Разрез свайного фундамента под колонну

Разрез свайного фундамента под колонну

Сооружение свайного фундамента завершается устройством ростверка — конструкции, связывающей между собой головы свай.
По существующим правилам, головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у железобетонных свай обна­жают выпуски арматуры не менее чем на 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и на 40 см при работе свай на горизон­тальную нагрузку. Головы свай заделывают в бетон ростверка соот­ветственно не менее чем на 5 и 10 см.

Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сва­ям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоен­ную толщину ствола сваи.

Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края его до грани сваи должен быть не менее 5 см. Следует учитывать, что при погружении свай допускаются отклонения от проекта. Так, для однорядных свайных фундаментов отклонения свай в плане от за­данной оси могут оставлять 0,2 диаметра сваи, для кустов и лент с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра сваи и для свайных полей — 0,4 диаметра сваи.

Поскольку возможны такие отклонения свай от проектной оси, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фунда­ментах мостовых опор свес ростверка должен составлять не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра сваи, так как в противном случае ухудшаются условия передачи нагруз­ки от сооружения на сваи.

Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре рост­верка или же заделывать в бетон сжатой зоны ростверка.

Изложенные правила относятся к устройству монолитного же­лезобетонного ростверка. Однако в ряде случаев устройство моно­литных ростверков нежелательно. С учетом этого разработаны кон­струкции сборных ростверков. В случае применения их требуется с большей -тщательностью вести забивку свай с меньшими допуска­ми отклонения свай от проектной оси. Головы свай монолитно скрепляют со сборными ростверками сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.

Вследствие ряда недостатков в устройстве сборных ростверков были разработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а непосредственный контакт рост­верка со сваей осуществляется монолитной частью.

Наконец, экспериментально было проверено, что в жилых зда­ниях горизонтальные нагрузки на головы свай настолько малы, что можно обойтись без замоноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезывают под один уровень, на них поме­щают слой цементного раствора, по которому укладывают балки или плиты ростверка.

В каркасных конструкциях нередки случаи, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, особенно если учесть, что несущая способность свай-оболочек может превосходить 1000 т. В таких случаях необходимость в ростверке отпадает, и переходят к конструкции свай-колонн. Сопрягают колонны с полнотелыми сваями при помощи специальных сборных муфт, с пустоте­лой сваей — при помощи специального стакана в полости сваи.

Таким образом, в зависимости от условий применяют конструк­ции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, устройст­во фундаментов с обвязочными балками, заменяющими ростверки, и устройство свай-колонн.

Для того чтобы не было проблем с прокладкой инженерных коммуникаций необходимо заранее в фундаменте и стенах предусмотреть отверстия для прокладки водопровода и канализации. Все эти моменты должны быть предусмотрены в проекте. Однако часто возникают вопросы которые не совсем ясны для конкретного строительства. Их можно легко решить путем консультаций со специалистами, зайдя на сайт https://www.santekhnik.su/ где можно получить подробную консультацию или вызвать специалиста на объект.

Решение вопроса о выборе типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы самого сооружения, наличия и величины горизонтальных на­грузок, передаваемых на головы свай, соотношения между вертикальными и горизонтальными нагрузками.

Конструкции монолитных ростверков под отдельные колонны зданий и сооружений показаны на рис. 1.15. Особенностью таких ростверков является устройство стакана для

Рис. 1.15. Конструкции свайных фундаментов под отдельные колонны зданий
и сооружений

одно- и двухветвевых сборных колонн.
На рис.1.16 показан разрез жилого здания на свайных фунда­ментах. Под наружные

Рис. 1.16. Устройство свайных фундаментов со сборно-монолитными
ростверками для жилого здания с несущими продольными стенами и
внутренними колоннами:
1 — сваи; 2 — монолитная часть ростверка; 3 — панель перекрытия; 4 — продоль­ная балка; 5 — колонна; 6 — поперечная балка

несущие стены сваи забиты в один ряд и связаны монолитным ростверком. Внутренние колонны опираются на кусты из девяти свай, связанных ростверком. По монолитным ростверкам уложены поперечные и продольные балки. Такая конструкция ростверка позволяет легко монтировать на них стены, ко­лонны и перекрытия здания.
Устройство ростверков в бескаркасных зданиях показано на рис. 1.17. Монолитный

Рис. 1.17. Свайные фундаменты бескаркасных зданий:
а — план фундаментов; б — поперечный разрез свайного фундамента с армокирпичным ростверком: 1 — свая; 2 — оголовник; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка; в — поперечный разрез свайного фундамента с монолитным бетонным ростверком: 1 — свая; 2 — монолитный ростверк; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка

ростверк возможен в двух вариантах: бетон­ном и армокирпичном. На рисунке видны места заделки свай в ростверк.
На рис. 1.18 изображено устрой­ство монолитного ростверка на сва­ях, работающих на

Рис. 1.18. Свайный фундамент под вертикальный аппарат:
1 — сваи; 2 — шлаковая подсыпка; 3 — арматурный каркас; 4 — анкер­ные болты; 5-монолитный ростверк

сжатие и выдер­гивание. Анкерные болты заделаны в полости пустотелой сваи, после че­го замоноличен ростверк.

Типичное устройство сборных ростверков для жилых домов серий 1-464-А и 1-464-Я представлено на рис. 1.19. На сваи после их забивки и срезки под уровень надеты специ­альные сборные оголовники, по ко­торым на растворе уложены балки ростверка.

Рис. 1.19. Свайные фундаменты из призматических свай со сборными неразрезными ростверками для домов серий 1-464-А и 1-464-Я: а — поперечный разрез; б — общий вид

В тех случаях, когда отсутству­ют горизонтальные нагрузки, сбор­ный ростверк может быть еще менее жестко связан со сваями. При этом сваи срезают под уровень и на их головы укладывают по раствору бал­ки ростверка (рис. 1.20).

Рис. 1.20. Свайный фундамент со сборным ростверком, уложенным по головам свай на растворе. Общий вид ростверка

Под здания с небольшими на­грузками или в случае применения свай-оболочек с большой несущей способностью целесообразно устрой­ство свай-колонн. Свая и установ­ленная соосно с ней колонна состав­ляют единую безростверковую кон­струкцию (рис. 1.21). Колонны сопрягают со сваями различными конструктивными приемами.

Рис. 1.21. Общий вид здания со сваями-колоннами

Более целесообразно использовать трубчатые сваи, в го­лове которых устраивают специальный стакан для колонны (рис. 1.22 и 1.23),

Рис. 1.22. Разрез свайного фундамента из трубчатых свай большого диаметра
под здание серии 1-467-А

Рис. 1.23. Заделка колонны в трубчатую сваю со стаканом: а — трубчатая свая со стаканом; б -деталь заделки колонны в трубчатую сваю; 1- стено­вая панель; 2 — колонна; 3 — гидроизоляция; 4 — железобетонный стакан; 5 — железобетон­ная свая; 6 — песчаная засыпка; 7 — грунтовая пробка

Для изготовления трубчатых свай со стаканом применяют бетон марки 300 и продольную арматуру Ст. 5 по ГОСТ 5781-58 и спи­ральную из Ст. 3 по ГОСТ 2590-57.
Расход арматуры на 1 м 3 бетона составляет 54,8 кг, в том числе продольной 44,6 кг, поперечной 10,2 кг. В случае установки сваи не­посредственно под колонной поперечную арматуру оголовка ставят по дополнительному расчету.
Пустотелые сваи, иногда применяемые в жилищном строительст­ве (рис. 1.24), более

Рис. 1.24. Разрез свайного фундамента жилого дома из свай-оболочек
d=800 мм

удобны для устройства различных сборных ого­ловков. На рис. 1.25 показано устройство оголовка, позволяющее в отдельных случаях обходиться без земляных работ

Рис. 1.25. Устройство бетонного ого­ловка на погруженной трубчатой свае
по рытью котло­вана.

На рис. 1.26 показаны варианты сопряжений колонн со сваями как пустотелыми, так и

Рис. 1.26. Различные виды сопряжений колонн со сваями в безростверковых конструкциях:
а, б и г — сваи квадратные; в и д — сваи трубчатые; 1 — свая; 2 — насадка; 3 — колонна; 4 — заделка бетоном; 5 — засыпка песком; 6 — грунтовая пробка; 7 — пробка из бетона

сплошными. В последнем случае сопряжение осуществляют с помощью железобетонных сборных муфт. Как это видно, такие сопряжения возможны при различных соотношениях между размерами сечения и колонны.
На практике применяется много других вариантов устройства ростверков, отличающихся от приведенных выше конструкций толь­ко деталями.

Источник

Свайный фундамент под колонны каркасных зданий

Статья расскажет о видах фундаментов, используемых под колонны каркасных зданий, а также об устройстве свайного фундамента под колонну.

Содержание статьи:

При строительстве каркасных гражданских и промышленных зданий и сооружений в качестве основных несущих элементов часто выступают колонны. На возведенный каркас позже монтируются все остальные конструкции, поэтому опоры:

• должны выдерживать не только собственный вес, но и нагрузки от остальных частей постройки;
• должны быть установлены с минимальными отклонениями, что возможно только в случае грамотного устройства их фундаментов.

Эти задачи решают разные типы фундаментных конструкций:

Монолитные и сборные выполняются из армированного железобетона. Свайные – с использованием как бетонных, так и стальных винтовых свай.

Монолитные фундаменты универсальны, так как на них можно установить и железобетонные, и металлические опоры. Сборные больше подходят для установки железобетонных элементов.

Фундаменты из винтовых свай, благодаря возможности устройства для них как металлических, так и монолитных железобетонных ростверков, также позволяют устанавливать любые элементы.

В зависимости от типа опоры выбирается и вид соединения:

• для железобетонных элементов – установка основания колонны в специальное углубление с последующей заливкой бетоном для фиксации;
• для металлических элементов – болтовое/сварное крепление.

1. Расчет фундамента колонны

Чтобы корректно рассчитать свайное основание для подобных несущих элементов, необходимо обладать данными:

• о физико-механические свойствах грунта, которые могут быть получены в ходе выполнения динамического зондирования грунтов (методика, разработанная специалистами ГК «ГлавФундамент» на основании ГОСТ 19912 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями статическим и динамическим зондированием», подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»);
• о нагрузках.

Компания «ГлавФундамент» неоднократно участвовала в строительстве объектов, требовавших устройства свайных фундаментов под колонны.

2. Строительство производственно-складского корпуса на территории фабрики «Керама Марацци»

При проектировании нового производственно-складского корпуса (одноэтажного здания для производства и хранения продукции площадью более восьми тысяч квадратных метров) на территории фабрики «Керама Марации» возникла необходимость в научно-техническом сопровождении специалистами «ГлавФундамент».

Это связано с тем, что по данным инженерно-геологических изысканий участок строительства имеет сложные грунтовые условия, обусловленные напластованием разных грунтов – насыпных, глинистых (от мягкопластичной до полутвердой консистенции) и мелких песчаных (различной плотности). Более того, данные грунты имеют большой перепад как по мощности слоев, так и по распространению в плане площадки.

Таким образом, перед отделом НИОКР стояла задача по выбору оптимальной конструкции винтовых свай под каждую зону с относительно однородными грунтовыми условиями.

В результате под объекты были рекомендованы винтовые сваи с диаметром ствола 325 мм, которые различались по:

• количеству лопастей;
• конфигурации лопастей;
• расстоянию между лопастями;
• шагу, углу наклона и диаметру лопастей;
• длине (от трех до семи метров).

Для включения в совместную работу винтовой сваи и максимального объема околосвайного грунта сваи моделировались с различным расстоянием между лопастями (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»). Помимо межлопастного расстояния, на включение в работу грунта влияют и такие расчетные величины, как шаг, угол наклона и конфигурация лопастей (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»), которые позволяют установить сваю с минимальным нарушением структуры грунта.

Выбор толщины металлопроката обусловлен коррозионной агрессивностью грунтов площадки строительства. Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте выполняется проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям нормативной документации (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»).

Расчет долговечности выполняется без учета покрытия. Это связано с тем, что в процессе погружения винтовая свая испытывает значительное абразивное воздействие, что не позволяет гарантировать целостность любого покрытия (подробнее «Сравнительный анализ различных типов антикоррозийного покрытия»).

Для подтверждения принятого проектного решения специалистами компании были проведены полевые испытания грунтов статическими вдавливающими нагрузками, которые подтвердили требуемую несущую способность свай.

В настоящее время проект успешно реализован.

Источник