// //
Дом arrow Научная литература arrow Фундаменты arrow № 20 Проектирование свайных фундаментов
№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Лекция 20.

Проектирование свайных фундаментов

 

Проектирование свайных фундаментов выполняется в следующем порядке:

 

1.      Выполняется оценка инженерно-геологических условий (определяется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие сваи)

№ 20 Проектирование свайных фундаментов
 


№ 20 Проектирование свайных фундаментов

                                                                       

2.      Определяется тип и размер сваи

3.      Определяется несущая способность сваи (расчетная нагрузка, допустимая на сваю):

-         расчетом с использованием таблиц;

-         по испытаниям;

-         по данным статического зондирования (SPT)

4.      Определяется необходимое количество свай.

5.      Производится размещение свай в плане и конструирование ростверка.

6.      Проводится проверка давления, приходящегося на одну сваю. (При несоблюдении данного условия производится перерасчет свайного фундамента, а при выполнении условия п.6 переходят к выполнению п. 7).

7.      Определяется осадка свайного фундамента.

                    

№ 20 Проектирование свайных фундаментовПоследовательность расчета в п. 1, 2, 3 нами уже рассматривалась ранее, поэтому переходим сразу к рассмотрению условий п. 4.
4. Определение необходимого количества свай.

(для центрально нагруженного свайного фундамента)

№ 20 Проектирование свайных фундаментов 


№ 20 Проектирование свайных фундаментов                                 

№ 20 Проектирование свайных фундаментов
 


                   Тогда можно определить Ррост – среднюю интенсивность давления по подошве ростверка:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

где Q - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

Тогда, для центрально нагруженного ростверка получим приближенную площадь ростверка Арост:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

где N01 – расчетная нагрузка по обрезу ростверка (1 предельное состояние);

       gf – коэффициент перегрузки.

Зная площадь ростверка, находят его вес Np и вес грунта на его обрезах Nгр:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Тогда, необходимое число свай будет равно:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

 

5. Размещение свай в плане и конструирование ростверка


При размещении принятого количества свай  (nсв) в плане необходимо стремиться к минимальным размерам ростверка !

 

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

 

 

 

 

 

6. Проверка давления, приходящегося на 1 сваю

 

Выполнив конструирование ростверка, находят его фактический вес Nр.факт. и фактический вес грунта на обрезах Nгр.факт., затем осуществляют проверку давления на 1 сваю:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

При удовлетворении данного условия переходят к определению осадки свайного фундамента.

 

8.      Определение осадки свайного фундамента.

 

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

АБСД – условный фундамент

jср – средневзвешенный угол внутреннего трения слоев грунта, которых пересекает ствол сваи

a - угол рассеивания напряжений по длине ствола сваи.
Определив (a), и используя графические построения, находят ширину и длину условного фундамента АБСД:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Определяют давление по подошве условного фундамента:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

№ 20 Проектирование свайных фундаментовОбычно условие № 20 Проектирование свайных фундаментовудовлетворяется. Далее строят эпюры s0z  и sбz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования.

Необходимое соблюдение условия  S£Su. (Расчет по II предельному состоянию)

 

Особенности работы одиночной сваи и куста свай

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Для длинных свай,  порядка 

(Васильевский остров – Санкт-Петербугр)

Эпюра напряжений под остриём сваи      получается неоправданно большой, что не соответствует действительной работе сваи. В

 этом направлении ведутся исследования.

Явление кустового эффекта

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

№ 20 Проектирование свайных фундаментов (осадка свайного куста при равных нагрузках на сваю больше, чем осадка одиночной сваи) – это положение при (С<3№ 20 Проектирование свайных фундаментов3,5d). Взаимное влияние свай друг на друга. При С>3d – это влияние уже практически незначительно.

№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Грунт находится в уплотненном состоянии и включается в работу совместно со сваями. (увеличение несущей способности)

Скругленная прямоугольная выноска: С=3d – оптимальная величина
№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов

 

При наличии момента, действующего на свайный ростверк, расчет ведется по формулам внецентренного сжатия. № 20 Проектирование свайных фундаментов

          Необходимо выравнивать нагрузки по сваям, для этого смещают центр свайного основания, стремясь его к совмещению с центром давления.

№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов                                                                                        

Порядок проектирования:

  1. Задаются числом рядов свай и эпюру под ростверком делят на равновеликие  по площади трапеции.
  2. Центр тяжести каждой трапеции будет указывать положение рядов свай.
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 


Какую нагрузку будет воспринимать максимально нагруженная свая?

Для этого определяют положение смещенного ц.т. свайного основания (а0).

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

 

S стат – статический момент площади основания относительно оси «0»

№ 20 Проектирование свайных фундаментов - суммарная площадь сечения свай

 

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

 
№ 20 Проектирование свайных фундаментов              

№ 20 Проектирование свайных фундаментов Для свай одинаковых размеров получим

                               № 20 Проектирование свайных фундаментов

 

Тогда можно записать:

№ 20 Проектирование свайных фундаментов (1)  Á - момент инерции свайного основания

№ 20 Проектирование свайных фундаментов    Á0 -  момент инерции площади поперечного сечения ствола сваи, относительно своей собственной оси (мал – пренебрегаем).

Умножаем правую и левую часть выражения (1) на Fсв (получим усилие, приходящиеся на сваю) № 20 Проектирование свайных фундаментов

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

 

По данному выражению можно определять усилия, приходящиеся на любую сваю. (Расчет по I предельному состоянию).

 

Проектирование свайных фундаментов при действии горизонтальных сил.

 

1. Угол наклона равнодействующей b£ 6°; Горизонтальная составляющая на одну сваю Т£ 0,5 т.

Сваи забиваются вертикально, при проектировании учитывается действие М (момента).

 
 


№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов

2. Угол наклона равнодействующей 6° < b < 10°; Т £ 1т.

Сваи стремятся забить наклонно (параллельно равнодействующей).

№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов№ 20 Проектирование свайных фундаментов

3. Угол наклона равнодействующей b >10°; Т > 1т.

Устраивают «козловые сваи», т.к. при больших углах наклона равнодействующей возможна работа свай на выдергивание.

 

№ 20 Проектирование свайных фундаментов

                               

Влияние размеров фундамента на напряженное состояние грунтов

 

Сваи позволяют уменьшить осадку сооружения путем передачи нагрузки на более плотные нижние слои грунта.

В каких случаях целесообразно проектировать свайные фундаменты?

Узкий свайный ростверк и длинные сваи:                    Свайное поле и короткие сваи

                                                                                        (Исаакиевский собор)

№ 20 Проектирование свайных фундаментов 


№ 20 Проектирование свайных фундаментов

Здесь передача нагрузки на более плотные нижние слои – малая осадка

Здесь разница в передаче давления очень незначительна, т.е. сваи практически не меняют напряженного состояния грунта. Нагрузка на грунт фактически передается одинаковая в том и другом случае

№ 20 Проектирование свайных фундаментов 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.