Шпаргалки - Основания и фундаменты
Подождите немного. Документ загружается.
21. Забивные св и св-оболочки. Погруж-ся в гр ударами паровых/дизельн молотов
одинарного/двойного действия, вдавливанием статическ нагрузкой вибраторами,
установлен на головах св, завинчиванием механизмами / сочетанием этих методов.
Св длиной 3-6м изг-т с шагом 0,5м, длиной 6-30м – с шагом 1 м.
Стандартные св м.б.: а) цельные и составн квадратн сеч-я с поперечн армированием
ствола с ненапрягаем и напрягаем арм; б) цельные квадратного сплошного сеч-я без
поперечн армирования ствола; в) цельные квадратного сеч-я с круглой полостью; г)
цельные и составные полые круглые св и св-оболочки; г) св-колонны квадратн сеч-я
2хконсольные и полые круглые. Составные св изг-т из 2х звеньев с разл стыками:
стаканным, коробчатым, сварным, болтовым, клеевым.
22. Св, изготавливаемые в гр. Вып-т из ж/б и бет в оболочках, извлекаем из гр /
оставляемых в гр и без оболочек. По сп-бу устр-ва: 1. набивные – погружение инвентарн.
труб с нижним концом, закрытым пробкой / с раскрывающимся башмаком. Их несущ.
способн-ть повышают уплотнением основ-я пробивкой скв. дл. 4-6м диаметром 40-80см
инвентарн. коническ трубами с закрытым нижн. концом / уплотнением забоя
пробуренной скв. тяжелыми цилиндрич. тромбовками; 2. буронабивные – изг-т в
предварит. пробуренных скважинах, в кот. уст-ся арм. каркас и уклад-ся бет смесь. Их
армируют на всю длину, на часть длины / только верхн. часть для связи с ростверком.
Для > несущ. способн-ти на их концах устр-т уширение разбуриванием гр мех-мами /
камуфлетными взрывами.
Глубокие опоры – элем-ты с диаметром >0,8м, для изг-я кот. треб-ся сложное, спец.
оборуд-е.
23. Усл-я работы и передачи нагр на гр разл св. Св. фунд. (ростверк+сваи+грунт в
жежсвайн. простр-ве) рассм-ся как массивн. констр-ция, в кот. фунд и входящие в него
эл-ты д.б. равнопрочными. Несущ. способн-ть св. фунд. опр-ся сопротивл-м гр под нижн.
концом св Rs и сопр-м по боковой поверх-ти Rf: Fd=Rs+Rf. Развитие сил трения зависит
от упругого перемещ-я констр-ции вместе с окруж. грунтом, а перемещ-е – от
сжимаемости гр под нижн. концом св. Чем податливей гр под св, тем > часть нагрузки
приходится на трение. Сопротивл-е трению не м.б. > величины, при кот. происх. срыв
сил трения, и констр-ция продавливается в гр, поэтому при пересечении слабых гр торец
св воспринимает большую нагр, а при пересеч-ии плотных гр – меньшую.
1. Св-стойки – передают нагр на практически несжимаемые гр (скальн, полускальн,
сланцы, мергели, оч. плотные гр). Их вертик. перемещ-я оч. малы, силы трения не
получают развития и не учит-ся. Несущ. способн-ть таких св зависит от сопр-ия гр под
нижн. концом св Rs.
2. Св висячие (св трения) – погруж-ся до сжимаемых гр и передают нагр на гр за счет их
сопр-ия по боков. поверх-ти и под нижн. концом св, но в целом нагр перед-ся на гр,
залегающ. ниже св, и осадка фунд зависит от св-в этих гр. Поэтому висячие св во
избежание больших осадок рекоменд-ся погружать до сравнительно малосжимаемых гр.
Fd=Rs+Rf
3. Глубокие опоры – им. большое поперечн. сеч-е. Из усл-я из равнопрочности по мат-лу
и гр они погруж-ся до прочных пород, и вся нагр передается ч/з нижний торец.
Несущ. способн-ть св во многом зависит от усл-й из погружения. В процессе погруж-я
изм-ся естесственн. структура гр и его прочность м. > или <.
Расч. схема работы висячей св: силы трения по боков. поверх-ти суммир-ся по длине св и
вместе с усилием, воспринимаемым торцом св, перед-ся на грунты, нах-ся в плоскости ее
восприятия. Т.о. вокруг св образ-ся напряженный массив гр, ограничен. с боков
усеченным конусом / пирамидой, снизу – выпуклой криволин. поверх-ю.
Несущ. способн-ть одиночн. св и св, входящ. гр. св различна, что обусловлено тем, что в
проц. забивки свай в гр образ-ся деформированная зона с нарушением св-в и структуры
гр, составляющ. 5-6d.
Если расст-е м/у св ≥2r, то эпюры давлений в плоскости острия сваи, входящ. в фунд, не
пересек-ся и несущ. способн-ть кажд. св исп-ся полностью. Если расст-е<2r, то
Эдавлений внизу пересек-ся и несущ. способн-ть кажд. сваи уменьшается с их
сближением. Рис - в тетр.
Ростверк, сваи и гр в межсв. простр-ве раб-т и дают осадку как единое целое. При этом
осадка св. куста > осадки одиночн св, т.к. трение гр развив-ся по общему периметру
всего массива. Целесообразно расст-е м/у св принимать c≥2r, тогда кажд. св б. раб-ть как
одиночн и воспринимать наиб. нагр. Но с учетом технико-экон. соображений ростверк
проектир-т компактным, не исп-я полностью несущ. способ-ть св, и приним. расст-е м/у
св (3-6)d, d – диаметр / сторона св.
24. Указ-я по расч. св. (см. п. 3 СНиП “Св. фундаменты”) Расчет св. фунд и их
оснований вып-т по 2м гр. предельн. сост-й. По 1й гр: 1. по прочности материала св и
ростверков; 2. по несущ. способн-ти гр основ-я; 3. по несущ способн-ти основ-й св. фунд,
если на них передаются значит. горизонт. нагр-и / если основания ограничены откосами /
сложены крутопадающими слоями гр. По 2й гр.: 1. по осадкам оснований св и св. фунд
от вертикальн. нагр; 2. по перемещениям св (горизонтальным, углам поворота головы
св.) совместно с гр основ-й от действия горизонт. нагр. и мом.; 3. по образованию /
раскрытию трещин в эл-х ж/б констр-й св. фунд.
Расчет св и св. фунд и их оснований по несущ. способн-ти необх. вып-ть на основные и
особые сочетания нагр, по деформациям — на основн. сочетания.
При расчете св по прочности материала расч. сопр-ие бет принимают с учетом коэфф-та
усл-й раб.
cb,
учит. влияние сп-ба производства свайных работ (по СНиП).
Расчеты конструкций св всех видов произв.на возд-ие нагр, передаваем от зд-я, а
забивных св, кроме того,-на усилия, возникающ в них от собств. веса при изгот-ии,
складировании, транспортировке св, при подъеме их на копер за 1точку, удаленн от
головы свай на 0,3l, где l — длина св.
Усилия в св от возд-ия собств. веса опред-т с учетом коэфф-та динамичности Кд,
равного: 1,5 — при расчете по прочности; 1,25 — при расчете по образованию и
раскрытию трещин. При этом коэфф-т надежности по нагрузке к собственн весу св γ
f
=1.
Одиночн св в составе фунд и вне его по несущ способн-ти гр основания рассчит-т, исх. из
усл-я:
N
F
d
k
, где N — расч нагр, передаваемая на св, определяем., рассматривая фунд
как рамную констр-ю, воспринимающ. вертикальн и горизонтальн нагр и изг. мом:
N
N
n
M y
y
M x
x
d x
i
y
i
2 2
, где N
d
— расч сжимающ сила; M
x
, M
y
— расч изг. мом отн. главных
центральн осей х и у плана св в плоскости подошвы ростверка; n — число св в фунд; x
i
, y
i
— расст-я от главн осей до оси кажд св; х, у — расст-я от главн осей до оси кажд св, для
кот. выч-ся расч нагр. F
d
— расч несущ способн-ть гр основ-я одиночн св;
к
- коэф-т
надежн-ти.
Проверка устойчивости св фунд и его основ-я д. производиться в соотв. с треб-ми СНиП
с учетом действия дополнит. горизонт-х реакций от св, приложенн к сдвигаемой части
гр.
Св и св фунд след рассчит-ть по прочности мат-ла и производить проверку
устойчивости фунд-в при действии сил морозного пучения, если основание сложено
пучинистыми гр.
Расчет св и св фунд по деф-циям след. произв-ть исх. из усл-ия: s s
u
, где s —
совместная деф-ция св, св фунд и сооружения (осадка, перемещ-е, отн разность осадок св
и св фунд), определяемая расчетом по указаниям СНиП; s
u
— предельн. знач-е
совместной деф-ции основания св, св фунд и сооружения, устанавливаемое по указаниям
СНиП.
25. Расчет несущей способности сваи-стойки. (см. п. 4.1 СНиП “Свайные
фундаменты”) Несущ. способн-ть опр-ся по форм:
RA
cd
F
, γс=1-коэф-т усл-я раб. св в гр,
А – площадь опирания св на гр: 1. для св сплошного сеч-я = площ. поперечн. сеч-я, 2. для
полых св круглого сеч-я, свай-оболочек = площади нетто при отсутствии заполнения их
бетоном / = площади брутто при заполнении бет на выс. не < 3d, где d – диаметр св.; R –
расч. сопр-ие гр под нижн. концом св-стойки: 1. для забивн. св, опир-ся на скальн. и
малосжимаем. гр = 20000кПа, 2. для набивных и буровых свай, св-оболочек,
заполняемых бет и заделанных в невыветрелый скальный грунт без слабых прослоек не <
чем на 0,5м опр-ся по форм:
)5,1(
,
f
d
g
nc
d
l
R
R
, где Rc,n – нормативн. знач-е предела
прочн-ти на одноосное сж-е скальн. гр в водонасыщ. сост-ии, γ
g
=1,4 – коэф-т надежности
по гр, l
d
– расч. глуб. заделки св в гр, d
f –
наружн. диаметр заделанной в скальн. гр части
св.
26. Расчет несущ. способн-ти висячих забивных св всех видов, св-оболочек,
погружаемых без выемки гр. ( см. п. 4.2, 4.3, 4.5 СНиП “Свайные фундаменты”)
Несущ. способн-ть св, раб-х на сжимающую нагр, опр-т как сумму сил расч. сопр-й гр.
основ-ия под нижн. концом св и на ее боковой поверх-ти:
)(
i
h
i
f
cf
URA
cR
c
d
F
,
где γ
с
=1 – коэф. усл-й работы св в гр, R – расч. сопр-ие гр под нижним концом св (по
СНиП), А – площадь опирания св: 1. площадь попер. сеч-я св. брутто; 2. площадь попер.
сеч-я камуфлетного уширения; 3. площадь попер. сеч-я св-оболочки нетто; U – наружн.
периметр попер. сеч-я св; f
i
- расч. сопр-ие i-того слоя гр. осн-я по боков. поверх-ти св; h
i
– толщ. i-того слоя гр, соприкасающ. с боковой поверх-ю св;
cR
,
cf
- коэф. усл-я раб. гр
под нижн. концом св и по боковой поверх-ти, учит. влияние сп-ба погружения св на расч.
сопр-ие.
Cуммировать сопр-ия гр. следует по всем слоям гр, пройденным св, за ислюч. случаев,
когда проектом предусм-ся планировка территории срезкой / возможен размыв грунта.
Тогда следует суммировать сопр-ия всех слоев гр, расположенных соответственно ниже
ур. планировки (срезки) и дна водоема после его местного размыва при расчетном
паводке.
Для забивных свай, опир-ся нижн. концом на рыхлые песч. гр / пылевато-глинистые гр с
показ-м текуч-ти I
L
>0,6, несущ. способн-ть след. опр-ть по рез-м статическ испытаний
св.
Несущ. способ-ть висячей забивной св и св-оболочки, погружаем. без выемки гр, раб-х
на выдергивающую нагрузку, опр-т по форм: F
du
=
c cf i i
u f h
, где u,
cf
, h
i
, f
i
— то же,
что в форм. выше;
c
— коэфф. усл-й раб: =0,6 для св, погружаемых в гр на глуб. <4м,
=0,8 — для всех зд-й кроме опор ЛЭП.
27. Расчет несущ. способности висячих набивных и буровых св и св-оболочек,
заполн-х бет. (п. 4.6, 4.9 СНиП “Св. фунд”), раб-х на сжимающ. нагр :
),(
i
h
i
f
cf
uRA
cR
c
d
F
где
c
— коэфф-т усл-й раб. св: при опирании ее на пылевато-
глинист. гр. со степ. влажности <0,9 и на лессовые гр = 0,8, в ост-х случ-х = 1;
cR
–
коэфф-т усл-й раб. гр под нижн. концом св:= 1 во всех случ-х, за исключ. св с
камуфлетными уширениями, для кот-х
cR
=1,3, и св с уширением, бетонируемым
подводным способом, для кот.
cR
= 0,9; R – расч. сопр-ие гр под нижним концом св,
принимаемое по СНиП; A — площадь опирания на гр св: 1. для набивных и буровых св
без уширения — равна площади попер. сеч-я; 2. для набивных и буровых свай с
уширением — площади попер. сеч-я уширения; 3. для св-оболочек, заполн-х бет —
площади попер. сеч-я оболочки брутто; u — периметр попер. сеч-я св;
cf
— коэфф-т усл-
й раб. гр на боковой поверхн-ти св, зависящ от сп-ба образ-ния скв. и усл-й
бетонирования и принимаемый по СНиП; f
i
— расч. сопр-ие i-гo слоя гр на боков.
поверх-ти сваи; h
i
- толщ. i-того слоя гр, соприкасающ. с боковой поверх-ю св.
Несущ. способн-ть набивной и буровой св и св-оболочки, раб-х на выдергивающие нагр
опр-т по форм:
iicfcdu
hfuF
.
28. Проектир-е свайн. фунд. Ведут по 2м гр. предельн. состояний, выполняя расчет
самого фунд, ростверка и свай по прочности, устойчивости и деф-циям, а бет. и ж/б свай
и ростверка – дополнит. на трещиностойкость.
В фунд. со сваями-стойками кажд. свая работает самостоятельно, но на
перераспределение нагр. м/у ними м. оказ-ть влияние констр-я и жесткость ростверка.
Полн. несущ. способность фунд. опр-ся как сумма несущ. способностей входящих в него
свай по мат-лу / по гр.
Расчет фунд. со сваями-стойками по деф-циям основания при вертик. нагр. не треб-ся,
т.к. они погруж-ся до практически несжимаемых грунтов.
Число свай опр-т, исх. из расчетн. нагр. на фунд и корректируют при их размещ-ии в
плане.
Висячие сваи – условно приним-т фунд. за массивн. жесткий фунд. глубокого залож-я,
контур кот. ограничен размерами ростверка, свай и окруж. грунтом. Приним-т, что нагр.
на грунт перед-ся по подошве и по боковой поверх-ти массива и воприним-ся грунтами,
нах-ся ниже плоскости острия свай. Грунты, залегающ. ниже свай, приним-ся за
основание условн. фунд. Давление по подошве усл. фунд. принимают равномерно-
распределенным, а площадь опр-т при положении передачи сил трения под углом к
боковой поверх-ти крайних свай.
Фунд из свай, раб-х как висячие одиночные сваи, воспринимающ. вне кустов
выдергивающие нагр., рассчит-ть по деформ-циям не треб-ся.
В завис-ти от размещ-я свай в плане свайн. фунд. м.б.: 1. в виде одиночн. свай под
отдельн. констр-ции; 2. свайн. ленты под стены зд-й с располож-м свай в 1,2 ряда; 3.
свайн. кустов под кол. с располож-м свай в плане на участке квадратн., прямоуг.,
трапециедальн. и др. форм: 4. сплошн. свайн. поля под тяжелые сооруж-я со сваями,
равномерно расположенными под всеми сооруж-ми и объединен. сплошным ростверком.
29. Опред-ие размеров ростверка. Зависят от особ-й наземн. констр-ций, усл-й
нагружения, числа и размещения свай. Сопряжение ростверка со сваями: 1) свободное –
заделка головы сваи в ростверк на глуб. 5-10 см, в расчетах условно учит-ся как
шарнирное сопряжение; 2) жесткое – верхн. часть головы сваи разбивается, обнаженная
арм. замонолич-ся в ростверк вместе с неразбитой частью на глуб min 300 мм. Жесткое
сопряжение предусм-ся если: 1. стволы свай располаг-ся в слабых гр; 2. сжимающ.
нагрузка приложена с эксцентриситетом, выходящим за пределы ядра сечения; 3. на
сваю действ-т гориз. нагр., перемещ-е от кот. при свободн. опирании > предельных; 4. в
фунд. им-ся наклонные / составные вертик. сваи; 5. сваи работают на выдергивающ. нагр.
Ростверк вып-ся из монолитн / сборн. ж/б.
Высоту ростверка назнач-т согл. расчетам / по конструктивн. соображениям, равной
h
0
+0,25, где h
0
– величина заделки сваи, но не < 0,3 м.
Глубина залож-я подошвы ростверка д. назнач-ся в завис-ти от конструктивн. решений
подземной части зд-я и опр-ся аналогично глуб. залож-я фунд. на естесств. основании.
Располож-е свай в плане под стенами: а) линейное в 1 ряд; б) линейное в 2 ряда; в)
шахматное. Минимальн. расстояния: от края ростверка до оси крайней сваи – d, между
осями свай (3-6)d, где d – диаметр сваи.
30. Расчет свай на горизонт. нагр. и изг. моменты. (см. прилож. 1 СНиП “Св.
фундаменты”, п. 1,2,3) После расчетов и конструир-я свайн. фунд. опр-т перемещ-е свай
совместно с гр. основ-я от действия нагр. и изг. мом. – опр-т перемещ-е головы сваи и
угол ее поворота.
Свая рассчит-ся как стержень, взаимод-й с основанием. Сист. свая-грунт проходит 2
стадии н.д.с.
1 стадия. Гр., окружающ. сваю, рассм-ся как упругая, линейно деформируемая среда,
характеризуем. коэфф. постели грунта Сz на боковой поверх-ти сваи: Сz=k*z/γс, где k –
коэф. пропорц-ти (зависит от вида гр, по СНиП), z – глуб. располож-я сеч-ия сваи в гр.,
для кот. опр-ся коэф. постели, γс – коэф.усл-й раб, =1 при 2хстадийном и =3 при
1стадийном расчете.
2 стадия. В верхн. части гр, окружающ. сваю, образ-ся зона предельн. равновесия
(пластическ. зона), характеризуем. прочностным коэфф. пропорц-ти α (по СНиП). Ниже
этой обл. гр. раб-т упруго как на 1й стадии..
За предельное сост-е системы свая-грунт приним-ся момент образ-я в свае пластическ.
шарнира в пределах / на границе обл. предельн. равновесия гр.
Расчет – в 2 стадии, если сваи расположены многорядно с ростверком, опирающ-ся на гр,
при отсутствии сейсмич. возд-й, т.е. учит-т возм-ти последоват. развития 1й и 2й стадии
н.д.с. гр.
Расчет свай на совместн. действие гориз. и вертик. сил и мом. д. вкл.: 1) расчет несущ.
способн-ти в случае возм-ти развития 2 стадии н.д.с. гр. по усл-ю: Н≤Fd/γk, Н – попер.
сила, действ. на 1 сваю, Fd – несущ. способн-ть сваи, γk =1,4 – коэф. надежности; 2)
проверку устойчивости гр. в случ., когда расчет ведется с допущением развития только
1й стад. н.д.с. гр.; 3) расчет свай по деф-циям, вкл. проверку соблюдения усл-й: Up≤Uu;
ψp≤ ψu, где Up и ψp – расч. знач-я гориз. перемещ-я головы сваи и угла ее поворота, Uu и
ψu – предельн. знач-я гориз. перемещ-я и угла поворота, устанавливаем. в задании на
проектир-ие; 4) проверку сечений свай по сопротивлению материалов (на прочность по
образ-ю и раскрытию трещин) на совместн. действие M, N, Q. Вып-ся в завис-ти от мат-
ла свай.