Dveri-lubercy.ru

Дизайн и ремонт
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет на продавливание ростверка угловой сваей

О забивных сваях

Железобетонные сваи — это промышленное изделия, при создании которых применяется тяжёлый бетон в марки В22,5-25 , по водонепроницаемости W4-W8, по морозостойкости F150-F200. Основные характеристики бетона используемого при изготовлении свай используемых при возведении фундаментов в малоэтажном домостроении B22.5,F150,W4.

Как это работает

Копровую установку на участок доставляет полноприводный манипулятор на базе Газ66.

Манипулятор переставляет установку и подает сваю.

Копровая установка с дизельным молотом ДМ 240 погружает сваи быстро и эффективно, без их деформации и потери эксплуатационных характеристик.

Самое важное

Несущую способность определяют по формулам СНиП.

При отсутствии геологии грунта проводится динамическое испытание свай конвертным типом для установления или определения:

  • связи между энергией удара, забивающего сваю и ее несущей способностью
  • длины сваи
  • разницы реальной(предполагаемой) и расчетной величины отказа
  • несущего слоя

Несущая способность забивных свай в основном зависит от конкретного отказа в пятне забивки.

Свайные фундаменты — Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане

Содержание материала

  • Свайные фундаменты
  • Основные положения и классификация
  • Одиночные сваи
  • Группы свай
  • Стальные сваи
  • Железобетонные сваи
  • Способы погружения готовых свай в грунт
  • Забивные сваи
  • Вибропогружение
  • Сваи, изготовляемые в грунте (на месте): буровые, набивные, буронабивные сваи
  • Способы получения скважин
  • Сваи с извлекаемой оболочкой
  • Сваи с не извлекаемой оболочкой
  • Взаимодействие свай с окружающим грунтом
  • Процессы, происходящие в грунте при устройстве свайных фундаментов
  • Процессы происходящие в грунте при работе свай под нагрузкой
  • Определение несущей способности одиночной сваи при действии вертикальной нагрузки
  • Висячие сваи
  • Метод испытания свай статической нагрузкой
  • Практический метод испытания сваи
  • Понятие о негативном трении
  • Метод статического зондирования грунтов
  • Расчет НС свай при действии горизонтальных нагрузок
  • Математические методы расчета свай на горизонтальную нагрузку
  • Проектирование и расчет свайных фундаментов
  • Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане
  • Внецентренно нагруженный свайный фундамент
  • Расчет осадки свайного фундамента
  • Все страницы

5.7.б Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане

— Центрально нагруженный свайный фундамент

· Зная Fd – несущую способность сваи и принимая, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на все сваи фундамента, необходимое число свай (n) в кусте или на 1 м/п (в ленточном фундаменте) определяют по формуле

– то же

— рассчетная нагрузка на куст или на 1 погонный метр

· Для куста свай полученное по формуле число свай округляют в сторону увеличения до целого числа

· Сваи в ростверке располагают компактно (а = 3 d) по прямоугольной сетке или в шахматном порядке т.к. при а3 d – увеличиваются размеры ростверка.

· Расстояние от крайнего ряда свай до края ростверка 1 d.

· Ростверки кустов свай конструируются как обычные фундаменты мелкого заложения и рассчитываются на продавливание колонной или угловой сваей, на на поперечную силу в наклонных сечениях и на изгиб по СниП «Железобетонные конструкции».

· Если сваи куста работают только на сжимающую нагрузку, то достаточно их заделки в ростверк на 5…10 см, если же сваи воспринимают выдергивающие нагрузки или моменты, то их связь с ростверком делают более надежной, для чего оголовки свай разбивают и обнаженную арматуру замоноличивают в бетон ростверка.

· После размещения свай в плане и уточнения габаритных размеров ростверка определяют нагрузку N приходящуюся на каждую сваю, и проверяют условие

N — нагрузка на каждую сваю в ростверке

· Если условие не выполняется, то необходимо выбрать или другой тип свай, имеющий более высокую НС, или увеличить число свай в фундаменте и повторить расчет.

· Для свайного фундамента под стену (ленточного свайного фундамента) число свай на 1 п.м. может быть дробным. Тогда расчетное расстояние между осями свай по длине стены определяется по формуле

· Полученный результат округляют до кратного 5 см. В зависимости от а определяется число рядов свай. Различают: однорядное, шахматное и двухрядное.

· Из-за значительного увеличения размера ростверка принимают, как правило, не более двух рядов свай.

Если же по расчету получается а d, то лучше увеличить длину свай или ее сечение, т.е. НС.

Читать еще:  Обвязка газового котла полипропиленовыми трубами

· Железобетонные ростверки ленточных свайных фундаментов рассчитывают как неразрезные многопролетные балки в соответствии с требованиями СниП «Железобетонные конструкции».

  • Астрономия
  • Биология
  • Биотехнологии
  • География
  • Государство
  • История
  • Лингвистика
  • Литература
  • Менеджмент
  • Механика
  • Образование
  • Охрана труда
  • Педагогика
  • Политика
  • Право
  • Психология
  • Социология
  • Физика
  • Химия
  • Экология
  • Электроника
  • Электротехника
  • Энергетика
  • Юриспруденция
  • Этика и деловое общение

Спорт Центрально нагруженные фундаменты

1) выбирают глубину заложения подошвы ростверка, тип, вид и размеры свай;

2) определяют несущую способность сваи;

3) определяют крайне важное число свай в фундаменте;

4) размещают сваи в плане и конструируют ростверк;

5) производят проверку нагрузки, приходящейся на одну сваю;

6) определяют осадку свайного фундамента.

Глубину заложения подошвы ростверка назначают в зависимости от конструктивных особенностей подземной части сооружения (наличие подвала, технического подполья), а также высоты ростверка, определяемой расчетом.

Тип и вид свай выбирают исходя из характера напластования грунтов. Во многих случаях рационально устройство забивных свай. При больших нагрузках (более 2000 Кн) и длинах свай (более 10 м) часто оказываются рациональными набивные сваи с уширенным нижним концом.

Длину свай выбирают в зависимости от грунтовых условий строительной площадки. Нижние концы свай, по рекомендации СНиП, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования. При этом для того, чтобы можно было использовать в расчете более высокие характеристики грунтов, забивные сваи следует в них заглублять (СНиП, п.7.10):

¨ в крупнообломочные, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные и пылевато-глинистые грунты с показателœем текучести — не менее0,5м;

¨ в прочие грунты — не менее 1,0 м.

Под прочными грунтами не должно быть слабых грунтов.

Поперечное сечение свай принимают в зависимости от их длины, так как большая гибкость свай может вызвать искривление их ствола при забивке в грунт. В то же время сечение висячих свай стремятся принимать наименьшим, так как сваи меньшего сечения имеют большую поверхность на 1 м 3 бетона и, следовательно, большее относительное сопротивление сдвигу. При этом это ведет к увеличению свай в фундаменте.

Размещают сваи в центрально нагруженном фундаменте рядами или в шахматном порядке.

Рис. 9.12. Размещение свай в свайном кусте:

, мм; — больший размер поперечного сечения.

Несущая способность сваи определяется по формуле (9.3). Число свай в фундаменте определяют исходя из допущения, что ростверк равномерно распределяет нагрузки на всœе сваи:

.

Отсюда число свай в центрально нагруженном кусте равно:

(9.5)

где: — коэффициент надежности по несущей способности сваи (принимается равным =1,4 при определœении расчетом; другие случаи — см. СНиП, п.3.10); — расчетная нагрузка, действующая по обрезу ростверка; a — шаг свай; d — глубина заложения подошвы ростверка; — средний удельный вес материала ростверка и грунта (20 Кн/м3).

Расчетная нагрузка на одну сваю для центрально нагруженного фундамента принимается равной:

, (9.6)

где: N— нагрузка, приходящаяся на одну сваю; Gf, Gg — расчетные нагрузки от веса ростверка и грунта на нем; n— число свай в фундаменте.

Она должна удовлетворять условию:

, (9.7)

где — коэффициент надежности по несущей способности сваи (при определœении несущей способности сваи расчетом ).

В случае если это условие не удовлетворяется, изменяют число свай и производят повторную проверку.

Сопряжение свай с ростверком может быть шарнирным и жестким.

Жесткое сопряжение, в соответствии с п. 7.4 СНиП, устраивают в следующих случаях:

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

4) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ядра сечения;

5) перемещения фундамента от горизонтальных нагрузок при шарнирном опирании больше предельных значений;

6) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

7) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

В остальных случаях предусматривают шарнирное соединœение.

1. В случае если непосредственно под подошвой монолитного ростверка лежат слабые грунты, то устраивают подготовку толщиной 70. 100 мм из бетона класса В10 для того, чтобы не перемешивалась бетонная смесь с грунтом при бетонировании.

Читать еще:  Как заземлить системный блок компьютера?

2. При шарнирном сопряжении свай с ростверком головы свай заделывают в ростверк на глубину 50. 100 мм. При заделке на глубину 50 мм арматурные сетки плиты ростверка укладывают на оголовки свай. При заделке на большую глубину стержни сеток, попадающие на сваи, вырезаются и сетки укладываются с защитным слоем 50 мм.

3. При жестком сопряжении свай с ростверком головы свай или выпуски арматуры (9.14-б, 9.13) заделываются в ростверк на глубину анкеровки (см. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и желœезобетонные конструкции, п. 5.14).

4. Проектный класс бетона по прочности на сжатие рекомендуется назначать не ниже В12,5.

5. Для армирования ростверков применяется стержневая горячекатанная арматура периодического профиля класса А-III и гладкая класса A-I.

6. При стаканном сопряжении сборных желœезобетонных колонн с ростверком толщина дна стакана принимается не менее 250 мм. Соединœение монолитных желœезобетонных колонн, а также баз стальных колонн с монолитными ростверками осуществляется аналогично тому, как и с монолитными фундаментами на естественном основании.

Рис. 9.13. Жесткое сопряжение свай с ростверком путем заделки арматуры.

Размеры ростверков рекомендуется принимать:

· в плане подошвы, ступеней — кратными 300 мм; подколонника — кратными 150 мм; по высоте — кратной 150 мм;

· высота назначается из условий продавливания колонной и угловой сваей по формуле[10]:

, (8.9)

где: d — характерный размер сваи или колонны; NI — расчетное усилие; Rbt — сопротивление бетона осœевому растяжению.

При этом должны выдерживаться следующие размеры:

· расстояние от головы сваи или концов выпущенной арматуры до обреза ростверка должно быть не менее 250 мм;

· расстояние от края плиты до ближайших граней свай должно быть не менее 100 мм.

· расстояние между осями свай должно быть не менее 3d (d — характерный размер сечения сваи);

Рис. 9.14. Схемы сопряжения свай с ростверком:

а) — шарнирное сопряжение; б) — жесткое сопряжение с заделкой головы сваи; в) расчетная схема для расчета ростверка на изгиб; 1 — пирамида продавливания ростверка угловой сваей; 2 — пирамида продавливания ростверка колонной; 3 — надежный грунт; 4 — слабый грунт; 5 — бетонная подготовка.

— усилия на сваи; — нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на нем.

Алгоритм расчета свайного фундамента с ростверком

Вычисление полезных нагрузок

Полезная нагрузка – это сумма веса мебели, людей, половых покрытий, бытовых приборов, облицовок. Рассчитывается приблизительно, согласно нормам колеблется между 100 и 200 кг. на единицу площади перекрытия помещения.

S – совокупная площадь перекрытия дома.

Вычисление снеговых нагрузок

Снеговая нагрузка – давление на поверхность кровли снежного покрова. Нормативное снеговое давление определено для каждого региона индивидуально. Например, С. Н в Иркутске колеблется между 392 кг/м 2 и 560 кг/м 2 .

N – вес снегового покрова;

S – площадь кровли здания.

Вычисление массы здания

Масса здания – сумма веса элементов дома: стен, стропильной системы, перекрытий, кровли, стяжки.

M – масса строения;

m – удельный вес элемента.

V = усредненный вес 1 м 2 стройматериала;

S = площадь элемента.

Пример составления сводки для вычисления массы здания:

ЭлементВес, кг/м 2
Кирпичные стены (150 мм)220-270
Железобетонное перекрытие500
Рубероидное покрытие20-50

Вычисление совокупных нагрузок

Совокупные нагрузки – это сумма воздействий на опоры.

С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н

К. Н – коэффициент надежности, соответствующий предельному состоянию. Прописан в своде правил №2.01.07-85*. Например, для жилых зданий – 1,2.

Вычисление грузонесущей способности сваи

Грузонесущая способность – это давление, которое выдерживает опора. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на сопротивлении почвы.

  • Fdf = u * ∑ Ycr * Fi * Hi;
  • Fdr = Ycr * R * A;
  • Fd = Ycr * (Fdf + Fdr).

Fd – грузонесущая способность сваи;

Ycr — коэффициент работы столба в почве после заложения (=1);

u – внешний периметр сечения опоры;

Fi – сопротивление грунта у боковой стенки столба;

Hi – толщина грунта, соприкасающаяся с боковой стенкой опоры;

R – нормативное сопротивление почвы под основой столба;

Читать еще:  Турник из полипропиленовых труб

А – площадь опоры.

Нормативные значения или формулы для их нахождения даны в своде правил 2.02.01-83*.

Расчет количества свай ростверкового фундамента

Количество свай – минимальное число опор, поддерживающих сооружение.

В обязательном порядке опоры устанавливаются на углах дома, а также в местах стыковки стен. Расстояние между столбами свайно-ростверкового фундамента — 2-2,5 м.

n – количество столбов

Вычисление длины свай

Длина сваи – глубина заложения стержня, необходимая для устойчивого положения основания конструкции. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на высоте пластов.

Подошва углубляется на 1 метр в твердые породы (крупный песок). К длине на уровне растительного слоя добавляется 40-50 см. (определяет высота обвязки) для соединения опор и рамы.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк – железобетонная рама, которая соединяет верхнюю часть столбов, а также служит опорной конструкцией для несущих элементов здания.

Расчет свайного фундамента с ростверком выполняется в соответствии с предельными состояниями. Предельное состояние – состояние, при котором конструкция получает необратимую деформацию или локальное повреждение, а также не способна сопротивляться внешним воздействиям. Классификация пределов:

  • 1 группа: несущая способность грунта, прочность материалов свай и обвязки, глубина заложения;
  • 2 группа: усадки, повороты опор и контактной почвы под воздействием внешних факторов, например, мерзлоты.

При расчете свайного фундамента с ростверком для практически верного заложения учитываются силы трения при усадке, например в почвах с грунтовыми водами. Принимают во внимание тип свай, а также величину креновых нагрузок.

Согласно вышеуказанной классификации и сборникам правил №2.17.77, №2.03.01 размер обвязки и глубина ее заложения рассчитываются по формулам:

  1. Fаi ≤ Rbt * h01 * ∑ Uі * Ві – устойчивость к продавливанию угловой опорой.
  2. Мхі = ∑ Fі * Хі – Мfx – устойчивость к изгибам.
  3. Q ≤ 1.5 * b * Ho * Rbt * – устойчивость к поперечному давлению.

Fаi – нормативное давление на угловую сваю;

Rbt – сопротивление рамы к растяжению;

h01 – глубина заложения обвязки на угловой опоре;

Uі – сила давления опоры на раму;

Ві = К * (Hоі / Соі) – расчетный коэффициент (свод №2.03.01);

Мхі – изгибающие моменты, действующие на ростверк;

Fі – нормативная нагрузка на столбы;

Хі – расстояние между осями опор и нижней гранью рамы;

Мfx – изгибающие факторы местного типа, действующие на обвязку;

Q – нормативная устойчивость столбов вне рамы (испытывают наибольшее поперечное давление);

b – ширина ростверка свайного фундамента;

Ho – глубина заложения ростверка в свайном фундаменте.

Расчет свайного фундамента с ростверком производят согласно рекомендациям сборников №2.01.07-85*, №2.02.01-83, №2.17.77, №2.03.01.

Расчет фундамента на изгиб

Многие строители не раз сталкивались с проблемой изгиба несущей конструкции через неверно подобранные материалы или ошибки в расчетах. Соответственно, смета уже никуда не годится, ее нужно оперативно переделывать и проводить новые расчеты. Поэтому в строительных нормах четко указано, что расчет на изгиб проводится только в сечении по грани колонны и по внешнему контуру ростверка.

Есть несколько методик расчетов на изгиб, но подбираются они в каждом конкретном случае индивидуально, исходя от внешних условий. Самый быстрый вариант – это суммирование всех моментов от реакций запроектированных свай, дополнительно учитываются локальные нагрузки.

Схема армированной сваи.

Но такая методика используется, если используются железобетонные сваи. А вот когда используется стальная свайная конструкция, тогда лучше брать методику расчета по сечению колонн. Также таким методом рассчитывается и необходимое количество, и допустимый максимальный диаметр арматуры.

Фактически, своими руками сделать правильный расчет таких специфических фундамента практически невозможно. Для этого нужно иметь не только строительное образование, но и огромный опыт работы строителем и проектировщиком.

Поэтому перед началом строительства дома лучше сразу попросить специалистов, чтобы они сами сделали рабочий проект будущего основания с указанными не только местами установки каждой сваи и ее допустимой длины и сечения, но и размеров ростверка. А тем более, что только специалисты четко укажут, из каких материалов лучше строить здание.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector