Определение длины свай существующих зданий

Содержание

8.2. РАСЧЕТ СВАЙ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Определение длины свай существующих зданий
Библиотека / Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Глава 8. Проектирование свайных фундаментов

Сообщение об ошибке

Strict warning: Only variables should be passed by reference в функции duble_node() (строка 191 в файле /home/s/seryis/ofips.rf/public_html/sites/all/themes/adaptivetheme/at_ofips/template.php).

Сваи и свайные фундаменты рассчитывают по предельным состояниям двух групп.

По предельным состояниям первой группы определяют несущую способность свай по грунту, прочность материала свай и ростверков, устойчивость свай и фундаментов; по предельным состояниям второй группы рассчитывают осадки оснований свайных фундаментов, горизонтальные перемещения свай и фундаментов, образование или раскрытие трещин в железобетонных сваях и ростверках.

8.2.1. Методы определения несущей способности свай и область их применения

Несущая способность свай на вдавливающую нагрузку определяется согласно СНиП II-17-77 следующими способами:

  • – по характеристикам грунтов основания [табл. 1 и 2, формулы (4) и (7)];
  • – динамическим [формулы (17) и (18)];
  • – по данным статического зондирования [формулы (20) — (24)];
  • – по результатам статических испытаний натурных и эталонных (инвентарных малого сечения) свай [формулы (15) и (16)].

При установленной несущей способности по формуле (1) СНиП II-17-77 вычисляется расчетная нагрузка, воспринимаемая сваей по грунту.

Для предварительного определения расчетной нагрузки на забивную сваю по характеристикам грунтов основания можно воспользоваться рис. 8.7, а по динамическому методу — таблицами приложения 5 Руководства [3]. Графики, приведенные на рис. 8.

7, составлены для забивной сваи сечением 30×30 см, расчетная нагрузка на которую определяется как сумма расчетных нагрузок, воспринимаемых нижним концом Fv1 и боковой поверхностью сваи Fv2.

Для забивных свай других сечений расчетная нагрузка определяется по формуле

Руководство по проектированию свайных фундаментовFv = 0,833Fv2up + 11,1Fv1A,
где Fv2 и Fv1 — расчетная нагрузка, воспринимаемая соответственно боковой поверхностью и нижним концом сваи сечением 30×30 см и определяемая по рис. 8.7; up, А — периметр, м, и площадь поперечного сечения, м2, нижнего конца сваи.

При прорезании сваями разнопрочных грунтов Fv1 каждого слоя грунта принимается как разность между расчетными нагрузками, соответствующими подошве и кровле слоя.

Результаты многочисленных сопоставлений несущих способностей свай, определяемых перечисленными методами, показали, как видно из табл. 8.10, что наиболее достоверным, но более дорогим и длительным методом являются статические испытания свай, наименее достоверными и наиболее дешевыми — методы динамический и по характеристикам грунтов основания.

Статические испытания натурных свай следует проводить на стадии изысканий в целях наиболее достоверного определения объемов и стоимости фундаментов в следующих случаях:

  • – при количестве свай на объекте более 1000;
  • – при слабых грунтах большой (более 10 м) мощности;
  • – при сваях длиной более 15 м;
  • – для уникальных и очень тяжелых (более 20 000 кН на колонну) зданий и сооружений;
  • – для опирающихся на сжимаемый грунт свай, на которые предполагается допустить нагрузки, соответствующие прочности материала на сжатие;
  • – при прорезании лессовых грунтов II типа по просадочности.

Рис. 8.7. К предварительному определению расчетной нагрузки на забивную сваю сечением 30×30 см по характеристикам грунтов основания

В лессовых грунтах II типа по просадочности статические испытания натурных свай, которые должны полностью прорезать просадочную толщу, следует проводить с длительным полным замачиванием грунтов до проявления просадок и их стабилизации.

Размеры замачиваемого котлована в плане принимаются не менее толщины слоя просадочных грунтов.

Если по каким-либо причинам проведение статических испытаний на стадии изысканий оказывается невозможным, они должны быть проведены в начальный период строительства.

Статические испытания эталонных свай следует проводить только в процессе изысканий на стадии проекта при двухстадийном проектировании и на стадии рабочей документации при одностадийном проектировании в случаях, когда предполагается проектирование свай длиной до 15 м.

Для крупных объектов испытания эталонных свай следует проводить в сочетании с натурными испытаниями свай в начальный период строительства, что дает существенный экономический эффект.

Статическое зондирование является неотъемлемой частью изысканий на всех стадиях проектирования и должно использоваться для определения несущей способности свай длиной до 15—20 м.

Динамические испытания и расчет по характеристикам грунтов основания могут использоваться только для предварительной ориентировочной оценки несущей способности свай.

Таблица 8.10. технико-экономические показатели и достоверность различных методов определения несущей способности сваи

МетодЕдиница измеренияСредняя продолжительность определения, сменСредняя стоимость определения, руб.Машины или оборудованиеОтносительная (в долях единицы) несущая способность в грунтах
глинистыхпесчаных
Испытание пробных свай статической нагрузкой1 испытание6,51023Кран, копер, балки, компрессор, сварочный агрегат11
Испытание производственных свай статической нагрузкойто же6,5543Кран, балки, компрессор сварочный агрегат11
Испытание эталонных свай статической нагрузкой–||–1,5762Копер КСМ-12, балки0,830,76
Статическое зондирование грунтов1 точка зондирования0,2554Установка С-9790,760,73
Расчеты по табл. 1 и 2 СНиП II-17-771 расчет0,11,5—2,50,60,65
Динамические испытания свай1 испытание0,1180Копер0,620,58

Использование динамических испытаний оправдано в сочетании со статическими испытаниями свай для определения степени неоднородности грунтов в пределах объекта и контролирования расчетной нагрузки на производственные сваи, определяемой с учетом поправочного коэффициента, устанавливаемого в сопоставлении со статическими испытаниями.

При наличии нескольких методов определения несущей способности свай их следует использовать в следующем порядке: статические испытания натурных свай, статические испытания эталонных свай, статическое зондирование, динамические испытания, расчет по характеристикам грунтов основания. Каждый последующий метод используется для определения расчетной нагрузки при отсутствии предыдущего метода.

Для предварительной оценки целесообразности применения какого-либо вида свайного фундамента расчетную нагрузку на сваю можно принять по табл. 8.11, в которой меньшие значения расчетных нагрузок на сваи соответствуют более слабым грунтам и меньшим длинам свай, а расчетные нагрузки для буронабивных свай определены для глинистых грунтов.

Таблица 8.11. ориентировочные расчетные нагрузки на сваю

СваяПараметры свайНагрузка2, кН
размер сечения или диаметр1, смдлина, мпрочность ствола по материалу, кНпри гравелистых крупным песках и глинистых грунтах IL = 0,0—0,1при песках средней крупности и глинистых грунтах с IL = 0,2—0,3при мелких пылеватых песках и глинистых грунтах IL = 0,4—0,5
Забивная квадратного сечения но ГОСТ 10804.1-7925×254,6—6660500—800300—4005—10150—3003—5
30×303—121000700—1000300—60010—15200—4005—10
35×3510—1618501300—1850600—120030—60350—50015—20
40×4013—2020001400—2000900—130035—60600—80020—25
Полая круглая по ГОСТ 19804.5-83 и ГОСТ 19804.6-83404—121060600—1050300—105030—50200—80020—30
604—121350700—1350400—135060—80300—135030—50
604—1220001000—2000600—2000100—150400—200080—100
804—1237001800—37001100—3700200—250600—3700120—150
Буронабивная без уширения5010—301400200—1200200—110060—80150—100040—60
602000300—1900250—1800100—150200—180080—100
803500500—2800400—2700200—250350—2500100—150
1003500800—3800600—3500300—400550—3300250—300
12080001100—4950900—4500400800—4200300
Буронабивная с уширенной пятой50/120 и 50/16010—301400900—1400650—140060—80500—140040—60
60/16020001700—20001150—2000100—150950—20080—100
80/18035002000—35001600—3500200—2601200—3500100—150

1 Перед чертой указан диаметр ствола, за чертой — диаметр уширения.

2 Над чертой приведены значения вдавливающей нагрузки, под чертой — горизонтальной.

Источник: http://xn--h1aleim.xn--p1ai/sorochan/g8-2-1.html

Определение длины свай существующих зданий

Определение длины свай существующих зданий

Примечание: Как правило расчетная длина сжатого стержня определяется с помощью коэффициента μ, учитывающего способы закрепления концов стержня. Однако насколько это правило справедливо для свай, частично или почти полностью находящихся в грунте, а не в условном вакууме, я точно сказать не могу. Но об этом чуть позже.

Чтобы понять, почему это так и как такое вообще возможно, рассмотрим следующую картинку:

Рисунок 484.1. а) сваи-стойки (1) и висячие сваи (2), б) и в) расчетные схемы для свай.

Как видно из рисунка 484.1.а), у висячих свай, опирающихся на сжимаемые грунты, нет ярко выраженной опоры снизу. Нагрузка от сваи грунту передается боковой поверхностью (силы трения, возникающие при осадке висячей сваи под нагрузкой, на рисунке 484.1.

а) обозначены как т, их можно рассматривать как касательные напряжения, возникающие в грунтах) и нижним концом, где происходит сжатие по площади сечения (на рисунке 484.1.

а) нормальные напряжения в грунтах, возникающие под нижним концом сваи, обозначены как σ).

Сваи-стойки опираются на скальные грунты (кроме того к сваям-стойкам относят забивные сваи, которые опираются на малосжимаемые грунты). Таким образом у свай-стоек есть ярко выраженная опора снизу.

Более того наличие такой опоры — скальных или малосжимаемых грунтов — практически исключает возможность осадки сваи под нагрузкой, а потому считается, что силы трения на боковой поверхности свай-стоек не возникают и при расчетах несущей способности свай не учитываются.

В итоге какая бы нагрузка ни действовала на сваю-стойку, продольная N, горизонтальная Н, изгибающий момент М, все это в различных комбинациях или вместе, свая-стойка всегда рассматривается как сжатый стержень с жестким защемлением на нижней опоре (расчетная схема на рисунке 484.1.б) справа).

Примерное положение нейтральной оси сваи в результате действия указанных нагрузок показано пунктиром. Это может быть продольный изгиб от действия продольной нагрузки или прогиб на верхнем конце от действия горизонтальной нагрузки или изгибающего момента.

Все это сопровождается изменением угла наклона поперечных сечений сваи.

А вот с висячими сваями все несколько сложнее.

Если на висячую сваю действует только продольная нагрузка N, то продольного изгиба сваи вообще может не быть, так как свая просто даст осадку s (на рисунке 484.1.

б) примерное положение нейтральной оси под действием только продольной нагрузки показано отдельно).

Таким образом расчет висячей сваи на продольный изгиб при действии только вертикальной нагрузки не имеет никакого смысла, расчетная длина сваи в этом случае условно равна 0.

При этом если на висячую сваю действует горизонтальная нагрузка и(или) изгибающий момент, то даже без учета действия продольной нагрузки в зависимости от различных характеристик, речь о которых ниже, висячая свая рассматривается, как балка, лежащая на упругом основании, если расчетная отметка защемления сваи находится ниже глубины заложения сваи.

Примерное положение нейтральной оси висячей сваи при действии горизонтальной нагрузки и(или) изгибающего момента показано пунктиром рядом со стержнем, имеющим необходимую длину и жесткое защемление на нижнем конце. Кроме того на рисунке видно, что не только верхний, но и нижний конец сваи в этом случае будет иметь горизонтальное смещение.

Примечание: Как правило такая ситуация бывает в тех случаях, когда соотношение длины сваи к ширине или диаметру l/d < 10. Т.е. сама по себе висячая свая достаточно жесткая и вроде бы материал сваи проверки на устойчивость не требует, однако расчета по деформациям требует грунт, окружающий сваю.

Наглядный пример: вы забили в землю деревянный колышек длиной около 55 см диаметром 7 см на глубину 50 см. Если хорошо надавить на колышек сбоку (приложить к нему горизонтальную нагрузку), то земля с противоположной стороны колышка скорее всего промнется, а с той стороны где была приложена нагрузка, образуется щель между грунтом и колышком.

Ширина этой щели и есть горизонтальное перемещение сваи на отметке верха грунта. А если гибкость колышка относительно небольшая, то щель скорее всего будет и на отметке низа колышка.

К тому же, если грунт неоднородный, то горизонтальное смещение сваи может быть не только таким, как показано на рисунке, смещение нижнего конца может происходить и с той стороны, где действует нагрузка, но это уже частности.

Между тем при соответствующих характеристиках грунта и сваи (как висячей, так и сваи-стойки) расчетная длина сваи может быть меньше длины сваи — рисунок 484.1.в), и тогда часть сваи, находящаяся ниже расчетной отметки защемления, рассматривается просто как элемент, обеспечивающий жесткое защемление стержня.

Ну а теперь пришло время выяснить, как определяется

Как это ни странно, но в нормативных документах, посвященных свайным фундаментам, нет четких указаний, как определить расчетную длину сваи.

Да и вообще термин «расчетная длина» встречается только 1 раз, когда речь идет о буроинъекционных висячих сваях, проходящих через сильносжимаемые грунты, имеющие модуль деформации Е ≤ 50 кгс/см2.

В этом случае расчетная длина ld таких свай при расчетах материала свай на устойчивость (при определении продольного изгиба) принимается в зависимости от диаметра d свай равной:

ld = 25d при Е = 5-20 кгс/см2 (484.1.1)

ld = 15d при Е = 20-50 кгс/см2 (484.1.2)

Если же расчетная длина ld больше высоты сильносжимаемого слоя lg (на рисунке 484.1.а) эта высота обозначена как l для висячей сваи), то расчетную длину следует принимать равной:

ld = 2lg = 2l (484.1.3)

Как мы знаем, расчетная длина стержня определяется умножением действительной длины стержня на коэффициент μ. При жестком защемлении на нижнем конце и отсутствии какой-либо опоры на верхнем конце стержня μ = 2.

Таким образом для висячих буроинъекционных свай, обычно имеющих низкий ростверк, общее правило расчета сжатых стержней можно считать действующим.

А все остальные виды свай следует рассматривать как сжатые стержни, имеющие жесткое защемление в сечении, расположенном на расстоянии l1 от подошвы ростверка.

Является ли длина l1 расчетной, или при выполнении расчетов на устойчивость для определения расчетной длины длину l1 необходимо дополнительно умножать на μ, об этом можно только догадываться по контексту.

Лично мой вывод такой: длина l1 — это условная длина для свай-стоек. При определении продольного изгиба ее следует дополнительно умножать на коэффициент μ, учитывающий характер закрепления на опорах. При расчете на действие горизонтальной нагрузки и(или) изгибающего момента как висячих свай, так и свай-стоек используется понятие длины изгиба сваи.

На чем основано это утверждение, надеюсь, будет понятно после прочтения нижеследующего материала.

Определение длины l1 согласно СНиП 2.02.03-85 и согласно Руководству по проектированию свайных фундаментов (1980) несколько отличается.

Так в СНиПе используются коэффициенты условий работы, значения коэффициента пропорциональности в несколько раз выше и т.д.

Вообще-то СНиП является более свежим нормативным документом и более правильно пользоваться СНиПом, однако и действие Руководства пока никто не отменял и потому дальнейшее изложение будет сделано на основе Руководства по проектированию свайных фундаментов.

Определение длины сваи l1 производится по следующей формуле:

l1 = lo + 2/aд (484.2.1)

Если для свай, заделанных в скальный грунт, величина 2/ад > l, то в таких случаях длина l1 определяется по другой формуле

l1 = lo + l (484.2.2)

где l (м) — действительная глубина погружения сваи в грунт;

Таким образом для свай-стоек, имеющих четко выраженную опору снизу, да еще и заделанных в скальный грунт, длина l1 не может быть больше суммы надземной и подземной части.

Но надземная часть lo свай-колонн или свай-столбов может быть сопоставимой с подземной частью l и в этом случае при проведении соответствующих расчетов умножение длины сваи (как минимум для надземной ее части) на коэффициент µ обязательно.

А значит и расчетная длина таких свай может быть больше длины l1.На мой взгляд, это достаточное основание, чтобы считать длину l1 некоторой условной длиной.

А кроме того подобная ситуация (2/ад > l) может возникнуть только при рассмотрении сильносжимаемых грунтов, через которые проходит свая-стойка. Получается, что наличие подобных сильносжимаемых грунтов при выборе расчетной схемы вообще не учитывается, точнее, можно предположить, что сильносжимаемые грунты почти не препятствуют продольному изгибу свай-стоек.

Ну теперь пойдем дальше.

ад (1/м) — коэффициент деформации, определяемый по следующей формуле:

ад = (Кbc/EI)1/5 (484.3)

где К (тс/м4) — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств грунта, окружающего сваю. Значение К определяется по одной из следующих таблиц:

Таблица 484.1 (согласно Руководства по проектированию свайных фундаментов)

Таблица 481.2 (Согласно СНиП 2.02.03-85)

Примечания:

1. Как видим, согласно СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» значения коэффициента пропорциональности принимаются примерно в 3 раза больше.

Однако на выходе, с учетом того, что при определении ад согласно СНиП подкоренное выражение следует дополнительно делить на коэффициент условий работы, в данном случае равный 3 (при рассмотрении только первой стадии напряженно-деформированного состояния системы «грунт — свая»), никакой разницы практически не будет.

2. Меньшие значения К как в в таблице 484.1, так и в таблице 484.

2 соответствуют более высоким значениям показателя консистенции IL глинистых грунтов или коэффициента пористости е песчаных грунтов (данные показатели указаны в скобках), а большие значения К соответствуют более низким значениям IL или е. Для грунтов с промежуточными значениями характеристик IL и е величины коэффициента К определяются интерполяцией.

3. Коэффициент К для плотных песков принимается на 30% выше, чем наибольшие значения К для заданного вида грунта.

Источник: https://faneraosb1.com/opredelenie-dliny-svay-suschestvuyuschih-zdaniy/

Методы расчета несущей способности свай

Несущая способность свай рассчитывается с учетом следующих факторов:

  • Материал сваи (деревянный столб, железобетонный стержень, буронабивная конструкция и другие);
  • Одиночная опора или свайная группа;
  • Положение опор в грунте (висячая конструкция, кустовое расположение, свая на плотном грунтовом основании);
  • Характеристика свойств грунта (плотность, структура почвы, пучинистость, глубина промерзания, уровень грунтовых вод).

При подсчёте несущей способности свайного поля, суммируют показатели несущей способности отдельных опорных стержней.

Монтаж бетонных свай

Однако следует учитывать, что при чрезмерном количестве опорных стержней, общая несущая способность свай будет сокращаться за счёт уменьшения силы бокового трения грунта о свайный стержень. Может возникнуть ситуация, при которой опоры могут продавить слабое грунтовое основание.

При определении несущей способности опор используют три метода:

  • Теоретический метод, основанный на применении формул и таблиц СНиП 11-17-77;
  • Динамический метод получения результатов опытной забивки свай;
  • Пробный метод статической нагрузки опор и исследования грунта.

Рассмотрим все три метода исследования несущей способности опорных стержней.

Теоретический метод

Сваебойная машина для проверки несущей способности свай

Разрабатывая проектную документацию, специалисты часто применяют теоретический метод подбора конструкций опор. Он заключается в анализе вертикальной съёмки грунта по месту привязки генерального плана строительства объекта, общей нагрузки на свайное основание.

Учитывая равномерность залегания однородных грунтов, уровня грунтовых вод под стройплощадкой, с помощью формул и таблиц СНиП определяется несущая способность стержня. Определают материал опор, частоту распределения их по свайному ростверку.

Помимо этого выбирают способ забивки опор, вид механизма, массу его молота. Например, масса ударной части молота должна быть не менее общего веса сваи. Если длина сваи более 12 метров, то масса молота будет составлять 1,25 массы стержня. Когда опорный стержень забивают в плотный грунт, то используют сваебойную машину с массой ударной части молота равной 1,5 всей массы опорного стержня.

Зазор между боковой поверхностью конца сваи и стенкой оголовника не должен быть больше одного сантиметра.

Пример расчёта несущей способности буронабивной сваи

Буронабивная свая

Буронабивная свая представляет собой обсадную трубу, погруженную на глубину до проектной отметки, Трубу заполняют бетоном. Такие трубы применяют при строительстве крупных промышленных объектов с повышенными эксплуатационными нагрузками. Максимальный диаметр трубы достигает 1,5 метра, а максимальная длина бывает  около 40 метров.

Расчёт несущей способности сваи по материалу производят, используя результаты статического зондирования.

Согласно СНиП, несущая способность свай определяется по формуле:

R (сопротивление грунта под подошвой сваи) = 800 кПа;

А (площадь поперечного сечения обсадной трубы) = 0,6 м2;

u (периметр поперечного сечения  опоры) = 2,7 м;

fi (среднее сопротивление боковой поверхности опоры);

hi (толщина слоя грунта);

Σ γcf ∙ fi ∙ hi (табличное значение СНиП) = 230

В итоге получим результат:

Несущая способность свай буронабивного вида в данных условиях будет равна 102,1 т.

Динамический метод

Забитые опорные стержни в песчаный грунт и выдерживают 3 суток. Опоры в глинистой почве выдерживают 6 суток. Потом приступают к динамическим испытаниям. Посмотрите видео, как проводятся испытания динамическим методом.

Это объясняется тем, что возникает ложный отказ и засасывание опорных стержней. После серии ударов по оголовнику, опора перестаёт погружаться в основание. Через несколько суток опора опять продолжает погружаться под ударами молота. Такое явление называют ложным отказом.

Ложный и истинный отказы свай

Происходит ложный отказ при погружении опор в грунтовое основание средней плотности из-за частых ударов молота.

Вокруг конца опорного стержня образуется грушевидное уплотнение почвы, которое оказывает повышенное сопротивление продвижению сваи вглубь.

За время остановки забивки опор на несколько суток, уплотнение вокруг свайного стержня рассасывается за счёт медленного отжима воды из этой области. При возобновлении забивки, свая продолжает погружаться. Весь процесс повторяют, пока опора не займёт своё проектное положение.

Погружение свай в глинистую почву может вызвать её разжижение, то есть происходит нарушение грунтового основания. Такое нарушение вызывает поднятие грунтовой воды вверх вдоль ствола опоры.

Это значительно уменьшает сопротивление почвы погружению сваи. Происходит засасывание опоры. Погружение сваи прерывают. Через несколько суток сопротивление основания восстанавливается. Забивку свай продолжают до полной установки.

Источник: https://betfundament.com/opredelenie-dliny-svay-suschestvuyuschih-zdaniy/

Рис. 13. 43 Схема определения длины и типа свай под колонну

Определение длины свай существующих зданий

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Рис.13.43 – Схемаопределения длины и типа свай под колонну

одноэтажного промышленногоздания

В качестве опорного слоя принят6-й горизонт – песок средней крупностии средней плотности. Нижний конец сваидолжен быть заглублен в этот слой наглубину .

Верх ростверков под колонныпромышленных зданий располагается науровне планировочной отметки. Высотуростверка назначают исходя из условийнадежной заделки колонны и на продавливаниеростверка:

,

где -глубина стакана; -расстояние от низа стакана до подошвыростверка.

По таблице унифицированныхразмеров подколонников [47] для колонны 0,6х0,4 м глубина .Значение должно быть не менее 0,4 м. Следовательно,минимальная высота ростверка .

По табл.13.11 принимаем унифицированнуювысоту .

В соответствии с рис.13.43 расстояниемежду подошвой ростверка и кровлейопорного слоя .

Инженерно-геологические условия(слабые грунты вокруг ствола сваи)вызывают необходимость жесткой заделкисваи в ростверке. Принимаем .

В итоге требуемая длина забивнойсваи

.

Среди серийно поставляемых свайдля рассматриваемого случая может бытьвыбрана предварительно напрягаемаясвая с поперечным армированием С9-30.

Пример 2. Определитьнеобходимую длину забивных свай сечением30х30 см для устройства ленточныхфундаментов жилого дома с техническимподпольем. Приложение нагрузокцентральное. Геологические строениеплощадки показано на рис.13.44. Уровеньпола технического подполья принять 0,8м ниже планировочной отметки.

Рассматривая геологическоестроение площадки, назначаем в качествеоснования под свайный фундамент грунтшестого слоя – песок средней крупностии плотности. В этот слой сваю необходимопогрузить не менее чем на 1 м.

Располагая верх ростверкатолщиной 0,4 м на уровне пола техническогоподполья, находим расстояние междуподошвой ростверка и кровлей шестогослоя, равное 7,5 м (см. рис.13.44).

По условию приложения нагрузокназначаем свободное соединение свай вростверке с заделкой на глубину 10 см.

С учетом изложенного необходимаядлина сваи

.

При отсутствии твердых прослоекгрунта с учетом особенности загруженияфундамента принимаем высокоэкономичнуюсваю без поперечного армирования маркиСЦ9-30.

Пример 3. По данным к примеру2 определить расчетную нагрузку и несущуюспособность сваи марки СЦ9-30, погружаемойв грунт с помощью дизель-молота.

Свая является висячей, посколькупесок средней плотности под ее нижнимконцом относится к сжимаемым грунтам.

Для висячей сваи находим несущуюспособность по (13.5):

.

Рис.13.44 – Схемаопределения длины и несущей способностисвай

под стены жилого дома

Значения расчетных сопротивленийгрунта под нижним концом сваи и побоковой поверхности определяем, пользуясьданными табл.13.1, 13.2 и геологическогоразреза на рис.13.44.

;

при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при .

Геометрические характеристикисваи:

площадьсечения ;

периметр.

Согласно табл.13.3 и пояснениям к(13.5) коэффициенты условий работы равны единице.

Подставляя полученные результатыв (13.5), находим несущую способность сваи:

Расчетную нагрузку на сваюопределяем по (13.6):

.

Пример 4.Определитьдлину и несущую способность буронабивнойсваи диаметром 0,6 м без уширения дляфундамента многоэтажного промышленногоздания. Геологическое строение площадкипоказано на рис.13.45. Бетонированиепроизводится сухим способом.

При передаче на свайный фундаментзначительных нагрузок в данном случаеболее рационально принять вариант сопиранием свай на грунт седьмогогоризонта, представленного плотнымкрупным песком.

Верх ростверка располагаем науровне планировочной отметки, т.е. на0,3 м выше уровня природного рельефа.

В соответствии с рекомендациямипо фундированию многоэтажных промышленныхзданий принимаем высоту ростверка с заглублением его на 1,35 м ниже уровняприродного рельефа. Принимаем длинусваи с погружением ее нижнего конца в опорныйслой на глубину 0,95 м.

Рассматривая принятую сваю каквисячую, находим ее несущую способностьпо (13.5):

.

Здесь расчетное сопротивлениегрунта под нижним концом сваи в свою очередьопределяется зависимостью [50]:

Рис.13.45- Схема определения длины и несущейспособности сваи

подколонну многоэтажного промышленногоздания

.

Находим значения, входящие вприведенные формулы, пользуясь даннымитабл.13.16, 13.17 и геологического разрезана рис.13.45:

;

– для песков и суглинков и – для глин.

При глубине заложения нижнегоконца сваи относительно уровняестественного рельефа и диаметра сваи с учетом значения в опорном слое находим:

.

при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при .

Таблица13.16 – Значения коэффициентов условийработы

взависимости от типа свай и способа ихустройства

Сваи и способы их устройстваКоэффициент условий работы сваи
в пескахв супесяхв суглинкахв глинах
12345
1. Набивные при забивке инвентарной трубы с наконечником0,80,80,80,7
2. Набивные виброштампованные0,90,90,90,9
3. Буровые, в том числе с уширением, бетонируемые:
а) при отсутствии воды в скважине (сухим способом), а также при использовании обсадных инвентарных труб0,70,70,70,6
Продолжение табл.13.16
12345
б) под водой под глинистым раствором0,60,60,60,6
в) жесткими бетонными смесями, укладываемыми с помощью глубинной вибрации (сухим способом)0,80,80,80,7
4. Буронабивные, полые круглые, устраиваемые при отсутствии воды в скважине с помощью вибросердечника0,80,80,80,7
5. Сваи-оболочки, погружаемые вибрированием с выемкой грунта1,00,90,70,6
Сваи-столбы0,70,70,70,6
6. Буроинъекционные, изготовляемые под защитой обсадных труб или бентонитового раствора с опрессовкой давлением 200…400 кПа (2…4 атм)0,90,80,80,8

Площадь сечения сваи ,периметр .

Несущая способность сваи:

Расчетная нагрузка на сваю:

.

Пример 5.Разработатьконструкцию свайного фундамента подколонну одноэтажного промышленногоздания, возводимого на площадке,показанной на рис.13.44. В расчетах нужнопринять две комбинации нагрузок: ,и

,,вычисленных с коэффициентом надежностипо нагрузке .

Сваи фундамента принимаемзабивные марки СЦ9-30 с расчетной нагрузкойна сваю .Колонна здания – сечением 0,6х0,4 м.

Для подбора куста свай используемданные табл.13.8 и рис.13.25.

Источник: https://gigabaza.ru/doc/36756.html

Определение длины свай существующих зданий – Пожарная безопасность

Определение длины свай существующих зданий

При проектировании свайных фундаментов производят следующие работы:

  • – собирают а изучают исходные данные;
  • – предварительно выбирают типы свайных фундаментов, «несущего слоя» и определяют отметки нижних концов свай;
  • – предварительно назначают глубины заложения ростверков, определяют размеры свай и расчетные нагрузки на них;
  • – проводят технико-экономическое обоснование принятого решения;
  • – рассчитывают число свай под несущей конструкцией;
  • – рассчитывают и проектируют ростверки;
  • – уточняют длины свай и проектируют свайное поле;
  • – оформляют документацию на свайные фундаменты, подсчитывают объемы работ и составляют сметную документацию.

8.3.1. Исходные данные для проектирования

Проектирование свайных фундаментов должно проводиться на основании полноценных исчерпывающих исходных данных, от которых в значительной степени зависит экономичность проектного решения.

Исходные данные для проектирования должны содержать:

  • – отчет об инженерно-геологических изысканиях на участке проектируемого объекта, включающий необходимые данные о физико-механических характеристиках грунтов, прорезаемых сваями и находящихся под нижними концами свай в пределах сжимаемой толщи, о гидрогеологических условиях площадки (уровень подземных вод, источники их питания, связь с ближайшими водоемами, химический состав воды, прогнозирование изменения уровня подземных вод), результаты статического или динамического зондирования, результаты испытаний опытных натурных или эталонных свай;
  • – генплан площадки, на котором нанесены контуры и оси объекта, геологические выработки, привязанные к осям, планировочные отметки и даны сведения о ближайших построенных и предполагаемых к строительству подземных сооружениях;
  • – общее конструктивное решение надземной части объекта;
  • – чертежи подземной части объекта с указанием несущих конструкций, их размеров и отметок низа, размеров и глубины заложения подземных помещений, каналов и фундаментов оборудования, расположения проемов в стенах, абсолютной отметки пола 1-го этажа или верха фундамента;
  • – данные о расчетных нагрузках на фундаменты в необходимых сочетаниях с указанием доли временных нагрузок в цикличности их действия, а также о расчетных нагрузках на полы и местах их приложения;
  • – характеристики фундаментов с расчетными нагрузками на них для сооружений, расположенных вблизи проектируемого объекта, с целью определения их влияния на осадку проектируемого объекта;
  • – сведения о возможном изменении в период эксплуатации нагрузок на фундаменты и характера их воздействия.

Для получения исчерпывающих материалов изыскания должны проводиться по заданию проектной организации — автора проекта фундаментов. В задании указываются:

  • – наименование объекта и его местоположение;
  • – стадия проектирования;
  • – характеристика объекта (назначение, серия, класс по капитальности, габариты, этажность, шаг несущих конструкций);
  • – назначение и заглубление подземных помещений, каналов, фундаментов оборудования;
  • – ориентировочные нагрузки от основных несущих конструкций и технологического оборудования;
  • – предполагаемые типы фундаментов;
  • – предполагаемые планировочные отметки;
  • – абсолютные и относительные предельные деформации объекта;
  • – особые требования к изысканиям, вызванные специфичностью расположения или уникальностью объекта (например, в оползневых или карстовых районах).

8.3.2. Выбор типа свайных фундаментов и нагрузок на них

Свайные фундаменты подразделяются на два типа: безростверковые и с ростверками.

К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами и конструкции, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн.

К конструкциям с ростверками относятся конструкции из свайных групп (кустов) с уменьшенным числом свай (не более 2—4 шт.) с высокой несущей способностью, объединенных железобетонным ростверком, а также свайных групп (количество свай более 4 шт.), в которых максимально используется прочность материала свай и грунтов основания.

В конструкции фундаментов типа свая-колонна могут быть использованы забивные железобетонные призматические сваи сплошного сечения.

В конструкции фундаментов типа свая-насадка-колонна могут быть использованы практически все конструкции свай, за исключением свай с центральным армированием и свай квадратного сечения с круглой полостью, имеющих ограничения на применение по прочности на вертикальные и горизонтальные нагрузки, а также по видам грунтов.

В конструкции фундаментов типа свайный куст с уменьшенным числом свай с высокой несущей способностью, а также типа свайный куст с высокой степенью использования прочности свай и грунтов несущего слоя (ростверк-колонна) могут быть использованы все конструкции свай, а сваи с центральным армированием и сваи квадратного сечения с круглой полостью применимы для легких производственных зданий.

При выборе типа свайных фундаментов и соответствующих конструкций свай необходимо предварительно проанализировать нагрузки на фундаменты и условия их приложения. Анализ нагрузок состоит в первую очередь в выявлении определяющего вида нагрузок: осевых (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных.

Если, например, определяющим видом нагрузок на свайные фундаменты будут являться горизонтальные нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай больших сечений или диаметров.

В случае если определяющим видом нагрузок будут являться осевые сжимающие нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай, опирающихся на прочные грунты, в том числе забивных или буронабивных с уширением (если их применение возможно по грунтовым условиям и если имеется соответствующее оборудование).

При значительных выдергивающих нагрузках конструкции и параметры свай следует назначать из условия восприятия сваями этих выдергивающих нагрузок: буронабивные сваи или сваи-оболочки большого диаметра с развитой боковой поверхностью, сваи с уширением в нижней части или сваи с анкером в нижней части и т.п.

Анализ нагрузок на фундаменты должен проводиться с учетом особенностей, которые могут возникнуть в строительный и эксплуатационный периоды. Например, могут возникнуть случаи обнажений свай на большую глубину в зонах сооружения заглубленных технологических помещений (тоннелей, подвалов) до монтажа каркаса здания или после его осуществления.

Рассмотрение типов фундаментов следует начинать с конструкций фундаментов с минимальным числом свай, увеличивая затем их число или изменяя конструкции свай при необходимости.

8.3.3. Выбор несущего слоя грунтов и определение размеров свай

В большинстве случаев сваи применяются для прорезания ненормируемых и слабых грунтов (насыпных, рыхлых песчаных, илов, торфов, текучих глинистых и т.п.) и передачи нагрузок от здания или сооружения на прочные грунты основания.

Так как и общей стоимости свайных фундаментов стоимость свай составляет до 70 %, рациональность конструкции свайных фундаментов определяется максимальным использованием прочности материала свай и грунтов основания при минимальных площади сечения и длине свай, а также минимальных удельных расходах материалов и характеризуется показателями технического уровня. Эти показатели следующие:

– коэффициент использования прочности материала сваи и грунтов основания

где Fh1, Fh2 — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, соответственно по грунту и материалу сваи; Ks ≤ 1;

– коэффициент использования несущей способности сваи

где Np — фактическая нагрузка на сваю от здания; Kp ≤ 1,2;

– коэффициент унификации, учитывающий степень использования несущей способности свай в разнонагруженных фундаментах зданий и сооружений,

где Kpi — коэффициент использования несущей способности свай в i-м фундаменте; ni — число фундаментов в здании и сооружении; Кu ≤ 1,2;

– удельный расход материалов q (бетон, сталь) в расчете на единицу действующей нагрузки (осевой вдавливающей, горизонтальной).

Предварительная оценка расчетных нагрузок, допускаемых на сваи различных видов в различных грунтовых условиях, может быть принята по табл. 8.11.

Целесообразность применения свай и свайных фундаментов для случаев, когда определяющими будут осевые сжимающие нагрузки, можно установить при использовании показателей технического уровня, приведенных в табл. 8.18 и 8.19.

После предварительного выбора типа конструкций и размеров свай по табл. 8.18 и 8.19 необходимо уточнить принятые размеры расчетом по СНиП 2.02.03-85.

Источник: http://xn--h1aleim.xn--p1ai/sorochan/g8-3-1.html

Рис. 13. 43 Схема определения длины и типа свай под колонну

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Рис.13.43 — Схемаопределения длины и типа свай под колонну

одноэтажного промышленногоздания

В качестве опорного слоя принят6-й горизонт – песок средней крупностии средней плотности. Нижний конец сваидолжен быть заглублен в этот слой наглубину .

Источник: https://drakkar11.com/opredelenie-dliny-svay-suschestvuyuschih-zdaniy/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.