Масивні фундаменти
- фундаменти масивних споруд із масивною підземною частиною (фундаменти гребель, мостових опор, доменних печей, димових труб, під машинне обладнання з динамічними навантаженнями). Вони створюють велику інерцію, перешкоджають коливанням, зменшують амплітуду, швидкість, прискорення коливань тощо.
За способом улаштування фундаментів у котловані розрізняють:
Тип та глибина закладання фундаменту залежать від інженерно-геологічних умов майданчика будівництва.
Схематично всі ґрунти умовно поділяють на слабкі та надійні (хороші).
До добрих відносяться грунти з порівняно високими значеннями φ, cі Е, при яких підошва фундаментів споруди, що розглядається, не вимагає великих виносів за габарити несучої конструкції, а опади фундаментів свідомо менше граничних.
Схеми розподілу ґрунтів
Розрізняють три схеми розподілу ґрунтів.
1 – надійний ґрунт
2 – слабкий ґрунт
I- з поверхнею на велику глибину залягають надійні ґрунти. Може бути кілька шарів, будівельні якості яких не нижче за якість верхнього шару товщі.
Рішення: приймаємо мінімально допустиму глибину закладення підошви фундаменту. Іноді можна прийняти за шар, що несе (де знаходиться підошва фундаменту дрібного закладення) більш щільний грунт, що залягає на деякій глибині (якщо це економічніше).
1 – надійний ґрунт середньої якості
2 – більш щільний ґрунт
II- з поверхні на деяку глибину залягає один або кілька пластів слабких ґрунтів, нижче яких розташовується товща надійних ґрунтів.
а) Прорізування слабких ґрунтів та передача навантаження на шари надійних ґрунтів;
б) якщо якість надійного ґрунту висока, споруду можна оперти стовпи;
г) палі різної довжини в залежності відякості надійних ґрунтів – легкі споруди можна зводити на палях, що передають навантаження на слабкі ґрунти;
д) слабкі ґрунти можуть бути ущільнені, замінені чи закріплені.
III - на деякій глибині шаруватої товщі залягає один або кілька пластів слабких ґрунтів.
Рішення: прийнятні рішення схеми 2, але доводиться прорізати і верхній шар надійного ґрунту. Верхній шар можна використовувати як розподільну подушку (1) або закріпити тільки шар слабкого ґрунту (2).
1 – «надійний» ґрунт
2 – слабкий ґрунт
3 – зона закріплення
4 – епюра напруг
Палеві фундаменти. Галузь застосування. Класифікація паль.
У тих випадках, коли у верхній частині основи знаходяться слабкі ґрунти, виникає необхідність передачі тиску від споруди на більш щільні (надійні) ґрунти, що залягають на деякій глибині. У таких випадках влаштовують фундаменти пальові.
Свая– довгий стрижень, який забитий або занурений у ґрунт будь-яким іншим способом.
Лекція 8 – 17.05.12
Для того, щоб усі палі працювали одночасно їх об'єднують залізничною плитою або балкою, яка називається ростверком, який забезпечує розподіл навантаження на палі та приблизно рівномірність осаду або при несиметричному завантаженні – осадку з креном.
Розрізняють три типи пальових ростверків:
Конструкції паль з низьким ростверком складається з спільно працюючих ростверків, паль і ґрунту в міжпальному просторі. У цих конструкціях палі повністю занурені в ґрунт і працюють переважно на стиск. Палі з високим ростверком є своєрідними інженерними спорудами (мости та їх опори, причали, пірси тощо), у яких палі можутьпрацювати на вигин та позацентрове стиск та розтягнення. Ці конструкції розраховуються як плоскі або просторові рами, у яких ростверк приймають за жорсткий або гнучкий ригель, а паля, заглиблена частина яких є фундаментом, вертикальні або похилі гнучкі стійки.
Закладення паль у ростверк (монолітне та жорстке закладення)
3 – піщана підготовка
4 – випуск арматури зі палі
5 – арматурна сітка
- Дерев'яні, рідше металеві
За способом пристрою
- занурювані в ґрунт (забивні)
- виконувані безпосередньо в ґрунті (набивні)
За способом занурення
- забивні з підмивом
Ті палі, які виконуються в ґрунті: за способом влаштування свердловин і за способом ущільнення бетону в свердловині.
Свердловини влаштовуються бурінням або виштампуванням за допомогою металевого сердечника або ударно-канатним бурінням.
За способом ущільнення бетону
- ущільнені звичайним трамбуванням
За формою поперечного перерізу
- квадратні з отвором (ж/б)
- Трубчастої форми (ж/б)
- круглого суцільного перерізу (дерев'яні та набивні бетонні)
Металеві найчастіше трубчастого перерізу, рідше двотаврового (2 швелери + лист).
За формою поздовжнього перерізу
Пучення – можливість збільшення обсягу ґрунту при промерзанні.
За характером роботи
- висячі палі (палі тертя) – палі, які оточені з усіх боків (у тому числі і з боку нижнього кінця), стиснутими ґрунтами.
А – площа спирання на ґрунт палі
А1 - площа бічної поверхні палі
- палі-стійки – палі, які занурюють всю товщу стисливих ґрунтів і спираються наміцний, практично стисливий шар ґрунту (скеля, щільний або крупно-уламковий ґрунт або глинистий ґрунт твердої консистенції).
Kd - несуча здатність палі
Несуча здатність палі-стійки вища. Несуча здатність одиночної палі набагато менше навантаження, тому (у більшості випадків), що передається надземної конструкції, тому пальові фундаменти доводиться робити з декількох паль.
Залежно від розміщення паль у плані:
- стрічкові пальові фундаменти з розміщенням паль рядами
- суцільне пальове поле
Одиночні палі- приймають, коли навантаження від колон будівлі або стику панелей сприймає одна паля. Іноді палі є одночасно колонами будівлі (такі називаються палями-колоннами).
Лекція 9 – 24.05.12
Стрічкові пальові фундаменти– влаштовують під стінами будівель та іншими протяжними конструкціями.
Розрізняють однорядне і багаторядне (2..3 і більше ряду) розміщення паль.
При багаторядному розміщенні паль пальовий фундамент сприймає не тільки вертикальне навантаження, а й момент; при однорядному розміщенні паль позацентрово прикладене навантаження викликає вигин паль.
У разі однорядного розміщення паль під внутрішніми та зовнішніми стінами будівлі, що володіє просторовою жорсткістю, верхні частини паль не можуть відчувати вигину, оскільки надпідвальні перекриття та перетину стін перешкоджають розвитку деформацій вигину у палях.
Палеві кущі- це групи паль, зазвичай розташовані під окремими конструкціями (наприклад, під колонами). Мінімальна кількість паль в одному кущі – три. Іноді допускається робити пальові кущі з двох паль, якщо винятково розвиток паль у перпендикулярному напрямі по відношенню до осі, що проходитьчерез обидві палі.
(для одноповерхової промислової будівлі мінімальна кількість паль у кущі чотири – за довідником проектувальника)
Суцільне пальове поле- влаштовують під важкими спорудами, коли палі розташовуються по деякій сітці під всі спорудою або його частиною. На суцільне пальове поле спираються всі конструкції цієї частини споруди (колони, стіни, обладнання).
Пальовим полем будівельники також називають систему паль, розташованих під спорудою, що складається з одиночних паль, стрічок і кущів.