8 Что такое свая, виды свай. Как подразделяются свайные фундаменты и их ростверки.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 18

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1. Виды фундаментов на естественном основании. Чем определяется глубина заложения фундамента.

Фундамент-элемент конструкции, воспринимающий нагрузку от сооружения и передающий ее на грунтовое основание.

Любой фундамент хар-ся несколькими понятиями:

Обрез ф-та

h_f d

подошва фундамента

Обрез фундамента- верхняя грань фундамента; d- глубина заложения;

h_f - высота ф-та

Ф-ты мелкого заложения на естеств. основании:

-отдельно стоящие под колонну

-ленточные подкирпичные стены

ФБС

ФЛ

Глубина заложения ф-та зависит от размеров подземной части сооружений, от рельефа, от нагрузок, от глубины промерзания.

Ф-ты зданий стремятся устраивать на одной глубине, но допускается устройство ступенчатых ф-ов.

Ступенчатый ф-т:

ФБС

ФЛ

ФБС- фундаментные блоки стен подвала

Расчетная глубина промерзания:

d_f=k_h*d_fn

k_h- коэффициент теплового режема, зависит от конструкции пола и наличия подвала

d_fn- нормативная глубина промерзания грунта в соответствии с СНБ «Строительная климатология»

2. Предварительное определение размеров фундамента .От чего зависит размер подошвы фундамента и высота фундамента.

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определя­ется по формуле

Где Non – расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по предельному состоянию второй группы, кН; Ro – расчетное со­противление , залегающего под подошвой фундамента, принимается по при­лож. 3 [7] ; γ_m - осредненное значение удаленного веса материала фундамен­таи грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м ; d - глубина зало­жения фундамента от уровня планировки.

Размеры подошвы центрально-нагруженного отдельного фундамента под ко­лонну b = l = , внецентренно-нагруженного – прямоугольной формы с длиной l в направлении пролета и шириной b в направлении шага колонн соотношение подошвы l:b 1,2 – 1,6. Основные размеры фундаментов назна­чаются кратными 300 мм. Высота типовых фундаментов – 1,5; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2м. Верхний обрез фундамента должен быть на 0,15м. ниже отметки земли, что позволяет засыпать котлован до монтажа колонн. Высота плитной части фундамента и высота ступеней назначаются кратными 150мм. Плита может иметь до 3 ступеней. Надо стремиться к тому, чтобы отношение вы­носа ступени к ее высоте было в пределах 2. После того, как выбран тип фундамента и назначены его размеры, подсчитывают нагрузки и воздействия, передающиеся на основания. Нагрузки и воздействия на основание опреде­ляются суммированием усилий, действующих в плоскости обреза фунда­мента и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фун­дамента.

3.Расспределение давлений под подошвой центрально внецентренно нагруженных фундаментов.

Центрально нагруженным считают фундамент у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр тяжести площади его подошвы. ,где - реактивное давление грунта , - значение нагрузки, действующей на обрез фундамента, - вес фундамента , - вес грунта обратной засыпки расположенной над уступами и наклонными гранями, А- площадь подошвы фундамента. , - средний удельный вес грунта и материалов слагающих параллелепипед АВСD

А= ,где - расчетное значение сопротивления грунта основания.

Внецентренно нагруженным считают фундамент , у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы.

- три составляющие нагрузки

W- момент сопротивления площади подошвы фундамента

, где b- размер подошвы прямоугольного фундамента в плоскости действия момента, l- размер подошвы в перпендикулярном направлении , е- эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы.

, - среднее давление по подошве фундамента

4. Какие фундаменты относятся к фундаментам глубокого заложения и каковы их особенности.

Фундаменты глубокого заложения сооружаются в том случае, если по инженерно – геологическим условиям глубина заложения фундамента превышает 6 м. Они могут быть выполнены в виде сборных или монолитных опускных колодцев или кессонов.

Такие колодцы используются в различных отраслях строительства:

В гражданском и коммунальном хозяйстве – для фундаментов и подвальных этажей высотных зданий, подземных гаражей, насосных станций водозаборов и станций перекачки, хранилищ и других подземных сооружений;

Горнорудной промышленности – для подземных частей дробильно-сортировочных и дробильно-обогатительных фабрик, насосных станций.

Металлургии – для установок непрерывной разливки стали, вагоноопракидывателей, скиповых ям доменных печей.

Монолитные опускные колодцы представляют собой открытые сверху и снизу полые конструкции различной формы в плане. Они погружаются в грунт под действием собственного веса или дополнительного пригруза в то время, когда грунт из внутреннего пространства колодца извлекают экскаватором или средствами гидромеханизации. По мере погружения стены колодца наращивают, тем самым, увеличивая его вес и способствуя дальнейшему его погружению. Подошву такого фундамента стремятся заложить на грунтах с высокой несущей способностью (скальные грунты, твердые глинистые грунты).

Размеры опускных колодцев различны. Глубина до 100м., размеры в плане – 60 м. и более. Днище колодца бетонируется. Они имеют и недостатки : материалоемкость, трудоемкость.

Сборные опускные колодцы могут устраиваться из различных элементов:

Из тонкостенных ж.б оболочек

Пустотелых криволинейных блоков

Типовых лотковых плит

Пустотелых прямоугольных блоков вертикальных панелей

5. Для чего применяются фундаменты из опускных колодцев. Устройство опускных колодцев.

Фундаменты глубокого заложения могут выполняться в виде сборных или монолитных опускных колодцев или кессонов.

Такие колодцы используют в различных отраслях строительства:

-в гражданском и коммунальном хозяйстве - для фундаментов и под­вальных этажей высотных зданий,

-подземных гаражей, насосных станций водозаборов и станций перекачки, хранилищ и других подземных сооруже­ний;

-горнорудной промышленности - для подземных частей дробильно-сортировочных и дробильно-обогатительных фабрик, насосных станций и др.;

-металлургии - для установок непрерывной разливки стали, скиповых ям доменных печей и других подземных сооруже­ний.

Монолитные опускные колодцы (рисунок 1) представляют собой от­крытые сверху и снизу полые конструкции различной формы в плане. Они погружаются в грунт под действием собственного веса или дополнительно­го пригруза в то время, когда грунт из внутреннего пространства колодца извлекают экскаватором или средствами гидромеханизации. По мере по­гружения стены колодца наращивают, тем самым увеличивая его вес и спо­собствуя дальнейшему его погружению. Подошву такого фундамента стре­мятся заложить на фунтах с высокой несущей способностью (скальные грунты, твердые глинистые грунты).Размеры таких опускных колодцев могут быть различными. Глубина за­ложения может составлять до 100 м и более, размеры в плане - 60 м и более (монолитный опускной колодец под КНС в Санкт-Петербурге имеет глуби­ну около 60 м при диаметре 64 м). Днище колодца бетонируется, внутрен­нее пространство используется как подземный резервуар и для размещения технологического оборудования (в КНС и очистных сооружениях) или за­полняется песком или бетоном низких классов (фундаменты мостовых опор, водонапорных башен, дымовых труб и т.д.). Несмотря на широкое распро­странение монолитные опуск­ные колодцы имеют существен­ные недостатки, основными из которых являются значительные материалоемкость и трудоем­кость, так как они полностью изготавливаются на строитель­ной площадке.

Сборные опускные колодцы могут устраиваться из различ­ных элементов:

- из тонкостенных железобе­тонных оболочек диаметром 1,5-3 м;

- пустотелых криволинейных блоков, укладываемых с перевязкой швов,с соединением на сварке закладных деталей;

- типовых лотковых плит, собираемых на заранее выполненном моно­литном каркасе колодца;

- пустотелых прямоугольных блоков, укладываемых без перевязки швов и соединяемых с помощью петлевых стыков;

вертикальных панелей, соединяемых с помощью петлевых стыков или
сваркой с использованием металлических накладок и замоноличиванием соединений
Последние два типа конструкций (рисунок 2) получили наибольшее распространение в практике гражданского строительства, а колодцы из оболочек - в транспортном строительстве

рис.2:1- панели,2 – форшахта,3 – тиксотропная

рубашка,4 – блоки,5,6 – пояса и нож из

монолитного железобетона

Рис 1

6. Конструкция опускных колодцев. Элементы для устройства колодцев

Монолитные опускные колодцы (рисунок 1.2) представляют собой от­крытые сверху и снизу полые конструкции различной формы в плане. Они погружаются в грунт под действием собственного веса или дополнительно­го пригруза в то время, когда грунт из внутреннего пространства колодца извлекают экскаватором или средствами гидромеханизации. По мере по­гружения стены колодца наращивают, тем самым увеличивая его вес и спо­собствуя дальнейшему его погружению. Подошву такого фундамента стре­мятся заложить на фунтах с высокой несущей способностью (скальные грунты, тверд Размеры таких опускных колодцев могут быть различными. Глубина за­ложения может составлять до 100 м и более, размеры в плане - 60 м и более (монолитный опускной колодец под КНС в Санкт-Петербурге имеет глуби­ну около 60 м при диаметре 64 м). Днище колодца бетонируется, внутрен­нее пространство используется как подземный резервуар и для размещения технологического оборудования (в КНС и очистных сооружениях) или за­полняется песком или бетоном низких классов (фундаменты мостовых опор, водонапорных башен, дымовых труб и т.д.). Несмотря на широкое распро­странение монолитные опуск­ные колодцы имеют существен­ные недостатки, основными из которых являются значительные материалоемкость и трудоем­кость, так как они полностью изготавливаются на строитель­ной площадке.

Сборные опускные колодцы могут устраиваться из различ­ных элементов:

из тонкостенных железобетонных оболочек метром 1,5-3

пустотелых криволинейных блоков, укладываемых с перевязкой швов,
с соединением на сварке закладных деталей;

- типовых лотковых плит, собираемых на заранее выполненном моно­литном каркасе колодца;

- пустотелых прямоугольных блоков, укладываемых без перевязки швов
и соединяемых с помощью петлевых стыков;

- вертикальных панелей, соединяемых с помощью петлевых стыков или
сваркой с использованием металлических накладок и замоноличиванием
соединений.Последние два типа конструкций (рисунок J.3) получили наибольшее распространение в практике гражданского строительства, а колодцы из оболочек транспортном строительстве.

7 Особенности устройства кессонных фундаментов.

Кессон— фундамент глубокого заложения. Устраивается в сложных инженерно-геологич. условиях, когда погружение идет ниже уровня грунтовых вод, а в грунте присутствуют крупнообломочные включения, корчи.

1.шлюзы;2.шахта;3.надкессонная кладка;4.кессон.

Суть. В камере кессона создается избыточное давление, которое отжимает грунтовую воду обратно в грунт.

Глубина погружения кессона ограничена 12-14 м. ниже уровня грунтовой воды.

8 Что такое свая, виды свай. Как подразделяются свайные фундаменты и их ростверки.

Все выпускаемые и изготавливаемые сваи можно классифицировать по ряду признаков

По материалу: железобетонные, бетонные, металлические, деревянные

По способу изготовления и погружения: сборные, монолитные, забивные, вдавливаемые, погружаемые завинчиванием,буроопускные,буронабивные,буроинъекционные,пневмонабивные,вибропогружные,

задавливаемые, буровые

Поконструкции:цельные,составные,квадратные,круглые,прямоугольные,многоугольные,с уширением и без него, с отверстием и без него,призматические,пирамидальные,сплошного сечения и полые,сваи-колонны,трубчатые

По характеру работы в грунте: сваи-стойки (опираются нижним концом на малосжимаемые грунты), сваи, защемленные в грунте (работают за счёт трения по боковой поверхности)

По виду армирования: с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием или без него

9 Виды свайных фундаментов по способу погружения

По способу погружения свайные фундаменты бывают:

-забивные

-вибропогружные

-винтовые

-буровые

-буронабивные

-буроопускные

-буроинъекционные

Буровые сваи - в грунте бурится скважина, методом вертикального перемещения трубы заполненной бетоном. Верхняя часть армируется.

Буронабивные сваи в зависимости от грунтовых условий и имеющегося оборудования подразделяются на несколько типов: БСС - в устойчивых глинистых грунтах (сухих); БСВ_Т - в неустойчивых глинистых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин глинистым раствором; БСВ_О - в неустойчивых глинистых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин трубами, оставляемыми в грунте; БСИ - в неустойчивых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин извлекаемыми трубами; БСС_М - в устойчивых глинистых грунтах (сухих)для малонагруженных зданий и сооружений.

Буронапускные - опускаются сваи заводского изготовления. Пространство между сваей и грунтом заполняется цементно-песчаной смесью.

Буроинъекционные сваи - разновидность буронабивных свай. Отличаются они малым диаметром (15-20 см) и большой длиной (25-30 см), применяются при реконструкции зданий и сооружений для усиления их оснований и фундаментов, устройства фундаментов под встроенные сооружения и технологическое оборудование в стесненных условиях внутри эксплуатируемых или возведенных зданий и сооружений или при необходимости устройства новых фундаментов вблизи них, когда отрывка котлованов или забивка свай может привести к недопустимым деформациям существующих конструкций.

Винтовые - это сваи инвентарные многократного использования. Применяются во временном строительстве.

Забивные призматические железобетонные сваи с поперечным армированием сплошного сечения и с полостью рекомендуются к применению на любых сжимаемых грунтах, подлежащих прорезке, за исключением насыпей с твердыми непробиваемыми включениями. Они могут воспринимать вертикальные вдавливающие и выдергивающие, а также горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.

Забивные призматические железобетонные сваи без поперечным армированием ствола рекомендуется применять при прорезке песков средней плотности и рыхлых, супесей пластичной и текучей консистенции, суглинков и глин туго-, мягко- и текучепластичной консистенции. Не рекомендуется их применение для мостов и портовых гидротехнических сооружений. Не допустимо применение свай без поперечного армирования в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вдавливающей нагрузки на сваю, при наличии сил выдергивающих, при погружении их в грунт с помощью вибрации.

10. Определение несущей способности сваи в грунте. Основные этапы проектирования свайных фундаментов

Сваи подразделяют на сваи-стойки и сваи, защемленные в грунте.

Несущую способность сваи, защемленной в грунте, опр по ф-ле

Fdi=g_c(åg_crRA+åUig_cfh_iR_fi)

А несущую способность сваи-стойки – по ф-ле

Fdi=g_cRA

Где gc –коэф работы сваи в грунте, =й 1,0; gcf,gcr-коэф условий работы грунта под или над уширениями,по длине ствола и под нижним концом сваи; А-площадь опирания на грунт нижнего конца сваи; Ui – усредненный периметр поперечного сечения ствола сваи в i-ом слое грунта; R-расчетное сопротивление грунта под или над уширениямипо длине ствола и под нижним концом; Rfi –расч сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи; hi –толщина i-го слоя грунта,соприкасающегося с боков поверх сваи,принимаемая разбивкой массива на слои или по толщине прослоек.

Рекомендуется также опр несущюю способность сваи-стойки по материалу

F_di=g_cy(R_bA_b+RscA_S),

Где y-коэф,учитывающийособенности нагружения,гибкость и т.п.(для свай,полностью погруженных в грунт,=0); Rb – расч сопротивление бетона сваи, Rsc- расч сопртивл арматуры сжатию; A_S-площадь поперечного сечения продольной арматуры.

Основ этапы проектирования свайных фундаментов

1 выбор опорного пласта

2 опр длина сваи

3 выбир тип сваи

4 опр несущая способность одной сваи

5 находят расчетную нагрузку,допускаемую на одну сваю

6 опр кол-во свай

7 конструирование ростверка

8 находят вес ростверка и вес грунта на его уступах

9 опр усилие,передаваемое на одну сваю