Презентация на тему "Методика расчета железобетонных свай"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  ж®ОТКРЫТОЕАКЦИОНЕРНОЕ TUV|ISO9001:2000 'Д Ч «ссT.—W-уу tllV RbinlradInlerCerl ОБЩЕСТВО «ФУНДАМЕНТПРОЕКТ» Г11НГ1 ЯIАНИЛИН Методика расчета железобетонных свай с оболочкой противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ 2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Генеральныйдиректор М.А.Минкин Москва, 2016г.

• 
  Слайд 2
  

  Методика расчета железобетонных свай с оболочкой противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение__________________________________________________________________3 1. Методика расчета ж.б. свай с оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» на воздействие сил морозного пучения в соответствии с СП 24.13330.2011 (ПриложениеЖ) __________________________________________________________________________5 2. Методика расчета ж.б. свай с оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения в соответствиис СП 25.13330.2012__________________________________________________________7 3. Примеры расчета _______________________________________________________9 3.1Примеррасчетаж.б. сваииж.б.сваисоболочкойпротивопучиннойОСПТ«Reline» на воздействие сил морозного пучения в соответствии с СП 24.13330.2011 (Приложение Ж)________________________________________________________9 3.2 Пример расчета ж.б. свай с оболочкой противопучинной ОСПТ «Reline» по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения в соответствиис СП 25.13330.2012 ______________________________________________________12 4. Библиография___________________________________________________________15 ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 3
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой3 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Введение ДаннаяметодикабыларазработанаЗАО«ОЗСК»совместнососпециалистамиинститута ОАО «Фундаментпроект» г.Москва для расчета ж.б. свайных фундаментов по ТУ 2247-007- 75457705-2014навоздействиесилморозногопучения. В 2011-2013г. ОАО «Фундаментпроект» проводило на базе института лабораторные исследования, а на месторождении Медвежье (ЯНАО) натурные полевые испытания свай с применением новейших противопучинных технологий, результатом которых стало подтверждение уникальных качественных характеристик свай покрытых оболочками противопучинными ОСПТ«Reline». В железобетонных сваях квадратного сплошного сечения с поперечным армированием ствола (далее по тексту «Сваи») с использованием оболочкипротивопучинной серии ОСПТ «Reline» по ТУ 2247-007-75457705-2014, производства ЗАО УЗПТ «Маяк», изготавливаемых в заводских условиях из тяжелого или мелкозернистого бетона, используется новейшая противопучинная технология для свайных фундаментов, основанная на применении противопучиннойоболочки(ОСПТ)«Reline».Насегодняшнийденьданнаятехнологияявляется наиболеедешевымиэффективнымспособомборьбысморознымпучениемгрунтов. Для оценки эффекивности были проведены лабораторные исследования (Отчёт «Лабораторные определения сил смерзания грунтов и цементно-песчаных смесей с моделями фундаментов, покрытых сложно-модифицированным полимером «Reline» с целью снижения проявления сил морозного пучения грунтов», выполненный ОАО «Фундаментпроект» в 2011 году) и натурные испытания свай (Отчет о результатах 12 испытаний свай «СМОТ»,покрытых оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» и стандартных металлических свай, выполненныйОАО«Фундаментпроект»в2014году). По результатам лабораторных и натурных испытаний свай было определено, чтопри расчетеоснованийифундаментовпоустойчивостиипрочностинавоздействиесилморозного пучения в соответствии с п.Ж.З С П 24.13330.2011 и п. 7.4.3 С П 25.13330.2012, для ж.б. свайс оболочками противопучинными ОСПТ «Reline», к значениям rfn следует применять понижающий коэффициент0,42. ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 4
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой4 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения 1. Методика расчета ж.б. свай с оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» на воздействиесилморозногопучениявсоответствиисСП24.13330.2011(ПриложениеЖ). Примечание: Пункты, ссылки на пункты и номера формул соответствуют пунктам и номерам формулСП24.13330.2011. Ж.1 При строительстве зданий и сооруженийна свайныхфундаментахв сезоннопромерзающих или искусственно замороженных пучинистых грунтах необходимо учитывать касательные силы морозного пучения. Расчет оснований и свайных фундаментов по устойчивостиипрочностинавоздействиесилморозногопучениягрунтовследуетпроизводить при эксплуатации неотапливаемых сооружений, мачт линий электропередачи и мобильной связи, трубопроводов и др. или при консервации сооружений, а также для условий периода строительства, если до передачи на сваи проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного промерзания - оттаивания или выполняется искусственное замораживание грунтов (при строительстве метро или эксплуатации помещений с отрицательной температурой). При необходимости в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращениювыпучиваниясвайвпериодстроительства. Ж.2 Устойчивость свайных фундаментов на действие касательных сил морозного пучениягрунтовнадлежитпроверятьпоусловию Z^ ~ F ~ i ~ kF^ (Ж.1) где хт- расчетная удельная касательная сила пучения, кПа, принимаемая согласно указаниямЖ.3; Afi - площадь боковой поверхности смерзания сваи в пределах расчетнойглубины сезонногопромерзания-оттаиваниягрунтаилислояискусственнозамороженногогрунта,м2; F - расчетная нагрузка на сваю, кН, принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодномусочетаниюнагрузокивоздействий,включаявыдергивающие(ветровые,крановые ит.п.); Frf - расчетное значение силы, удерживающей сваю от выпучивания вследствиетрения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания, кН, принимаемоепоуказаниямЖ.4; ус-коэффициентусловийработы,принимаемыйравным 1,0; Уk-коэффициентнадежности,принимаемыйравным 1,1. ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 5
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой5 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Ж.З Расчетную удельную касательную силу морозного пучения хт, кПа, следует определять, как правило, опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается приниматьзначение%тпотаблицеЖ.1взависимостиотвидаихарактеристикгрунта. Ж.4 Расчетное значение силы Fф кН, удерживающей сваи от выпучивания, следует определять поформуле п = u ^ jfA (Ж.2) Ы где и - периметр сечения поверхности сдвига, м, принимаемый равнымпериметру сечениясваи; hi - толщина г-го слоя талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя промерзания- оттаивания,м; f - расчетное сопротивление г-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности сваи, кПа, принимаемоепотаблице7.3СП24.13330.2011. ТаблицаЖ.1 Значения х/й, кПа, при глубинесезонного Грунты ииххарактеристики промерзания -оттаивания dth,м До1,5 2,5 3,0 иболее Супеси, суглинкииглины припоказателе текучестиII> 0,5, 110 90 70 крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем,пески мелкие и пылеватые при показателе дисперсности D > 5 истепени влажности Sr >0,95 Супеси, суглинкииглиныпри0,25 1 и степени влажности 0,8 < Sr<0,95 Супеси, суглинкииглины приII< 0,25, крупнообломочные 70 55 40 грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватыепри D > 1 и степени влажности 0,6

• 
  Слайд 6
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой6 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения 2. Методика расчета ж.б. свай с оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения в соответствии с СП 25.13330.2012. Примечание: Пункты, ссылки на пункты и номера формул соответствуют пунктам и номерам формулСП25.13330.2012. 7.4.1 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействиесил морозногопучениягрунтовследуетпроизводитькакдляусловийэксплуатациисооружения,так и для условий периода строительства, если до передачи на фундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания (промерзания), принесливающейся мерзлоте - талого слоя со стороны многолетнемерзлых грунтов. При необходимости впроекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в периодстроительства. 7.4.2Устойчивостьфундаментовнадействиекасательныхсилморозногопучения грунтовнадлежитпроверятьпоусловию (7.29) где Тд,- расчетная удельная касательная сила пучения, кПа, принимаемая согласно указаниям7.4.3; Aj,,-площадьбоковойповерхностисмерзанияфундаментавпределахрасчетнойглубины сезонногопромерзания-оттаиваниягрунта,м2; F-расчетнаянагрузканафундамент,кН,принимаемаяскоэффициентом0,9понаиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановыеит.п.); Frf - расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, кН, принимаемоепоуказаниям7.4.4; У-коэффициентусловийработы,принимаемыйравным1,0; Уп- коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1, а дляфундаментовопормостов-1,3. 7.4.3 Расчетную удельную касательную силу морозного пучения хт, кПа, следует определять, как правило, опытным путем. Для сооружений II и III уровней ответственности значения хт допускается принимать по таблице 7.8 в зависимости от состава, влажности и глубинысезонногопромерзанияиоттаиваниягрунтовdth. ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 7
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой7 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Таблица7.8 Значения хfh, кПа, при глубине Грунты истепеньводонасыщения сезонного промерзания -оттаивания dth,м 1,0 2,0 3,0 Глинистые припоказателе текучести //_ > 0,5, пески130 110 90 мелкие и пылеватые при степени влажности S r >0,95 Глинистыепри0,25

• 
  Слайд 8
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой8 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения 3. Примерырасчета. 3.1 Пример расчета ж.б. сваи и ж.б. сваи с оболочкой противопучиннойОСПТ «Reline» на воздействие сил морозного пучения в соответствии с СП24.13330.2011 (ПриложениеЖ). Геологичоскииразрез 3 8 0 .0 0| 379.00 378.00 377.00 376.00 375.00 374-,00 373.00 372.00 371.00 370.00 369.00 368.00 3 6 7,00 366.00 365.00 36^,00 363.00 362.00 361.00 360.00 359.00 358.00 3 5 7 .0 0I Услобнае обозначения Грунт р а с т и т е л ь н о г о слоя Суглинокмягкопластичный,JL=0,6 140000$) Суглинокмягкопластичный,JL=0,t Границасезонногопромерзания бергштрихинапрабленывсторонумерзлота ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 9
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой9 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Свая ж.б. сечением 350x350мм длиной 12м в грунте, погружаемая забивным способом. Поверхность спланирована насыпью толщиной 1,0м. Насыпь подстилается растительным слоем. Принято, что насыпь отсыпается из песков мелких и пылеватых при степени влажности Sr>0,95илиизглинистыхгрунтовприпоказателетекучестиIL>0,5. Глубинасезонногопромерзаниягрунта =3,5м. Грунты сезонного промерзания-оттаиваниясильнопучинистые. Инженерно-геологические условия ниже сезонно-мерзлого слоя СМС характеризуются распространениемдоглубиныразведочнойскважины17,0мотприроднойповерхностирельефа суглинкоммягкопластичным.Грунтынаходятсявталомсостоянии. Устойчивость свайных фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтовнадлежитпроверятьпоусловию гдетт-расчетнаяудельнаякасательнаясилапучения,принимаемаяпотаблицеЖ.1: - для глинистых грунтов с IL>0,5 при глубине сезонного прмерзания-оттаивания 3,5м составляет70кПа; Ай - площадь боковой поверхности смерзания сваи в пределах расчетной глубины сезонного промерзания-оттаиваниягрунта, Ай=0,35м*4*(1,0м+0,2м+2,3м) =1,4м*3,5м=4,9м2; *A/h=70кПа*4,9м2=343,0кН F - расчетная нагрузка на сваю. Принимаем для строительного случая, когда на сваю не действуютнагрузки,F=ОкН; Frf-расчетноезначениесилы,удерживающейсваюотвыпучиваниявследствиетренияего боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания, принимаемоепоуказаниямЖ.4; ус-коэффициентусловийработы,принимаемыйравным1,0; у k-коэффициентнадежности,принимаемыйравным1,1. п /=1 где и - периметр сечения поверхности сдвига, принимаемый равным периметру сечения сваи:и=0,35м*4=1,4м; /г, - толщина г-ro слоя талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя промерзания- оттаивания; ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 10
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой10 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения f - расчетное сопротивление г-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности сваи, кПа, принимаемоепотаблице7.3СП24.13330.2011: -дляh,=2,0мнаглубине4,5м/=16,5кПа; -дляh2=2,0мнаглубине6,5мf=18,25кПа; -дляh3=2,0мнаглубине8,5мf=19,0кПа; -дляh4=2,0мнаглубине10,5мf4=19,1кПа; -дляhs=0,5мнаглубине11,75мfs=19,35кПа. Fj=l,4м*(2,0м*16,5кПа+2,0м*18,25кПа+2,0м*19,0кПа+2,0м*19,1кПа+0,5м*19,35кПа) = 1,4*155,375 =217,52кН 343,ОкН - ОкН < 217,52кН*1/1,1 343,ОкН ^ 197,74кН Условие невыполняется. Необходимоприменятьпротивопучинныемероприятияилиудлинятьсваю. При применении железобетонной сваи с оболочкой противопучинной ОСПТ «Reline» необходимоприменитьпонижающийкоэффициент0,42кзначениюхт. ВслучаепримененияжелезобетоннойсваисоболочкойпротивопучиннойОСПТ «Reline»,касательнаясиламорозногопучениягрунтовсоставит: 0,42*Хд,*^=0,42*70кПа*4,9м2=144,06кН 144,06-ОкН:£217,52кН*1/1,1 144,06кН £ 197,74кН Условиевыполняется. ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 11
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой11 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения 3.2 Пример расчета ж.б. сваи и ж.б. сваи с оболочкой противопучиннойОСПТ «Reline»навоздействиесилморозногопучениявсоответствиисСП25.13330.2012. Гзологическийразрез 364.0 363.0 362.0 361.0 360.0 359.0 358.0 357.0 356.0 355.0 354.0 353.0 352.0 351.0 350.0 349.0 348.0 347.0 346.0 Условныеобозначения Насыпнойгрунт Гоунт растительногослоя Суглинок легкий пылеватый, слабольдистый, и -0,1 Супесь песчанистая, слабольдистая, -0,08 Суглинок легкий пылеватый, слабольдистый, i i -0,1 Суглинок легкий слабольдистый, it -0,1 Граница сезонногопромерзания бергштрихи направлены в сторону мерзлоты ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 12
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой12 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения Сваяж.б.сечением350x350ммдлиной7мвгрунте,погружаемаябурозабивнымспособом придиаметрелидерныхскважинменее 0,8диаметрасвай.Поверхность спланировананасыпью толщиной0,5м.Насыпьподстилаетсяпочвенно-растительнымслоемтолщиной0,2м. Принято, что насыпь отсыпана песками мелкими и пылеватыми при степени влажности Sr>0,95илиизглинистыхгрунтовприпоказателетекучестиIL>0,5. Грунты сезонно-талого слоя (СТС) представлены суглинком легким пылеватым слабольдистым сильнопучинистым и насыпным грунтом. Глубина сезонного оттаивания СТС равна 3,0м. Инженерно-геологические условия ниже сезонно-талого слоя СТС характеризуются распространением до глубины 13,6м от природной поверхности рельефа без учета планировки суглинкомлегкимслабольдистым(вмерзломсостоянии).Ониподстилаются: -винтервалеглубинот13,6мдо15,0мсуглинкомлегкимпылеватымслабольдистым; - в интервале глубин от 15,0 м и до глубины разведочной скважины (17,0 м) супесью песчанистойслабольдистой. Средняя температура грунтов по глубине погружения сваи ниже сезонно-талого слоя СТСравнаминус0,3°С. ГрунтынаходятсявмерзломсостоянииииспользуютсяпопринципуIв соответствиисрекомендациямиСП25.13330.2012. Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов надлежитпроверятьпоусловию 1 f l AJ h - F ^ — Fr> У„ где - расчетная удельная касательная сила пучения, принимаемая по таблице7.8 СП25.13330.2012: -дляглинистыхгрунтовсIl>0,5идлясильнопучинистыхгрунтовприглубинесезонного прмерзания-оттаивания3,0м хтсоставляет90кПа; Ал - площадь боковой поверхности смерзания сваи в пределах глубины сезонного промерзания-оттаиваниягрунта: Аа =0,35м*4*(0,5м+0,2м+2,3м)=1,4м*3,0м=4,2м2; *^4/ь=90кПа*4,2м2=378,0кН F - расчетная нагрузка на фундамент. Принимаем для строительного случая, когда на сваюнедействуютнагрузки,F=ОкН; Fr- расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания,принимаемое поуказаниям7.4.4СП25.13330.2012; ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 13
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой13 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения ус-коэффициентусловийработы,принимаемыйравным1,0; уп-коэффициентнадежностипоназначениюсооружения,принимаемыйравным1,1. Расчетное значение силыFr , удерживающей фундаменты от выпучивания при использованиимноголетнемерзлыхгрунтовпопринципуI: и г=1 гдеи-периметрсеченияповерхностисдвига: и=0,35м*4=1,4м; Яф- расчетное сопротивление i-ro слоя многолетнемерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, принимаемое по таблицам приложения «В» СП25.13330.2012: для глинистыхгрунтовпритемпературеминус0,3°СRaf1=40кПа; hi - толщина i-ro слоя мерзлого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания: h1=4,0м; F=1,4м*40кПа*4,0м=224,ОкН 378,ОкН-ОкН <224,ОкН*1/1,1 378,ОкН^203,6кН Условие невыполняется. Необходимоприменятьпротивопучинныемероприятияилиудлинятьсваю. При применении железобетонной сваи с оболочкой противопучинной ОСПТ «Reline» необходимоприменитьпонижающийкоэффициент0,42кзначениюхй. ВслучаепримененияжелезобетоннойсваисоболочкойпротивопучиннойОСПТ «Reline»,касательнаясиламорозногопучениягрунтовсоставит: 0,42*Тд, *AJh= 0,42*90кПа*4,2м2=158,76кН 158,76 - ОкН<224,ОкН*1/1,1 158,76кН <203,6кН Условиевыполняется. ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1

• 
  Слайд 14
  

  Методикарасчетажелезобетонныхсвайс оболочкой14 противопучинной ОСПТ «Reline» по ТУ2247-007-75457705-2014 на воздействие сил морозногопучения 4.Библиография 1.СП24.13330.2011СВАЙНЫЕФУНДАМЕНТЫАктуализированнаяредакцияСНиП2.02.03-85, Москва2011. 2. 25.13330.2012 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХГРУНТАХ АктуализированнаяредакцияСНиП2.02.04-88,Москва2012. 3. Отчёт «Лабораторные определения сил смерзания грунтов и цементно-песчаных смесей с моделями фундаментов, покрытых сложно-модифицированным полимером «Reline» с целью сниженияпроявлениясилморозногопучениягрунтов»,выполненныйОАО «Фундаментпроект», Москва2011. 4. Отчет о результатах 12 испытаний свай «СМОТ», покрытых оболочками противопучинными ОСПТ «Reline» и стандартных металлических свай, выполненный ОАО «Фундаментпроект», Москва2014. 5. ТУ 2247-007-75457705-2014 Сваи железобетонные квадратного сплошного сечения с поперечным армированием ствола с использованием и без оболочки противопучинной серии ОСПТ«Reline»,ЗАОУЗПТ«Маяк». ОАО «Фундаментпроект» 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 1, стр.1