Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: 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 |
Принципы проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям. Комплексная взаимосвязь факторов, подлежащих учету при проектировании оснований и фундаментов.Содержание книги
Поиск на нашем сайте Принципы проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям. Комплексная взаимосвязь факторов, подлежащих учету при проектировании оснований и фундаментов. А) Фундамент – подземная или заглубленная часть сооружения, предназначенная для передачи нагрузки от сооружения на основание.
Предельные состояния сооружения (конструкции) – это состояние, за пределами которого дальнейшая эксплуатация сооружения опасна (недопустима или затруднена). Определение из ФЗ 386 о безопасности зданий и сооружений. Первая группа предельных состояний – расчет конструкции на прочность (на разрушение). Вторая группа предельных состояний – расчет по деформациям. Величины деформации для зданий записаны в СП.
Б) Принципы проектирования основания и фундаментов.
Предельные состояния оснований. Нагрузки и воздействий, учитываемые при расчете оснований и фундаментов. Сочетания нагрузок. А) Предельные состояния сооружения (конструкции) – это состояние, за пределами которого дальнейшая эксплуатация сооружения опасна (недопустима или затруднена). Определение из ФЗ 386 о безопасности зданий и сооружений. Первая группа предельных состояний – расчет конструкции на прочность (на разрушение). Вторая группа предельных состояний – расчет по деформациям. Величины деформации для зданий записаны в СП.
Б) При проектировании зданий и сооружений ПГС основания и фундаменты рассчитываются на нагрузки (смотри СП 20.13330.2016).
* труба диаметром два метра лежит на опорах, по ней подается жидкость, при этом температура воздуха +30. От высокой температуры происходит расширение трубы и на фундамент под опорой трубы действует момент.
В) Основания и фундаменты рассчитывают на сочетания нагрузок.
Сначала определяется нормативная нагрузка на основание Нормативная нагрузка – это нагрузка, установленная правилами расчета, которая соответствует условиям нормальной эксплуатации сооружений. Нормативная нагрузка обозначается как Nn Mn. После определения нормативных нагрузок определяются расчетные нагрузки на основания и фундаменты. Как определяются расчетные нагрузки – смотри СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».
Расчеты оснований выполняются на следующие сочетания: 1. По несущей способности (I группа предельных состояний) - выполняются на основное сочетание или особое сочетание. 2. По деформации (II группа предельных состояний) – основное сочетание. В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.
Г) конструкции ленточных фундаментов - бутовые
1 – стена; 2 – отмостка; 3 – перекрытие подвала; 4 – фундамент из природного камня; 5 – пол полуподвала;
- монолитные
1 – бетон; 2 – арматура; 3 – бетонная подготовка. - сборный
1 – блоки бетонные для стен подвала (ГОСТ 13580-85); 2 – плиты ж/б ленточных фундаментов; 3 – среднезернистый песок (𝛿 = 100мм). Фундаментные плиты (ФЛ) изготавливаются из тяжелого бетона, применяются в сухих и водонасыщенных грунтах и в условиях сейсмических воздействий. Плиты рассчитаны на среднее давление по подошве Р до 0,6МПа. Максимальная ширина плиты b = 3,2м. Форма и размеры плит, а также показатели их металоемкости, представлены на чертеже и в таблице 1 ГОСТ 13580-85 «Плиты ж/б ленточных фундаментов. Технические условия». Фундаментные стены выполняются из сплошных (ФБС) или пустотелых (ФБП) блоков. Блоки изготавливаются из тяжелого бетона, керамзитобетона и плотного силикатного бетона. Максимальные габаритные размеры блока l*b*h = 2,38*0,6*0,58м. Формы и размеры блоков представлены на чертежах и в таблице 1 ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Блоки укладываются с перевязкой вертикальных швов. Глубина перевязки принимается не менее высоты блока (u ≥ h). Связи между продольными и поперечными стенами обеспечивается путем закладки в горизонтальные швы арматурных сеток 4.
При возведении фундаментов на сильносжимаемых, просадочных грунтах, в условиях сейсмических воздействий, а также при неравномерном напластовании слоев грунтов в основании предусматриваются армированные швы или пояса 5 поверх фундаментных плит и последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания.
Лекция 7,8 Лекция 9
а) Расчёт на продавливание Для определения продавливающей силы и силы сопротивления бетона строиться пирамида продавливания Пирамида продавливания №1
Продавливающая сила определяется по формуле:
Где,
Прочность плитной части фундамента на продавливание колонной (подколонником) обеспечена при выполнении условия:
Где,
Длина выноса нижней ступени С1, определяется расчётом на продавливание по пирамиде №2 Пирамида продавливания №2
После устанавливаются вылеты остальных ступеней как пересечения линий АВ с линиями, ограничивающими высоты ступеней плитной части фундамента
б) Расчёт площади арматуры плитной части
Где М – изгибающий момент в расчётном сечении
в) Расчёт прочности поперечных сечений подколонника
При этом нормальная сила N принимается по обрезу фундамента, а изгибающий момент на уровне расчётного сечения. Расчёт поперечной арматуры коробчатого сечения производится на изгиб в сечениях Ⅲ-Ⅲ и Ⅲ’-Ⅲ’
Моменты
Площадь сечения поперечной рабочей арматуры каждой сварной сетки будет:
При этом Стенки стакана допускается не армировать, если же толщина
Подколоннки должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Метод угловых точек
Табл. 5.8 СП 22.13330.2016
Табл. 7.3 (стр. 209) учебник МГ, ОиФ Ухов С.Б. и др. 2004 г.
Лекция 10
a) Схемы
1- слабый грунт 2- прочный грунт 3- свая 4- низкий-ростверк 5- колонна
6- вода 7- уровень дна после размыва 8- опора 9- высокий ростверк
Применяющийся в случаях.
В зависимости от расположения свай в плане различают следующие виды свайных фундаментов:
Одиночный Куст Лента Плита
b) Классификация свай - по формуле поперечного сечения
Круг Квадрат полые с закрытым нижним концом - по форме продольного сечения
Призматические Цилиндрические Пирамидальные Булавовидные - по материалу
- по способу заглубления в грунт a) Предварительно изготовленные (заводские) сваи
Забивные Вдавливаемые
1- Свая 2- Молот 3- Вдавливающие устройства
1- Арматурные сетки оголовка 2- Продольная арматура (может быть напрягаемой) А 400 3- Поперечная арматура А 500 Бетон В 15, В22,5
При необходимости увеличения длины сваи их стыкуют. Узел стыка: 1-свая 2-закладная деталь 3-накладки
Подробные сведения о типах забивных свай и области их применения изложены в ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные. Технические условия». Сваи-оболочки:
1-ж/б оболочка 2-грейфер 3-вибропогружатель Винтовые:
1-стальная винтовая свая 2-завинчивающее устройство (кабестан) б) Устраиваемые в грунте Набивные
1-труба 2-теряемый наконечник (башмак) 3-вдавливающее и вытягивающее устройство 4-скважина 5-бетон 6-бетонолитная плита 7-уплотненный грунт 8-набивная свая Набивную сваю изготавливают путем укладки бетонной смеси в скважину, образованную путем принудительного отжатия грунта в стороны. Буровые
1-Полый шнек 2-вращающее устройство 3-скважина 4-извлекаемый грунт 5-бетонолитная труба 6-бетон 7-буронабивная свая Буровую сваю изготавливают путем заполнения пробуренной скважины бетоном. Когда грунт слабый и стенки скважины сильно оплывают, устройство сваи выполняют под защитой обсадной трубы. Более подробные сведения по способам устройства набивных и буровых свай изложены в СП 24.13330.2011 (изм. №1) «Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85» - по условиям взаимодействия с грунтом Сваи-стойки
Скальный или малосжимаемый грунт Нагрузка N преимущественно передается на грунт через нижний конец сваи Висячие сваи
Сжимаемый грунт Нагрузка N передается на грунт через боковую поверхность и нижний конец сваи. К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации Е
Процессы, происходящие в группе, при устройстве свай:
1 – забивная или набивная свая 2 – грунт вокруг сваи
Пески средней плотности и рыхлые, неводонасыщенные глинистые грунты, уплотняются быстро и подъем грунта небольшой Водонасыщенные глины и суглинки уплотняются, медленно за счет отжима воды из пор грунта, поэтому перемещение грунта вверх большое. Рекомендуется вести забивку или устройство сваи от середины свайного поля к его периметру. б) Уплотнение грунта
1 – забивная, набивная свая, в том числе свая- оболочка, погружаемая без выемки грунта 2 – уплотненная зона грунта Уплотненная область грунта незначительна вокруг буровых свай – оболочек, погружаемых с выемкой грунта.
в) Отказ сваи Погружение сваи от одного удара молотком называют отказом. Очевидно, чем меньше отказ, тем больше несущая способность сваи. Причиной ложного отказа сваи в маловлажных песках плотных и средней плотности является переуплотненная упругая зона грунта под нижним концом сваи, в глинистых грунтах – тиксопропное разжижение структуры грунта вокруг сваи. Время, необходимое для релаксации напряжения и восстановления структуры (засасывания сваи) в грунтах называется отдыхом сваи. Отказ, определенный после отдыха свай называется действительным отказом. Продолжительность отдыха для песчаных грунтов составляет 3…5сут., в глинистых грунтах – для супесей 5…10сут., суглинков 15…20сут., глин 25…30сут. и более. Образование переуплотненной зоны грунта можно избежать, применяя молоты двойного действия или вибропогружатели. Тиксотропные явления в глинистых грунтах можно снизить, если погружение производить молотами одиночного действия с большим весом ударной части и небольшими ударами. Процессы, происходящие в грунте при работе свай под нагрузкой: а) Схемы передачи нагрузки на основание
1 – свая 2 – зона напряженного состояния грунта Вертикальные нормальные напряжения
3 – эпюра напряжения на уровне нижнего конца сваи 4- зона наложения (концентрации, напряжен.)
При расстоянии между сваями С увеличением давления формируется и значительно большая, по сравнению с одиночной сваей активная зона сжатия грунта.
Осадка сваи куста при совместной работе свай превышает осадку одиночной сваи. Несущая способность свай куста по сравнению с одиночной сваей может, как увеличиться, так и уменьшаться. Учитывать влияние кустового эффекта на работу свайных фундаментов сложно. Это требует экспериментального изучения. Лекция 12,13 Расчетные методы определения несущей способности свай
a) Сваи стойки
где Рис.: 1- свая, 2- скальный или слабодеформируемый грунт (E>50 МПа)
2-площадь нетто
Для забивных свай рекомендуется принимать R=20000 кПа Для набивных, буровых свай и свай-оболочек, заполняемых бетоном по формулам:
где
где
Несущая способность по материалу свай, работающих на сжимающую нагрузку, рассчитывается по формуле:
где
В дальнейших расчетах принимается наименьшее значение несущей способности.
b) 1-свая; 2-очень сильно-, сильно- и среднедеформируемые грунты (Е<50 МПа)
Несущую способность сваи определяют по формуле:
где
Несущую способность сваи, работающей на выдергивающую нагрузку определяют по формуле:
где u-нагруженный периметр поперечного ствола сваи;
c) Висячие набивные, буровые и сваи-оболочки, погружаемые с выемкой грунта Несущую способность сваи, работающей на сжимающую нагрузку определяют по формуле:
где ¾ Для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем и песков в основании буровой сваи и сваи-оболоки по формулам:
где ¾ Для глинистых грунтов в основании по таблице 7.8; ¾ Для набивных свай – по таблице 7.2;
d) Учет отрицательного (негативного) трения грунта на боковой поверхности свай. Основание, в котором расположены сваи, может испытывать деформации из-за загружения поверхности грунта нагрузкой (планировка территории подсыпкой, нагружение пола по грунту и т.д.), консолидации грунтов, просадки грунтов при замачивании.
В этом случае на боковой поверхности сваи возникают силы трения, направленные вниз, которые называют отрицательными. Вероятность возникновения отрицательных сил трения возрастает, если в пределах глубины погружения сваи имеется слой сильнодеформируемых грунтов. 1-
В этом случае несущая способность сваи определяется по формуле:
Расчетное сопротивление грунта
Полевые методы определения несущей способности свай
a) Метод испытания свай статической нагрузкой
1- Испытываемая свая; 2- анкерные сваи; 3- измеритель осадки сваи (прогибомер); 4- домкрат; 5- упорная балка.
· Вдавливающая нагрузка F К свае прикладывается ступенями где
Для графиков типа I характерен перелом, после которого осадка возрастает непрерывно без увеличения нагрузки (при S В этом случае за предельное сопротивление принимают нагрузку, на ступень ниже той, которая вызывает непрерывную осадку сваи. Для графиков типа II характерно плавное очертание. Предельным сопротивлением свои в этом случае считается такая нагрузка, под воздействием которой свая получит осадку:
где
Если осадка, определенная по формуле
1- Опытная свая, 2- гидравлический домкрат, 3- прогибомер; 4- упор.
Методика проведения испытаний подобна испытаниям свай вертикальной нагрузкой. За частное значение предельного сопротивления
b) Метод испытаний свай динамической нагрузкой. Метод заключается в определении несущей способности забивных сваи по величине отказа.
1- Молот, 2- свая, G- вес молота, Н-высота падения, Sa – отказ сваи, Fu – сила предельного сопротивления сваи; h – высота отскока. Работа падающего молота равна:
где
Формулы для определения предельного сопротивления сваи:
Ƞ- коэффициент, принимаемый по таблице 7.11 в зависимости от материала сваи, кН/м2; А - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м2; М - коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице, а при вибропогружении свай - по таблице 7.12 в зависимости от вида грунта под их нижними концами; Ed - расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по таблице 7.13, или расчетная энергия вибропогружателей - по таблице 7.14; sa - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин, м; sel - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м; m1 - масса молота или вибропогружателя, т; m2 - масса сваи и наголовника, т; m3 - масса подбабка (при вибропогружении свай m3=0), т; m4 - масса ударной части молота, т; ε - коэффициент восстановления удара; при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем ε2=0,2, а при вибропогружателе ε2=0; Q - коэффициент, 1/кН, определяемый по формуле:
где np, nf - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи np = 0,00025 с·м/кН и для грунта на боковой поверхности сваи nf = 0,025 с·м/кН; Аf - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м2; g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2; Н - фактическая высота падения ударной части молота, м; h - высота первого отскока ударной части дизель-молота, принимаемая согласно примечанию 2 к таблице 7.13, для других видов молотов h=0.
Испытания свай статической и динамической нагрузками следует производить, соблюдая требования ГОСТ 5696.
c) Определение несущей способности свай по результатам полевых испытаний. Для определения несущей способности сваи проводят ряд испытаний свай в одинаковых грунтовых условиях статической или динамической нагрузкой. Несущая способность сваи определяется из выражения:
где Если число испытаний свай n<6, то
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2022-01-22; просмотров: 356; 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 - 216.73.216.220 (0.01 с.) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||