Расчет свайных фундаментов из забивных железобетонных свай на сейсмические воздействия

Свайные фундаменты в условиях сейсмики применяются в аналогичных целях, что и в несейсмических районах. При проек­тировании свайных фундаментов в сейсмических районах ниж­ние торцы свай следует опирать на грунты скальные, крупнообло­мочные, плотные и средней плотности пески, твердые, полутвер­дые и тугопластичные пылевато-глинистые грунты. Опирание свай на рыхлые водонасыщенные пески, пылевато-глинистые грунты мягкопластичнои, текучепластичнои и текучей консистенции не допускается. Заглубление свай в грунт в сейсмических районах должно быть не менее 4 м, за исключением случаев их опирания на скальные грунты.

В условиях сейсмики применяются как забивные, так и на­бивные сваи. Набивные сваи рекомендуется устраивать в мало­влажных связных грунтах при диаметре свай не менее 40 см и отношении их длины к диаметру не более 25. В структурно-неустойчивых грунтах применять набивные сваи можно только с об­садными неизвлекаемыми трубами. Армирование набивных свай является обязательным при минимальном относительном арми­ровании, равном 0, 05.

Проектирование свайных фундаментов производится в соот­ветствии с общими принципами проектирования и расчета фун­даментов в сейсмических районах, изложенными выше. При этом учитываются особенности взаимодействия свайного фундамента с окружающим грунтом при воздействии сейсмических импуль­сов (возникновение зазора между сваей и грунтом на некотором расстоянии ниже подошвы ростверка, уменьшение сил трения грунта по боковой поверхности сваи, уменьшение сопротивления грунта под нижним торцом сваи и др.). Кроме того, расчет свай на горизонтальную составляющую нагрузки в особом сочетании с учетом сейсмического воздействия является обязательным.

Несущая способность забивной призматической или на­бивной сваи, работающей на осевую сжимающую нагрузку, с уче­том сейсмических воздействий определяется по формуле

где - коэффициент условий работы сваи в грунте; R - расчетное сопротивление грунта под нижним торцом сваи; A - площадь опирания сваи на фунт; и - наруж­ный периметр поперечного сечения сваи; - расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи (учитывается, начиная с глубины h_р); -тол­щина i-го слоя грунта, начиная с глубины h_p, соприкасающегося с боковой повер­хностью сваи; и — коэффициенты условий работы сваи, учитывающие влия­ние сейсмических воздействий на величину сил сопротивления грунта по нижне­му торцу и боковой поверхности сваи; d_p - глубина пофужения сваи в грунт: и — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним торцом и по боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения или из­готовления сваи на величину расчетного сопротивления грунта.

Глубина, до которой не учитывается сопротивление грунта по боковой поверхности сваи, определяется по формулам: для забивной сваи.

При расчете свайных фундаментов при сейсмических нагруз­ках проверка устойчивости грунта по условию ограничения дав­ления, передаваемого на грунт боковой поверхностью сваи, долж­на выполняться с условием понижения расчетного угла внутрен­него трения в зависимости от интенсивности землетрясения, как это приведено выше. Обязательной является и проверка сечений железобетонных свай по сопротивлению материалов как для вне-центренно сжатого элемента. Методика определения расчетных усилий изложена в приложении СНиП 2.02.03 - 85.

В сейсмических районах нашли применение свайные фунда­менты с промежуточной распределительной песчаной подушкой.

Для того, чтобы свайные фундаменты с промежуточной по­душкой обеспечивали распределение сейсмических нагрузок, необходимы определенные соотношения между размерами свай, ого­ловков и промежуточной подушкой. В связи с этим толщина по­душки над оголовками свай назначается в зависимости от расчет­ной нагрузки на одну сваю и составляет 40 см при нагрузках 600 кН и 60 см - при нагрузках более 600 кН. Размеры фундаментного блока в плане должны быть не менее размеров свайного куста по наружным граням оголовков. Размеры промежуточной подушки в плане должны быть больше размеров фундаментного блока не менее чем на 30 см в каждую сторону.

Поскольку значительные горизонтальные нагрузки на сваи не передаются, то и расчет свай на воздействие горизонтальных сил не производится. Проверяются устойчивость фундаментного блока на сдвиг по подошве и общая устойчивость сооружения на опроки­дывание. Свайные фундаменты с промежуточной подушкой долж­ны рассчитываться по деформациям при основном сочетании на­грузок. Осадка фундаментного блока под нагрузкой определяется как сумма осадок промежуточной подушки 5₍ и свайного куста 5.

 

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: