учет совместной работы ростверка и свай

Проблема учета взаимодействия свай в кусте (п.В.5 СП 24.13330.23011)

Здравствуйте!
Расчет по СП 24.13330.2011, приложение В, п.В.5.

Возникла необходимость учета взаимодействия свай в кусте при работе свай на горизонтальную нагрузку Q.
Допустим в кусте 3 сваи, нагрузка Q=30т (отвлеченный пример).
Согласно п.В.5 дальнейший расчет ведем для одиночной сваи на нагрузку Q/3=30/3=10т. При этом коэффициент пропорциональности К берем пониженный, т.е. равным αi*K.
Возникли сложности с интерпретацией методики расчета понижающего коэффициента к конкретному свайному кусту. В связи с этим я рассчитал αi для 4 вариантов свайных кустов, исходные данные и результаты приведены на рис. ниже.
Оговорюсь, что подобную тему (даже две) нашел на форуме, но, к сожалению, без ответов и комментариев.

Теперь вопросы:
1) Величина αi зависит от выбора начала координат, принятого при расчете куста. Отражено это в примерах 1а и 1б.
В первом случае (1а) рассчитываемая свая имела координату х=0, влияющая свая – координату х=0,9 (т.е. влияющая справа); αi получился равным 0,54.
Во втором случае (1б) рассчитываемая свая имела координату х=0,9, влияющая свая – координату х=0 (т.е. влияющая слева); αi получился равным 0,78.

3) В развитие вопроса №2. Понижающий коэффициент нужно определять для каждой сваи куста и к дальнейшему расчету одиночной сваи (п.В.5 СП) принимать средний из полученных? Для этого на рис. ниже подсчитаны понижающие коэффициенты для остальных свай куста по варианту 4.

Итого осредненный коэффициент для всего куста равен (0,225*2 + 0,141*2 + 0,382*2 + 0,141 + 0,187 + 0,047) / 9шт. = 0,208.

Прошу помощи, разъяснений и ссылок по теме. Заранее благодарю!

Источник

Учёт сопротивления грунта в свайных ростверках

проектировщик ж/б, ОиФ

Да там написали”Расчетная модель свайных фундаментов должна строится таким образом, чтобы содержать погрешность только в сторону запаса надежности…». Похоже вот и выходит, что, например, не учитываем 10% на ростверк, это в сторону запаса. И похоже вопрос об учете работы ростверка отпадает.
Грутмана исправил. Не хорошо обижать человека.

Логично предположить, что любой низкий ростверк какую-то часть нагрузки передает грунту. Какую – это уже другое.
СП 24.13330.2011 п. 7.4.11, п. 7.4.13 немножечко по-другому определяют КСП.
При малых расстояниях между сваями плита работает по подобию плиты на естественном основании. Цитата из статьи «. Для расчета плиты на естественном основании предложен алгоритм Шварца….который пригоден для любой расчетной модели основания…Этот алгоритм можно распрастранить на расчет плитных ростверков свайных полей, особенно для близкорасположенных свай, где возможно осреднение отпора свай и грунта по подошве ростверка. Для редких свай необходим индивидуальный их учет…»

Если ростверк и включить в работу после сдвиговой осадки свай, то логично предположить, что его доля будет зависить от отношения Е(под ростверком)/Е(под концом сваи).

Вообще в каждом конкретном случае нужно рассуждать.

Источник

Совместная работ ростверка и свай

Доброго времени суток, уважаемые!

Есть несколько вопросов по работе низкого, малозоглубленного, ростверка с однорядными бурнонабивными сваями.

Как мне представляется,после осадки свай «включается» ростверк, который берет на себя какую-то часть нагрузки.

Каким образом распределятся нагрузка между свайным полем и ростверком?

Буду признателен, если подскажите алгоритмы расчета армирования для ростверка. Насколько понимаю, то наиболее пессиместический сценарий насупает, если «вылетят» все сваи и 100% нагрузки ляжет на ростверк. В тоже время «вылетевшие» сваи будут компенсировать осадку уже самого ростверка и брать на себя какую-то часть напряжений при возникающих деформациях деформации.

Загородный дом (комбинированный, изодом+проф.брус)

При расчете свайного поля нагрузку, оказываемую весом ростверка учитывал.

Ростверк Ш=400мм, В=500мм, заглубление 0.1м в ленточный канал, замещенный ПГС с тромбовкой (сечение канала 0.6х0.4).

Интуитивное армирование:
А3 Ду12. 5 палок в вернем и нижнем рядах, 2 в среднем. Поперечены горизонтальные и вертикальные через 0.4м.
Заделка арматуры (3шт) из сваи в ростверк «под верхний ряд»

Нет я не предвижу поведения как в просадочных грунтах.
Разрес по нескольким выработкам можно осреднить как следующий:

Водонасыщение падает с глубиное с 0.98 до 0.88

Грунты неплохие.
Считайте как (условно) шарнирно опертую балку с нагрузкой в виде собственного веса свай и нагрузкой от вышележащих конструкций.

Только неверно принятые геологические условия могут привести к чему-то экстроординарному.

Грунты неплохие.
Считайте как (условно) шарнирно опертую балку с нагрузкой в виде собственного веса свай и нагрузкой от вышележащих конструкций.

Только неверно принятые геологические условия могут привести к чему-то экстроординарному.

Спасибо большое за ответ.

Во всей этой связи, решился усилить несущий ростверк засчет переармирования, чтобы если осадка по сваям будет все же значительной, то ростверк взял на себя 100% нагрузки.

Источник

Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком

Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.

Изучение характеристик грунта

Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.

Схема буронабивного фундамента

Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.

Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.

Глинистая почва в области подошвы сваи

Глинистая почва по длине сваи

Сбор нагрузок

Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.

При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.

Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:

Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Сортамент стальной арматуры

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Размеры ростверка и его армирование

Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.

Пример правильной вязки арматурного каркаса

Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.

Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.

Источник

Технология возведения свайно-ростверковых фундаментов

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди многих частных застройщиков, особенно при возведении зданий на сложных по рельефу и структуре грунтах при глубинном или поверхностном заложении. Это бюджетный вариант оснований, способный выдержать большие нагрузки, обеспечивает долговечную и надежную конструкцию. Только этого возможно достичь, только если соблюдать все этапы технологии строительства фундамента.

Устройство свайного фундамента с ростверком

Такие основания состоят из свай и монолитного или ленточного ростверка, соединенного жестко с каждой сваей. В зависимости от глубины заложения свай, они бывают следующих типов:

Каждый вид свай выбирается под конкретный тип почвы и уровня заложения, а также с учетом глубины заложения грунтовых вод. Понятно, что финансовая составляющая также играет важную роль, ведь, например, забивные сваи монтируются с помощью специальной строительной техники, а бурозабивные или винтовые можно установить своими руками.

Также они подбираются по материалу, ведь под конкретный тип почвы покупаются или делаются свои сваи.

Например, деревянные сваи не подходят для пучинистых почв с высоким содержанием грунтовых вод, а металлические быстро разрушаются за счет влияния агрессивных грунтовых вод.

Технология расположения свайных конструкций

Конструкция ростверка

Ростверк – это верхняя часть свайного основания. Именно на него ложится вся нагрузка непосредственно от несущих стен и перекрытий, а основное его назначение – это правильный равномерный перенос нагрузки от здания на каждую опору отдельно или на их пучок.

Производятся ростверки с различных материалов, а самым надежным и долговечным считается монолитный ростверк (железобетонный, бетонный с армированием, ленточный с блоков, прочие модификации).

Такая плита всегда делается на некотором расстоянии от поверхности почвы, пространство под ними иногда открытое, а в некоторых случаях строят кирпичную кладку по периметру ростверка с целью сделать теплоизоляцию внутренней поверхности конструкции.

Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов

Как правило, ключевым фактором при выборе типа и длины фундамента будет глубина заложения нижней кромки основания.

Также нужно проводить расчеты нагрузок на опоры, только сделать это самостоятельно очень сложно, тут нужно иметь специализированное строительное образование.

При расчете нагрузок берется во внимание масса несущих стен и перекрытий, масса возможных сезонных нагрузок, полезные нагрузки от мебели и полученный результат умножается на коэффициент 1.3.

Расчет опор и ростверка

Особенность конструкции свайно-ростверковых оснований в том, что тут нужно правильно проводить расчеты количества, способа расположения, глубины заложений и несущего типа опор. В традиционном строительстве на обычных почвах расстояние между опорами составляет до 1.5 метра, а глубина погружения 1.5-2.0 метра с выступом над верхней кромкой поверхности до 3 метров.

Но опоры часто используются фабричные с уже готовыми техническими данными и длиной, поэтому теперь нужно пристальное внимание обратить на расчет ростверка.

Расчет ростверка – это целая технология, где предусмотрен даже изгиб от влияния атмосферных сил и деформация или смещение за счет подвижек почвы. Как правило, для небольших сооружений используется ростверк высотой не менее 25 см и шириной минимум 40 см (но не меньше ширины несущих стен будущего здания).

Отдельно нужно сделать расчет ростверка на изгиб. Он делается по граням колонн в сечениях, по ступеням ростверка и наружным граням конструкции. После получения всех отдельно взятых результатов они суммируются и умножаются на поправочный коэффициент 1.2.

Этапы строительства такого основания

Если выполнять земельные работы самостоятельно, тогда лучше взять в аренду земляной механический бур. Только его стоит использовать, если покупаются заводские винтовые или набивные сваи. В случае использования инъекционных опор бур не практикуют.

Заливка свай. Это целая технология, способная существенно экономить средства и время. Оптимальный вариант состоит с нескольких этапов:

Уже когда в опорах застынет бетон, можно приступать к обустройству ростверка. Тут уже сам строитель определяется, монолитный или сборный ростверк делать. Но есть ряд рекомендаций специалистов, которых нужно придерживаться, а именно:

Понятно, что без обустройства цоколя в свайно-ростверковом фундаменте не обойтись, но технологий тут существует большое количество и каждый решает сам. Для жилых зданий утепление цоколя обязательно, а для хозяйственных построек делать его не обязательно.

Источник