Расчет отказа свай excel

Комментарии

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные
участники
Авторизоваться

• Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
• Регистрация

• Узнайте сколько стоит уникальная работа конкретно по Вашей теме:
• Сколько стоит заказать работу?

• Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
• Регистрация

• Узнайте сколько стоит уникальная работа конкретно по Вашей теме:
• Сколько стоит заказать работу?

Расчет отказа сваи при забивке

Свайные основания все чаще находят применение в различных отраслях строительства. Практическая ценность и эффективность такого фундамента позволяет достигать отличных результатов в реализации проекта. При этом, прочность и качество основания напрямую зависят от правильного выполнения расчетов и всех этапов производства работ.

В свайном строительстве существует много определений и свойственных характеристик. Отказ сваи при забивке это важный момент, которые играет особую роль для возведения основания необходимой прочности.

Что называют отказом сваи

В общем виде, отказ сваи это вычисленная или, практическим путем, установленная отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта. Перед выполнением работ по возведению свайного поля нужно не только точно определить и вынести в натуру фактическое местоположение свай. Кроме этого, важно точно провести геологические изыскания на объекте и вычислить глубину отказа сваи – так удастся оптимально использовать возможности свайного основания и предотвратить его разрушение.

Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным. Отказ измеряется в миллиметрах.

В процессе забивания сваи молотом или вдавливания сваи специальной установкой может произойти два варианта развития событий: либо свая в какой-то момент упрется в прочный горизонт и перестанет уходить в грунт, либо она провалиться в землю полностью. Для строительства важен выход на заданную отметку, поэтому предварительное определение проектного отказа сваи крайне важно для эффективности всего строительства.

к оглавлению ↑

Истинный и ложный отказ сваи

Важным понятием в производстве забивных работ является залог сваи. Это величина, на которую опора готова погружаться. В процессе забивки можно проследить тенденцию, на которую свая уходит вглубь. Обычно для этого применяют отметку за 10 ударов молота: отмечается глубина, на которую опора уходит вглубь. Если погружение осуществляется вибрационным способом, то отсчет залога определяют по временному промежутку.

Важная особенность: работы по погружению сваи выполняются вплоть до момента, когда она прочно сядет в грунт и дальнейшее погружение окажется невозможным.

Ложный отказ сваи может произойти из-за медленного или слишком часто ритма забивания опоры. Также такую задержку могут вызвать особенности слоев грунта. В любом случае, если остановка погружения происходит до выхода на заданную расчетную глубину, или до отметки залога, то следует продолжать работы.

Истинный отказ сваи является конечной целью. Благодаря проектным работам и предпроектным изысканиям удается выявить эту отметку и необходимо на неё выходить. В таком случае основание получает достаточную прочность и надежность.

Отказ сваи, определение которого заключается в плановом погружении опоры на установленную глубину, крайне важно для успеха всего строительства. Рассчитанный отказ свай при забивке должен соответствовать практическому в пределах допустимого несоответствия.

Просто знать, что такое отказ сваи при забивке недостаточно для грамотного производства работ. Важно правильно выполнить проектные расчет, потому что это определяет последующий порядок работ.

к оглавлению ↑

Расчёты, проводимые для определения отказа сваи

Расчет отказа сваи определяет ту проектную отметку, при выходе на которую свая полностью обеспечивает необходимую несущую способность. Для максимально точного определения параметров отказа выполняется несколько важных испытаний:

1. статистические;
2. динамические;
3. испытания грунтов;
4. испытания зондов;
5. зондирование статистическое.

Расчетный отказ сваи выполняют профессиональные специалисты.

По результатам инженерно-геологических изысканий собирают необходимую для расчетов информацию. А непосредственно для определения отказа сваи используются следующие формулы:

где

А — площадь сечения сваи;

М — коэффициент, зависящий от вида грунта;

Ed  — расчетная энергия вибропогружателей или удара молота;

m1 —  масса молота или вибропогружателя;

m2 — масса сваи и наголовника;

m4 — масса ударной части молота;

Sa — остаточный отказ сваи

Sel — упругий отказ сваи.

На практике возможно три варианта развития событий при создании свайного поля:

1. Свая превысила проектную отметку отказа и углубилась дальше. В таком случае забивание продолжают до тех пор, пока опора не выйдет на уровень отказа. После этого определяют возможность применения данной сваи в дальнейшем строительстве и корректируют выполненные расчеты с учетом практически полученной глубины. Это работа архитектора.
2. Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
3. Свая не достигла расчетного отказа. Тогда рассчитывают полученную несущую способность и планируют дальнейшие действия.

В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик.

Отказ сваи определяется множество показателей. Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:

• Площадь сечения используемой сваи. Производство опор выполняется в различных габаритах и при разработке проекта необходимо подобрать оптимальный вариант. При увеличении сечения сваи в геометрической прогрессии увеличивается создаваемая плотность прилегающего грунта.
• Коэффициент сопротивления грунта. Этот параметр играет важную роль для качества и особенностей погружения.
• Энергия погружения.
• Масса применяемого молота.
• Масса самой сваи.
• Остаточный отказ стержня.

Процесс забивания сваи представляет собой довольно сложный комплекс действий, который должен обеспечить должное качество возводимого основания. Поэтому строители и проектировщики должны точно соблюдать многие правила.

  Расчет выполняется согласно СП25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Изменения 1,2,3».

  Расчет в данном калькуляторе возможен для зданий и сооружений, используемых по I принципу, с холодным проветриваемым подпольем, на не льдистых грунтах, с использованием свайных фундаментов, устанавливаемых буроопускным способом с заполнением пазух грунтовым или известково-песчаным раствором. Грунты могут быть заторфованные и (или) с континентальным типом засоленности.

Автор данного калькулятора не несет ответственности за его использование и полученные результаты. Каждый решает для себя — пользоваться им или нет. Не исключены ошибки в формулах и данных, перенесенных из СП. 

  Заполнение данных и расчеты выполняются во вкладках

Краткое описание вкладок

00. Исходные данные — вводятся исходные данные, выполняется расчет температурного коэффициента γt, расчет среднегодовой температуры воздуха в вентилируемом подполье, расчет T0 (по формуле Г.13 для каждого ИГЭ и осредненное по глубине скважины) и выводятся сводные результаты расчетов по несущей способности сваи;

01. Экспл (середина) — расчет на момент эксплуатации под серединой сооружения. Температура грунта Tz вычисляется по формуле 7.4 (прогнозная температура);

02. Экспл (край) — расчет на момент эксплуатации под краем сооружения. Температура грунта Tz вычисляется по формуле 7.5 (прогнозная температура);

Условие:
Рассчитать
марку молота для забивки железобетонных
свай в суглинок средней плотности. Длина
свай 6 м, масса с наголовником 1500 кг.
Расчетная нагрузка на сваю N
= 400 кН.

Решение: 3.2.1
Минимально-необходимая энергия удара

Е_h
= 0,045 * 400 = 18 кДж

Из справочников
по свайным работам /например, Свайные
работы /М.И. Стородинов., А.И. Егоров.,
Е.М. Губанов и др./

Под ред. М.И.
Стородинова – 2-е изд. – М.: Стройиздат,
1988-223с подбираем варианты молотов:
СССМ-570 с энергией Е одного удара согласно
технической характеристике 27 кДж
/паровоздушный одиночного действия/,
С-232 с энергией Е удара 18 кДж /паровоздушный
молот двойного действия/, С-995А с наибольшей
энергией Е удара 22 кДж /трубчатый
дизель-молот/.

3.2.2 Расчетная
энергия удара выбранных молотов:

Молот СССМ-570 Е_d
= С_т*
Н = 18 * 1,5 = 28 кДж ≥ Е_h
= 18 кДж

Молот С-232 Е_d
= Е = 18 кДж = Е_h
= 18 кДж

Молот С-995А Е_d
= 0,9 С_т
Н = 0,9* 12,5* 2,8 = 31,5 кДж > E_h
= 18 кДж

Таким образом, все
молоты удовлетворяют условию / 5 /.

3.2.3 Проверка по
условию / 6 /:

Молот СССМ-570 К =
(2,7 + 1,5)/ 27 = 0,16 К_т
= 0,5

Молот С-232 К =
(4,65 + 1,5)/ 18 = 0,34 К_т
= 0,6

Молот С-995А К = (2,9
+ 1,5)/ 31,5 = 0,14 К_т
= 0,6

Все молоты также
удовлетворяют условию / 6 /, однако у
молота С-232 значение /К/ наиболее близко
к табличному /К_т/.

Обобщенная
экспертная оценка результатов расчета
позволяет в качестве наиболее рационального
принять молот С-232.

4 Расчет контрольного “отказа” при забивки сваи

4.1 Теоретическая часть

Основным требованием
к качеству погружения сваи является
достижение ею проектной несущей
способности. Для установления несущей
способности сваи в процессе производства
работ применяют динамический метод
испытания, основанный на корреляционной
зависимости сопротивления сваи и отказа.
Отказ
– величина погружения сваи от одного
удара, или среднее арифметическое от
серии ударов – залога,
например, 10 ударов – для подвесных
молотов и молотов одиночного действия
/для молотов двойного действия и
вибропогружателей принимают число
ударов или работу оборудования в течении
2 мин./. Фактический отказ, зафиксированный
в процессе контролируемого погружения
сваи /испытания/, сравнивается с расчетным
/проектным/. Отказ замеряется в конце
погружения сваи с точностью до 1 мм не
менее чем от трех последовательных
залогов.

В зависимости от
требований проекта при длине сваи до
25 м /СНиП 3.02.01.-87/ динамическим испытаниям
в процессе работ подвергаются 5-20 свай
в характерных точках свайного поля. До
начала погружения сваи размечают для
контроля глубины погружения, начиная
от нижнего конца. Первые риски наносят
через 1 м, потом через 0,5 м, в верхней
части – через 0,1 м. Против рисок записывают
длину сваи от нижнего конца.

В процессе погружения
сваи в грунт растет ее несущая способность
и величина погружения сваи с каждым
ударом установившейся мощности
уменьшается.

Забивку заканчивают
после достижения среднего отказа от
трех последовательных залогов, не
превышающего расчетного. В процессе
динамических испытаний свай ведутся
журналы, в которых отражаются все
параметры контролируемой забивки свай,
в т. ч. глубина и длительность /чистая/
погружения свай, число ударов молота.

Свая, не давшая
расчетного /проектного/ отказа,
подвергается контрольной добивке после
“отдыха” и засасывания ее в грунт в
течение 6 суток – для глинистых и
разнородных грунтов, 10 суток – для
водонасыщенных мелких и пылеватых
грунтов. Сваи давшие “ложный” отказ,
не допогруженные на 10-15 % длины, подвергают
обследованию с целью устранения причин,
затрудняющих забивку. В случае, если
отказ при контрольной добивке превысит
расчетный, проектная организация должна
провести уточнение проектного решения
свайного фундамента и провести статические
испытания свай /ГОСТ 5686-78/.

В качестве
контролируемого параметра вместо
проектного значения отказа может быть
принята проектная отметка /глубина/
погружения сваи /устанавливается
проектом – для слабых грунтов с несущей
способностью сваи не более 200 кН/.

Контрольный
расчетный отказ S_a
определяют по формуле:

η
A E_d
m₁
+ E²
(m₂
+ m₃)

S_a
= ——————— * ————————— = (м) /
7 /

F_d
(F_d
+ η
A)
m₁
+ m₂
+ m₃

где η
– коэффициент, в зависимости от материала
свай /табл. 2

СНиП 3.02.01-87/, кН/м²,
1500 – для железобетонных свай с

наголовником, 1000
– для деревянных свай без подобабка,
800

– для свай деревянных
с подобабком;

F_d
– несущая способность сваи по проекту,
кН;

A
– площадь, ограниченная наружным
контуром поперечного

сечения сваи, м²;

E²
– коэффициент восстановления удара
/для молотов

ударного действия
и свай железобетонных и деревянных,
свай-

оболочек/, равен
0,2.

Несущая способность
сваи F_л
может быть определена через расчетную
нагрузку N,
передаваемую на сваю:

F_d
= _k
N
, кН

где _k
– коэффициент надежности /1,4 СНиП
2.02.03-85, п.3.9/.

Отказ, определенный
по формуле /7/ должен превышать 0,002

м, если это условие
не выполняется, то делается

дополнительный
уточненный расчет отказа по СНиП
3.02.01-

87 /приложение 4/ и
анализируются дополнительные

мероприятия по
применению подмыва, лидерных скважин
и

др. /п.11.2 СНиП
3.02.01-87/.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #