Какая максимальная величина недогруза свай

4. Пректирование свайных фундаментов

Нагрузки на фундамент определяем в уровне его обреза в невыгодных со­четаниях для расчетов по первой и второй группам предельных состояний.

Нагрузки в обрезе фундамента.

Группа предельного состояния, в которой используются нагрузки

На фундамент передается нагрузка и от кирпичной стены толщиной b_o=0,38 м и высотой Н₁=12,5 м. Значение нагрузки от веса стены:

G_I = H₁*b₀*l*γ_f*k_П*γ_n *γ =12,5*0,38*6*1,1*0,85*0,95*18 = 565,5 кН,

где l = 6 м – шаг колонн;

γ = 18 кН/м 3 – удельный вес кирпичной кладки;

К_П = 0.85 – коэффициент проёмности;

γ _n = 0,95 – коэффициент надежности по назначению

4.2 Выбор вида свай и определение её размеров

В качестве исходных данных для проектирования свайных фундаментов примем исходные данные, использованные для расчета фундамента стаканного типа на естественном основании.

В рассматриваемых местных условиях для проектируемого здания можно использовать практически все виды свай. В качестве варианта запроектируем фундаменты из забивных железобетонных цельных свай квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Размеры поперечного сечения сваи принимаем 30 x 30 см.

Высоту ростверка назначаем 1,5 м. Тогда при отметке планировки -0,150 отметка подошвы будет -1,650, а толщина дна стакана 0,5м, что больше минимальной, равной 0,25 м. Так как на ростверк действуют горизонтальные силы и моменты, предусматриваем жесткое сопряжение ростверка со сваями путем их заделки в ростверк на 500 мм. Из них 400 мм составляет заделка выпусков арматуры, а 100 мм – заделка бетона. Тогда условная отметка головы сваи будет -1,150. В качестве несущего выбираем слой 1 (т.к хорошие инженерно-геологические условия позволяют не погружаться в слой 2).

Отметка нижнего конца сваи будет -5,650.

Длину сваи определяем как разность между отметками головы и нижнего конца:

м;

Так как свая опирается на сжимаемые грунты, то она относится к висячим.

Марку сваи назначаем: С 4-30.

рис.9 схема к определению размеров сваи

Класс бетона В15, масса сваи- 0,93т., расход арматуры 18,5 кг., стоимость- 750рубпог.метр

4.3 Определение несущей способности сваи

Несущей способностью сваи F_d называется расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи. Это максимальное усилие, которое может воспринять свая без разрушения грунта, контактирующего с ее поверхностью.

В расчетном методе несущая способность висячей сваи является суммой сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности:

;

— коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый ;

R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, R = 2100кПа;

А — площадь опирания сваи на грунт, 0,3 x 0,3 = 0,09 м 2 ;

U- наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, U= 4 x 0,3 = 1,2 м;

f_i — расчетное сопротивление i -го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;=40кПа

h_i толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

и — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта.

Для определения f_i грунт на боковой поверхности сваи разделяем на однородные слои толщиной не более 2м. Находим среднюю глубину расположения слоя грунта (расстояние от середины слоя до уровня природного рельефа z_i). В зависимости от показателя текучести суглинка () определяем значения расчетных сопротивлений грунта на боковой поверхности:

кН;

4.4 Размещение сваи под ростверком и проверка нагрузок

Определяем нагрузку, допускаемую на сваю:

кН;

— коэффициент надежности, учитывающий точность метода определения несущей способности одиночной сваи. При определении F_d расчетом принимается равным 1,4.

Количество свай вычисляем по формуле:

;

— максимальная для всех сочетаний сумма расчетных вертикальных нагрузок в обрезе фундамента, кН;

— расчетный вес ростверка. На начальном этапе проектирования может быть приближенно принят .

;

кН;

кН;

;

Принимаем 4 сваи и располагаем их в 2 ряда. Расстояние между сваями назначаем максимальное равным 6b_р=6*0,3=1,8м – по стороне b.

Рис10 Схема расположения свай.

Определим нагрузку в подошве ростверка в обоих сочетаниях для расчета по первой группе предельных состояний. Вертикальная нагрузка N_dI складывается из веса стены, ростверка и вертикальной силы от колонны, а момент М_YI – из момента от веса стены, момента от колонны и момента от горизонтальной силы Q_I, приложенной в обрезе ростверка.

Уточненный вес ростверка:

кН;

— коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1;

— коэффициент надежности по назначению, 0,95 для зданий II класса ответственности.

— соответственно длина, ширина подошвы и высота ростверка, м.

— среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м 3 .

Нагрузка в подошве ростверка:

;

, – соответственно расчетная сжимающая сила, кН, и расчетный изгибающий момент по абсолютному значению, кН, относительно оси ОY плана свай в плоскости подошвы ростверка.

Нагрузки для третьего сочетания:

;

кН;

кН;

кН;

кН;

кН;

Нагрузки для четвёртого сочетания:

;

кН;

кН*м;

кН;

кН

;

Недогруз составляет 4,8%, что удовлетворяет условию: .

В обоих сочетаниях минимальные фактические нагрузки на сваю больше нуля. Следовательно, выдергивающие нагрузки отсутствуют.

Таким образом, выбранное количество свай удовлетворяет расчетам по несущей способности грунта основания.

4.5 Расчет осадки основания свайного фундамента

Строим условный фундамент:

Осредненное значение угла внутреннего трения:

— расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных, пройденных сваями, слоев грунта, толщиной H_i;

H – глубина погружения свай в грунт.

Размеры подошвы условного фундамента складываются из расстояния между осями крайних свай, стороны сечения сваи и 2, где— расстояние от внешней грани сваи до границы условного фундаментам

Ширина подошвы условного фундамента: м;

Длина подошвы условного фундамента: м;

Глубина заложения условного фундамента: d = 5 м.

Вес условного фундамента: кН;

Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:

кН;

Среднее давление в подошве фундамента:

кПа;

Расчетное сопротивление грунта в подошве условного фундамента определяем по формуле:

;

кН/м 2 ;

Условие выполняется ().

Подобранные ранее размеры подошвы фундамента должны быть достаточными, чтобы удовлетворялось условие расчета основания по деформациям

S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u — предельное значение совместной деформации основания и сооружения, которое принимается согласно СНиП 2.02.01-83*.

Сначала разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементарные слои м

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (z = 0) определяют по формуле:

γ_II / — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м;

d — глубина заложения фундамента от уровня планировки при срезке грун­та, м.

;

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта σ_zg на границе слоев, расположенных на глубине z от подошвы фундамента, находят по сле­дующей формуле:

;

γ_IIi, — удельный вес, кH/м 3 ;

h_i — толщина i-го слоя грунта, м.

Осадку основания с использованием расчетной схемы линейно-дефор­мируемого полупространства определяют от действия вертикальных дополни­тельных напряжений в грунте:

;

α — коэффициент, принимаемый по СНиП 2.02.01-83* в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон м, и относительной глубины расположения слоя;

Р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Промежуточные вычисления произведены в табличной форме (табл.5.).

К расчету осадки основания фундамента

Объём выполненных работ при забивке свай?

Добрый день! Вопрос в следующем. Подрядная организация производит забивку свай, разумеется каждый раз на разную отметку (критерий — отказ). Следовательно, общая длина забитых свай меньше, чем изначально возможная (теоретическая, при которой все сваи погружаются до проектной отметки). В конце месяца подрядчик в форме КС-2 указывает общую длину теоретическую, а не фактическую. Я, как технадзор. проверяю и согласовываю объёмы. На мой вопрос: «С какого . вы так делаете?», был дан ответ: «Так было всегда!». Мне кажется это не совсем правильным, так как фактические затраты на забивку в принципе ниже. По опыту все-таки, кто сталкивался с такими нюансами и какие объёмы надо указать в форме КС-2? Заранее благодарен!

Просмотров: 11665

Vovik182Kot

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Vovik182Kot

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Регистрация: 30.01.2008
Сообщений: 18,648

Об утверждении унифицированных форм первичной учетной документации по учету работ в капитальном строительстве и ремонтно-строительных работ
Вид документа:
Постановление Российского статистического агентства от 11.11.1999 N 100
Постановление Госкомстата России
Принявший орган: Российское статистическое агентство, Госкомстат России
Статус: Действующий

Акт о приемке выполненных работ (форма N КС-2)
Применяется для приемки выполненных подрядных строительно-монтажных работ производственного, жилищного, гражданского и других назначений. Акт составляется на основании данных Журнала учета выполненных работ (форма N КС-6а) в необходимом количестве экземпляров. Акт подписывается уполномоченными представителями сторон, имеющих право подписи (производителя работ и заказчика (генподрядчика).

Журнал учета выполненных работ (форма N КС-6а)
Применяется для учета выполненных работ и является накопительным документом, на основании которого составляется акт приемки выполненных работ по форме N КС-2 и справка о стоимости выполненных работ по форме N КС-3.
Журнал учета выполненных работ ведет исполнитель работ по каждому объекту строительства на основании замеров выполненных работ и единых норм и расценок по каждому конструктивному элементу или виду работ.

форма N КС-6а
В таблицу включены столбы:
Количество работ по смете

В смете заложены проектные объёмы работ на стадии РД. Естественно, что разработчик сметы не знает сколько свай недобьют и не должен этого учитывать.

__________________
«Безвыходных ситуаций не бывает» барон Мюнхаузен

Максимально допустимые отклонения свай при забивке

Фундаменты из ЖБ свай сегодня все более активно используются в капитальном строительстве сооружений любого назначения. Причина тому проста – при своей невысокой стоимости сваи обладают высокими эксплуатационными характеристиками и долговечностью, позволяющей эксплуатировать фундаменты из них в течение 90 лет и более. Но достижение таких показателей возможно лишь в случае строгого соблюдения условий монтажа.
Последние имеют ряд важных нюансов. Так, любой проект предусматривает допустимые отклонения свай в различных плоскостях. Именно по этой причине монтаж свайного фундамента должен сопровождаться постоянным контролем показателей. Даже в случае, когда свая точно выставлена в начале работ, характеристики грунтов (наличие плотных/рыхлых участков, выходов скальных пород) могут серьезно повлиять на правильность ее погружения в дальнейшем.

Допустимые показатели отклонений

Еще раз подчеркнем, что отклонения сверх указанных ниже значений недопустимы, т.к. в этом случае гарантировать достижение необходимых характеристик самого фундамента невозможно. При забивке круглых, прямоугольных и квадратных свай при их диаметре до 0,5 м включительно, допустимо наличие максимально допустимых рядные отклонений:

• По оси – до 0,3d.
• В поперечной плоскости – до 0,2d.

В том случае D – диаметр непосредственно сваи. При использовании материала прямоугольной формы под D понимается ширина (в сантиметрах) меньшей стороны. В этом случае величина допустимых показателей составляет:

• Одиночные сваи – не более 50 мм.
• Колонны – не более 30 мм.

При расположении свай рядами (как это обычно и бывает), т.е. в случае «куста» или же ленты, предел допустимых отклонений:

• В случае свай на с краю допустимо осевое смещение до 0.3d, на пересечениях – до 0,2d.
• У прочих свай осевое смещение – до 0.3d, на пересечениях – до 0,3d.

При использовании пустотелых свай и труб диаметром до 0,5–0,8 м включительно, а также материала с диаметром до 0,5 м включительно, допускаются следующие отклонения:

• При ленточном расположении допустимое осевое смещение — до 0,15 м, на пересечениях – до 0,10 м.
• При кустовом расположении допустимое осевое смещение и смещение на пересечениях рядов – до 0,15 м.
• При использовании пустотелых свай величина допустимых отклонений при любом расположении – до 80 мм.

Кроме того, предусматривает допустимые отклонения свай в плане СП, используемый для конкретного проекта.

Допустимое количество свай, смонтированных с отклонениями

Практически во всех случаях монтажа фундамента некоторое количество свай будет забито с отклонениями. Это рядовая ситуация, но общее их количество не должно превышать:

• Ленточное размещение допускает установку с отклонениями в пределах допустимых значений не более 25% свай.
• В случае использования колонн общее число «некондиции» — не более 5%.

Как правило, при монтаже с отклонениями, чья величина не превышает вышеприведенных, их удается нивелировать при монтаже обвязки.

Нагрузка на винтовые сваи: максимальные возможности

Какие допустимые нагрузки способны выдерживать винтовые сваи и какая у них несущая способность? Какой диаметр винтовой сварной сваи (свсн) будет самым подходящим для устройства свайно-винтового фундамента? – это самые задаваемые вопросы на этапе проектирования строительства. Ошибки в расчётах, как правило, снижают надёжность опор под зданиями, приводят к усадке или крену строений. И, в конечном счёте, к повреждениям их основных конструкций.

Допустимая нагрузка – важнейший показатель винтовых элементов фундамента

Важной характеристикой винтовых свай, влияющей на правильный их подбор при устройстве фундаментов под конкретные сооружения, является несущая способность.

Это ничто иное, как учитывающая деформации почвы максимальная нагрузка, которую выдерживают сваи без потери своих функциональных качеств. Для грунтов с различными прочностными характеристиками, а также изделий, отличающихся длиной, диаметром трубы и лопастей – она разная.

Далее ознакомимся с параметрами, от которых зависит допустимая нагрузка на винтовые сваи, а также с правильным её теоретическим расчётом.

Виды свай и их параметры

Разнообразие типоразмеров этих изделий связано с применением их под конкретные виды возводимых объектов.

В частном домостроении преимущественно используются винтовые элементы фундаментов с диаметрами трубы от 89 до 159мм. Так, допустимая нагрузка на винтовую сваю 89мм делает возможным их применение при возведении каркасных одноэтажных домов, веранд и беседок. С увеличением диаметра трубы увеличивается цена и расширяется диапазон их применения: 108мм, 133мм и 159мм – для устройства фундаментов двухэтажных каркасных домов, а также одноэтажных из бруса, пенобетона и кирпича.

А допустимая нагрузка на винтовую сваю 325мм приемлема при использовании её в проектировании тяжёлых конструкций домов или промышленных объектов.

При расчётах допустимых нагрузок на сваи используют такой важный параметр, как площадь её конструктивного элемента – лепестковой подошвы.

При этом за радиус подошвы принимают расстояние от центра сваи до крайней (образующей контур лепестка) точки.

Для вычисления площади используют известную математическую формулу: возведённый в квадрат радиус лопастей умножают на 3,14 (число Пи). Для разных диаметров труб она составляет:

• 89мм – 490см2;
• 108мм –706см2;
• 159мм – 1590см2;
• 325мм – 9567см2 (для расчётов значения диаметров лопастей всегда берут в сантиметрах).

На выбор длины детали влияют характер грунта (в том числе уровень его промерзания) и перепады высот на стройплощадке.

Длина свай стандартизована и составляет:

• для коротких – 160-250см;
• для длинных – до 11,5м (с шагом 50см).

При правильной установке они должны упираться лопастями в плотный слой грунта.

Прочность грунта основания

Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.

Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт. Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:

• глина – 3,7–4,7;
• суглинки и супеси – 3,5–4,4;
• песок (от мелких фракций до крупных) – 4–6.

Такие данные содержат и строительные справочники, и СНиПы.

Определение максимально возможной величины нагрузки на винтовую сваю

Для расчёта нагрузок, которые способны выдержать элементы свайно-винтового фундамента, нужно знать площадь подошвы их лепестков и прочностные характеристики (максимальная несущая возможность) грунта. Перемножив между собой величины этих показателей, получают желаемое значение несущей способности винтовой опоры – максимально возможной выдерживаемой нагрузки.

Для примера определим, какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108х2500мм. Исходные данные для упрощённого расчёта принимаем такими:

• грунт на строительном участке – глина;
• диаметр лопасти сваи 108мм – 300мм.

Воспользуемся данными таблиц в справочнике и определим несущую способность грунта (Rо) в месте установки фундамента: Rо = 6кг/см2. Площадь лепестковой подошвы этого вида свай мы определили ранее (смотри выше), S = 706см2.

Искомую нагрузку получим в результате перемножения:

F = Rо х S = 6 х 706 = 4,23 (тонны).

Именно такую расчётную (среднюю) нагрузку выдерживает одна свая 108мм, упираясь лопастью в слой глины.

Однако, её значение есть неоптимизированным, так как не учитывает коэффициент надёжности (γk). Он зависит от количества опор в фундаменте и способа производства геологических изысканий. При известных результатах таких изысканий на участке его значение составляет 1,2.

Выполняя самостоятельные исследования почвы на участке и используя табличные показатели прочности грунта, необходимо увеличивать запас надёжности. Для этого надо использовать в расчётах коэффициент надёжности порядка 1,7–1,4. Его величина зависит от количества свай в фундаменте: при минимальном количестве (до 5) он будет максимальным – 1,7. С увеличением опор до 20 коэффициент уменьшится до 1,4. При этом устанавливаемые сваи должны иметь низкие ростверки.

Таким образом, с учётом коэффициента надёжности расчёты максимально возможной нагрузки на сваи N (при пользовании табличными данными о грунтах) показывают её уменьшение по сравнению с расчётной нагрузкой F:

N = F : γk = 4,2 : 1,7 = 2,47 (т).

В качестве заключения

Качественный монтаж свайно-винтовых фундаментов зависит от правильного расчёта нагрузок на винтовые сваи, включающих и геологическую оценку грунта. Ошибки в расчётах приведут к занижению несущей способности фундамента или же большому перерасходу материала.

Мы были рады Вашему вниманию к нашей продукции!