Размещение свай и уточнение размеров ростверка
отступ от края сваи до края ростверка?
ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ. (к СНиП 2.03.01-84), п.4.2: Расстояние от края плиты ростверка до ближайших граней свай – не менее 100 мм.
Но на деле обычно берем не менее 200 – доблестные сваебойщики и бурильщики точностью себя не утруждают. Чтобы потом после исполнительной ростверки меньше корректировать.
проектировщик ж/б, ОиФ
Принимая минимальное расстояние надо учитывать 100мм + допустимое отклонения сваи в плане согласно СНиП 3.02.01-87,таб. 18. Для разных видов свай, разных диаметров, расположения и т.д. получаются разные расстояния. Неучёт этого “плюса”, приводит к тому, что свайное поле будет выполнено с допускаемыми отклонениями, а ростверки на них не “сядут”. Переделывать проект вы будете за свой счёт.
Ну и расстояние больше полученных значений назначать не след. – таким образом контролируется работа производителей свайного поля.
“Опыт – сын ошибок. “
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО
СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
15.5.7 В состав основных показателей, контролируемых при устройстве фундаментов из забивных, вибропогружаемых, вдавливаемых и завинчиваемых свай, входят их положение в плане, отметки голов и вертикальность оси свай.
Предельные отклонения фактического положения свай в плане от проектного при однорядном расположении свай поперек оси свайного ряда составляют ±0,2d (d – диаметр или сторона сечения свай), а вдоль оси ряда ±0,3d, для кустов и лент с расположением в два и три ряда ±0,2d – для крайних свай поперек оси свайного ряда и ±0,3d – для остальных свай и крайних свай вдоль оси свайного ряда, для сплошного свайного поля ±0,2d для крайних свай и ±0,4d – для средних свай.
Предельные отклонения фактических отметок голов свай от проектных при монолитном ростверке или плите составляют ±3 см, при сборном ростверке ±1 см, а в безростверковом фундаменте со сборным оголовком ±5 см.
Предельные отклонения осей погруженных свай от вертикали составляют ±2 % их длины.
Отступ от края сваи до края ростверка?
отступ от края сваи до края ростверка? Основания и фундаменты
Источник: forum.dwg.ru
Определение размеров ростверка
Минимальное расстояние между осями свай 3d=900 мм.
Минимальное расстояние от края сваи до края ростверка =50 мм.
Минимальные размеры ростверка: 900+2×150+2×50=1300 мм.
Принимаем ростверк 1300х1300 мм, высотой 900 мм.
Расчётные нагрузки в уровне верха ростверка:
Расчётные нагрузки в уровне низа ростверка:
Расчётная нагрузка на сваю:
где х – расстояние от центра ростверка до оси сваи, х=0,45м.
5.4. Расчёт свайного фундамента и его основания по деформациям
Расчёт фундамента из висячих свай и его основания по деформациям производят как для условного фундамента на естественном в соответствии с требованиями [2].
Рис.13. Определение границ условного фундамента
где h – длина сваи, h=14,0 м.
Размеры условного фундамента b x l= (1,4+1,2+1,4)×(1,4+1,2+1,4)=4,0·4,0 м.
Основным условием расчёта оснований по деформациям является:
S 3 , СII = 20 кПа, Е=7,9 МПа, j=17,5 0 , gС1=1,1, gС2=1,0, (табл.3 [2]), gsb=8,28 кН/м 3 , к=1,0, т.к. с и j определены испытаниями, Мg=0,41 , Мq=2,65 , Мс =5,25 – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2], kz =1,0 (b 3 , b = 4м,
– глубина заложения фундамента,
– высота пола первого этажа от уровня планировки,
где 4,0×4,0×1,5 – размеры условного фундамента выше отметки низа ростверка, 22,5кН/м 3 – средняя плотность грунта и ростверка, 1,15 – коэффициент надёжности по нагрузке, 4,0×4,0×13,95 – размеры условного фундамента ниже отметки низа ростверка, 1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке для грунта, 4×0,3×0,3×14,0 – объём 4-х свай.
5.4.1. Расчёт осадки условного фундамента
– расстояние от черной отметки земли до низа условного фундамента.
Р – среднее давление под подошвой фундамента от нормативных нагрузок.
Рис.14. Эпюры бытового и дополнительного давлений
5.5. Расчёт ростверка по прочности
Бетон для ростверка В15: Rb = 8,5 МПа, Rbt = 0,75 МПа, Rbt,ser = 1,15 МПа, Еd=23×10 3 МПа.
Бетон для замоноличивания колонны в стакане ростверка В12,5: Rb = 7,5 МПа, Rbt = 0,66 МПа, Rbt
5.5.1. Расчёт арматуры плиты ростверка
Принимаем шаг 150 мм 9 Æ 12 A-III.
Расчёт поперечных сечений подколонника ростверка (подбор продольной арматуры подколонника для прямоугольного и коробчатого сечений подколонника), расчёт поперечной арматуры подколонника, а также расчёт подколонника ростверка на местное смятие под торцом колонны идентичны аналогичным расчётам подколонника фундамента на естественном основании (см. выше), ввиду идентичности нагрузок на подколонники, размеров и характеристик бетона подколонников.
Список литературы
1. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1997. – 37 с.
2. ГОСТ 21.302-96. Условные графические обозначения в документации по инженерно – геологическим изысканиям. / Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1996. – 38 с.
3. ГОСТ 21.101-97. Основные требования к проектной и рабочей документации.
4. ГОСТ 21.501-93. Правила выполнения архитектурно строительных рабочих чертежей.
5. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. / – М.: ГУП ЦПП, 2011. – 166 с.
6. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. / – М.: ГУП ЦПП, 2011. – 48 с.
7. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП, 1986. – 36 с.
8. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000. – 76 с.
9. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.
10. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.
11. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов.
12. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). М.: Стройиздат, 1986. – 412 с.
13. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.03.01-84). М.: Стройиздат, 1989. – 89 с.
14. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций без предварительного напряжения.
15. Руководство по выбору рациональных конструкций фундаментов. М.: Стройиздат, 1981. – 125 с.
16. Руководство по проектированию свайных фундаментов. М.: Стройиздат, 1980. – 154 с.
17. Пономарев А. Б. Учебно-методическое пособие к выполнению курсового проекта по дисциплине «Основания и фундаменты». Перм. гос. тех. ун-т Пермь, 2002. – 75 с.
Дата добавления: 2014-12-08 , просмотров: 1855 , ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Определение размеров ростверка
Определение размеров ростверка Минимальное расстояние между осями свай 3d=900 мм. Минимальное расстояние от края сваи до края ростверка =50 мм. Минимальные размеры ростверка:
Источник: helpiks.org
Определение размеров ростверка
Свайные фундаменты могут быть в виде:
1) одиночных свай-оболочек и опор под отдельные конструкции,
2) лент ростверков под стены зданий и сооружений со сваями, расположенными в одну (рис. 17а), два и более рядов линейном (рис. 17б) и шахматном порядке (рис. 17в). Под ленточными ростверками сваи должны обязательно погружаться под углами стен, их пересечениями и примыканиями. В панельных зданиях без ростверка под каждую панель устанавливают не менее двух свай.
3) кустов под колонны, столбы и отдельные конструкции с ростверками квадратной, прямоугольной, трапециевидной и других форм (рис. 18).
При расположении под ростверком пяти свай рекомендуется расстояние между их осями назначать по табл. 8.
Соединение свай с ростверком может быть свободным и жестким. При свободном соединении “головы” свай входят в ростверк на высоту
ha = 5 ¸ 10 см (рис. 19а). Такое соединение осуществляется для центрально нагруженных свай.
При жестком соединении верхняя часть головы сваи разбивается и обнажается арматура. Затем производится замоноличивание в бетонный или железобетонный ростверк (рис. 19б). Неразбитая часть сваи заделывается в ростверк на глубину ha = 5 ¸ 10 см. Величина заделки арматуры или головы сваи назначается расчетом.
Жесткое соединение свай с ростверком выполняют в случаях:
– ростверк располагается на слабых грунтах,
– сжимаемая нагрузка приложена на свайный фундамент с эксцентриситетом,
– на сваи действуют горизонтальные нагрузки,
– в фундаменте имеются наклонные или составные сваи,
– сваи работают на выдергивающую нагрузку.
Расстояние между висячими сваями назначается (3 ¸ 6)d, где d – диаметр круглой сваи или размер стороны квадратной сваи). Минимальное расстояние между осями – не менее 1,5d.
Расстояние “с“ от края ростверка до внешней стороны вертикально нагруженной сваи при свободной заделке её в ростверк принимается (
– при однорядном их размещении 0,2d + 5 см,
– при двух- и трёхрядном – 0,3d + 5 см,
– при большем числе рядов – 0,4d + 5 см.
При жестком соединении свай с ростверком эти расстояния уточняются расчетом на заделку свай в ростверк.
По конструктивным условиям плитная часть ростверка должна быть равна ha + 0,25 м, но не менее 0,3 м, где ha – величина заделки сваи в ростверк, м.
Определение размеров ростверка
Определение размеров ростверка Размеры и форма ростверка должны определяться в зависимости от особенностей наземной конструкции проектируемого здания, условий нагружения свайного фундамента,
Источник: megaobuchalka.ru
Размещение свай и уточнение размеров ростверка
В прямоугольных ростверках сваи размещаются в рядовом или шахматном порядке симметрично относительно оси нагрузки. Для ростверков под стены здания сваи размещаются в 1 – 2 ряда с обязательной постановкой свай в углах и местах примыкания стен. Минимальное расстояние между осями висячих свай принимают не менее 3d (d – диаметр или сторона, поперечного сечения сваи) и не менее 0,7 м. Максимальное расстояние – 6d. Расстояние в свету от края сваи до края ростверка должно быть не менее 5 см. Ширину ростверков под стены назначают не менее 400 мм, высоту – не менее 300 мм. Для малых ростверков высота назначается в пределах 400 – 600 мм.
Проверка свайного фундамента по I ГПС
Законструировав ростверк, выполняется окончательная проверка свайного фундамента по несущей способности по условию (28). Проверке подлежит наиболее нагруженная крайняя свая. Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле:
где ∑Ni‘, ∑Mi‘ – соответственно расчетные вертикальные нагрузки и момент всех сил относительно центра тяжести подошвы ростверка, кН. кНм,
Qp – уточненный расчетный вес ростверка, кН,
n – количество свай в ростверке,
ymax – расстояние в направлении действия момента до оси наиболее удаленной сваи от центра тяжести свайного поля, м,
yi – то же, до оси каждой сваи, м.
Так как свая в ряду одна, то второе слагаемое = 0.
Расчет свайного фундамента по II ГПС
Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих в пределах длины сваи при слоистом их напластовании, определяется:
Рисунок 6 – К определению размеров условного фундамента
tg 6,089° L= 0,107×3,4 = 0,3638м,
bусл = 0,3638 2 + 0,3 = 1,028 м.
Площадь подошвы условного фундамента:
Среднее давление под подошвой условного фундамента:
где ∑NiII = 178,89 кН – внешняя расчетная нагрузка на фундамент для расчета по II ГПС,
NР = 0,4 0,3 24 = 2,88 кН – вес ростверка,
NСВ = 0,23 10 3,5 = 8,05 кН,
Nгр=1,7х0,314х18,3х1+0,8х0,364х18,3х2+2,0х0,364х18,8х2+0,6х0,364х20,8х2+0,5х0,314х18,3 = 59,758 кН,
Расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента:
Pусл=264,644кН ≤ Rусл=1619,668кН – выполняется.
Осадка свайного фундамента
Размеры подошвы условного грунтосвайного массива:
Среднее давление под подошвой условного грунтосвайного массива:
Разбиваем толщину грунта ниже подошвы условного фундамента на элементарные слои высотой Δh = 0,4 bусл = 0,4 1,028 = 0,4 м.
Природное давление грунта на уровне подошвы условного фундамента:
+ (26,5-10)/(1+0,546) 0,6 =80,83 кПа.
Дополнительное давление на уровне подошвы условного фундамента:
Расчет приведен в таблице 4.
Т а б л и ц а 4 – Расчет σzq и σzq
Размещение свай и уточнение размеров ростверка
Размещение свай и уточнение размеров ростверка В прямоугольных ростверках сваи размещаются в рядовом или шахматном порядке симметрично относительно оси нагрузки. Для ростверков под стены здания
Источник: infopedia.su
§ 47. Конструкции свайных фундаментов
Правила конструирования
Размеры ростверка свайного фундамента в плане назначают исходя из расстояния между осями свай. Расстояние между осями забивных висячих свай без уширений в их нижнем конце должно быть не менее 3 d (где d — диаметр круглого, сторона квадратного или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи), а свай-стоек — не менее 1,5 d. Расстояние в свету между стволами буровых и набивных свай, скважинами свай-столбов и оболочками должно быть не менее 1 м, между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердых глинистых грунтах — 0,5 м, а в остальных нескальных грунтах —1 м.
Нижний конец свай следует, как правило, заглублять в прочные грунты, прорезая напластования более слабых грунтов. При этом заглубление свай в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности пески, в глинистые грунты с показателем текучести /l^0,1 должно быть не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты — не менее 1 м.
На уровне подошвы ростверка сваи и оболочки должны быть расположены на расстоянии одна от другой, достаточном для размещения необходимой арматуры ростверка, возможности качественного бетонирования его и удобной забивки свай и оболочек. Расстояние в свету от края ростверка до ближайшей сваи или оболочки диаметром до 2 м должно быть не менее 25 см (рис. 8.16), а при оболочках диаметром более 2 м — не менее 10 см.
Рис. 8.16. Армирование ростверка 1 — арматурные сетки над головой сваи или оболочки, 2 — арматура у подошвы ростверка, 3 — бетон, уложенный подводным способом, 4 — анкерные хомуты
Железобетонные и бетонные сваи следует изготовлять с применением тяжелого бетона. Для забивных железобетонных свай с ненапрягаемой продольной арматурой, на которые отсутствуют государственные стандарты, а также для набивных и буровых свай применяют бетон класса не ниже В15, а для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой — не ниже В22.5. Сборные железобетонные ростверки свайных фундаментов различных зданий и сооружений, кроме мостов, изготовляют с применением бетона класса не ниже В15, монолитные— В 12,5. Для свай и ростверков опор мостов в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03—84 применяют бетон класса не ниже В20.
Для фундаментов опор мостов головы свай и оболочек надлежит заделывать в ростверк (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (ригель) на длину, определяемую расчетом и принимаемую не менее половины периметра призматических свай или 1,2 м для свай диаметром 0,6 м и более.
Допускается заделка свай в ростверке или в насадке с помощью выпусков продольных арматурных стержней длиной, определяемой расчетом, но не менее 30 диаметров стержней при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержней при гладкой арматуре. При этом сваи должны быть заведены в ростверк или насадку не менее чем на 10 см. При определении глубины заделки свай и оболочек в ростверк тампонажную подушку, забетонированную подводным способом, не учитывают в качестве рабочей несущей части ростверка.
Железобетонный ростверк следует армировать на основе результатов расчета железобетонной конструкции. При этом арматуру у подошвы ростверка (а при наличии слоя бетона, уложенного подводным способом, над этим слоем) укладывают в каждом промежутке между рядами свай в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Часто при больших продольных давлениях, действующих со стороны свай и оболочек на ростверк, над их головами ставят одну-две арматурные сетки. Длина каждой стороны сетки должна быть не менее 2,5 диаметра ствола. Закрепление в ростверке голов свай и оболочек, ближайших к боковым граням плиты, рекомендуется усиливать анкерными хомутами (см. рис. 8.16).
Бетонный ростверк в его нижней части армируется конструктивно. При этом площадь поперечного сечения стержней арматуры вдоль и поперек оси моста необходимо принимать не менее 10 см 2 на 1 м длины ростверка.
Ростверк в плане делают прямоугольным или придают ему форму, соответствующую форме сечения (на уровне обреза ростверка) расположенного на нем сооружения. Наименьшие размеры ростверка в плане определяют исходя из размеров непосредственно расположенной на нем части сооружения и ширины уступов на уровне обреза. Иногда размеры ростверка в плане приходится увеличивать, чтобы разместить в его пределах необходимое число свай или оболочек.
При расположении ростверка в пределах колебаний уровней воды и льда следует на его обрезе предусматривать устройство фасок размером не менее 0,3X0,3 м, а самому ему придавать обтекаемую форму.
При низких ростверках применяют, как правило, вертикальные сваи или оболочки, лишь при больших горизонтальных нагрузках используют наклонные сваи. При высоких ростверках сваи и оболочки малого диаметра частично или все делают наклонными, сваи и оболочки большого диаметра, например оболочки диаметром 2 м и более, погружают, как правило, вертикально. Наклон свай и оболочек не должен превышать следующих значений:
Расстояние от края ростверка до сваи
§ 47. Конструкции свайных фундаментов Правила конструирования Размеры ростверка свайного фундамента в плане назначают исходя из расстояния между осями свай. Расстояние между осями забивных
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
Устройство свайных фундаментов ростверк монолитный
Размеры ростверка свайного фундамента в плане назначают исходя из расстояния между осями свай. Расстояние между осями забивных висячих свай без уширений в их нижнем конце должно быть не менее 3 d (где d — диаметр круглого, сторона квадратного или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи), а свай-стоек — не менее 1,5 d. Расстояние в свету между стволами буровых и набивных свай, скважинами свай-столбов и оболочками должно быть не менее 1 м; между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердых глинистых грунтах — 0,5 м, а в остальных нескальных грунтах —1 м.
Нижний конец свай следует, как правило, заглублять в прочные грунты, прорезая напластования более слабых грунтов. При этом заглубление свай в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности пески, в глинистые грунты с показателем текучести /l^0,1 должно быть не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты — не менее 1 м.
На уровне подошвы ростверка сваи и оболочки должны быть расположены на расстоянии одна от другой, достаточном для размещения необходимой арматуры ростверка, возможности качественного бетонирования его и удобной забивки свай и оболочек. Расстояние в свету от края ростверка до ближайшей сваи или оболочки диаметром до 2 м должно быть не менее 25 см (рис. 8.16), а при оболочках диаметром более 2 м — не менее 10 см.
Рис. 8.16. Армирование ростверка 1 — арматурные сетки над головой сваи или оболочки; 2 — арматура у подошвы ростверка; 3 — бетон, уложенный подводным способом; 4 — анкерные хомуты
Железобетонные и бетонные сваи следует изготовлять с применением тяжелого бетона. Для забивных железобетонных свай с ненапрягаемой продольной арматурой, на которые отсутствуют государственные стандарты, а также для набивных и буровых свай применяют бетон класса не ниже В15, а для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой — не ниже В22.5. Сборные железобетонные ростверки свайных фундаментов различных зданий и сооружений, кроме мостов, изготовляют с применением бетона класса не ниже В15, монолитные— В 12,5. Для свай и ростверков опор мостов в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03—84 применяют бетон класса не ниже В20.
Для фундаментов опор мостов головы свай и оболочек надлежит заделывать в ростверк (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (ригель) на длину, определяемую расчетом и принимаемую не менее половины периметра призматических свай или 1,2 м для свай диаметром 0,6 м и более.
Допускается заделка свай в ростверке или в насадке с помощью выпусков продольных арматурных стержней длиной, определяемой расчетом, но не менее 30 диаметров стержней при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержней при гладкой арматуре. При этом сваи должны быть заведены в ростверк или насадку не менее чем на 10 см. При определении глубины заделки свай и оболочек в ростверк тампонажную подушку, забетонированную подводным способом, не учитывают в качестве рабочей несущей части ростверка.
Железобетонный ростверк следует армировать на основе результатов расчета железобетонной конструкции. При этом арматуру у подошвы ростверка (а при наличии слоя бетона, уложенного подводным способом, над этим слоем) укладывают в каждом промежутке между рядами свай в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Часто при больших продольных давлениях, действующих со стороны свай и оболочек на ростверк, над их головами ставят одну-две арматурные сетки. Длина каждой стороны сетки должна быть не менее 2,5 диаметра ствола. Закрепление в ростверке голов свай и оболочек, ближайших к боковым граням плиты, рекомендуется усиливать анкерными хомутами (см. рис. 8.16).
Бетонный ростверк в его нижней части армируется конструктивно. При этом площадь поперечного сечения стержней арматуры вдоль и поперек оси моста необходимо принимать не менее 10 см2 на 1 м длины ростверка.
Ростверк в плане делают прямоугольным или придают ему форму, соответствующую форме сечения (на уровне обреза ростверка) расположенного на нем сооружения. Наименьшие размеры ростверка в плане определяют исходя из размеров непосредственно расположенной на нем части сооружения и ширины уступов на уровне обреза. Иногда размеры ростверка в плане приходится увеличивать, чтобы разместить в его пределах необходимое число свай или оболочек.
При расположении ростверка в пределах колебаний уровней воды и льда следует на его обрезе предусматривать устройство фасок размером не менее 0,3X0,3 м, а самому ему придавать обтекаемую форму.
При низких ростверках применяют, как правило, вертикальные сваи или оболочки; лишь при больших горизонтальных нагрузках используют наклонные сваи. При высоких ростверках сваи и оболочки малого диаметра частично или все делают наклонными; сваи и оболочки большого диаметра, например оболочки диаметром 2 м и более, погружают, как правило, вертикально. Наклон свай и оболочек не должен превышать следующих значений:
| Забивные сваи диаметром менее 1 м | 1:1 |
| Буровые сваи и оболочки диаметром, м: 1 — 1,2 |
4:1 |
| 1,6 | 5:1 |
| 2 | 6:1 |
| 3 | 7:1 |
СП 24.13330.2011 СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты
- Подробности
Страница 5 из 7
7.5. Особенности проектирования большеразмерных кустов
и полей свай и плит ростверка
7.5.1. Расчет конструктивной системы «свайное основание — изгибаемая плита — верхнее строение» в общем случае следует производить в пространственной постановке с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций зданий, свайных фундаментов и их основания. Определение внутренних усилий в сваях и плите ростверка следует выполнять численными методами на ЭВМ с использованием апробированных программ, описывающих такое взаимодействие.
7.5.2. При расчете большеразмерных свайных фундаментов деформационные характеристики материала свай, ростверка и надфундаментных конструкций допускается считать упругими, ограничивая расчетные усилия пределами линейной пропорциональности. Механическое поведение грунта должно преимущественно описываться нелинейными моделями.
7.5.3. Механическая работа грунта при определении внутренних усилий в сваях в составе большеразмерных свайных фундаментов преимущественно должна описываться моделями, использующими характеристики грунта, определение которых регламентировано действующими ГОСТ. С целью выявления особенностей механической работы фундаментов и надземных конструкций в отдельных случаях могут применяться более сложные упругопластические модели, учитывающие упрочнение и разупрочнение грунтов, дилатансию и др. (многопараметрические упругопластические модели). Возможность выбора такой модели должна определяться полнотой инженерно-геологических изысканий и уровнем ответственности проектируемых сооружений. При проведении расчетов по многопараметрическим упругопластическим моделям в составе проекта необходимо проводить сопоставление результатов расчета по различным моделям и учитывать возможное увеличение внутренних усилий для всех конструктивных элементов.
7.5.4. При построении расчетной модели основания должны быть назначены необходимые габариты расчетной области и конфигурация конечно-элементной или конечно-разностной разбивки. Размеры области основания, примыкающей к свайному фундаменту и учитываемой при расчете свайного основания, должны обеспечивать отсутствие существенного влияния граничных условий на результаты расчетов.
7.5.5. При проведении расчетов фундаментов следует учитывать влияние устройства котлована, его ограждающих конструкций, последовательности возведения блоков, частей и очередей сооружения, неоднородности в геологическом строении.
7.5.6. Расчетная модель большеразмерных кустов и полей свай должна строиться таким образом, чтобы содержать погрешность в сторону запаса надежности проектируемых фундаментных и надземных конструкций. Если заранее такая погрешность не может быть определена, необходимо проведение уточняющих расчетов и определение наиболее неблагоприятных воздействи
ТОП 10: |
В прямоугольных ростверках сваи размещаются в рядовом или шахматном порядке симметрично относительно оси нагрузки. Для ростверков под стены здания сваи размещаются в 1 — 2 ряда с обязательной постановкой свай в углах и местах примыкания стен. Минимальное расстояние между осями висячих свай принимают не менее 3d (d — диаметр или сторона, поперечного сечения сваи) и не менее 0,7 м. Максимальное расстояние — 6d. Расстояние в свету от края сваи до края ростверка должно быть не менее 5 см. Ширину ростверков под стены назначают не менее 400 мм, высоту — не менее 300 мм. Для малых ростверков высота назначается в пределах 400 — 600 мм.
Проверка свайного фундамента по I ГПС Законструировав ростверк, выполняется окончательная проверка свайного фундамента по несущей способности по условию (28). Проверке подлежит наиболее нагруженная крайняя свая. Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле: , (31) где ∑Ni‘, ∑Mi‘ – соответственно расчетные вертикальные нагрузки и момент всех сил относительно центра тяжести подошвы ростверка, кН. кНм; Qp – уточненный расчетный вес ростверка, кН; n – количество свай в ростверке; ymax – расстояние в направлении действия момента до оси наиболее удаленной сваи от центра тяжести свайного поля, м; yi – то же, до оси каждой сваи, м. Так как свая в ряду одна, то второе слагаемое = 0. Проверяем условие: — выполняется.
Расчет свайного фундамента по II ГПС Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих в пределах длины сваи при слоистом их напластовании, определяется: , (32) . (33) Рисунок 6 – К определению размеров условного фундамента
, .
Из рисунка 6: tg 6,089° L= 0,107×3,4 = 0,3638м, bусл = 0,3638 2 + 0,3 = 1,028 м. Площадь подошвы условного фундамента: Aусл = bусл 1 п.м. = 1,028 м2. Среднее давление под подошвой условного фундамента: , (34) где ∑N0iII = 178,89 кН – внешняя расчетная нагрузка на фундамент для расчета по II ГПС; NР = 0,4 0,3 24 = 2,88 кН – вес ростверка; NФБС = 18,583 кН; NСВ = 0,23 10 3,5 = 8,05 кН; Nприг = Nпол = Nгр=1,7х0,314х18,3х1+0,8х0,364х18,3х2+2,0х0,364х18,8х2+0,6х0,364х20,8х2+0,5х0,314х18,3 = 59,758 кН; . Расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента: , (35) Проверим условие: Pусл=264,644кН ≤ Rусл=1619,668кН – выполняется. Осадка свайного фундамента Размеры подошвы условного грунтосвайного массива: ly = 3,4 м, bусл =1,028 м. Среднее давление под подошвой условного грунтосвайного массива: Pусл = 264,644 кПа. Разбиваем толщину грунта ниже подошвы условного фундамента на элементарные слои высотой Δh = 0,4 bусл = 0,4 1,028 = 0,4 м. Природное давление грунта на уровне подошвы условного фундамента: σzq0 = 18,3 2,5 + 18,8 1,04 + (27-10)/(1+0,788) 0,96+ + (26,5-10)/(1+0,546) 0,6 =80,83 кПа. Дополнительное давление на уровне подошвы условного фундамента: σzp0 = α(Р — σzq0) = 1(264,644– 80,83) = 183,814 кПа; Расчет приведен в таблице 4.
Т а б л и ц а 4 — Расчет σzq и σzq
Осадка фундамента: S = 0,0064 м < Su = 0,1 м. Осадка в пределах нормы.
Рисунок 7 – Осадка свайного фундамента
|
ВСН 32-95 «Указания по устройству свайных фундаментов для домов повышенной этажности»
ДЕПАРТАМЕНТ СТРОИТЕЛЬСТВА
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
МОССТРОЙЛИЦЕНЗИЯ
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
УКАЗАНИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ДЛЯ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ
ВСН 32-95
Москва — 1996
«Указания по устройству свайных фундаментов для домов повышенной этажности «разработаны лабораторией оснований и фундаментов НИИМосстроя (зав. лабораторией, канд. техн. наук В.А. Трушков) при участии Мосстройлицензии (кандидаты техн. наук Ю.И. Столяров и В.Д. Фельдман).
В Указаниях учтен производственный опыт строительных организаций Департамента строительства при устройстве свайных фундаментов в жилищном строительстве г. Москвы.
Указания обобщают накопленный за период с 1975 по 1995 гг. опыт испытаний забивных свай, применяемых для уточнения требуемой глубины погружения свай путем пробной забивки.
Указания согласованы с АОХК «Главмосстрой» и ГП трестом Мосстрой—5.
|
Департамент Научно-техническое управление |
Ведомственные строительные нормы УКАЗАНИЯ |
ВСН 32-95 ДС |
1.1. Настоящие указания распространяются на работы по устройству фундаментов из забивных железобетонных свай для домов повышенной этажности, возводимых из типовых жилых секций.
1.2. При устройстве фундаментов из забивных железобетонных свай для домов повышенной этажности надлежит руководствоваться рабочими чертежами, требованиями действующих глав СНиП, нормативных документов, ППР и технологическими картами, а также настоящими Указаниями.
1.3. Массовая забивка свай фундаментов зданий повышенной этажности должна производиться после корректировки рабочих чертежей свайного поля проектной организацией по результатам испытаний пробных свай.
1.4. Для определения необходимой длины свай до начала массовой забивки должны быть выполнены пробная забивка и испытание свай.
1.5. Работы по забивке и испытанию пробных свай производятся в соответствии со СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», ГОСТ 5686-78 «Сваи. Методы полевых испытаний» и настоящими Указаниями.
Нагрузки на сваи в ростверке_v1.2
Shakaluka
размещено: 27 Февраля 2018обновлено: 01 Марта 2018 ВЕРСИИ
v1.2 Исправлена ошибка при определении координат центра тяжести ростверка для произвольного случая расположения начала координат. Добавлено в дополнение к текстовому так же графическое описание правила знаков, снова спасибо toca_mc. Немного перекрашены ячейки. Добавлено readme к каждой версии.
v1.1 Добавлен учёт изгибающего момента от несовпадения центра тяжести куста свай и центра тяжести ростверка (ЦТК и ЦТР). Исправлено описание, размерности строго тс, тс*м, м. Графическая схема дополнена. Продолжаю искать ошибки в вычислениях с вашей помощью. В архиве обе версии калькулятора.
v1.0 Программа создана для себя и коллег руками и головами shakaluka и ariarchitect. Возможны ошибки и неточности, которые мы с удовольствием исправим по мере сил. Большое спасибо toca_mc за то, что вдохновил размещением своего калькулятора тут: https://dwg.ru/dnl/14494. В архиве сам калькулятор c заполненными данными из примера, заготовка расчетной схемы для примера и текстовое описание в .doc
РАСЧЕТНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АКТУАЛЬНОЙ ВЕРСИИ
1. Расчет производится строго по формуле (7.3) из пункта 7.1.12 СП 24.13330.2011, ростверк предполагается жёстким, распределение нагрузок на сваи исключительно исходя из геометрических параметров куста и приложенных внешних сил. Разная жесткость работы свай на вдавливающую нагрузку и на выдергивание так же не учитывается;
2. Расчет позволяет собрать нагрузки при произвольном расположении свай в кусте, а так же при произвольном количестве и расположении колонн или стоек на ростверке;
3. Расчет учитывает вес свай по предполагаемой длине тела сваи в грунте (l) и по габариту (d). Вес точно рассчитывается для квадратной железобетонной сваи со стороной (d). Для круглых свай в поле (d) можно вписать фиктивную величину равную диаметру свай с повышающим коэффициентом 1,13;
4. Расчет учитывает вес железобетонного ростверка с учётом высоты (h) и габаритов. Габариты ростверка программа считает автоматически, считая его строго прямоугольным. Алгоритм находит сваи с наименьшими и наибольшими координатами по каждой из осей, добавляет половину габарита (d) и величину защитного слоя (c) и вычисляет площадь получившегося прямоугольника. Для подавляющего большинства реальных ростверков такого подхода достаточно и избыточного перегруза свай не возникает;
5. Расчет позволяет учитывать для каждой опоры полный спектр реакций, за исключением крутящего момента вокруг оси опоры. Учтен так же дополнительный момент от сил Q на высоте ростверка (h). Учтён дополнительный момент от несовпадения центра тяжести ростверка и куста свай (ЦТР и ЦТК). Все нагрузки перераспределяются и воспринимаются сваями исключительно в как продольное усилие, изгиб и сдвиг ствола не рассматриваются;
6. Правило знаков для N: положительной является сжимающая сила. Правило знаков для Q: положительной является сила, совпадающая по направлению с соответствующей координационной осью схемы. Правило знаков для M: положительный момент, вращая соответствующую ось, создаёт сжатие в сваях первой координатной четверти, то есть догружает их.
ИНСТРУКЦИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ АКТУАЛЬНОЙ ВЕРСИИ
1. Поля программы, отмеченные зелёным – для ввода исходных данных. Оранжевые поля дают промежуточные результаты, которые либо могут быть полезны проектировщику либо были созданы для упрощения написания формул как промежуточный этап вычислений. Голубые поля отображают искомые результаты. Номера свай и стоек вводить не обязательно, но так удобнее;
2. Работу необходимо начинать с создания расчетной схемы в графическом редакторе или на бумаге. Схема должна содержать точки расположения свай и точки расположения опор на ростверке. В схему необходимо ввести систему координат, начало координат (X0,Y0) можно расположить в любой точке пространства, однако, это удобно сделать в центре одной из свай или опор. Причём если выбрать начало координат так, чтобы все сваи и опоры находились в одной координатой четверти, то интуитивно проще задавать исходные данные и анализировать результаты;
3. Вводятся координаты всех опор (Xci,Yci) от начала координат и значения опорных реакций в этих точках (Mxi,Myi,Ni,Qxi,Qyi), правило знаков смотри выше;
4. Вводятся координаты всех свай (Xpi,Ypi) от начала координат;
5. Вводится предполагаемая длина тела сваи в грунте (l), защитный слой сваи в составе ростверка (с), размер квадратной свай (d) или фиктивный размер круглой сваи, вводится высота ростверка (h)
6. Размерности для сил – (тс), для моментов – (тс*м), для размеров – (м). Другие размерности дадут ошибку в части учёта собственного веса свай и ростверков, поскольку в формулу заведён объёмный вес железобетона 2,5 тс/м3.
4.3. Конструирование ростверка свайного фундамента:
Размещение свай в плане и конструирование ростверка выполняем конструктивно, опираясь на следующие требования:
— равнодействующая от постоянных нагрузок должна проходить как можно ближе к центру тяжести условной подошвы свайного фундамента;
— минимальное расстояние в плане между осями свай должен быть менее (36)d, где d-диаметр круглой или размер стороны поперечного сеченияквадратной сваи, принимаем 3d=30,3=0,9 м.;
— расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда сваи принимаем равным размеру поперечного сечения сваи, т.е. 0,15 м.;
— с целью использования унифицированной опалубки габаритные размеры ростверка в плане должны быть кратны 0,3 м, а по высоте-0,15 м.
Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 450 мм и размерами в плане 1,5х1,5 м. Материал ростверка — бетон кл. В15.
4.4. Проверка свайного фундамента на действие моментной нагрузки:
Принимаем 4 сваи и располагаем их на расстоянии 0,9 м в осях друг от друга.
Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи N(2)=(Fv+ Fv,p)/n ± (M·y)/Σyi2 = (1900+450)/4+(60*0,45)/(4*0,452)=620,83кН
Где Fv,p– ориентировочное значение веса ростверка, кН;
Mx и My– расчетные изгибающие моменты, кН·м, относительно главных
центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;
yi и xi – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;
y и x– расстояние от главных осей до оси каждой сваи, для которой
вычисляется расчетная нагрузка, м.
Ориентировочное значение веса ростверка и грунта на его обрезах можно
определить по формуле
Где F v,p=d · bp· lp ·γmt = 1.5*1.5*10*20 = 450кН
где γmt –осредненный удельный вес грунтобетонной призмы(20-22 кН/м3).
Проверим выполнение условие: N(1)=811кН > N(2)=620кН
.
Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 4 свай.
4.5. Проверка напряжений под подошвой условного фундамента:
Осредненное значение угла внутреннего трения
где — расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта, толщинойHi;
H – глубина погружения свай в грунт.
Размеры
подошвы условного фундамента складываются
из расстояния между осями крайних свай,
стороны сечения сваи и 2,
где 
—
расстояние от внешней грани сваи до
границы условного фундамента
Ширина подошвы условного фундамента:
Длина подошвы условного фундамента:
Глубина заложения условного фундамента: d = 10,8 м.
Вес условного фундамента:
Вес грунта Gгр=Σγ•h=18.5•2,85+0,3*10,18+10,77*5+19.2•1=129,2мПа=129,2кН
Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:
Среднее давление в подошве фундамента:
Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего
слоя под подошвой условного фундамента:
Rz=((1.4*1.2)\1.1)*((0.66*1*3.67*19.2)+(3.65*9.8*14.1)+(6.24*32))=1146.3
, где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы, γс1 = 1,4 и γс2 = 1,2,
k – коэффициент, k = 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта (ИГЭ-4), залегающего под подошвой условного фундамента (ϕ и cII), определены по справочникам;
Мγ, Мq, Мс – коэфф., зависящие от угла внутреннего трения ϕ несущего слоя грунта, для ϕ = 23° Мγ = 0,66, Мq = 3,65, Мс = 6,24;
bу.ф. – ширина условного фундамента, bу.ф. = 3,67 м;
kz – коэфф, kz = 1,0, т.к. ширина усл.фундамента bу.ф. = 3,67 < 10 м;
сII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, сII = 32 кПа;
γ – осредненное расчетное значение удельного
веса грунта, залегающего выше подошвы условного фундамента (при на-
личии грунтовых подземных вод определяется с учетом взвешивающего
действия воды), находим по формуле
γ= (2,85*18,5+0,3*10,18+5*10,77+1*19,5)/(2,85+0,3+5+1)=14,12
Рср = 355кН < Rz= 1146.3кН