^3
hw, м	5,0	6,0	7,0	8,0	5,5	6,5	7,5	7,7	8,2	7,3
Грунт основания

 

 

Т а б л и ц а П.2

Характерис- тики	Предпоследняя цифра шифра
hн, м	1,6	1,7	1,8	2,0	2,1	2,2	1,4	1,5	2,0	1,9
q, кПа
Грунт засыпки

 

По номеру грунта основания и засыпки принимают их физические характеристики из таблицы П.3

Т а б л и ц а П.3

№	Нименование грунта	γs, кН/м^3	γ0, кН/м^3	W	W L	W P
	Песок крупный	26,5	17,5	0,08	-	-
	Песок крупный	26,5	17,6	0,06	-	-
	Песок крупный	26,5	17,7	0,05	-	-
	Песок крупный	26,5	17,8	0,07	-	-
	Песок крупный	26,5	17,9	0,09	-	-
	Песок средний	26,5	18,0	0,04	-	-
	Песок средний	26,5	18,2	0,10	-	-
	Песок средний	26,5	18,4	0,11	-	-
	Песок средний	26,5	18,6	0,095	-	-
	Песок средний	26,5	18,8	0,12	-	-
	Песок пылеватый	26,5	19,0	0,18	-	-
	Песок пылеватый	26,5	19,3	0,20	-	-
	Песок пылеватый	26,5	19,5	0,19	-	-
	Супесь	27,0	19,4	0,22	0,24	0,18
	Супесь	27,0	20,1	0,24	0,25	0,19

Окончание табл. П.3

№	Нименование грунта	γs, кН/м^3	γ0, кН/м^3	W	W L	W P
	Супесь	27,0	20,0	0,25	0,265	0,20
	Суглинок	27,0	19,9	0,28	0,35	0,20
	Суглинок	27,0	19,8	0,25	0,31	0,16
	Суглинок	27,0	19,7	0,25	0,29	0,15
	Суглинок	27,0	19,6	0,26	0,30	0,17

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2