Расчет несущей способности свай при действии вертикальных нагрузок. Конструкции предварительно изготовленных свай

Конструкции предварительно изготовленных свай

Сваи, погружа­емые в грунт в готовом виде, в зависимости от материала, из которого они изготовляются, подразделяются на железобетонные, деревянные, стальные и комбинированные.

Железобетонные сваи, получившие наибольшее распростра­нение в практике строительства, подразделяют:

по форме поперечного сечения – на квадратные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения, прямоугольные, тав­ровые и двутавровые

(рис. 3.4);

по форме продольного сечения – на призматические, цилинд­рические, с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапе­цеидальные, ромбовидные), сваи с уширенной пятой (рис. 3.5);

по способу армирования – на сваи с ненапрягаемой и пред­варительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него;

по конструктивным особенностям – на сваи цельные и состав­ные.

Способы погружения предварительно изготовлен­ных свай в грунт. Применяют сле­дующие способы погруже­ния предварительно изгото­вленных свай в грунт: за­бивка, вибропогружение, вдавливание и ввинчивание.

Забивка свай в грунт осуществляется сваебойны­ми молотами.

Вибропогружение свай наиболее эффективно при насыщен­ных водой песках. В этом случае вертикальные колебания, создава­емые вибратором, передаются через сваю грунту, который раз­жижается, что приводит к резкому уменьшению сил трения на боковой поверхности сваи и она легко погружается в грунт.

Вдавливание свай осуществляется с помощью мощных гид­родомкратов и применяется тогда, когда нельзя использовать за­бивку или вибропогружение (устройство свайных фундаментов вблизи существующих сооружений или в грунтах, уплотняющихся под действием колебаний).

Ввинчивание свай, снабженных на конце винтовыми лопастя­ми (винтовые сваи), осуществляется особыми механизмами, назы­ваемыми кабестанами.

Сваи-стойки. Поскольку потеря несущей способности сваей-стойкой может произойти либо в результате разрушения грунта под ее нижним концом, либо в результате разрушения самой сваи, ее расчет на вертикальную нагрузку проводится по двум условиям: по условию прочности материала ствола сваи и по условию прочности грунта под нижним концом сваи. За несущую способность сваи в проекте принимается меньшая величина.

По прочности материала сваи рассчитываются как центрально сжатые стержни.

Несущая способность по материалу F_dm наиболее широко приме­няемых в строительстве железобетонных призматических свай рас­считывается по формуле

, (3.1)

где φ – коэффициент продольного изгиба, обычно принимаемый φ = 1;

γ_с – коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от размера сечения сваи;

γ_т – коэффициент условий работы бетона;

R_b – расчетное со­противление бетона осевому сжатию, зависящее от его класса, кПа;

А – площадь поперечного сечения сваи, м²;

γ_a – коэффициент условий работы арматуры, принимаемый γ_a = 1;

R_s – расчетное сопротивление сжатию арматуры, кПа;

A_a – площадь сечения арматуры, м².

По прочности грунта под нижним концом сваи несущая способ­ность F_d

сваи-стойки определяется по формуле

(3.2)

где γ_с = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – рас­четное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А – площадь опирания сваи на грунт, м².

Висячие сваи. Расчет несущей способности вертикально нагру­женных висячих свай производится, как правило, только по прочно­сти грунта, так как по прочности материала сваи она всегда заведо­мо выше.

Сопротивление висячей сваи по грунту принято определять либо расчетом по таблицам СНиП 2.02.03 – 85 «Свайные фундаменты», либо по результатам полевых исследований.

Расчет по таблицам СНиПа, широко применяемый в практике проектирования и известный под названием «практического мето­да», позволяет определять несущую способность сваи по данным геологических изысканий. К полевым исследованиям относятся ис­пытания свай динамическими и статическими нагрузками, а также испытания грунтов статическим зондированием и эталонной сваей.

Дата добавления: 2014-01-20