Проектирование свайных фундаментов
Определив ( ), и используя графические построения, находят ширину и длину условного фундамента АБСД:
bус ус Аус
Определяют давление по подошве условного фундамента:
|
|
P |
N02 Nсв N рост Nгр |
R |
|
|
|
|
усл |
|
Аус |
|
усл.фун. |
|
|
|
|
|
|
|
|
R усл .фун . |
c1 c 2 |
M K z b y 2 M q d y 2' M q 1 d b 2' |
M c C 2 |
|
k |
|
|
|
|
|
|
Обычно условие |
Pусл |
Rусл.фун. удовлетворяется. |
Далее строят эпюры 0z и |
бz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования.
Необходимое соблюдение условия S Su. (Расчет по II предельному состоянию)
Особенности работы одиночной сваи и куста свай
Для длинных свай, порядка ≈ 30 м (Васильевский остров – Санкт-Петербугр) Эпюра напряжений под остриём сваи
получается неоправданно большой, что не соответствует действительной работе сваи. В этом направлении ведутся исследования.
Явление кустового эффекта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 |
(осадка |
свайного |
|
Грунт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
куста при |
равных |
нагрузках |
|
находится в |
|
|
с |
|
|
с |
|
|
на сваю больше, чем осадка |
|
уплотненном |
|
|
с |
|
|
|
состоянии и |
|
|
|
|
одиночной сваи) – это |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
включается в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
положение |
при |
(С<3 3,5d). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взаимное влияние свай друг |
|
работу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
совместно со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на друга. При |
С>3d – это |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сваями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 > влияние |
уже |
практически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(увеличение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
незначительно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
несущей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С=3d – |
|
|
|
|
способности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оптимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
величина |
|
|
|
|
|
Проектирование свайных фундаментов
Проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов
При наличии момента, действующего на свайный ростверк, расчет ведется по формулам внецентренного сжатия.
M
N
Эпюра |
напряжений |
под |
ростверком |
Сваи получают неравномерную нагрузку, |
следовательно, возможна и неравномерная |
осадка. |
Необходимо выравнивать нагрузки по сваям, для этого смещают
центр свайного основания, стремясь его к совмещению с центром давления.
|
M |
N |
|
|
Порядок проектирования: |
|
|
1. Задаются числом рядов свай и |
|
Эпюра |
эпюру под ростверком делят на |
|
равновеликие по площади |
|
напряжений |
|
под |
трапеции. |
|
ростверком |
2. Центр тяжести каждой трапеции |
|
|
будет указывать положение рядов |
|
|
свай. |
Какую нагрузку будет воспринимать максимально нагруженная свая? Для этого определяют положение смещенного ц.т. свайного основания
(а0).
Проектирование свайных фундаментов
P |
N F |
|
M y1 F |
N |
M yi |
max |
F n |
|
n |
n |
n |
|
|
F yi2 |
yi2 |
|
|
|
i 1 |
|
i 1 |
По данному выражению можно определять усилия, приходящиеся на любую сваю. (Расчет по I предельному состоянию).
Проектирование свайных фундаментов при действии горизонтальных сил.
1. Угол наклона равнодействующей 6 ; Горизонтальная составляющая на одну сваю Т 0,5 т.
|
|
R |
Сваи забиваются вертикально, при |
|
|
проектировании учитывается |
|
Т |
действие М (момента). |
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
2. Угол наклона равнодействующей 6 < < 10 ; Т 1т.
Сваи стремятся забить наклонно (параллельно равнодействующей).
|
R |
|
R |
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
Ось |
|
|
забивки |
|
|
Rв |
свай |
|
|
|
3. Угол наклона равнодействующей >10 ; Т > 1т.
Устраивают «козловые сваи», т.к. при больших углах наклона равнодействующей возможна работа свай на выдергивание.
|
Проектирование свайных фундаментов |
|
|
|
|
R |
|
|
|
Ось |
|
|
|
|
|
|
|
забивки |
|
|
|
Rв |
|
свай |
|
Т |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн
Влияние размеров фундамента на напряженное состояние грунтов
Сваи позволяют уменьшить осадку сооружения путем передачи нагрузки на более плотные нижние слои грунта.
В каких случаях целесообразно проектировать свайные фундаменты?
Узкий свайный ростверк и длинные сваи: |
Свайное поле и короткие сваи |
|
(Исаакиевский собор) |
|
|
|
|
передаче |
Здесь передача нагрузки на более |
Здесь разница |
в |
|
плотные нижние слои – малая осадка |
давления |
очень |
незначительна, |
|
т.е. сваи практически не меняют |
|
напряженного состояния грунта. |
|
Нагрузка |
на грунт |
фактически |
|
передается одинаковая в том и |
|
другом случае |
|
|
|
