- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы и практических заданий
- •1.1. Нагрузки, учитываемые при расчете фундамента
- •1.2. Исходные данные для студентов заочной формы обучения
- •Исходные данные
- •1.3. Исходные данные для студентов очной формы обучения
- •Исходные данные (геометрические размеры, нагрузки, коэффициенты)
- •Варианты геологических разрезов
- •2. Содержание расчетно-графической работы и практических занятий
- •3. Основные сведения о свайных фундаментах
- •Классификация свай
- •4. Анализ грунтовых условий строительной площадки
- •Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов
- •Разновидности песчаных грунтов по степени водонасыщения Sr
- •Разновидности глинистых грунтов по показателю текучести il
- •Расчетные значения характеристик грунтов
- •5. Проектирование свайных фундаментов
- •5.1. Основные указания по расчету
- •5.2. Выбор материала ростверка, назначение его размеров и глубины заложения
- •5.3. Выбор глубины заложения свай
- •5.4. Определение несущей способности свай
- •5.4.1. Определение несущей способности железобетонной сваи по материалу
- •5.4.2. Определение несущей способности железобетонной сваи по грунтам основания
- •Расчетные сопротивления на боковой поверхности свай
- •Физико-механические характеристики грунтов, полученные в лабораторных условиях
- •Физико-механические характеристики грунта, полученные расчетом
- •5.5. Определение количества свай в ростверке
- •5.6. Расчет свайного фундамента по несущей способности
- •5.7. Проверка несущей способности по грунту свайного фундамента как условного массивного
- •5.8. Расчет осадки свайного фундамента по II группе предельных состояний
- •Определение коэффициент
- •Физико-механические характеристики грунта к примеру 5.1
- •Результаты расчета к примеру 5.2
- •Литература
- •Михаил Степанович Плешко Основания и фундаменты транспортных сооружений. Свайные фундаменты: учеб. Пособие к выполнению практических занятий и расчетно-графической работы
5.2. Выбор материала ростверка, назначение его размеров и глубины заложения
Ростверки свайных фундаментов изготавливаются из бетона и железобетона. Для мостов ростверки свайных фундаментов следует проектировать из тяжелого бетона класса В20 и выше.
Размеры ростверка в плане назначаются минимальными как и для массивного фундамента мелкого заложения с учетом размеров опоры и минимальной ширины обрезов в пределах 0,3 - 0,5 м.
Отметка верха ростверка назначается также как и положение обреза массивного фундамента мелкого заложения.
Минимальная толщина ростверка назначается с учетом размеров сваи. Сваи должны быть жестко заделаны в плиту ростверка (выше слоя бетона уложенного подводным способом) на высоту не менее двух диаметров, а при размерах сечения сваи свыше 600 мм – не менее чем на 1,2 м. Толщина плиты ростверка над сваями определяется по расчету из условия невозможности ее продавливания сваями. Конструктивно она принимается в пределах 0,5 - 0,7 м. Высота ростверка должна быть не менее 1,2 м, окончательно она уточняется после размещения расчетного количества свай.
Подошву низкого ростверка свайного фундамента закладывают:
в непучинистых грунтах – независимо от глубины промерзания грунта;
в пучинистых грунтах – ниже расчетной глубины промерзания на 0,25 м;
в русле реки – ниже линии местного размыва на 2,5 м.
5.3. Выбор глубины заложения свай
Предварительный выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки. Нижний конец свай следует, как правило, заглублять в малосжимаемые грунты, прорезая более слабые напластования. Заглубление свай в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупной и средней крупности песчаные грунты, а также в глинистые грунты с показателем текучести IL<0,1 должно быть не менее 0,5 м, в другие виды нескальных грунтов – не менее 1,0 м.
Исходя из необходимости заделки свай в грунт, наименьшая глубина их погружения ниже подошвы ростверка для искусственных сооружений принимается равной 4,0 м.
5.4. Определение несущей способности свай
5.4.1. Определение несущей способности железобетонной сваи по материалу
Несущая способность железобетонной сваи по материалу Fd, кН,
Fd = c(сbRbAb + RsсAs), (1)
где c – коэффициент условий работы (c = 0,6 – для набивных свай и 0,9 – для сборных железобетонных свай при размере поперечного сечения b 200 мм и c = 1 при b 200 мм);
– коэффициент продольного изгиба, для низкого ростверка = 1;
сb – коэффициент условий работы, принимаемый для свай сечением 300х300 мм и более сb = 1, для свай меньшего сечения – сb=0,9;
Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, кПа (табл. 5.1);
Ab – площадь поперечного сечения бетона сваи, м2;
Rsс – расчетное сопротивление арматуры сжатию, кПа;
As – площадь поперечного сечения продольной арматуры, м2.
Расчетное сопротивление арматуры сжатию Rsc принимается равным расчетному сопротивлению арматуры растяжению Rs (табл. 5.2) но не более 400 МПа при действии кратковременной нагрузки и 500 МПа при действии остальных нагрузок.
Таблица 5.1
Расчетное сопротивление бетона сжатию
Вид сопротивления |
Условное обозначение |
Расчетное сопротивление бетона, МПа, классов по прочности на сжатие |
||||||
В20 |
В22,5 |
В25 |
В27,5 |
В30 |
В35 |
В40 |
||
При расчетах по предельным состояниям первой группы |
||||||||
Сжатие осевое (призменная прочность) |
Rb |
10,5 |
11,75 |
13,0 |
14,3 |
15,5 |
17,5 |
20,0 |
При расчетах по предельным состояниям второй группы |
||||||||
Сжатие осевое (призменная прочность) |
Rb,ser |
15,0 |
16,8 |
18,5 |
20,5 |
22,0 |
25,5 |
29,0 |
Таблица 5.2
Расчетные сопротивления арматуры растяжению
Класс арматурной стали |
Диаметр, мм |
Расчетные сопротивления растяжению при расчетах по предельным состояниям первой группы Rs, МПа, для железнодорожных мостов |
Ненапрягаемая арматура стержневая |
||
Гладкая А-I (А240) |
6 - 40 |
200 |
Периодического профиля А-II (А300) |
10 - 40 |
250 |
Периодического профиля А-III (А400) |
6 и 8 |
320 |
10-40 |
330 |
|
Напрягаемая арматура стержневая |
||
Горячекатаная А-IV (А600) |
10 - 32 |
435 |
Горячекатаная А-V (А800) |
10 - 32 |
565 |