Глубина свайного фундамента

Определение глубины заложения и назначения размеров ростверка

В методических указаниях рассматриваются наиболее часто встречающиеся ростверки: отдельные ростверки под колонны и ленточные ростверки под стены здания.

Ростверки под стены представляют собой многопролетную железобетонную балку, опирающуюся на отдельные опоры-сваи. Расчет тела ростверка ведется на нагрузки, возникающие в периоды строительства и эксплуатации сооружения, и сводится к определению изгибающих моментов и поперечных сил в пролетах балки и на опорах. По найденным значениям моментов и поперечных сил подбираются сечение ростверка и площадь арматуры.

Расчет отдельных ростверков под колонны заключается в проверке прочности ростверка: на продавливание колонной; угловой сваей; по поперечной силе в наклонных сечениях; на смятие под торцом колонн; на изгиб и подробно рассматривается в курсе «Железобетонные конструкции».

Высота ростверка – это расстояние между обрезом и подошвой плиты.

Общая рабочая высота ростверка назначается ориентировочно из условия

hр = , (2.1)

где N – расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций свай, расположенных за пределами пирамиды продавливания, кН;

Rbt – прочность бетона на растяжение, кПа;

bm – среднее арифметической между верхним и нижним основаниями пирамиды продавливания в пределах рабочей высоты, м.

Глубина заложения подошвы ростверка должна назначаться с учетом конструктивных и планировочных решений (наличие подвала и подполья, планировка срезкой или подсыпкой), а также расчетной толщины ростверка, т.е. в зависимости от тех же факторов, что и у фундаментов мелкого заложения.

Ростверк, как правило, для промышленных и гражданских зданий и сооружений располагают ниже пола подвала, кроме однорядного размещения свай под стены. При непучинистых грунтах ростверки бесподвальных зданий могут закладываться у поверхности земли на 0,1–0,15 м ниже планировочных отметок. Толщина ростверков жилых зданий должна быть не менее 30 см.

В производственных зданиях глубина заложения ростверка диктуется в основном конструктивными соображениями, но должна быть не менее 0,5 м.

В пучинистых грунтах глубина заложения ростверка должна быть не менее расчетной глубины промерзания.

РАЗДЕЛ III: Расчет свайного фундамента

При проектировании свайных фундаментов на сильно пучинистых грунтах необходимо предусмотреть между грунтом и подошвой ростверка зазор не менее 0,2 м. В несильно пучинистых грунтах под ростверками наружных стен в пределах глубины промерзания укладывают слой шлака толщиной не менее 30 см и песка не менее 50 см.

Обрез свайного фундамента (верх плиты) располагают по тем же правилам, что и в фундаментах мелкого заложения. Плиту делают из бетона, бутобетона или железобетона. Класс бетона для сборных и монолитных ростверков назначается не менее (С12/15).

Размеры ростверка в плане принимаются кратными 30 см (на 20 см больше размеров куста свай по наружному контуру), а по высоте – кратными 15 см.

Высота ростверка назначается по расчету или по конструктивным соображениям. Толщина дна стакана как в сборных, так и в монолитных ростверках должна быть не менее 300 мм, свес ростверка относительно осей крайних свай — не менее 0,5d + 100 мм, где d – сторона квадратной сваи или диаметр круглой.

Соединение свай с ростверком (рисунок 2.2) может быть свободным или жестким.

а – свободное или шарнирное опирание; б – жесткое соединение для свай;

1 – бетонный или железобетонный ростверк; 2 – бетонная подготовка; 3 – свая; 4 – выпуск арматуры

Рисунок 2.2 – Соединение свай с ростверком

При свободном соединении головы свай входят в ростверк на глубину от 5 до 10 см (см. рисунок 2.2, а). Такое соединение головы сваи с ростверком осуществляется для центрально нагруженных свай.

Жесткое соединение ростверка со сваями следует предусматривать в следующих случаях:

– если ростверк располагается в слабых грунтах;

– при внецентренной нагрузке, действующей на свайный фундамент;

– если свая работает на выдергивания и др.

В общем случае заделку сваи в ростверке, работающем на вертикальные нагрузки, следует назначать не менее 5 см для ствола сваи и не менее 25 см для выпусков арматуры.

Примеры конструирования свай и сопряжения свай с ростверком подробно приведены в .

2.3 Предварительное определение размеров свай

Для фундаментов промышленных и гражданских зданий минимальная длина сваи принимается 3 м.

В общем случае длина сваи назначается таким образом, чтобы были прорезаны слабые слои грунта.

Нижние концы свай следует заглублять в малосжимаемые крупнообломочные, гравелистые, крупные, средней крупности песчаные грунты, а также в глинистые грунты с показателем текучести JL ≤ 0,1 не менее чем на 0,5 м, в прочие виды нескальных грунтов – на 1,0 м.

При определении заглубления нижнего конца сваи важно, чтобы под ним оставался достаточно мощный слой прочного грунта. Ориентировочно можно считать, что под подошвой сваи должен быть слой прочного грунта толщиной не менее 3-5 d (d – сторона квадратной или диаметр круглой сваи).

Полная длина сваи определяется как сумма:

ℓсв. = ℓo + åℓгр + ℓн.с., (2.2)

где ℓo – глубина заделки сваи в ростверк;

åℓгр – мощность прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя, м;

ℓн.с. – заглубление в несущий слой, м.

Окончательные размеры свай и по сечению, и по длине назначают согласно ГОСТам и из таблицы А.1.

Пример 1 —Выбрать тип, конструкцию и размеры сваи для свайного фундамента под наружную колонну сечением 40х40 см, здание многоэтажное, с гибкой конструктивной схемой, при напластовании грунтов (сверху вниз):

– первый слой мощностью 5,6 м – насыпной грунт не может служить естественным основанием: g = 15,7 кН/м3;

– второй слой мощностью 4,4 м – суглинок твердый, просадочный и не может служить естественным основанием без ликвидации просадочных свойств, с показателями физико-механических характеристик: g = 20 кН/м3; gs = 26,6 кН/м3; gd = 15,9 кН/м3; e =0,82; w = 6,9 %;

– третий слой мощностью 5,2 м – суглинок тугопластичный с коэффициентом пористости е = 0,9 имеет удовлетворительные деформационно-прочностные показатели, может служить естественным основанием, а также опорным пластом для острия свай: g = 17,1 кН/м3; gs = 26,6 кН /м3; gd = 1,40 кН/м3; e = 0,9; w = 22 %; Jp = 11 %; JL = 0,36; E = 9500 кПа; Cn = 16,5 кПа;

jn = 18°; Rο = 184,3 кПа;

– четвертый слой мощностью 2,9 м – глина полутвердая, является водоупором. Имеет хорошие деформативно–прочностные характеристики, может служить естественным основанием, а также опорным пластом для острия свай: g = 18,9 кН/м3; gs = 27,3 кН /м3; gd = 14,1кН/м3; e = 0,94; w = 34 %; Jp =22,9 %; JL = 0,17<0,25 – водоупор; E = 15300 кПа; Cn = 41,6 кПа; jn = 16,2°.

Высота ростверка должна быть не менее

h0 + 0,25 = 0,3 + 0,25 = 0,55 м,

где h0 – рабочая толщина ростверка, не менее 0,3 м.

Примем h0 = 0,5 м и hсm = 0,9 м. Тогда высота ростверка составит:

hр = 0,5 + 0,9 = 1,4м > 0,55м

Глубина заложения ростверка от отметки чистого пола (рисунок 2.3) составит:

1,4 + 0,15 = 1,55 м.

Глубина заложения ростверка от планировочной отметки составит:

1,55 – 0,45 = 1,1 м.

Предварительная длина сваи

&#8467;св= &#8467;0 + å&#8467;гр+ &#8467;н.с.

Заглубим сваю в третий слой – суглинок тугопластичный:

&#8467;св = 0,1 + (4,5 + 4,4) + 1,0 = 10 м.

Принимаем сваю марки С10-30.

Рисунок 2.3 – К определению предварительной длины сваи

Так как под нижними концами у свай нет грунта с модулем деформации Е ³ 50 МПа, то свайный фундамент считаем как висячий.

Расчет свайного фундамента

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

– первой группы:

а) по прочности материала свай и свайных ростверков, ;

б) по несущей способности грунта основания свай, ;

в) по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта, ;

– второй группы:

а) по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок, ;

б) по перемещениям свай (горизонтальным up, углам поворота головы сваи yp) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов;

в) по образованию и раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов, .

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Глубина заложения ростверка свайного фундамента

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *