Несущая способность свайного фундамента.

Определяется по прочности материала и по прочности грунта из них принимается меньшее.

При расчете свай по прочности материала свая рассматривается как стержень жестко защемленный в грунте расположенный на расстоянии l₁ от подошвы ростверка:

l₁=l₀+2/_e.

l₀-длина сваи от подошвы ростверка до уровня поверхности грунта.

_e- коэфф. деформации по СНиПу.

Для набивных свай; 2/_e=l,.

l- глубина погружения набивной сваи.

При расчете по прочности материала определяется максимальное продольное усилие которое должно отвечать условию: N_M≤_св**(R_b A+R_sc A_s)

N_M- продольное усилие от расчетных нагрузок.

_св- коэфф. учитывающий продольный изгиб сваи

R_b- расчетное сопративление бетона осевому сжатию.

А- площадь поперечного сечения сваи.

R_sc- расчетное сопративление арматуры сжатию.

A_s- поперечное сечение всех продольных стержней арматуры.

Определение несущей способности свай-стоек.

Несущая способность зависит от прочности грунта под нижним концом сваи; F=_c*R*A.

_c- коэфф. условия работы =1

R- расчетное сопративление грунта

А- площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца.

Определение несущей способности сваи-трения.

Практический метод.; F_d=_c*(_CR*R*A+U*Z*_cf*f_i*h_i)

_c- коэфф. условия работы.

_CR- коэфф. условия работы сваи под нижнем концом.

_cf-коэфф. условия работы по боковой поверхности сваи.

R- расчетное сопративление грунта под нижним концом сваи.

А- площадь опирания сваи на грунт.

U- периметр поперечного сечения сваи.

f_i- расчетное сопративление сдвигу по боковой поверхности сваи в итом слое грунта.

h_i- толщина итого слоя грунта.

Динамический метод

F_u=*A*M/2*[1+(4*E_d/*A*S_a)*(m₁+ع²(m₂+m₃))/(m₁+m₂+m₃)-1]

- коэфф. зависящий от упругих свойств бетона.

А- площадь поперечного сечения сваи с включением пустот.

М- коэфф. зависящий от вида грунта под концом сваи.

E_d-расчетная энергия удара молота.

ع-коэфф. восстановления удара.

m₁-масса молота

m₂-масса сваи с наголовником

m₃-масса подбабка

S_a-остаточный отказ.

№16.

Фундаменты глубокого заложения - опускные колодцы. Условия погружения, проверка на всплытие

Данный тип фундаментов применяют при возведении уникальных сооружений – с большими нагрузками на основание, а также при строительстве заглубленных помещений зданий, подземных гаражей, пешеходных переходов и туннелей и др.

Фундаменты глубокого заложения следующими специфическими особенностями:

1) не требуют предварительной разработки котлованов;

2) работа грунта под действием внешних нагрузок проис­ходит иначе, чем у фундаментов в открытом котловане, в частности исключается выпирание грунта на поверхность;

3) условия работы фундамента глубокого заложения позволяют передавать на них значительные горизонтальные нагрузки и моменты;

4) несущая способность таких фундаментов существенно выше, так как вер­тикальные нагрузки воспринимаются не только грунтом под подо­швой фундамента, но и силами трения, развивающимися по боко­вой поверхности.

В настоящее время применяют следующие типы фундаментов глубокого заложения: опускные колодцы и кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты, возводимые методом «стена в грунте».

Опускной колодец представляет собой сборную или монолит­ную железобетонную конструкцию, которая может иметь прямо­угольное или кольцевое очертание в плане. Тяжелые массивные опускные колодцы выполняют, как правило, в монолит­ном варианте (рис а ), а облегченные — в виде сборных свай-оболочек.

Массивный опускной колодец погружается в грунт следующим образом. На поверхности основания возводят пустотелую нижнюю часть фундамента (рис, в).

Затем, используя землеройные механизмы, через вертикальную полость извлекают грунт. Под действием собственного веса колодец погружается (рис. г).

По мере опускания колодец можно наращивать, получая фундамент требуемой глубины. По достижении проектной отметки нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью, увеличивая площадь подошвы фундамента. При возведении канализационных насосных станций известны случаи погружения опускных колодцев диаметров до 70 м на глубину более 70 м.

Для погружения колодца в окружающий грунт нижнюю часть колодца выполняют в виде специального ножа из листовой стали, закрепляемого с помощью закладных деталей (рис. 11.2, а), а для уменьшения трения грунта о стенки колодца при погружении с вне­шней стороны делают небольшой уступ, и образующийся зазор заполняют раствором бентонитовой глины, которая поддерживает стенки грунта в процессе погружения (рис. 11.2,6)

Рис. Конструктивные детали я нагрузки, действующие на колодец.

Расчёт колодца на всплытие в период эксплуатации выполняется по формуле:

(ΣG+ΣT+Q) / (Aω ∙Hω∙γω)≥ ∙ γem

Q- пригружающие усилия в анкерах (если они предусмотрены конструкцией колодца.)

ΣG- сумма всех постоянных расчётных нагрузок с учётом соответствующих коэф. перегрзок.

ΣT – сумма усилий трения

Aω- площадь основания колодца.

Hω – расчётное превышение уровня грунтовых вод над основанием днища колодца.

Γω – удельный вес воды =10 кН/м³

Γem-=1,2 коэф. надёжности от всплытия.

№17.