![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
14.1. Особенности проектирования свайных фундаментов, изложенные в настоящем разделе, распространяются на следующие виды одноэтажных сельскохозяйственных зданий: животноводческие и птицеводческие, склады сельскохозяйственных продуктов и сельскохозяйственной техники, открытые навесы различного назначения и т.п. при условии, что расчетная нагрузка в уровне цоколя стены зданий составляет не более 15 тс/м, а на колонну — не более 40 тс. К п. 14.1. Здания этого типа составляют в сельском строительстве значительный удельный вес (около 50% всех строящихся малоэтажных зданий) и имеют свои специфические особенности: конструктивная схема зданий малочувствительна к неравномерным осадкам и горизонтальным смещениям грунтов; отсутствует тяжелое крановое или подвесное оборудование; фундаменты воспринимают лишь собственный вес конструкций и ветровые нагрузки; в зданиях не предусматривается длительное пребывание обслуживающего персонала (что важно при определении критерия сейсмостойкости); суточные расходы воды, отнесенные к 1 м2 площади застройки, в десятки и сотни раз меньше, чем, например, у промышленных зданий (что важно при проектировании зданий на просадочных грунтах); зданий III и IV классов по долговечности около одной трети. Для проектирования на просадочных грунтах сельскохозяйственные здания по характеру возможного замачивания основания разделяются на четыре группы: 1. Здания с сухим технологическим режимом, не имеющие внутренних водонесущих сетей (водопровода, канализации); склады сельхозпродуктов, сельхозтехники, навесы и др. 2. Здания с мокрым технологическим режимом, равномерным распределением источников замачивания по площади здания, возможным интенсивным замачиванием грунта основания по площади значительных размеров. В эту группу входят коровники, свинарники, имеющие гидросмыв и систему подпольных каналов гидросплава навоза, располагаемых вдоль всего здания, и птичники, имеющие систему купочных и канализационных канавок под поилками. 3. Здания с локальным мокрым технологическим режимом, при котором условия, оговоренные в п. 2, характерны только для отдельных помещений или участков зданий. В эту группу входят здания различного назначения, имеющие отдельные помещения с мокрым технологическим режимом (моечные, душевые и т.п.), а также здания свинарников с одиночными поперечными подпольными каналами гидросплава навоза, объединяющие систему продольных каналов, оборудованных скребковыми транспортерами. На локальных участках вероятность замачивания основания и удельные расходы воды значительно больше, чем на остальной площади здания. 4. Здания различного назначения с удельным расходом воды в основном менее 10 л/(сут× м2) и возможностью замачивания основания лишь в отдельных точках в аварийных случаях. Многие здания этого типа — птичники, овчарни и др. — имеют только разветвленную, но не заглубленную в пол или грунт систему водопровода, а проводки канализации отсутствуют или единичны. Утечка воды обнаруживается непосредственно после аварийного повреждения трубопроводов. Кроме случаев замачивания основания, оговоренных в пп. 1—4, при проектировании свайных фундаментов должно учитываться замачивание основания или повышение влажности грунтов в случаях: подъема уровня грунтовых вод (например, вследствие ирригационных работ и др.), вызывающего просадку нижних слоев грунта под действием только собственного веса вышележащих слоев или под действием нагрузки на сваи и собственного веса вышележащих слоев грунта; медленного повышения влажности просадочного грунта основания, вызываемого нарушением природных условий испарения грунтовой влаги в зоне аэрации вследствие застройки и асфальтирования территории и постепенного накопления влаги при инфильтрации в грунт поверхностных вод. Эти особенности сельскохозяйственных зданий должны быть учтены при определении объема инженерно-геологических изысканий, глубины разведочных и технических выработок, минимальной глубины погружения сваи при проектировании свайных фундаментов с учетом сейсмических воздействий и просадочных свойств грунтов. 14.2. При выполнении изыскательских работ для проектирования одноэтажных сельскохозяйственных зданий глубину зондирования грунта, а также глубину проходки скважин при изысканиях допускается принимать на 2 м ниже наибольшей глубины погружения свай. К п. 14.2. Выработки в плане рекомендуется располагать по створам. Расстояние между выработками в створе не должно превышать 150 м. Для отдельных зданий может быть предусмотрено устройство одного створа с расстоянием между выработками не более 100 м. В местах расположения зданий (не далее 5 м от разбивочных осей) наличие технических выработок и точек зондирования обязательно. Для отдельно стоящих зданий число скважин должно быть не менее двух, а число точек зондирования — трех. При сооружении комплексов возможно уменьшать число скважин на каждом здании комплекса до одной. По согласованию с проектной организацией — автором проекта — возможно изменение объема инженерно-геологических изысканий: сокращение — в случае выявленной однородности грунтов и их достаточно высокой несущей способности (пески средней плотности в сочетании с плотными, глинистые грунты с консистенцией до 0, 5, грунты I типа по просадочности с относительной просадочностью d£ 0, 02 при давлении 3 кгс/см2; наличие точек зондирования в этом случае необязательно; увеличение — в случае резкой неоднородности грунтов строительной площадки и наличия грунтов с низкой несущей способностью (глинистые грунты с консистенцией более 0, 6, пески рыхлые, просадочные грунты и др.). Глубина разведочных и технических скважин, зондирования принимается на 2 м ниже предполагаемой глубины погружения свай, но не менее 6 м. Для зданий с мокрым технологическим режимом и расходом воды более 10 л/сут на 1 м2 площади здания 15% общего числа скважин, но не менее 2 должно проходить всю просадочную толщу. При мощности просадочной толщи более 20 м глубина скважин принимается равной 20 м. Глубина шурфов должна быть не менее 5 м для зданий комплексов и для отдельных зданий. Разрешается проходку шурфов заменять техническими скважинами с отбором образцов грунтоносами, исключающими нарушение плотности и структуры грунта. Для отдельных зданий разрешается устанавливать тип грунтовых условий по просадочности по региональным инженерно-геологическим картам с учетом опыта строительства и эксплуатации зданий и сооружений в районе строительства. Приведенные глубины разведочных и технических выработок откосятся к спокойному рельефу (перепад отметок не более 1 м на 100 м). При большем перепаде отметок глубина выработок увеличивается на 1 м на каждый дополнительный метр перепада отметок. Для комплексов число технических выработок, предназначенных для отбора монолитов грунтов при лабораторных определениях физико-механических характеристик, должно составлять не менее 50% (но не менее 3) общего числа всех выработок. При сложных грунтовых условиях строительной площадки (наличие слабых грунтов, наклонных пластов и др.) число технических выработок увеличивается до 20% (но не менее 5). Для однородных грунтов число технических выработок разрешается уменьшать до 10% (но не менее 2). Отбор монолитов грунта из технических выработок для лабораторных исследований рекомендуется производить от поверхности грунта до глубины 7 м через 1 м, далее (для просадочных грунтов) через 2 — 3 м. Для однородных в плане и по глубине толщ просадочных грунтов II типа по просадочности большой мощности разрешается число монолитов, отбираемых в толще, расположенной глубже 7 м, уменьшать до 3. Обязателен отбор монолитов из слоев грунта, залегающих под нижними концами свай и консолями свай колонн. 14.3. При проектировании свайных фундаментов одноэтажных сельскохозяйственных зданий следует применять преимущественно короткие забивные сваи, сваи-колонны, а при отсутствии грунтовых вод — также набивные сваи в вытрамбованном в грунте ложе, буронабивные сваи длиной до 3 м с уплотненным трамбованном забоем и набивные сваи, устраиваемые в пробитых скважинах, предусмотренных в п. 2.6" б" настоящей главы. Примечания: 1. Применение свай-колонн для одноэтажных сельскохозяйственных зданий, возводимых в сейсмических районах, допускается при глубине погружения нижних концов свай-колонн в грунт от 2 м и более. 2. Уплотнение забоя скважины при устройстве буронабивных свай длиной до 3 м должно осуществляться путем втрамбовывания в грунт слоя щебня толщиной не менее 10 см. К п. 14.3. В качестве свай-колонн могут использоваться как сваи-колонны с консолями по серии 1.821-1, так и типовые конструкции забивных свай с ненапрягаемой стержневой арматурой и поперечным армированием ствола. 14.4. Расчетные сопротивления грунта R, тс/м2, под нижним концом забивных свай при глубине погружения 2 м допускается принимать такими же, так и при глубине погружения 3 м по табл. 1(1) настоящей главы. 14.5. Расчетные сопротивления грунта R, тс/м2, под нижним концом буронабивных свай с уплотненным забоем при глубине погружения свай 2 — 3 м следует принимать для глинистых грунтов по табл. 42(19) и для песчаных грунтов средней плотности по табл. 43(20), а для плотных песчаных грунтов табличные значения следует увеличить в 1, 3 раза. К п. 14.5. Расчетные сопротивления R под пятой коротких набивных свай, включенные в табл. 43(19) и 43а(20), определены экспериментальным путем на площадках с различными грунтовыми условиями. Таблица 43(19)
Таблица 43a(20)
Статические испытания вертикальными сжимающими нагрузками набивных свай с забоем, уплотненным трамбованием, и с неуплотненным забоем позволили установить существенную роль уплотнения забоя. При наличии шлама в скважине пята забивных свай включается в работу лишь при больших осадках (3 — 5 см и более). Поэтому в п. 14.5 указано, что расчетные сопротивления грунта под пятой свай, приведенные в табл. 43(19) и 43a(20), относятся к случаям, когда забой скважин уплотнен трамбованием или другими проверенными способами. 14.6. Несущую способность сваи-колонны с погружаемыми в грунт железобетонными консолями, работающей на осевую сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сопротивлений грунта под нижним ее концом, под консолями и по боковой поверхности по формуле Ф = т (RF + Rк Fк + иSfi li), [139(36)] где т, R, F, u, fi и li — обозначения те же, что в формуле [7(7)] настоящей главы; rk — расчетное сопротивление грунта под консолями, тc/м2, при погружении их в грунт на глубину 0, 5—1 м, принимаемое по табл. 44(21); fk — площадь проекции консолей на горизонтальную плоскость, м. Таблица 44(21)
К п. 14.6. Расчетные сопротивления грунта RК под консолями свай-колонн серии 1.821-1 определены экспериментальным путем на площадках с различными грунтовыми условиями. Исследования показали, что давление, передаваемое консолями, меняет характер контактных боковых давлений и увеличивает силы трения по боковой поверхности. Для упрощения методики расчета в формуле [139(36)] средний член комплексно учитывает весь эффект, получаемый за счет консолей; силы трения сохранены такими же, как для призматических свай. 14.7. Для свай всех видов, размеры которых определены в проекте по конструктивным соображениям и несущая способность которых полностью не используется, статические испытания допускается прекращать при величине осадки менее 30 мм, если при этом максимальная достигнутая нагрузка составляет не менее 1, 5 расчетной нагрузки, допускаемой на сваю и принятой в проекте. К п. 14.7. Статические испытания свайных фундаментов рекомендуется проводить на площадках со сложными инженерно-геологическими условиями (глинистые грунты с консистенцией IL> 0, 6, пески рыхлые, просадочные грунты с пористостью более 48% и т.п.) и при проектировании зданий крупных комплексов. Эти испытания должны выполняться, как правило, на стадии инженерно-геологических изысканий. Статические испытания свай проводятся в отдельных редких случаях как контрольные в соответствии с главой СНиП III-9-74 и в период строительства, если при добивке свай (погружаемых в сельском строительстве, как правило, до проектной отметки) отказ оказался больше проектного. Испытаниям подвергается не менее двух свай. 14.8. Расчет свайных фундаментов и свай-колонн одноэтажных сельскохозяйственных зданий на устойчивость фундаментов при действии сил морозного пучения грунтов основания в соответствии с методикой, установленной главой СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений, является во всех случаях обязательным. К п. 14.8. Сваи-колонны и свайные фундаменты сельскохозяйственных зданий обычно несут сосредоточенные нагрузки от 5 до 25 тс и погонные нагрузки от 3 до 10 тс. Силы пучения по СНиП II-75-74 имеют такой же порядок. Поэтому проверка на выпучивание для малонагруженных свайных фундаментов является обязательной. ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ СНиП РАСЧЕТ СВАЙ, СВАЙ-ОБОЛОЧЕК И СВАЙ-СТОЛБОВ НА СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК И МОМЕНТОВ А. ОСНОВНОЙ МЕТОД 1. Расчет свай, свай-оболочек и свай-столбов (именуемых ниже для краткости общим названием сваи) на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1(1), должен включать: Рис. 1(1). Схема нагрузок на сваю а) расчет свай по деформациям, который сводится к проверке соблюдения условий допустимости расчетных величин горизонтального перемещения головы сваи Dг и угла ее поворота j: Dг £ Sпр; [1(1)] j £ jпр, [2(2)] где Dг и j — расчетные величины соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад, определяемые в соответствии с указаниями п. 4 настоящего приложения; Sпр и jпр — предельно допускаемые величины соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад, устанавливаемые в задании на проектирование здания или сооружения; б) расчет устойчивости грунта основания, окружающего сваю, выполняемый в соответствии с требованиями п. 6 настоящего приложения; в) проверку сечений свай по сопротивлению материала по предельным состояниям первой и второй группы (по прочности, по образованию и раскрытию трещин) на совместное действие расчетных усилий: сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы. Указанный расчет сваи должен выполняться в зависимости от материала свай в соответствии с требованиями п. 4.2 главы СНиП II-17-77. Расчетные величины изгибающих моментов, поперечных сил и продольных сил, действующих в различных сечениях сваи, должны определяться согласно требованиям п. 7 настоящего приложения. В случае жесткой заделки сваи в ростверк, если исключается возможность поворота ее головы (например, в жесткий ростверк с двумя или более рядами свай, установленных в направлении действия горизонтальной силы), в расчетах необходимо учитывать момент заделки М = Мз, действующий в месте сопряжения сваи с ростверком и определяемый в соответствии с указаниями п. 8 настоящего приложения. Примечание. Расчёт устойчивости грунта основания, окружающего сваю, не требуется для свай размером поперечного сечения d £ 0, 6 м, погруженных в грунт на глубину более 10d, за исключением случаев погружения свай в илы или глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции (здесь d — наружный диаметр круглого, или сторона квадратного или большая сторона прямоугольного сечения сваи). Таблица 1(1)
2. При расчете свай на горизонтальную нагрузку грунт, окружающий сваю, допускается рассматривать как упругую линейно-деформируемую среду, характеризующуюся коэффициентом постели Сz, тс/м3. Расчетную величину коэффициента постели Сz, тс/м3, грунта на боковой поверхности сваи при отсутствии опытных данных допускается определять по формуле Сz = Кz, [3(3)] где К — коэффициент пропорциональности, тс/м4, принимаемый в зависимости от вида грунта, окружающего сваю по табл. 1(1); z — глубина расположения сечения сваи в грунте, м, для которой определяется коэффициент постели, по отношению к поверхности грунта при высоком ростверке или к подошве ростверка при низком ростверке. К п. 2. Если консистенция глинистых грунтов дается не численно, а в виде наименования, и пески указываются как средней плотности, то величина К принимается равной среднему арифметическому из указанных в табл. 1(1) пределов К для данного вида грунта. При наличии в пределах длины сваи нескольких слоев грунта разрешается для определения сопротивления грунта на боковой поверхности сваи пользоваться одним приведенным значением коэффициента пропорциональности К, принимаемым в зависимости от грунтов, расположенных до глубины lK, м: lK = 3, 5 d1 + 1, 5, (4) где d1 — наружный диаметр круглого или сторона квадратного или прямоугольного сечения сваи, параллельная плоскости действия нагрузки, м. Если в пределах глубины lK, отсчитываемой от поверхности грунта при высоком ростверке или от подошвы ростверка при низком ростверке, расположен один слой грунта, то приведенное значение К принимается равным значению, соответствующему этому грунту. Если в пределах глубины lK расположено два слоя грунта, то приведенное значение К определяется по формуле
где lI — толщина первого (верхнего) слоя грунта, м; ki и KII — коэффициенты пропорциональности, принимаемые по табл. 1(1) для грунтов I и II слоев. В расчетах фундаментов опор мостов момент М = М3, действующий на сваю в месте сопряжения с ростверком, рекомендуется определять согласно прил. 15. 3. Все расчеты свай следует выполнять применительно к приведенной глубине расположения сечения сваи в грунте z и приведенной глубине погружения сваи в грунт
где z и l — действительная глубина расположения сечения сваи в грунте и действительная глубина погружения свай (ее нижнего конца) в грунт, соответственно отсчитываемые от поверхности грунта — при высоком ростверке или от подошвы ростверка — при низком ростверке, м: aд — коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле
где К — обозначение то же, что и в формуле [3(3)]; Eб — начальный модуль упругости бетона сваи при сжатии и растяжении, тс/см2, принимаемый в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций; для деревянных свай — модуль упругости древесины, принимаемый по нормам проектирования деревянных конструкций; I — момент инерции поперечного сечения сваи, м4; bс — условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай-оболочек, а также свай-столбов и набивных свай с диаметром стволов от 0, 8 м и более bc = 1, 5d + 1 м, а для остальных видов и размеров сечений свай bc = d + 0, 5 м; d — наружный диаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения сваи в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, м. К п. 3. Величины aд, соответствующие различным значениям Таблица 2
Под глубиной l нужно понимать фактическую глубину погружения свай при опирании их на нескальный грунт или на скальную породу без заделки (забуривания) в него. В случаях, когда набивные сваи, сваи-оболочки или сваи-столбы погружены через толщу нескального грунта и заделаны не менее 0, 5 м в невыветрелый скальный грунт (скальную породу), глубину l необходимо принимать равной l = lс + Dl, (9) где lс — глубина расположения кровли невыветрелого скального грунта, м, отсчитываемая от поверхности грунта при высоком ростверке или от подошвы ростверка при низком ростверке; Dl — дополнительная глубина, м, принимаемая равной: а) при заделке в магматические породы (гранит, диорит, базальт и др.) Dl = 0; б) при заделке в прочие породы Dl = d/2. В расчетах фундаментов опор мостов необходимо: а) жесткость поперечного сечения сваи Eбl, тс/м2, определять согласно указаниям главы СНиП по проектированию мостов и труб; б) при определении условной ширины bс для свай круглого сечения всех видов вводить в приведенные выше формулы коэффициент kф = 0, 9, а для свай-оболочек, свай-столбов или набивных свай диаметром стволов 0, 8 м и более, образующих в направлении действия внешней нагрузки один или несколько рядов, вводить в соответствующую формулу для определения условной ширины дополнительный коэффициент, принимаемый равным но не более 1. Здесь k1 — коэффициент, зависящий от числа пр свай-оболочек, свай-столбов или набивных свай, расположенных в вертикальной плоскости, параллельной плоскости действия нагрузок (в одном ряду): при пр = 2 k1 = 0, 6; при пр = 3 k1 = 0, 5; при пр ³ 4 k1 = 0, 45; Lp — расстояние в свету (на уровне поверхности грунта) между сваями-оболочками, сваями-столбами или набивными сваями, м. d — обозначение тоже, что и в формуле 8(6) настоящего приложения. 4. Расчетные величины горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка Dг, м, и угол ее поворота y, рад, следует определять по формулам:
где Н и М ¾ расчетные значения поперечной силы, тс, и изгибающего момента, тс× м, действующие со стороны ростверка на голову сваи [см. рис. 1(1)]: lo ¾ длина участка сваи, м, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности грунта; Еб и I — обозначения те же, что и в формуле [8(6)]; Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 716; Нарушение авторского права страницы