Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по двум группам предельных состояний. По первой группе определяют несущую способность сваи по грунту, прочность материалов свай и ростверков. По второй группе предельных состояний рассчитываются осадки оснований фундаментов. Определим длину сваи: lсв=l0+∑lгр+lн.сл=0,1+5,9+4=10 м Принимаем сваю – С-10.3, m=0,3т/м. По таблице СНиП подбираемR при глубине погружения свай 10м– R=10955 кПа Рисунок 5 – Расчетная схема к определению несущей способности сваи под фундамент стаканного типа При погружении свай забивкой молотом Несущую способность сваи определяется по формуле (21) как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на её боковой поверхности: (21) где -коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый=1 R-расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа. А - площадь опирания на грунт сваи,м. u – наружный периметр поперечного сечения сваи,м. fi – расчётное сопротивление итого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа. hi – толщина итого слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м. -коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта и принимаемые по [2]. Несущая способность свай под колону будет равна Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю, определяется по формуле: (22) где - коэффициент надежности, принимаемый 1,4. Запроектируем ростверк таким образом, чтобы размеры в плане были кратны 30см, а высота 15см. Конструктивно принимаем размеры в соответствии с размерами плиты фундамента мелкого заложения b=1,5м, l=1,5м, а высоту плиты примем равной 0,6м. Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле (24) где N1 – расчётная нагрузка по обрезу ростверка; G – ориентировочный расчётный вес ростверка и грунта на его обрезах; G=1,6∙24+2,92·16,25=85,85кН; ; Принимаем количество свай под стакан – 6, и распологаем их следующим образом (см. рисунок), с шагом 0,9м. Определяем фактическую нагрузку, приходящуюся на сваю, которая должна быть меньше допустимой Рисунок 6 - Схема условного фундамента при расчете свайного фундамента под колонну (25) где - коэффициент надёжности по нагрузке, принимаем 1,1; Давление по подошве условного фундамента от расчётных нагрузок не должно превышать расчётного давления на грунт. Выполнение условия, для каждой сваи не означает, что основание свай будет работать надежно. С целью проверки прочности основания свайный фундамент рассматривают как условный массивный фундамент. Осредненное расчетное значение угла внутреннего трения: bусл=0,9+0,3+2∙10*tg8,42=3,39 м аусл=3,39 м Проверку прочности куста свай проводим по формуле: (26) где NII- сумма вертикальных расчётных нагрузок в уровне нижних концов свай; NII=NdII+Gc+Gp+Gгр Ndll=1280 – вертикальная расчётная нагрузка на фундамент, кН; Gc=(0,3∙10+0,06)∙4∙10=122,4кН– вес свай; Gp=1,6∙24=38,4кН– вес ростверка; Прежде чем найти напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента определим удельный вес грунта второго(суглинок мягкопластичный) и третьего (песок гравелистый) слоя с учетом взвешивающего веса воды: кН/м3 кН/м3 А также средний удельный вес грунтов, лежащих выше уровня подошвы:4 Расчёт свайных фундаментов. Расчет свайных фундаментов
4 Расчёт свайных фундаментов.
4.1 Расчёт свайного фундамента под колонну
Gгр=(4,16*4,16-1,6)∙18,9=3865,23кН– вес грунта;
NII=1280+122,4+38,4+3865,23=5306,03кН
МII– расчётная величина момента действующего на фундамент, кН∙м;
МII=260кНм
R – расчётное сопротивление грунта основания условного массива, кПа, определяемое как для фундамента с геометрическими размерами, равными размерам условного массива грунта.
Найдем значения коэффициентов:gс1=1,4; gс2=1,2; Mg=1,44; Мq=6,78; Мс=8,87, d1=10м, db=0.
- условие выполняется.
studfiles.net
Расчет свайных фундаментов
С.А. Пьянков
СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
1
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования Ульяновский государственный технический университет
С. А. Пьянков.
СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Допущено Учебно-методическимобъединением вузов по образованию в области строительства (УМО) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 27010265
«Промышленное и гражданскоестроительство»
2
УДК 551 (076) ББК 38.58я7 М55
Рецензенты: кафедра
Утверждено редакционно-издательскимсоветом университета в качестве учебного пособия
ПьянковС. А.
Свайные фундаменты: учебное пособие / С. А. Пьянков. – Ульяновск: УлГТУ, 2007.
М55 –____с.
Излагаются вопросы классификации, расчета и проектирования свайных фундаментов, включены разделы, посвященные исследованиям свай при действии динамических (ударных) нагрузок, а также новым конструкциям забивных свай из мелкозернистого бетона.
Пособие предназначено для студентов специальности 27010265 «Промышленное и гражданское строительство», но может быть использовано также студентами специальности 27010665 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и инженерамипроектировщиками.
УДК 551 (076) ББК 38.58я7
© Пьянков С. А. © Оформление. УлГТУ, 2007
| 3 |
|
| СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................ | 5 | |
Глава | 1. .................................................................................................................................................. | 7 |
ВИДЫ СВАЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ............................................................................................... | 7 | |
1.1. Свайные фундаменты.................................................................................................................... | 7 | |
1.2. Классификация свай....................................................................................................................... | 8 | |
1.3 | Конструкции забивныхжелезобетонныхсвай и опыт ихприменения. .......................................... | 13 |
1.4. НОВЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗСВАЙ................................................. | 16 | |
1.4.1. Конструкции из бурозавинчивающихся и винтонабивных свай.................................................. | 17 | |
1.4.2. Конструкции из щебеночных свай.......................................................................................... | 18 | |
1.4.3. Комбинированные свайно-плитныефундаменты (КСП)............................................................ | 19 | |
1.4.4. Конструкции из буронабивных свай ....................................................................................... | 20 | |
1.4.5. Конструкции из буроинъекционных свай ................................................................................ | 21 | |
1.4.6. Новыеконструкции забивных свай......................................................................................... | 21 | |
Глава | 2. ................................................................................................................................................ | 22 |
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ............................................................................ | 22 | |
2.1. Расчет свайныхфундаментов напрочность и трещиностойкость.............................................. | 22 | |
2.2. Расчет свай погрунтовым условиям............................................................................................ | 30 | |
2.2.1. Общие положения................................................................................................................. | 30 | |
2.2.2. Исходные данные для проектирования: ................................................................................... | 30 | |
2.2.3. Последовательность расчета и проектирования........................................................................ | 31 | |
2.2.4. Определение глубины заложения ростверка ............................................................................ | 31 | |
2.2.5. Выбор типа свайного фундамента........................................................................................... | 32 | |
2.2.6. Выбор предварительных размеров сваи и оценка условий ее работы в грунтовом массиве............ | 32 | |
2.2.7. Определение несущей способности свай ................................................................................. | 33 | |
2.2.8. Определение числа свай и размещение их в плане ростверка..................................................... | 41 | |
2.2.9. Расчет свайных фундаментов и их оснований по деформациям.................................................. | 45 | |
2.3 | Явления, происходящие в грунте при погружении свай и при ихизготовлении в нем...................... | 50 |
2.4 | Расчет свайных фундаментов сиспользованием ЭВМ................................................................... | 52 |
Глава | 3................................................................................................................................................. | 58 |
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА НАПРЯЖЕННО- |
| |
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СВАЙ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ (УДАРНЫХ) |
| |
ВОЗДЕЙСТВИЯХ................................................................................................................................. | 58 | |
3.1 | Исследования в области ударногопогружениясвай....................................................................... | 59 |
3.2. Разработка теории расчета железобетонныхконструкций при ударном воздействии.................. | 62 | |
3.2.1 Теория напряженно-деформированногосостояния при ударном воздействии в начальный момент |
| |
погружения. ................................................................................................................................. | 62 | |
3.2.2 Учет присоединенной массы грунта при погружении свай ......................................................... | 67 | |
3.3 | Экспериментальная проверка теоретических исследований при динамических воздействиях........ | 70 |
3.3.1. Методика проведения экспериментов. .................................................................................... | 70 | |
3.3.2 Экспериментальная проверка ударных воздействий на элементы из мелкозернистого бетона ........ | 75 | |
Глава | 4................................................................................................................................................. | 82 |
4
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЗАБИВНЫЕ СВАИ ИЗ...................................................................................... | 82 |
МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА.......................................................................................................... | 82 |
4.1 Подбороптимальных составов мелкозернистого бетонадля внедрения свай впроизводство......... | 82 |
4.1.1 Характеристики исходных материалов и физико-механическихсвойств мелкозернистого бетона... | 82 |
4.1.2 Подборсоставов различных видов бетона. ............................................................................... | 83 |
4.1.3 Выявление влияния воздухововлекающей добавки на прочность мелкозернистого батона. ............ | 84 |
4.1.4 Определение пористости........................................................................................................ | 85 |
4.1.5 Исследование прочностных и деформационных свойств мелкозернистого бетона методом |
|
математического планирования эксперимента. ................................................................................. | 86 |
4.1.6 Исследование водонепроницаемости мелкозернистого бетона. ................................................... | 89 |
4.1.7 Исследование морозостойкости мелкозернистого бетона. .......................................................... | 90 |
4.2. Техническая документация, полевые испытанияи внедрение свай из мелкозернистогобетона..... | 90 |
4.2.1. Внедрение в производство свай из мелкозернистого бетона на заводах ЖБИ............................... | 90 |
4.2.2. Статические и полевые испытания свай................................................................................... | 91 |
4.2.3. Технико-экономическаяэффективность производства и применения свай из мелкозернистого |
|
бетона. ......................................................................................................................................... | 92 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................................................... | 93 |
Приложение.......................................................................................................................................... | 95 |
5
ВВЕДЕНИЕ
В ряде случаев в верхней части основания возводимого здания и сооружения может находиться относительно слабый слой грунта, поэтому возникает необходимость в передаче давления от сооружения на более плотные грунты, залегающие на некоторой глубине. В этих случаях часто устраивают фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения и, кроме того, иногда являются более экономичными, так как при их возведении объем трудоемких земляных работ уменьшается.
Археологические раскопки на берегах Цюрихского озера показали, что сваи использовались человеком с самой глубокой древности. В 1854 году уровень воды Цюрихского озера понизился до небывалой отметки, и местное население использовало открывшиеся залежи ила для удобрения сельскохозяйственных угодий. Так под толстым слоем ила были обнаружены остатки древнейшего свайного поселения. Историки отнесли находку к эпохе неолита! А более поздние исследования показали, что этот пример не был единственным. Подобные поселения были береговыми, на сваях они возводились из-заразвития земледелия на болотистых территориях, а также для защиты от диких зверей и враждебных племен.
Позже наличие свайных построек отмечали путешественники XVIII и XIX веков А. Гумбольт и Н.Н. Миклухо-Маклай.Они приводят описание как отдельных хижин, так и целыхпоселков. Такие поселения сохранились и в наше время.
Сначала сваи применялись в качестве стоек, которые позволяли поднять пол жилья над водой или землей. Римский архитектор и инженер Витрувий (I в. до н.э.) подчеркивал необходимость использования деревянных свай при строительстве на наносных или болотистых грунтах для передачи нагрузки от зданий на так называемый материк. Позднее применение свай позволило возводить массивные сооружения на слабыхгрунтах.
Нельзя обойти вниманием и опыт Нидерландов, где болотистая почва определила сваи как необходимую составляющую строительства. По свидетельству П.П. Гнедича, только «благодаря сваям нидерландцы защитились от моря и отвоевали у него значительную площадь суши. Амстердам со своим населением в четверть миллиона человек весь стоит на сваях».
Петр I использовал опыт голландцев, о чем свидетельствует письмо к И. Коробову, в котором он дает указание изучить «манер голландской архитектуры, а особливо фундаменты» из-засхожести грунтов. И в 1715 году Петр I издает приказ о том, что к сентябрю «каждый против своего дома паженные сваи для обивки берегов, мерою трехсаженные, числом сколько против каждого двора оных бы столбов могло пойти», и в ноябре этого же года новый приказ: «Об окончанииСанкт-Петербургскимижителями к будущей весне бития свай против домов своих, по берегам Большой и Малой Невы и протокам, под опасением отобрания тех дворов». Согласно этому указу, каждый житель обязан был бить сваи, закладывать за ними связки фашинника и утрамбовывать землю на берегу напротив своегоучастка.
Библиографические исследования показывают, что первые упоминания о «грунтах» в России также относятся ко времени правления Петра. Так, в 1708 году Джованни МариоФонтана по заданию Великого государя Петра I перевел на русский язык книгу Якова Бароция де Виньола «Правило о пяти чинах архитектуры» издания 1563 года. Большой интерес для геотехников представляет статья «Фундамент как строить». Это одна из первых
6
инструкций, в которой не только впервые упоминаются термины «грунт» и «свая», но и рекомендуется при выборе места для заложения фундаментов «хорошо знать характер грунта». Строителям рекомендовалось при появлении грунтовых вод «в двух или трех локтяхглубины бить сваи», а при строительстве на болоте «надлежит сваи бить дубовые или ялховые, которые надлежит крепить. А ежели великое строение, то надлежит на концы сваи железо насодить дабы хотчее пошло в землю. Такоже надлежит пореже сваи бить (хотя и лучше часше), ибо когда часше станем бить, то одна другую вон выбивать будет… В чем надлежит осмотрение иметь дабы фундамент был всегда каменный или гораздо из доброго кирпича (ежели камня нет) и гораздо вызженова…».
В XIX веке сваи уже стали применяться также и для уплотнения грунта. П. Усов в работе «Строительное искусство» (1859) отмечает: «сопротивление слабого грунта можно значительно увеличить втрамбованием в него каменного щебня или сжиманием его уплотняющими сваями».
До 1838 года применялись только забивные сваи, хотя они тоже модернизировались – изменялся материал свай, а при забивке в гравелистые и твердые грунты для деревянных свай стали использовать железные башмаки. В 1838 году Митчелл (Mitchall) предложил завинчивать сваи в грунт, для чего нижняя часть сваи оборудована винтом. Наконечники свай имеют разный вид в зависимости от свойств грунта. В. Карлович в Монографии «Основания и фундаменты» (1869 год) признает преимущества винтовых свай перед забивными при применении их в некрепких грунтах, так как «концы их передают давление на большую площадь».
Долгое время забивка свай осуществлялась вручную. Первое описание примитивного ручного копра относится к 1660 году. Изобретение станины с направляющими для бабы и присоединение для ее подъема различных приспособлений позволило увеличить мощность снаряда. Изобретение Нэсмитом (Великобритания) паровой бабы было несомненным проявлениемтехнической революции. В 1889 году это изобретение было усовершенствовано русским инженером С.А. Арцишем, что позволило еще увеличить производительность снарядов. И только в 30-40-хгодах прошлого столетия появились первые дизельные сваебойные установки, а в50-х–электрические вибропогружатели.
На рубеже XIX-XXвеков появились и первые монолитные сваи, изготавливаемые в грунте, в научной литературе того времени их насчитывается около двадцати. Остановимся только на сваях системы «Франкиньоль». Сваи этой системы появились во Франции в 1909 году, в 1910 году они были запатентованы и стали широко применяться в Европе, Египте и в России. В этом же году было образовано бельгийское обществоFRANKI-Pfahi-Gesellschaft,которое мы знаем и по сей день, но только под названием «Франки». В 1947 году была изготовлена первая буроваяустановка фирмы Bauer.
Сегодня технологии изготовления свай в грунте позволяют решать самые сложные геотехнические задачи: возводить здания и осваивать подземные пространства на застроенныхтерриторияхв существующей инфраструктуре.
На кафедре «Строительные конструкции» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ) (ранее Уляновский политехнический институт) под руководством профессора Ямлеева У.А. проведены многочисленные экспериментальнотеоретические исследования свай с использованием различных видов бетонов по координационным планам Госстроя СССР, РФ и Министерства образования [25, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 42].
7
Глава 1.
ВИДЫСВАЙ И ИХКЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. Свайные фундаменты
Свайной конструкцией (фундаментом) называется группа свай, объединенная поверху специальными плитами или балками, называемыми ростверками.
Несущая способность одиночной сваи в большинстве случаев во много раз меньше нагрузки, передаваемой надземной конструкцией (например, колонной), поэтому свайный фундамент приходится делать из нескольких свай. В практике современного строительства в зависимости от характера размещений свай в плане различают следующие виды свайных фундаментов: одиночные сваи, ленточные свайные фундаменты с размещением свай рядами (рис. 1.1, а), свайные кусты (рис. 1.1, б), сплошное свайное поле (рис. 1.1, в).
Рис. 1.1. Виды свайныхфундаментов в зависимости от размещения свай в плане: а
– ленточный; б – свайный куст; в – сплошное свайное поле
Одиночные сваи применяют под сооружения, когда нагрузку от колонны здания или стыка панелей воспринимает одна свая. Иногда сваи являются одновременно колоннами здания. Такие конструкции называют сваями-колоннами.
Ленточные свайные фундаменты устраивают под стенами зданий и другими протяженными конструкциями. Различают однорядное (см. рис. 1.1, а) и многорядное (в 2...3 ряда и более) размещение свай. При многорядном размещении свай свайный фундамент легко воспринимает не только вертикальную нагрузку, но и момент; при однорядном размещении свай внецентренно приложенная нагрузка вызывает изгиб свай. В случае однорядного размещения свай под внутренними и наружными стенами здания, обладающего пространственной жесткостью, верхние части свай не могут испытывать изгиба, так как надподвальные перекрытия и пересечения стен препятствуют развитию деформаций изгиба в сваях.
Свайные кусты – это группы свай, обычно расположенные под отдельными конструкциями (например, под колоннами). Минимальное число свай в одном кусте – три. Иногда допускается делать свайные кусты из двух свай, если исключено развитие изгиба свай в перпендикулярномнаправлении по отношению к оси, проходящей через обе сваи.
Сплошное свайное поле устраивают под тяжелые сооружения, когда сваи располагаются по некоторой сетке под всем сооружением или частью его. На сплошное свайное поле опираются все конструкции этой части сооружения (колонны, стены, оборудование).
Свайным полем строители называют также систему свай, размещенных под сооружением, состоящую из одиночныхсвай, лент и свайныхкустов.
Чтобы все сваи фундамента работали одновременно, их объединяют железобетонной
8
плитой или балкой-ростверком,который обеспечивает распределение нагрузки на сваи и приблизительно равномерность осадки или при несимметричном загружении – осадку с креном.
Различают три типа свайныхростверков: низкий, повышенный и высокий (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Типы свайныхростверков: а – низкий; б – повышенный; в, г – высокий
Низкий свайный ростверк располагают ниже поверхности грунта. Такой ростверк может передавать часть вертикального давления на грунт основания по своей подошве и при практически плотной обратной засыпке воспринимать давление от горизонтальныхсил. Если ростверк находится в зоне сезонного промерзания, на него при промерзании грунта могут воздействовать нормальные и касательные силы пучения соответственно по подошве и боковымповерхностям.
Повышенный свайный ростверк не заглубляют в грунт, а располагают непосредственно на его поверхности. В связи с этим отпадает необходимость в устройстве опалубки снизу ростверка. Такие ростверки допустимы там, где при промерзании не происходит пучения грунта. Поскольку верхние слои сложены, как правило, слабыми грунтами, повышенные ростверки не могут передавать давление на грунт основания.
Высокий свайный ростверк располагают выше поверхности грунта. Так как верхняя часть вертикальных свай имеет небольшое сопротивление поперечному изгибу при действии горизонтальных нагрузок, кроме вертикальных свай забивают наклонные сваи по двумчетырем направлениям. Высокие свайные ростверки применяют при строительстве мостов и гидротехнических сооружений, под внутренними стенами жилых зданий с техническими подпольями и в других случаях. Иногда свайные фундаменты делают без ростверков. На голову сваи надевают оголовник и на это уширение устанавливают несущие панели зданий
(рис. 1.2, г).
|
| 1.2. Классификация свай |
|
| |
| Основным конструктивным элементом свайного фундамента являются сваи. | ||||
Классификация свай приведена в табл. 1.1. |
|
|
| ||
|
| Классификация свай | Таблица 1.1 | ||
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
1 |
| 2 |
|
| |
| Способ погружения | Забивные железобетонные, стальные, деревянные), погружаемые в |
| ||
| свай в грунт | грунт (без его выемки) | с помощью молотов, вибропогружателей, и |
| |
| вдавливающихустройств |
|
| ||
|
|
|
| ||
|
| Сваи-оболочки | (железобетонные), | погружаемые |
|
|
| вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые бетонной |
| ||
|
| смесью |
|
|
|
9
|
|
|
| Набивные, устраиваемые путем укладки бетонной смеси в |
| ||||||
|
|
|
| скважины, образованные в результате обжатия грунта |
|
| |||||
|
|
|
| Буровые, устраиваемые путем заполнения пробуренных скважин |
| ||||||
|
|
|
| бетонной смесью или установки в нихжелезобетонныхэлементов |
| ||||||
|
|
|
| Винтовые, погружаемые в грунт с помощью кабестана |
|
| |||||
|
|
|
| Сваи-стойки,к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся |
| ||||||
|
|
|
| на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на |
| ||||||
| Условия | взаимо- | малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты и твердые |
| |||||||
| действия | свай с | глины с модулемдеформации Е > 50 МПа) |
|
|
| |||||
| грунтом |
|
| Висячие сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие |
| ||||||
|
|
|
|
| |||||||
|
|
|
| нагрузку на основание боковой поверхностью и нижнимконцом |
| ||||||
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
| По способу армирования – с ненапрягаемой продольной арматурой |
| ||||||
|
|
|
| с поперечным армированием и предварительно напряженные со |
| ||||||
|
|
|
| стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным |
| ||||||
|
|
|
| армированием и без него |
|
|
|
|
| ||
|
|
|
| По форме поперечного сечения – квадратные, прямоугольные, |
| ||||||
|
|
|
| тавровые и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью |
| ||||||
| Забивные железобе- | и полые круглые |
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
| тонные сваи и сваи- | По форме продольного сечения – призматические, цилиндрические |
| ||||||||
| оболочки |
|
| и с наклонными гранями (пирамидальные, трапецеидальные, |
| ||||||
|
|
|
| ромбовидные) |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
| По конструктивным особенностям – целые и составные из |
| ||||||
|
|
|
| отдельныхсекций |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
| По конструкции нижнего конца – с заостренным или плоским |
| ||||||
|
|
|
| нижним концом, с уширением и полые с закрытым или открытым |
| ||||||
|
|
|
| нижнимконцом |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Продолжение таблицы 1.1 | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний |
| |||||
|
|
|
| конец которых закрыт башмаком, оставляемым в грунте, с |
| ||||||
|
|
|
| последующим извлечением труб по мере заполнения скважин |
| ||||||
| Набивные |
| бетонной смесью |
|
|
|
|
|
| ||
|
|
| Виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах |
| |||||||
сваи по | способу |
|
|
| |||||||
| путем | их заполнения жесткой бетонной | смесью, уплотняемой |
| |||||||
устройства |
|
| виброштампом в | виде | трубы с | закрепленным | на ней |
| |||
подразделяются |
|
| |||||||||
| вибропогружателем |
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| Виброштампованные, | устраиваемые | путем выштамповки в |
| |||
|
|
|
| грунте | скважин | пирамидальной | или | конической | формы с |
| |
|
|
|
| заполнениемих бетонной смесью |
|
|
|
| |||
| Буровые сваи |
|
| Буронабивные сплошного сечения, бетонируемые в |
| ||||||
по | способу |
| пробуренных скважинах без крепления или с закреплением стенок |
| |||||||
устройства |
|
| извлекаемыми обсадными трубами |
|
|
|
| ||||
подразделяются |
|
| Буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с |
| |||||||
|
|
|
| применением многосекционного сердечника |
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |||||
|
|
|
|
| Буронабивные, устраиваемые путем втрамбовывания в |
| |||||
|
|
|
| скважину щебня |
|
|
|
|
|
| |
studfiles.net
5 Расчёт свайных фундаментов.
Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по двум группам предельных состояний.
По первой группе определяют несущую способность сваи по грунту, прочность материалов свай и ростверков. По второй группе предельных состояний рассчитываются осадки оснований фундаментов.
5.1 Расчёт ленточного свайного фундамента
Определим длину сваи:
lсв=l0+∑lгр+lн.сл=0,1+2+6+0,5=8,6 м (10)
Принимаем сваю С 9-30.
Рисунок 4 – Расчетная схема к определению несущей способности сваи под наружную стену.
По таблице СНиП подбираем R при глубине погружения свай 11,8м- R=5190 кПа
При погружении свай забивкой молотом
Несущую способность сваи определяется по формуле (11) как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на её боковой поверхности:
(11)
где -коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый=1
R-расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа.
А - площадь опирания на грунт сваи, м.
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м.
fi – расчётное сопротивление итого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа.
hi – толщина итого слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
-коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта и принимаемые по таблице А2 [3].
Первый слой- песок рыхлый, поэтому начинаем со второго слоя.
-суглинок текучепластичный J=0.79:
при z1=5,9 м, суглинок текучепластичный
при z2=7,9 м, суглинок текучепластичный
при z3=9,9 м, суглинок текучепластичный
-песок средней крупности
при z4=11.35 м,
Несущая способность свай под колону :
Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю:
(12)
где - коэффициент надежности, принимаемый 1,4.
5.2 Определение количества свай и размещение их в ростверке
Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле
(13)
Определим расчетное расстояние между осями свай на 1 п.м. стены:
Принимаем однорядную систему расположения свай.
Определяем размеры ростверка в плане:
-расстояние от края ростверка до боковой грани сваи ;
-ширина ростверка :
где - расстояние между рядами свай;
- расстояние от края ростверка до боковой грани свай;
- число рядов
Тогда b=0,3+2*0,11=0,52м
Принимаем ширину ростверка b=0,52м и высоту h=0,5м.
Рисунок 5 - Схема конструирования ростверка
Определяем фактическую нагрузку, приходящуюся на однусваю, которая должна быть меньше допустимой:
(14)
Условие выполняется, фундамент запроектирован правильно.
5.3 Проверка прочности основания куста свай.
Удовлетворение условия (14), для каждой сваи не означает, что основание свай будет работать надежно. С цель проверки прочности основания свайный фундамент рассматривают как условный массивный фундамент ( схему условного фундамента для свайного фундамента под колонну смотри рисунок 7).
Для внецентренно-загруженного фундамента:
(15)
Рисунок 7-К определению размеров условного фундамента
aусл, bусл - соответственно длина и ширина подошвы условного фундамента,
(16)
М - расчетный момент, действующий в уровне нижних концов свай, т.е. по подошве условного свайного фундамента и равен М = М0II + F0II,h ·dусл;
W - момент сопротивления подошвы условного свайного фундамента.
Rусл - расчётное сопротивление грунта в плоскости подошвы условного фундамента, кПа
Если условия (15) не выполняются, то необходимо либо увеличить количество свай, либо изменить расстояние между сваями, либо изменить размеры свай, или же увеличить глубину погружения свай.
Определяем ширину условного фундамента:
(17)
Объем условного фундамента AБВГ:
(18)
Объем ростверка:
Объем свай:
Объем грунта в пределах условного фундамента:
(19)
Вес грунта в объеме условного фундамента:
(20)
где II -средний удельный вес грунтов, лежащих выше уровня подошвы:
Вес свай и ростверка:
Вертикальная составляющая нормальных сил в уровне нижних концов свай:
(21)
Момент в уровне нижних концов свай:
M= MOI I + F0II,h ∙hp = 11+161,4=33,4кН∙м. (22)
(23)
Расчетное давление на грунт основания условного свайного фундамента в уровне его подошвы, при котором еще возможен расчет оснований по II группе предельных состояний:
(24)
с1 = 1,4; с2 = 1,2.
При =18,270 Mγ= 0,44; Mg= 2,76; Mс = 5,35; Сn = 0,6 кПа.
<R=325,73кПа
<1,2R=390,88 кПа
>0
Все условия соблюдаются.
studfiles.net
Расчет свайных фундаментов - Фундаменты
Навигация:Главная → Все категории → Фундаменты
Расчет свайных фундаментов Расчет свайных фундаментов Общие положения. Расчет свайных фундаментов и их оснований выполняют по двум группам предельных состояний.
По первой группе предельных состояний расчет производят из условия обеспечения несущей способности ростверка, свай и грунта свайных фундаментов. Несущую способность грунта свайного фундамента проверяют по формуле (10.2). Если в фундаменте имеется несколько свай, то учитывают их количество.
По второй группе предельных состояний расчет выполняют только для фундаментов из висячих свай и свай-оболочек по условию (4.6), ограничивающему развитие значительных деформаций. Свайные фундаменты, состоящие из свай-стоек, одиночные висячие сваи, доспринимающие вне кустов вдавливающие или выдергивающие нагрузки, а также свайные кусты, работающие на выдергивающие нагрузки, рассчитывать по деформациям не требуется.
Рис. 10.5. Схемы передачи давления на грунт основания за счет сопротивления грунта по боковой поверхности и под нижним концом сваи
Последовательно суммируясь по высоте висячей сваи, силы трения вместе с усилием, возникающим под нижним концом сваи, передаются на грунты основания, находящиеся ниже плоскости, проходящей через ее острие. В расчетной схеме принимается, что вокруг сваи образуется напряженный массив грунта, ограниченный по боковой поверхности усеченным конусом или пирамидой в зависимости от формы поперечного сечения сваи, а под нижним концом сваи — выпуклой криволинейной поверхностью (рис. Ю.5, с).
При расположении свай трения в кусте эпюры реактивных давлений в плоскости нижних концов свай пересекаются (рис. 10.5, б) и вследствие большего загружения грунта происходит большая осадка свайного куста по сравнению с осадкой одиночной сваи.
Если деформативность сваи в кусте возрастает по сравнению с Деформативностью одиночной сваи, что отрицательно сказывается на работе свайного фундамента, то несущая способность сваи в кусте будет выше, чем несущая способность одиночной сваи, Что оказывает положительное влияние на эксплуатацию свайного фундамента. Последний факт объясняется увеличением сил трения по боковой поверхности свай, происходящим за счет уплотнения грунта вследствие забивки соседних свай, а также ограничения значительного развития зон пластических деформаций под нижним острием свай вследствие возникновения напряженного состояния от загружения соседних свай.
Проектирование свайных фундаментов включает в себя решение следующих вопросов: выбор глубины заложения ростверка, типа; и конструкции свай; определение несущей способности свай, назначение требуемого количества свай в фундаменте; конструирование фундамента; расчет ростверка; определение усилий, действующих на наиболее нагруженные сваи, и их сравнение с предельно до-1 пустимыми по грунту и материалу; расчет деформаций фундаментов и их сравнение с предельно допустимыми.
При проработке этих вопросов, исходя из наиболее экономичного и рационального решения, которое может быть получено на основе вариантного и оптимального проектирования с применением ЭВМ.
Глубину заложения подошвы ростверка назначают в соответствии с конструктивными и эксплуатационными особенностями зданий и сооружений и климатическими условиями района строительства. Как правило, подошву ростверка закладывают на глубине большей, чем глубина подвалов, приямков и коммуникаций, а также ниже глубины сезонного промерзания в пучинистоопасных грунтах. В некоторых случаях ростверк располагают в пределах зоны пучения, при этом между ростверком и грунтом создают воздушный зазор, исключая тем самым воздействие нормальных сил морозного пучения на подошву ростверка. Однако в данном случае следует учитывать касательные силы морозного пучения, действующие на ростверк и сваи. Для получения наиболее экономичного решения подошву ростверка необходимо располагать как можно выше, сводя к минимуму объем земляных работ.
Тип и конструкцию свай назначают, исходя из особенностей инженерно-геологических данных грунтов основания на строительной площадке, а также применяемого оборудования при устройстве фундаментов. В условиях современного строительства наиболее целесообразное решение удается получить при использовании забивных свай. Однако в некоторых случаях при необходимости применения свай повышенной несущей способности устраивают фундаменты из набивных свай, в том числе и с уширенной пятой.
Требуемое количество свай в фундаменте определяют на основании результатов расчета на центральное или внецентренное действие внешней нагрузки после предварительной оценки несущей способности одиночной сваи.
Определив необходимое количество свай в фундаменте, назначают его конструкцию, размещая сваи рядами или в шахматном порядке, при этом расстояние между сваями принимают равным d, где d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи, разместив сваи, конструируют ростверк, который обычно выполняют из монолитного или сборного железобетона. Ростверк рассчитывают на продавливание сваями и опирающимися конструкциями здания (колоннами, стенками и т. д.) в соответствии с требованиями норм проектирования железобетонных конструкций, а также производят расчет ростверка на изгиб.
Высоту ростверка и его армирование назначают на основании результатов расчета, при этом по конструктивным соображениям его высота должна быть равна Ао+0,25 м, но не менее 0,3 м (Л0 — высота заделки сваи в ростверке).
Соединение свай с ростверком может быть свободным или жестким. Свободное закрепление сваи применяют, если сваи работают в основном на сжатие, когда же они воспринимают значительные горизонтальные или выдергивающие нагрузки, используют жесткое закрепление головы сваи в ростверке. При свободном соединении сваи заделывают в ростверк на высоту 5… 10 см, при жестком — верхняя часть головы сваи разбивается и обнаженная арматура замоноличивается в ростверк, при этом целая часть головы сваи заделывается в ростверк также на глубину 5…10 см. Жесткое соединение иногда получают за счет замоноличивания целой головы сваи в ростверк на необходимую глубину.
Расстояние от оси крайнего ряда свай до края ростверка чаще всего принимают равным размеру поперечного сечения сваи. При жестком соединении это расстояние дополнительно уточняется по результатам расчета заделки свай.
По завершении конструирования производят расчет свайного фундамента, в частности уточняют усилия, действующие на сваи, и рассчитывают деформации. При необходимости в конструкцию фундамента вносят необходимые корректировки относительно количества свай, изменения конструкции ростверка и расчет повторяют.
Расчет центрально нагруженных свайных фундаментов. После назначения глубины заложения подошвы ростверка свайного фундамента, в котором равнодействующая внешних нагрузок проходит через его центр тяжести, расчет начинают с выбора типа свай, для которой с помощью формул (10.1), (10.3) и (10.6) определяют несущую способность по грунту или материалу в зависимости от особенностей напластования грунтов на строительной площадке, материала и конструкции сваи. В качестве расчетного принимают наименьшее значение несущей способности.
Число свай в фундаменте определяют, исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на все сваи, расположенные в кусте или свайном ряду.
Фундамент считается правильно рассчитанным, если удовлетворяется условие (10.2), характеризующее несущую способность из основного условия первой группы предельных состояний. Если это условие не выполняется, то необходимо выбрать другой тип сваи, имеющий более высокую несущую способность, и повторить расчет.
Для свайных фундаментов из висячих сваи необходимо еще и выполнение основного требования расчета по второй группе предельных состояний (по деформациям), для фундаментов из свай стоек этот вид расчета не требуется.
Расчет осадки свайного фундамента из висячих свай производят как для условного фундамента на естественном основании, контур которого ограничен размерами ростверка, свай и некоторым объемом грунта в межсвайном пространстве (рис. 10.6, а).
В расчетной схеме принимается, что нагрузка на грунт передается по подошве условного фундамента и воспринимается слоем грунта, расположенным ниже плоскости острия свай. Реактивные напряжения по подошве условного фундамента считаются равномерно распределенными.
Размеры условного фундамента определяют следующим образом.
Рис. 10.6. Схемы условных фундаментов для расчета по второй группе предельных состояний
Расчетное сопротивление грунта основания, входящее в выражение (10.38), определяют по формуле (4.10) в соответствии с требованиями второй группы предельных состояний для условного фундамента, показанного на рис. 10.6.
Расчет выецентреыно нагруженных свайных фундаментов. Внецен-тренно нагруженным считают свайный фундамент, в котором точка приложения равнодействующей внешних нагрузок не совпадает с Центром тяжести поперечных сечений свай в кусте.
При небольших эксцентриситетах, когда краевые напряжения в уровне подошвы ростверка подчиняются соотношению «r^^ Количество свай во внецентренно нагруженном фундаменте находят по формуле (10.36) с увеличением его приблизительно на 20…25% для воспринятая момента от внешних нагрузок.
Усилие, найденное по формуле (10.39), должно удовлетворять условию (10.2), если оно не удовлетворяется, расчет повторяют несколько раз с помощью метода последовательных приближений.
Расчет внецентренно нагруженного фундамента по второй группе предельных состояний выполняют для условного фундамента, показанного на рис. 10.6, г.
Расчет свайных фундаментов с помощью ЭВМ можно выполнить с помощью следующего алгоритма, блок-схема которого показана на рис. 10.7.
1. Ввод исходных данных об инженерно-геологических условиях строительной площадки, внешних нагрузках, глубине расположения ростверка и типе применяемых свай.2. Выбор конструкции сваи.3. Проверка условия, залегает ли в основании слой плотного грунта: если да, то переход к п. 4; если нет, то переход к п. 6. 4. Проверка условия, работает ли данная свая по схеме сваи стойки:если да, то переход к п. 5;если нет, то переход к п. 6.
Рис. 10.7. Блок-схема расчета свайного фундамента
5. Определение несущей способности свай по грунту по формуле (10.3) и переход к п. 7.6. Определение несущей способности свай по грунту из выражения (10.6).7. Вычисление несущей способности свай по материалу по формуле (10.1).8. Выбор наименьшей несущей способности.9. Определение требуемого количества свай в фундаменте по формуле (10.36).10. Размещение свай в плане и назначение конструкции ростверка.11. Проверка условия, является ли данный фундамент центрально нагруженным если да, то переход к п. 14; если нет, то переход к п. 12.12. Увеличение количества свай на 20%.13. Изменение размеров ростверка.14. Вызов из библиотеки программ подпрограммы расчета конструкции ростверка в соответствии с требованиями норм проектирования железобетонных конструкций.15. Вычисление нагрузки, приходящейся на каждую сваю, по формуле (10.39).16. Проверка условия (10.2):если да, то переход к п. 17;если нет, то увеличение количества свай в фундаменте и переход к п. 13.17. Проверка условия, работают ли в данном фундаменте сваи по схеме свай-стоек:если да, то переход к п. 32; если нет, то переход к п. 18.18. Определение осредненного угла внутреннего трения грунтов, прорезываемых сваей, по формуле (10.35).19. Вычисление основных размеров условного фундамента АБВГ.20. Проверка условия, является ли данный фундамент центрально сжатым:если да, то переход к п. 21;если нет, то переход к п. 26.21. Вычисление реактивных напряжений под подошвой условного фундамента по формуле (10.38).22. Определение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой условного фундамента по формуле (4.10).23. Проверка условия:если условие выполняется, то переход к п. 24;если нет, то увеличение количества свай и переход к п. 13.24. Выбор метода расчета осадок по схеме линейно деформируемого полупространства или линейно деформируемого слоя в зависимости от грунтовых условий строительной площадки.25. Вычисление осадки по выбранной расчетной схеме с помощью вызова в оперативную память соответствующей подпрограммы и переход к п. 29.26. Вычисление краевых и средних реактивных напряжений под подошвой условного фундамента (рщ^р).27. Определение расчетного сопротивления грунта основания по формуле (4.10).28. Проверка условий /?тах 0;p^R:если условия выполняются, то переход к п. 24;если нет, то увеличение количества свай и переход к п. 13.29. Вычисление крена свайного фундамента по формуле (6.22).30. Проверка условия /„ с помощью обращения к массиву информации,содержащему данные о предельных кренах /j,:если да, то переход к п. 31;если нет, то увеличение количества свай и переход к п. 13.31. Проверка условий s ^su с помощью обращения к массиву информации,содержащему данные о предельных осадках su:если условие выполняется, то переход к п. 32;если нет, то увеличение количества свай и переход к п. 13.32. Печать результатов об основных размерах фундамента, типе выбранных свай и значениях деформаций.33. Конец расчета.
Пример 10.1. Рассчитать ленточный свайный фундамент под наружную стену жилого дома с несущими стенами из крупных блоков. Здание имеет подвал на отметке 1,600 м и жесткую конструктивную схему. Отношение длины здания к высоте Ь/Я»4,35. В уровне спланированной отметки земли действует центрально приложенное усилие: от нормативной нагрузки интенсивностью АГоП«0,36 МН, от расчетной нагрузки #01=0,4 МН на 1 м длины. Грунтовые условия строительной площадки приведены на рис. 10.8, а.
Похожие статьи:Основания под фундаменты зданий и сооружений
Навигация:Главная → Все категории → Фундаменты
Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум
stroy-spravka.ru
Расчет свайного фундамента: расстояние между сваями, цена
Расчет свайного фундамента, как правило, ведется по максимальным нагрузкам, превышение которых вызовет разрушение всей конструкции жилища. Причем при расчетах свайного фундамента указанные нагрузки следует проецировать и на балки (или плиты) ростверка, и на опорные стержни (сваи, колоны).
Словом, расчет основания – это достаточно сложно дело. И в этой статье мы познакомим наших читателей лишь с основами подобных вычислений.
↑Откуда берется нагрузка?
Источником упомянутых нагрузок является:
- Вес самого здания (стройматериалы и крепеж).
- Эксплуатационная масса (вес содержимого строения: мебели, жильцов, отделочных материалов коммуникаций и так далее).
- Природные силы, действующие на дом время от времени (вес снега, ветровая нагрузка, вес осадков и прочее).
Кроме того, в расчетах следует учесть и второстепенные факторы: сопротивление почвы, силу трения опор о грунт, горизонтальные усилия, провоцируемые смещением слоев и прочее.
Первый параметр, влияющий на величину нагрузок – вес здания – определяется по объему и удельному весу стройматериала, используемого в процессе сооружения жилища. То есть, если один кирпич весит 3,5 килограмма, то 10 000 штук таких изделий «потянет» на 35 тонн. И так далее.
Второй параметр определяется по специальным таблицам, исходя из «полезной» (жилой) площади строения и количества лиц, проживающих в доме.
Третий параметр определяется по климатическим условиям и габаритам кровли и стен строения. Исходные данные, в данном случае, берутся из других таблиц, связывающих снеговую и ветровую нагрузку с квадратными метрами площади кровли и стен.
↑Как считают?
Расчет свайных фундаментов по СНиП и СП предполагает два подхода к процессу вычислений:
- Суммирование существующих нагрузок и определение итогов совместного воздействия и горизонтальных и вертикальных сил на планируемую конструкцию основания.
- Определение максимальных (предельно допустимых) нагрузок, которые способна выдержать уже существующая конструкция фундамента. Причем нагрузки определяются отдельно по вертикали и горизонтали.
Первый подход годится для индивидуального проектирования, основанного на актуальных характеристиках конкретного места и конкретного дома. В этом случае нужно вычислить все нагрузки и по ним определить параметры основания, подгоняя жесткость под условия эксплуатации.
Второй подход практикуется при адаптации типового проекта под конкретные характеристики участка. В этом случае по допустимой жесткости основания определяют условия эксплуатации строения (предельно допустимые нагрузки).
↑С чего начать?
В самом начале нужно изучить характеристики самого строения и опорного грунта (участка почвы под подошвой основания).
И в первую очередь проектанта должны интересовать следующие характеристики:
Тип почвы – от этой характеристики зависит несущая способность грунта. Данный параметр определяется в процессе инженерно-геологических изысканий, путем бурения контрольной скважины и выемки породы с заданной глубины.
- Усадка почвы — эта характеристика говорит о склонности грунта к изменению объема при высыхании. Причем в процессе усадки в грунте накапливаются достаточно значительные напряжения, что приводит к повышению нагрузки на фундамент. Усадка зависит от процентного содержания в почве глинистых частиц и влажности грунта. Усадка почвы определяется в процессе испытания контрольной и натурной свай, погружаемых в грунт строительной площадки.
Проще говоря, по типу почвы можно определить допустимые вертикальные нагрузки, величина которых определяется несущей способностью грунта. А по усадке почвы можно вычислить предполагаемые горизонтальные нагрузки.
Зная допустимые вертикальные нагрузки и предполагая величину горизонтальных нагрузок, проектант может определить количество опор, расстояние между сваями в свайном фундаменте, их габариты и конструкционный материал, применяемый при изготовлении опорных столбов.
↑Самостоятельный расчет фундамента свайного типа
Как вы уже поняли, полноценный расчет свайного основания требует привлечения профессиональных проектировщиков и специалистов по геологическим изысканиям.
Однако если вы планируете устройство свайного фундамента под малую архитектурную форму, сарай, гараж или любое небольшое строение, то все проектные работы можно выполнить и своими силами. Разумеется, указанные расчеты позволят вам получить лишь приблизительный результат, но несложные работы по установке свайного основания для небольшого объекта можно проводить и на основе таких данных.
Ну а сам расчет основания свайного типа производится следующим образом:
В самом начале вы вычисляете массу вашего строения. Для этого нужно умножить объем (количество или метраж) использованных (приобретенных) стройматериалов на их плотность (массу одной единицы, массу погонного метра). Допустим, для строительства беседки вы купили 2 кубометра пиломатериалов (досок и балок), восемь листов шифера и 12 метров швеллера 10 (на ростверк). Масса 2 м3 древесины равна 1040 килограммам (2 кубометра х 520 кг/м3). Масса восьми листов шифера равна 200 килограммам (8 шт. х 25 кг). Масса 12 метров швеллера равна 110 килограммам (12 м х 9,2 кг/п.м). В итоге, общий вес конструкции равен 1350 килограммам, а с учетом необходимости создания «запаса прочности» мы увеличим этот показатель вдвое – до 2,7 тонны. Хотя при обычных расчетах «запас прочности» создают увеличением нагрузки на четверть (25 процентов).- Далее следует определить свайное поле – схему расположения свай под ростверком. Для этого следует к четырем угловым сваям добавить промежуточные опоры, располагаемые с шагом в 1,5 – 2 метра. И если габариты ростверка в нашем случае равны 3х3 метра, то нам нужны 4 угловые опоры, 4 промежуточные опоры, расположенные на расстоянии в 1,5 метра от угловых столбов. Кроме того, нам необходимы две центральные опоры, поддерживающие лаги цокольного перекрытия. Общее количество опор в нашем случае равняется 4+4+2 = 10 штукам.
- На следующем этапе мы определяем соотношение между несущей способностью опоры и общей нагрузкой (весом) всего здания. Несущая способность опоры считается по аналогичной характеристике грунта и площади пяты самой опоры.
То есть, если несущая способность самого слабого грунта (песка) равна 2 кг/см2, то минимальная несущая способность винтовой опоры с диаметром лопастей в 30 сантиметров равна 1400 килограммам (2 кг/см2 х 706 см2 – площадь пяты винтовой опоры). А на 10 таких опорах удержится сооружение с общей массой в 14 тонн (1400 кг х 10 шт). Таким образом, 10 опор удержат на себе вашу беседку весом в 2,7 тонны.
Приведенный выше пример можно использовать при расчете небольших конструкций, эксплуатируемых время от времени. В более габаритных фундаментах, подводимых под жилые строения массой в десятки тонн, в игру вступают совсем другие силы. Поэтому расчеты свайных оснований для жилых домов следует заказывать только профессионалам.
opalubok.ru
