Проектирование свайного фундамента

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен выполняться по 2 группам предельных состояний:

а) первой группы:

проверяется усилие, действующее в свае по формуле:

где - расчетная нагрузка первой группы предельных состояний, передаваемая на отдельную сваю, кН; - несущая способность сваи по прочности грунта основания, кН; - коэффициент надежности, зависящий от способа определения несущей способности; - силы расчетного сопротивления сваи (по материалу или грунту);

б) второй группы:

ограничиваются абсолютная осадка s и неравномерности осадок основания свайных фундаментов согласно условиям:

где - соответственно предельная абсолютная и относительные неравномерности осадок сооружения, устанавливаемые по СНиП 2.02.01-83;

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 с учетом указаний СНиП 2.02.01-83.

Значения нагрузок необходимо умножать на коэффициенты надежности по назначению, принимаемые согласно "Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.

Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям - на основные сочетания.

Несущая способность сваи по грунту определяется по формуле (1):

– коэффициент условий работы свай в грунте; – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи; А – площадь опирания сваи на грунт (площадь поперечного сечения сваи); U – наружный периметр поперечного сечения сваи; – расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа; – толщина i-го слоя грунта, м (природные пласты грунта большой толщины условно расчленяются на слои толщиной hi≤2 м).

Затем определяют приближенный вес ростверка и число свай. Условное давление под подошвой ростверка находят из предположения, что вся нагрузка воспринимаемая сваями передается на грунт. В этом случае среднее давление на основание под подошвой ростверка (3):

где d – размер поперечного сечения сваи

Площадь подошвы ростверка определяется по формуле:

где - вертикальная нагрузка по обрезу фундамента (по I группе предельных состояний); - среднее давление под подошвой ростверка; - коэффициент надежности по грунту; - среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта; - глубина заложения ростверка.

Определяем приближенный вес ростверка:

Определяем число свай в кусте:

где ηм=1,2 – коэффициент, учитывающий действие момента

Далее конструируем ростверк, размещая сваи в плане таким образом, чтобы расстояние между их центрами было не менее 3d.

Проверяем усилия, передаваемые на сваю. Для этого вычисляем суммарную расчетную нагрузку на сваю в уровне подошвы ростверка:

Расчетное усилие, передаваемое на сваю:

где n – количество свай.

Должно выполняться условие:

<

Если условие не выполняется, то увеличиваем количество свай в кусте и заново конструируем ростверк.

Расчёт осадки фундамента можно произвести методом послойного суммирования.

При проектировании свайного фундамента вычисляется общий вес дома, он делится между всеми сваями, поэтому известна нагрузка, которую должна выдерживать каждая свая. Когда сваю забивают, на нее воздействуют с такой же нагрузкой, которую она должна выдерживать, и когда свая перестает заглубляться, это означает, что она уперлась в слой грунта, который выдерживает данную нагрузку. При этом не так уж важно, на какой глубине встретился этот слой и что он из себя представляет. Еще одна прелесть забивной сваи в том, что ее как раз таки забивают и при этом грунт под ней и вокруг нее уплотняется, что способствует большей устойчивости фундамента. Для забивания свай используются огромные пневматические молоты, самостоятельно забить железобетонную сваю даже на глубину два-три метра не представляется возможным. По этой причине фундамент на забивных сваях нельзя рекомендовать для самостоятельного строительства.

Все сваи устанавливают рядами под всеми стенами будущего дома в углах дома и в пересечениях стен, а также между ними. Количество свай и соответственно расстояние между ними зависит от веса здания. Чем тяжелее будет дом, тем больше свай нужно установить, тем ближе друг к другу они будут располагаться. Оголовки свай обрезают на одинаковом уровне, на них в дальнейшем будет ставиться дом.

Свайный фундамент может быть с ростверком и без него. Ростверк объединяет все сваи в единую конструкцию, что, несомненно, повышает устойчивость всего фундамента. Чтобы делать фундамент без ростверка, нужно быть уверенным в том, что все сваи заглублены на достаточную глубину и с одной стороны не будут проседать, а с другой – не будут выпирать из земли под действием сил морозного пучения.

В зависимости от исполнения ростверка свайные фундаменты можно разделить на свайно-ленточный и плитно-свайный.

Свайно-ленточный фундамент предполагает ростверк в виде ленты, соединяющей оголовки свай и проходящей под наружными и внутренними стенами. Надо заметить, что в отличие от ленточного фундамента у свайно-ленточного лента ни в коем случае не лежит на земле: оголовки свай немного торчат из земли и между лентой ростверка и поверхностью земли есть зазор. Если его не будет, то при пучении грунт будет упираться в ростверк, пытаясь его приподнять, в свою очередь ростверк будет тянуть сваи вверх.

Плитно-свайный фундамент имеет ростверк в виде плиты, которая соединяет между собой все сваи. И в случае с плитно-свайным фундаментом между поверхностью земли и ростверком-плитой должен быть зазор.

Дата добавления: 2015-08-03