Ростверк гибкий: Конструкции безосадочных насыпей

Содержание

Виды свайных фундаментов

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Виды свайных фундаментов Виды свайных фундаментов

Сваями называют погружаемые или сформированные в грунте в вертикальном или наклонном положении относительно длинные элементы, передающие нагрузки на нижележащие слои грунта основания.

Фундаменты из свай часто применяют при наличии в верхней зоне грунтов основания слабых грунтов, когда возникает необходимость передачи нагрузки от сооружения на более плотные грунты, залегающие в данном случае на некоторой, иногда значительной, глубине.

В условиях современного строительства свайные фундаменты используют очень пшроко. Большинство жилых и общественных зданий с количеством этажей более девяти возводят на свайных фундаментах. Это объясняется их повышенной несущей способностью по сравнению с фундаментами, возводимыми в открытых котлованах, а также сравнительно меньшей трудоемкостью земляных работ.

Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок, называемых ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опирания надземных конструкций зданий.

Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.

Низкий ростверк (рис. 9.1, а) расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопас-ных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.

В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.

Промежуточный ростверк устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления (рис. 9.1, 6) и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.

Рис. 9.1. Схемы свайных ростверков

Высокие ростверки расположены на некотором расстоянии от поверхности земли (рис. 9.1). Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др.

Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок, кроме вертикальных, забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецентренное сжатие или растяжение.

В практике строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточных свайных фундаментов, свайных кустов и сплошных свайных полей.

Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ.

Ленточные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в один, два или более рядов в линейном или шахматном порядке (рис. 9.2, а). При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.

Кусты свай (рис. 9.2, 6) используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы). Количество свай в таком фундаменте должно быть не менее трех. До
пускается применение свайного куста и из двух свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить
развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи.

Рис. 9.2. Виды свайных фундаментов

Сплошные свайные поля (рис. 9.2, в) применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.

Широкое применение в гражданском строительстве свайных фундаментов обусловлено возрастанием нагрузки от возводимых зданий и сооружений, увеличение объемов строительства на площадках с неудовлетворительными грунтовыми условиями, а в некоторых случаях возможностью получения более простых и экономически выгодных решений конструкций подземных частей зданий.

Сваи различают по условиям изготовления и погружения, материалу, из которого изготовляются, по способу передачи нагрузки на грунты оснований, а также по размерам и формам Поперечного и продольного сечений.


Похожие статьи:
Фундаменты глубокого заложения

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

РС 3-4 по стандарту: Серия 3.501.1-131

Ростверк РС 3-4 представляет собой железобетонную прямоугольную конструкцию с поперечным двутавровым сечением, особенностями которой являются отверстия на боковых сторонах, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга для установки свай. Относятся к элементам сборного свайного фундамента для металлических промежуточных направленных и анкерных ненаправленных опор контактной сети с гибкими поперечинами. Такие опоры позволяют добиваться и соблюдать необходимой высоты проводам контактной сети на железнодорожных станциях. Гибкие поперечины позволяют производить работы без снятия напряжения, но применяются довольно редко в связи со сложностями, которые возникают при их установке. Применяются в районах с расчетной температурой до -40 градусов и сейсмичностью до 6 баллов, с непросадочными и непучинистыми грунтами, и с пучинистыми, если грунт промерз не более чем на два метра.

Расшифровка маркировки изделия

Ростверки имеют типичное для железобетонных конструкций обозначение в виде буквенных — цифровых индексов (марки), необходимые для сортирования изделий. Марки должны соответствовать рабочим чертежам, вносить в них изменения запрещается. Маркировка РС 3-4 означает, что:

1. РС — ростверк,

2. 3 — типоразмер,

3. 4 — индекс, характеризующий тип армирования.

На каждом готовом изделии несмываемой краской должны быть нанесены важные сведения, а именно: марка конструкции, товарный знак завода — изготовителя, дата выпуска, масса и печать ОТК.

Надписи должны быть нанесены на боковую поверхность ростверка путем окрашивания трафаретами или штампами.

Материалы и производство

Железобетонные ростверки РС 3-4 следует изготавливать в заводских условиях в соответствии со всеми стандартами и требованиями, прописанными в Серии 3.501.1-131. Для их изготовления применяется тяжелый бетон на портландцементе марки М300 по прочности на сжатие и марки по морозостойкости Мрз100.

Армируются ростверки пространственными каркасами и сетками, сборка которых должны выполняться электросваркой согласно схемам, указанным в Серии изготовления. В качестве рабочей арматуры применяется сталь класса АIII, АтIII, прочая изготавливается из стали класса АI и обыкновенной проволоки ВI.

Соединение элементов фундамента запроектировано анкерными болтами, заделанными в тело ростверка. Установка их должна проводиться по шаблону, который обеспечивает проектное положение в плане и по высоте и не допускает соприкосновение болтов с арматурным каркасом конструкции.

Исходя из условий агрессивности среды на железобетон в области строительства, производителем должны быть предусмотрены защитные мероприятия от коррозии в соответствии с СНиП II-28-73.

Готовые конструкции подвергаются приемо-сдаточным и периодическим испытаниям по показателям прочности, жёсткости, раскрытие трещин, оцениваются так же их внешний вид, линейные параметры. По итогам проверок изделия сопровождаются документами о качестве.

Хранение и транспортирование

Ростверки РС 3-4 необходимо хранить на обустроенных складах с выровненным основанием. Конструкции, не прошедшие приемочный контроль, с дефектами или с бетоном не достигшими отпускной прочности, следует хранить в отдельном месте.

Погрузо-разгрузочный комплекс работ надлежит выполнять спецтранспортом за монтажные петли, таким образом, чтоб нагрузка от собственного веса конструкции равномерно распределялась между петлями.

Перевозка к месту монтажа следует проводить транспортом, оборудованным крепежными и опорными приспособлениями, которые гарантируют надежную фиксацию ростверков в кузове, исключающую их опрокидывание, сдвиг и взаимное трение.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер. Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ). Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Общие сведения о свайных фундаментах | Технология фундаментных работ | Фундаментные работы | Строительство

Сваями называют погружаемые или сформированные в грунте в вертикальном или наклонном положении относительно длинные элементы, передающие нагрузки на нижележащие слои грунта основания. Фундаменты из свай часто применяют при наличии в верхней зоне грунтов основания слабых грунтов, когда возникает необходимость передачи нагрузки от сооружения на более плотные грунты, залегающие в данном случае на некоторой, иногда значительной глубине.

В условиях современного строительства свайные фундаменты используют очень широко. Большинство жилых и общественных зданий с количеством этажей более девяти возводят на свайных фундаментах. Это объясняется повышенной несущей способностью свайных фундаментов по сравнению с фундаментами, возводимыми в открытых котлованах, а также сравнительно меньшей трудоемкостью земляных работ.

Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок, называемых ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опирания надземных конструкций зданий на сваи. Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.

Низкий ростверк расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.

В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.

Промежуточный ростверк устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем, что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.

Высокие ростверки расположены на некотором расстоянии от поверхности земли. Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др. Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок, кроме вертикальных, забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи — вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецентренное сжатие или растяжение.

В практике строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточные свайные фундаменты, свайные кусты и сплошные свайные поля. Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ. Кусты свай используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы).

Количество свай в таком фундаменте должно быть не менее трех. Допускается применение свайного куста и из двух свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи. Ленточные свайные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в один, два или более рядов в линейном или шахматном порядке. При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.

Сплошные свайные поля применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.

Широкое применение в строительстве свайных фундаментов обусловлено возрастанием нагрузки от возводимых зданий и сооружений, увеличением объемов строительства на площадках с неудовлетворительными грунтовыми условиями, а в некоторых случаях — возможностью получения более простых и экономически выгодных решений конструкций подземных частей зданий.

Сваи различают по условиям изготовления и погружения, материалу, из которого они изготовляются, по способу передачи нагрузки на грунты оснований, а также по размерам и формам поперечного и продольного сечений. Проектирование свайных фундаментов включает в себя решение следующих вопросов: выбор глубины заложения ростверка, типа конструкции свай; определение несущей способности свай, назначение требуемого количества свай в фундаменте; конструирование фундамента; расчет ростверка; определение усилий, действующих на наиболее нагруженные сваи, и их сравнение с предельно допустимыми по грунту и материалу; расчет деформаций фундаментов и их сравнение с предельно допустимыми.

Проработка этих вопросов, исходя из наиболее экономного и рационального решения, является весьма сложной, трудоемкой задачей, которая в настоящее время решается на основе вариантного, оптимизационного проектирования с применением различных компьютерных программ.

Глубину заложения подошвы ростверка назначают в соответствии с конструктивными и эксплуатационными особенностями зданий и сооружений и климатическими условиями района строительства. Как правило, подошву ростверка закладывают на глубине большей, чем глубина подвалов, приямков и коммуникаций, а также ниже глубины сезонного промерзания в пучинистоопасных грунтах. В некоторых случаях ростверк располагают в пределах зоны пучения, при этом между ростверком и грунтом создают воздушный зазор, исключая тем самым воздействие нормальных сил морозного пучения на подошву ростверка. Однако в данном случае следует учитывать касательные силы морозного пучения, действующие на ростверк и сваи. Для получения наиболее экономичного решения подошву ростверка необходимо располагать как можно выше, сводя к минимуму объем земляных работ.

Тип и конструкцию свай назначают исходя из особенностей инженерно геологических данных грунтов основания на строительной площадке, а также применяемого оборудования при устройстве фундаментов. В условиях современного строительства наиболее целесообразное решение удается получить при использовании забивных свай. Однако в некоторых случаях при необходимости применения свай повышенной несущей способности устраивают фундаменты из набивных свай, в том числе и с уширенной пятой.

   

Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 26

4.6 Расчет свайных фундаментов как стержневых систем

4.6.1. Расчетная схема свайного фундамента.

          Прежде, чем изучать проверки свайного фундамента по предельным состояниям, необходимо познакомиться с расчетом свайного фундамента как стержневой системы. Этот расчет предназначен для определения перемещений плиты ростверка, внутренних усилий по длине каждой сваи, а также для определения бокового давления свай на грунт. Для определения напряженно-деформированного состояния  элементов свайного фундамента формируется его расчетная  схема. Наибольшее практическое применение имеет плоская расчетная схема, но при необходимости расчет может выполняться и для пространственных условий [4].

          Рассмотрим плоскую расчетную схему свайного фундамента. На рис. 4.28   изображен свайный фундамент с высоким ростверком.

Рис. 4.28 К построению плоской расчетной схемы

свайного фундамента

          Прежде всего, задается плоскость, например , действия внешних нагрузок, приведенных к какой-либо точке (как правило, к центру) подошвы плиты ростверка . На эту плоскость проецируется свайный фундамент в следующем виде. Плита ростверка представляется жестким недеформируемым ригелем и изображается в уровне ее подошвы () отрезком прямой жирной линии, совпадающей с осью . Сваи рассматриваются как гибкие стержни и изображаются в виде проекций их осей на плоскость  отрезками тонких линий. Если в одну и ту же проекцию попадает несколько свай, то в дальнейшем учитывается работа каждой из них в отдельности. Сваи, рассматриваемые как гибкий упругий стержень характеризуются площадью поперечного сечения , моментом инерции поперечного сечения  и модулем упругости материала сваи .           Уровень планировки обозначается прямой линией на соответствующей ему отметке . 

          Грунтовое основание считается упругим линейно-деформируемым в соответствии с гипотезой коэффициента постели. Гипотеза коэффициента постели принимается для установления линейной связи между поперечным перемещением грунта и давлением на него (рис.4.29).  Кроме того, принимается, что коэффициент постели линейно увеличивается с глубиной в соответствии с выражением:

                                                                                                                  (4. 13)

где  — коэффициент постели;  — коэффициент пропорциональности для определения коэффициента постели; — расстояние от уровня планировки () для свайного фундамента с высоким ростверком и от уровня подошвы плиты ростверка () для свайного фундамента с низким ростверком;  — боковое давление сваи на грунт; — горизонтальное перемещение грунта.

Рис. 4.29. Гипотеза коэффициента постели

          Назначение коэффициента пропорциональности  производится по определенным правилам. Вначале устанавливается расчетная глубина , отсчитываемая от  (высокий ростверк) или от  (низкий ростверк):

                                                                                      (4.14)

          Если в пределах этой глубины расположен один слой грунта, то коэффициент пропорциональности принимается в зависимости от вида этого грунта. Для двух видов грунтов величина  устанавливается по формуле:

                           ,                                 (4.15)

          Для трех слоев грунта используется выражение:

                                   (4.16)

где — толщина первого, второго и третьего слоев грунта;  — коэффициенты пропорциональности для первого, второго и третьего слоев грунта.

          В заключении отметим, что положение -той сваи в расчетной схеме свайного фундамента характеризуется координатой  и углом наклона к вертикали  в соответствии с принятой системой координат . Положительные направления координат  и   обозначены на см. рис. 4.28.

4.6.2 Теоретические основы расчета свайного фундамента

как стержневой системы

          Методика расчета свайного фундамента основана на решении задачи о деформировании сваи в грунтовой среде под действием нагрузок, приложенных в уровне поверхности грунта. Рассмотрим случай, когда внешние нагрузки лежат в одной плоскости. Представляя сваю в виде упругого стержня для него записывают дифференциальное уравнение изогнутой оси [4]:

                                                                                                  (4.17)

          Изгиб сваи обусловлен действием поперечной силы  и момента  приложенных в уровне поверхности грунта. Нагрузка  характеризует горизонтальный отпор грунта и определяется согласно гипотезе коэффициента постели:

                                                                                   (4.18)

где — коэффициент условия работ;  — условная ширина сваи.

          Параметры    и    позволяют приближенно учесть пространственные условия работы сваи в грунте. Условная ширина сваи  принимается равной м при диаметрах сваи  0,8 м , и  м  для меньших диаметров. Коэффициент условия работ принимается равным  при специальном учете пластического разрушения грунта около сваи, и  , если это явление не учитывается. Указанные значения  и   установлены на основе сопоставления расчетных величин перемещений сваи и их опытных значений.

                    Уравнение (4.17) записывается в виде:

                                                                                              (4.19)

          Параметр  называется коэффициентом деформации сваи и рассчитывается по формуле:

                                                                                                  (4.20)

          Решение уравнения (4.19) было дано И.В.Урбаном и предназначалось для расчета шпунтовой стенки в условиях плоской деформации.

          Заметим, что при изгибе упругого стержня справедливы следующие зависимости:

                                            ;    ;                         (4.21)

          Решение И.В.Урбана с учетом приведенных выражений (4.21) дает следующую систему уравнений, определяющую работу сваи в грунте [4]:

Цены — Резиденция