Ленточный фундамент на сваях, устройство фундамента, заливаем фундамент своими руками. Как сделать свайно-ленточный фундамент. Ленточный фундамент на сваях: материалы, устройство, полезные советы
Фундамент ленточный на буронабивных сваях очень популярен среди частных застройщиков. Широкое распространение он получил, в первую очередь, из-за своей небольшой стоимости по сравнению с обычным ленточным фундаментом. Согласно СНИп, ленточный фундамент должен быть заглублен ниже точки промерзания, чтобы избежать деформации основания, если дом строится на пучинистом грунте. Глубина промерзания в средней полосе нашей страны составляет в среднем 1.5 метра. Следовательно, основание ленточного фундамента должно быть заглублено на 1.7 – 1.8 метра. И хоть такой фундамент очень надежный, не каждый застройщик сможет позволить себе такие расходы. Использование свай позволяет существенно сэкономить на материалах без потери прочности основания.
Ниже мы расскажем о том, что представляет из себя эта конструкция, рассмотрим ее плюсы и минусы, а также технологию изготовления.
Свайно-ленточный фундамент: за и против
Перед тем, как рассматривать все преимущества и недостатки свайно-ленточного фундамента, необходимо отметить, что его нельзя рассматривать как универсальный вариант – однозначный ответ для каждого конкретного случая могут дать только специалисты.
Среди достоинств данной конструкции можно выделить:
• Возможность использования на слабо- и среднепучинистых грунтах (глина, суглинки, супеси, песок пылевой).
• Сравнительно небольшой расход материала по сравнению с прочими типами фундаментов для пучинистых грунтов.
• Относительная простота монтажа, возможность сделать фундамент своими руками, не привлекая тяжелую строительную технику.
Недостатки:
• Необходимость проведения сложных расчетов на совместную работу свай и ленты, диаметра свай, габаритов ленты-ростверка для каждого конкретного случая. Расчеты должен проводить только специалист.
• Свайно-ленточный фундамент не рекомендуется использовать для зданий из тяжелых материалов.
• Невозможность устройства полуподвального или подвального помещения.
Как выглядит устройство ленточного фундамента на сваях
Если говорить просто, то мелкозаглубленная или незаглубленная лента-ростверк стоит на сваях, основание которых расположено ниже точки промерзания и упирается в твердые слои грунта. Благодаря сваям, можно значительно укрепить всю конструкцию, и сделать ее максимально прочной при небольшом расходе материала, что особенно актуально во время сезонного пучения грунтов. И сами сваи (буронабивные) и лента фундамента в обязательном порядке усиливаются арматурой. В последнее время чаще используют винтовые сваи, которые представляют собой что-то наподобие гигантского самореза, вкручиваемого в грунт с помощью специальной техники.
Ленточный фундамент на винтовых сваях возводится намного быстрее, так как винтовые сваи не требуют армирования, монтируются в короткое время, но и стоят на несколько порядков дороже.
Где целесообразно использование свайно-ленточного фундамента
Данная конструкция чаще всего используется в малоэтажном строительстве при возведении жилых домов, коттеджей и зданий прочих типов, в которых не предусмотрено подвальное помещение. Теоретически, такой фундамент можно использовать на всех типах грунтов, кроме скалистого, но чаще всего ленточно-свайный фундамент строят на среднепучинистых грунтах и в местностях со сложным рельефом.
Материалы для строительства свайно-ленточного фундамента
• Песок или гранитный отсев.
• Гравий или некрупный щебень.
• Раствор бетона.
• Арматура сечением 10-12 мм.
• Гидроизоляционный и теплоизоляционный материал.
• Раствор грунтовки и антисептик.
• Труба асбестоцементная или металлическая.
• Материалы для изготовления опалубки.
Инструменты:
• Лопата штыковая и совковая.
• Ручной бур для грунта.
• Бетономешалка.
• Вязальная проволока и крючок для вязки арматуры.
После того как все необходимые материалы и инструменты были подготовлены, можно приступать непосредственно к строительству фундамента.
Буронабивной ленточный фундамент, строительство своими руками
Строительство на сваях ленточного (ростверкового) фундамента производится в такой последовательности:
• Подготовка и разметка участка под фундамент.
• Проведение земляных работ.
• Установка или заливка свай, в зависимости от их типа.
• Армирование ростверка.
• Монтаж опалубки.
• Заливка бетоном свай и ленты.
• Завершающие работы, демонтаж опалубки.
подготовка и разметка участка
строительную площадку под фундамент полностью очищают от мусора и снимают верхний слой грунта. Разметка выполняется стандартно, так же, как и под обычный ленточный фундамент – с помощью колышков и шнура. Различие состоит только в том, что нужно сделать отметки в местах, где будут монтироваться сваи.
По углам будущей ленты вбивают колышки или куски арматуры.
Далее на поверхности грунта отмечают внутреннюю и наружную границу фундамента, натягивают шнур.
После того как контур фундамента готов, отмечаются места установки свай.
земляные работы
Все земляные работы заключаются в рытье траншеи под ростверк и бурения небольших скважин для свай. Траншею под ленту, как правило, роют неглубокую, однако на сильно пучинистых грунтах рекомендуется копать траншею для ленты глубиной около 80-ти см. На дно готовой траншеи насыпают песок слоем около полуметра. Бетонная лента ложится на песчаную подушку, которая в какой-то мере компенсирует пучение грунта.
Перед засыпкой траншеи бурят скважины под сваи.
При этом обычно используется ручной бур. Глубина скважин должна превышать глубину промерзания грунта, которая в среднем составляет 1.5 м. При бурении скважин необходимо учитывать, что на дно нужно насыпать песок. Толщина слоя должна составлять не менее 30 см. Таким образом, глубина скважины должна быть не менее 1.
монтаж свай
Если будут использоваться винтовые сваи, скважины для них не нужны – они просто вкручиваются в грунт. При обустройстве буронабивных свай необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию бетона. Для этого могут использоваться асбестоцементные или металлические трубы.
Иногда в качестве гидроизолятора применяют скрученный в трубку в несколько слоев рубероид. Далее в скважину опускают один или несколько прутов арматуры (в зависимости от диаметра скважины) сечением 10-12 мм. Концы арматуры должны выступать над скважиной на 20-30 см для последующей связки с ростверком.
подготовка ростверка
Для армирования ленты фундамента подойдет арматура сечением 10-12. Прутья арматуры связывают в каркас с помощью специальной вязальной проволоки и крючка. Для связки также можно использовать обычные клещи, так как крючок для вязания арматуры – инструмент довольно специфический, и в продаже найти его трудно.
Арматурный каркас вяжется с шагом 200 мм.
Готовый каркас укладывают в траншею на песчаную подушку, предварительно подложив под него деревянные бруски, чтобы бетон скрыл нижние прутья. Далее связывают между собой каркас и арматуру из скважин для свай.
опалубка
Опалубку можно сделать из досок, сбив их в щиты, или из листов плотной фанеры. При сборке щитов головки саморезов или гвоздей должны быть внутри, а бруски, которыми скрепляются щиты – снаружи, чтобы не возникло проблем с демонтажом. Когда опалубка готова, ее устанавливают по краям траншеи по всему периметру. С внешней стороны опалубку надежно раскрепляют подкосами, с внутренней стороны устанавливают распорки, чтобы в процессе заливки щиты не складывались. Если фундамент высокий, то сверху щиты опалубки скрепляются между собой скобами, а с внешней стороны вбивают в грунт деревянные колья.
заливка бетона
Лучше всего, если есть такая возможность, заказать нужное количество бетона на заводе, так как заливку нужно делать за один раз. Однако на практике часто заливают бетон в несколько слоев, бетон делается на месте с помощью бетономешалки.
Для приготовления бетонной смеси используется цемент, гравий и песок (гранитный отсев). Пропорции составляют 3/1/5 соответственно. Раствор разбавляют водой до средней консистенции – он не должен быть слишком густым, чтобы свободно заполнить все щели и пустоты, и слишком жидким, чтобы цементное «молочко» не вытекало из щелей опалубки.
Когда бетон заливают зимой, в смесь обязательно добавляют специальные растворы, предохраняющие бетон от замерзания. При температуре ниже -20 градусов используют трансформаторы прогрева, внутрь арматурной сетки помещается специальная проволока, которая, нагреваясь, не дает бетону замерзнуть. В теплое время года, после окончания заливки, поверхность накрывают пленкой, и в течение месяца поливают водой, чтобы бетон не растрескался.
После заливки, примерно через неделю фундамент набирает половину прочности. Полная прочность достигается по истечению 20-30 дней с момента заливки. После этого можно приступать к строительству стен здания. Для гидроизоляции готового фундамента применяют рубероид и различные битумные или полимерные мастики. Чтобы уменьшить потери тепла и частично компенсировать пучение грунта, фундамент утепляют плитами полистирола, который очень хорошо держит тепло и обладает достаточно эластичностью.
Плиты крепят к внешней стороне фундамента, при этом используются специальные клеящие составы. После высыхания клея, полистирол дополнительно закрепляют пластмассовыми дюбелями.
В заключение отметим, что ленточный фундамент на сваях своими руками можно сделать и без привлечения тяжелой строительной техники, главное – доверить все расчеты профессионалам и четко соблюдать все их рекомендации.
Свайно-ленточный фундамент своими руками
Особой разновидностью фундамента является свайно-ленточное основание.
Ленточный фундамент на сваях – преимущества и недостатки
Данный вид основания практически незаменим для возведения строений на территориях, имеющих сложный рельеф, уклоны, а также неустойчивые, слабые грунты, насыщенные влагой. Например, на торфяных почвах либо на болотистой местности.
К содержанию ↑Преимущества
Плюсы этого основания:
- Возможность его обустройства на участках со слабым, нестойким грунтом, сложным ландшафтом и значительным уклоном.
- Этот тип фундамента требует относительно небольшого количества необходимых стройматериалов.
- Материалы, необходимые для его возведения, имеют, как правило, невысокую стоимость.
- При обустройстве этого фундамента возможно использование бетонной смеси, приготовленной самостоятельно прямо на площадке строительства.
Недостатки
Имеет такая лента на сваях и недостатки:
- Обязателен предварительный сложнейший расчет фундамента, который необходимо доверять только высококлассному профессионалу. Ведь ошибка в расчете обойдется довольно дорого: строение может запросто треснуть. Поэтому необходимой составляющей успеха будет проведение скрупулезных разведывательно-изыскательских работ опытными специалистами.
- Это основание нельзя использовать для строений, имеющих большой суммарный вес и тяжелые стены.
- Технология его обустройства не позволяет сделать ни подвал, ни цокольный этаж.
Разновидности конструкций свайно-ленточного фундамента
Такая подошва может выполняться в двух вариантах: лента на буронабивных и на винтовых сваях. Винтовая свая – это, по сути, гигантский шуруп, ввинчивающийся в грунт, выполненный в виде металлической трубы, имеющей лопасти винтовой резьбы. За счет этой резьбы происходит увеличение опорной площади и жесткости крепления в грунте.
Вкручивается в землю такая свая вручную или при помощи специальной техники. Перед монтажом сваи нужно тщательно прокрасить для продления срока их службы.
Обустройство ленточной подошвы с буронабивными сваями требует наличия пробуренных скважин. При твердом, не осыпающемся грунте, бетонный раствор заливают прямо в скважину. А при пробуренной скважине в сыпучей почве или в грунте с повышенной влажностью, требуется произвести ее обсадку. Для этого берется труба (картонная, стальная или асбестоцементная), которая, также, сыграет роль гидроизоляции. Эту трубу вставляют в скважину и заливают бетоном. Данный вид основания более всего приемлем для самостоятельного строительства (см. Буронабивные сваи своими руками).
Свайно-ленточное основание может быть как мелкозаглубленным, так и вовсе незаглубленным. Первый вариант применяется для строений из древесины, имеющих 2 и более этажей в случае непучинистого грунта на участке. А второй – подходит для строительства бани либо ограждения участка.
При пучинистых грунтах ленточный фундамент выполняется над грунтом, выше нулевой отметки, в виде свайного основания с монолитным ростверком, который, объединяя сваи, равномерно распределяет общую нагрузку на них и на грунт.
Технология обустройства своими руками
Закладывая свайно-ленточный фундамент своими руками, проще всего будет применять круглые сваи, так как строительный бур может выполнять только круглые скважины.
Для выполнения скважин под опоры с прямоугольным сечением необходимо будет привлечение спецтехники, а это означает повышение цены строительства.
- Вначале производится разметка основания, соответствующая предварительно выполненному расчету фундамента.
- Затем роются траншеи глубиной 40 см. Ширину траншеи определяют, исходя из расчетных значений площади подошвы ленты.
- Следующим этапом бурят скважины по углам и по периметру ленты. Расстояние между сваями делают с шагом 2 метра. Глубина скважин должна превышать расчетную глубину промерзания грунта, зафиксированную в данной местности, на 50-60 см. Этого должно хватить для обустройства на дне скважины песчаной подушки, толщиной 30 см, с заполнением оставшегося места железобетоном. Диаметром скважин будет одна треть ширины ленточного основания.
- После подготовки отверстий для свай приступают к выполнению гидроизоляции, для чего лист рубероида скручивается в трубку и заталкивается в каждую скважину.
- Затем дно ленточного основания засыпают песком, толщина слоя которого – 30 см, и возводят опалубку. Ее следует хорошенько закрепить, чтобы заливаемая впоследствии бетонная смесь ее не выдавила.
- Армирование фундамента является важным этапом технологии его обустройства. Причем требуется армировать не только ленту основания, но и выполнить армирующий пояс для каждой сваи. Для этого используют стальные прутья диаметра 12 мм. Чтобы создать единую конструкцию армированных свай и ленты, их перевязывают особой проволокой, предназначенной для связки арматуры или же – сваривают.
- Тщательно выполнив все предыдущие этапы, приступают к заключительным работам по заливке фундамента. Вначале заливаются все скважины под сваи. Каждые 20 см слой бетонного раствора трамбуется, а также тщательно уплотняется для того, чтобы снизить риск возникновения пустот в бетонном массиве. Таким образом, бетонным раствором заполняется опалубка на всю свою высоту. Заливка свай и заливка самой ленты должны выполняться так, чтобы между этими двумя процедурами был минимальный временной интервал.
- Спустя три дня, опалубка аккуратно снимается, а фундамент гидроизолируется листами рубероида. После этого остается лишь подождать, когда бетон окончательно застынет.
Этого должно хватить для обустройства на дне скважины песчаной подушки, толщиной 30 см, с заполнением оставшегося места железобетоном. Диаметром скважин будет одна треть ширины ленточного основания.
Вначале заливаются все скважины под сваи. Каждые 20 см слой бетонного раствора трамбуется, а также тщательно уплотняется для того, чтобы снизить риск возникновения пустот в бетонном массиве. Таким образом, бетонным раствором заполняется опалубка на всю свою высоту. Заливка свай и заливка самой ленты должны выполняться так, чтобы между этими двумя процедурами был минимальный временной интервал.Видео обзор
Смотрите профессиональный обзор технологии строительных работ на видео:
Свайно-ленточный фундамент своими руками, как видим, выполнить не так уж и трудно, но все работы необходимо производить тщательно, не делая ошибок, которые впоследствии могут привести к значительным убыткам.
Основание дома – дело серьезное, а значит и подхода требует серьезного и профессионального.
Читайте также:
Свайно-ленточный фундамент (на сваях), цена (стоимость) устройства и строительства
В современном мире, все больше набирает обороты строительство самых разнообразных объектов. Рынок полон новейшими материалами, которые отличаются своей легкостью, а также еще большей полезностью, чем их предшественники. Точно такая же ситуация и с фундаментами для будущих домов.
Например, сегодня очень распространен свайно-ленточный фундамент для дома. Такой тип используется в ситуациях, когда грунт на месте строительства будущего сооружения чрезмерно пропитан водой. Это происходит по многим причина. Можно отметить, что имеются такие места, где вода после осадков еще несколько дней остается на поверхности и не впитывается в слой почвы. Качественно построенный ленточный фундамент на сваях, способен сочетать в себе большое количество преимуществ, которые в обязательном порядке понадобятся при возведении объекта.
Отметим, что в данной конструкции, свайно-ленточный фундамент будет играть особую распределительную роль. Ведь, именно благодаря ему, основная нагрузка будет равномерно распределяется по всему основанию. Тут сваи будут играть роль некоторых якорей, которые будут обеспечивать постоянную стабилизацию время от времени плавающего основания объекта.
Свайно-ленточный фундамент, его устройство и строительство
Такой тип основания довольно несложно сделать своими руками, и не рассчитывать на помощь наемных рабочих и техники, но лучше не рисковать. Заметим, что многие отдают предпочтение ему при строительстве объекта на наклонной плоскости, а также на участках со сложным и не ровным ландшафтом. Причем, данный выбор должен быть, только в пользу относительно легких построек. Это могут быть дома из бруса, а также некоторые легкие каркасные сооружения. В случае строительства более серьезных, а также массивных объектов, где будет использоваться кирпич и бетон, стоит использовать заглубленный ленточный фундамент на сваях, стоимость которого будет сравнительно выше.
Устройство свайно-ленточных фундаментов следующее. Такой тип основания необходимо проложить сплошной линией, которая проходит под всеми наружными, а также внутренними стенами. По сути, конструкция ленточного фундамента и есть некоторая стенка, которая отличается своей высотой. Перед устройством следует вырыть подходящий котлован. Затем, внутри котлована следует разметить саму линию будущего сооружения. Затем по указанной линии требуется обустроить качественную опалубку, то есть пустотелые временные ограничения, в которые в дальнейшем и будет заливаться бетон.
Как только опалубка смонтирована, ее заполняют укрепляющей арматурой и сваривают сваркой. Когда армированная конструкция будет полностью смонтирована, время заливать бетон. Помните, что не стоит экономить на марке бетона, стоимость которого не на много меньше действительно качественной смеси. В итоге, цена свайно-ленточного фундамента, при использовании более дешевых материалов будет намного больше, ведь доработка строения потребует баснословно больших денег.
Также скажем, что заниматься возведением такого рода конструкции должны только настоящие профессионалы. При необходимости, можно обратиться в компанию «Проект», которая уже много лет находится на рынке предоставления такого рода услуг.
Ленточный фундамент на буронабивных сваях
Сразу скажем, что буронабивной фундамент – это сооружение, в конструкции которого для передачи нагрузки от будущего строения на грунт, применяются буронабивные сваи. Такого рода основание, лучше всего возводить только в тех случаях, когда рыхлый слой грунта находится не очень глубоко. В таких случаях иные виды фундаментов строить просто не целесообразно и главное опасно. Особо стоит рекомендовать его при возведении сравнительно легких конструкций, которые будут в основном состоять из деревянных материалов. Отметим, что при строительстве здания на любом склоне, именно строение буронабивных свай, является более всего оправданным. Цена ленточного фундамента на буронабивных сваях, сравнительно, небольшая.
Главные расходы – это стоимость качественного раствора, а также прочной арматуры среднего диаметра.
Если рассматривать саму технологию устройства свайно-ленточного фундамента, можно отметить то, что она заключается в бурении определенной глубины скважины, которая впоследствии будет залита бетоном. Для бурения чаще всего применяются мотобуры, можно использовать и ручной бур, который имеет подходящий диаметра. Как только скважина готова, устанавливается опалубка. В нее монтируется арматурный каркас, который и заливается бетонной массой.
Ленточный или свайно-винтовой фундамент, какой выбрать?
На выбор сегодня можно выбрать фундаменты самых различных видов. Однако, в большинстве случаев, для частного строительства предпочтителен именно ленточный фундамент, так как данная конструкция не требует каких либо серьезных затрат. Также возведение намного проще по сравнению со свайно-винтовым фундаментом. Специалисты говорят, что ленточная основа, которая совмещается со свайной, прекрасно зарекомендовала себя на практике.
При строительстве свайно-ленточных фундаментов необходимо качественное скрепление основания, которое производится при помощи арматуры каркаса. Бетон заливается по разработанной технологии, которую нельзя нарушать. Именно по этим причинам, следует обратиться в специализированную компанию, которая обладает всеми строительными материалами и квалифицированными работниками. Компания «Проект» готова оказать данные услуги, цена на которые действительно самая демократичная во всей Москве и Подмосковье. Все проводимые нами работы будут выполнены только на профессиональном уровне в самые кратчайшие сроки. Отметим, что общая стоимость выполненных работ, в итоге будет меньше, чем стоимость фундамента без привлечения нашей компании. Ведь все материалы мы закупаем по самым низким ценам от самих производителей.
Свайно ленточный фундамент особенности и технология его возведения
Свайно-ленточный фундамент – достаточно популярный вариант фундамента, представляющий собой комбинацию двух других конструкций – ленточного и свайного.
Он используется в тех случаях, когда масса постройки относительно невысокая, поэтому нет необходимости строить глубокий ленточный фундамент, но при этом тип грунта не позволяет обойтись лентой малой глубины лентой из-за сыпучести или высокого показателя пучинистости. В этом случае на помзь и приходит эффективная комбинация свай и бетонной ленты.
Технические особенности комбинированного фундамента
Лента в таком фундаменте выполняет функцию равномерного распределения нагрузки, создаваемой постройкой, и не допускает перекосов всего фундамента и здания.
Сваи играют роль стабилизатора, как бы «цепляясь» на глубине за более плотные и стабильные слои грунта, не давая постройке просесть, перекоситься, или сдвинуться вместе с сезонными изменениями грунта.
Благодаря такой комбинации даже на подвижном и не стабильном грунте можно простроить устойчивое здание, которому будут не страшны никакие геологические процессы.
Чаще всего прибегать к такому типу фундамента приходится в регионах с болотистой местностью, влажным климатом или грунтовыми водами, расположенными близко к поверхности грунта.
Если в такой почве возводить только ленточный фундамент, он может «поплыть» вместе с постройкой, а свайный – легко перекашивается, если с одной стороны его начнет подмывать. Тогда как комбинированный плотно «садится» на поверхность грунта, прочно цепляясь за жесткие слои почвы глубоко под поверхностью.
Преимущества комбинированного фундамента
Скорость. Свайно-ленточный фундамент строится достаточно быстро, так как лента требуется неглубокая и ее заливка бетоном даже своими силами не займет много времени, а сваи сами по себе являются одним из самых быстрых материалов, которые используются в строительстве фундаментов.
Технология возведения такого фундамента максимально проста и не требует привлечения тяжелой техники или использования каких-либо специальных инструментов или материалов.
Стоимость. Этот вариант обходится значительно дешевле глубокого ленточного фундамента, а результат практически ни в чем ему не уступает.
Если все расчеты были сделаны правильно, такой фундамент не потребует коррекции и ремонта несколько десятков лет, поэтому после завершения строительства можно будет не беспокоиться об устойчивости здания. Ему не страшны ни грунтовые воды, ни пучинистость, ни сыпучесть грунта.
Недостатки комбинированного фундамента
Постройки, стоящие на свайно-ленточном фундаменте, не могут иметь цокольный этаж, подвал или хотя бы погреб. Для создания помещений ниже уровня пола требуется глубокий ленточный фундамент, одновременно играющий роль стен, тогда как в остальных вариантах придется обойтись без подвала или отказываться от экономии на фундаменте.
Пол в доме на таком фундаменте должен иметь дополнительное утепление, потому что как и в случае с подвалом, по бокам фундамент не защищен глубокими «стенами», поэтому грунт может промерзать и под полом.
Частично этот неприятный эффект компенсируется созданием усиленной бетонной подушки внутри ленты, но утепление и вентиляция пола потребуется в любом случае, особенно если речь идет о регионе с холодными зимами.
Технология строительства свайно-ленточного фундамента
От свай зависит устойчивость фундамента на пучинистом и сыпучем грунте, поэтому здесь не допускается экономия или халатность при их выборе. Лучше всего использовать сваи с круглым сечением, на роль которых подойдут металлические трубы, которые легче всего вогнать в грунт на нужную глубину.
Еще один вариант – сваи из асбестоцемента, обладающего высокой устойчивостью к влажности, поэтому имеющего долгий срок службы даже при нахождении во влажной почве.
Траншея
Первым делом в начале работы требуется выкопать траншею. Так как основную роль в устойчивости дома на грунте будут играть сваи, ленту можно делать неглубокую, не более 80 см.
Размечается траншея также, как и при строительстве обычного ленточного фундамента: по всем углам вбиваются столбики, леской или шнуром натягиваются оба периметра, внутренний и внешний.
Ширина траншеи зависит от ширины стен дома, к которой нужно добавить небольшой запас под опалубку и обсыпку песком.
Скважины
Когда траншея будет вырыта, нужно бурить скважины под размещение свай. Их глубина должна пересекать горизонт замерзания грунта, чтобы вся конструкция прочно зацепилась за неподвижные слои почвы. Р
асстояние между скважинами зависит от массы дома и характеристик грунта на строительном участке, но не должно быть больше, чем два метра.
В скважины насыпается песок для создания подушки из расчета на слой в 15-20 см на каждую сваю.
Гидроизоляция скважин
Далее требуется сделать гидроизоляцию скважин. Для этого из рубероида формируется труба по размерам соответствующая скважине и опускается в нее до конца.
Распрямившись, рубероид плотно обхватит стенки, и свая будет относительно надежно защищена от большого количества влаги. После этого можно опускать сваи в скважины.
Установка свай
Процесс установки свай требует внимательности, так как бетон схватывается достаточно быстро и нужно успеть выставить по уровню и закрепить в таком положении.
После того, как свая будет опущена на подушку из песка, в нее требуется залить порцию бетона, который частично вытечет снизу и таким образом получится подошва сваи, повышающая ее устойчивость.
После создания подошвы в сваю опускается армирующая рама из металлических прутьев. Она должна быть длиннее сваи, доходить до верхнего края всего фундамента и связываться с армирующим поясом ленты. Под конец строится опалубка для ленты и весь фундамента заливается бетоном.
Чтобы избежать образования пустот, бетон нужно немного шевелить ломом или толстой арматурой, тогда он ляжет более плотно.
Завершающим этапом будет создание гидроизоляции, утепление и заливка подушки внутри ленты фундамента, которые зависят от индивидуальных условий строительства и типа строящегося здания.
Какой фундамент для забора выбрать? Ленточный или Свайный?
Винтовые сваи в последние несколько лет все чаще используют в строительстве фундамента для дома или заборного ограждения. Однако нередко для работы используют бетонное основание — ленточный фундамент. Преимущества очевидны: такой фундамент повышает устойчивость к сильным ветровым нагрузкам, к зимнему пучению грунта, не разрушается от влаги. Кроме этого, ленточный фундамент выглядит эстетично.
Но так ли это на самом деле? Разбираемся в нашей статье в преимуществах и недостатках ленточного фундамента для забора.
Особенности ленточного фундамента
Перед установкой бетонного основания нужно учитывать силы морозного пучения, особенно если забор предусматривается достаточно легкий — например, из штакетника или сетки. В результате бокового давления грунта забор довольно скоро перекосится.
Чтобы основательно установить забор, ленту нужно заливать ниже глубины промерзания, то есть на глубину не ниже 120-150 см. Такое решение приведет к тому, что забор может получиться дороже самого дома.
Чтобы бетонная лента не перекосилась и нормально держала боковую нагрузку, необходимо провести дополнительные меры:
- сделать дренаж, чтобы вода отводилась от заборной линии в водоем или канализацию.
- сделать песчаную подушку, чтобы вода уходила глубже в грунт и не размывала грунт рядом с забором.
Свайно-винтовой фундамент для забора
Однако если у вас нет возможности установить забор на ленточном фундаменте, вы всегда можете применить более оптимальные, но не менее эффективные решения: например, установить заборные столбы на сваях.
Такой вариант обладает рядом преимуществ:
- Комбинированные сваи устойчивы к боковым нагрузкам за счет того, что закручиваются ниже глубины промерзания
- не нужно выкапывать траншею для установки фундамента
- после монтажа практически не остается выработки и мусора
- столбы готовы к эксплуатации сразу после установки
Для установки фундамента практически не требуются дополнительные материалы. Чтобы вода не скапливалась вокруг столбов присыпают щебнем границу грунт-воздух, либо на столб надевают термоусадочную трубку.
Итак, какой фундамент для забора выбрать?
Забор на ленточном фундаменте прослужит много лет, не перекосится, и не растрескается. Для этого следует тщательно продумать все этапы установки: планирование забора, исследование грунта, подобрать качественные материалы, организовать грамотный монтаж.
Забор на винтовых сваях не уступает по выносливости к боковым и выдергивающим силам. При этом время установки значительно меньше, по сравнению с бетонным основанием.
Чтобы забор на свайных столбах был устойчивым, необходимо выяснить состояние грунта с помощью пробного бурения.
В любом случае нужна грамотная консультация по установке ленточного фундамента для забора, то обратитесь к нашим специалистам. Мы поможем подобрать материалы, подарим пошаговую инструкцию по установке забора, а также поможем установить забор на любом типе фундамента.
Фундамент ленточный на сваях
Свайно-ленточный фундамент (еще его называют «свайно-ростверковый») получил широкое применение, как в малоэтажном, так и в высотном и промышленном строительстве. Такой фундамент состоит из свай и соединяющего их ростверка. Фундамент ленточный на сваях применяется тогда, когда мелкозаглубленные виды фундаментов неэффективны (например, на слабых и пучинистых грунтах).
Основой свайно-ленточного фундамента являются сваи – длинные стержни различного сечения, устанавливаемые непосредственно в грунт. Именно сваи несут на себе основную часть веса здания.
Они различаются по материалу, по способу помещения в грунт, но, главное, по способу взаимодействия с грунтом (а, следовательно, и своей несущей способности):
— сваи-стойки (иногда их еще называют столбы) – передают нагрузку на грунт только своим основанием;
— висячие сваи – нагрузки от здания передаются не только на нижнюю часть сваи, но и на боковые поверхности за счет возникающей между сваей и грунтом силы трения.
Свая-стойка несложна в изготовлении (обычно это буронабивная железобетонная или бетонная конструкция), однако имеет низкую несущую способность, определяемую только площадью ее поперечного сечения. Поэтому сваи-стойки используются, в основном, в фундаментах при строительстве легких каркасных домов. Обязательно, чтобы заглубление такой сваи опиралось на плотный грунт или, по крайней мере, было ниже уровня промерзания грунтов в данном регионе. Это поможет избежать действия на основание сваи вертикальных сил пучения. Другая проблема – действие касательных сил пучения на вертикальную поверхность сваи.
Если на таком фундаменте построен легкий деревянный дом, то касательные силы пучения могут с легкостью «выкинуть» его из грунта за несколько лет. Проблема решается применением в качестве оболочки свай материалов с гладкой поверхностью (например, пластиковых труб или асбоцементных труб, обернутых слоем полиэтилена), а также строгим расчетом количества свай, чтобы сумма всех действующих на фундамент сил выталкивания уравновешивалась массой здания.
Висячие сваи используются в случае, когда плотные грунты недостижимы или необходимо очень прочное основание. Вследствие большой глубины залегания (до 40 м), силы трения, возникающие между грунтом и боковыми поверхностями сваи, не только уравновешивают силы пучения, но и передают свае огромную несущую способность (до нескольких сот тонн). Поэтому висячие сваи активно используются в промышленном строительстве. Минус этих свай – дороговизна производства.
Для более равномерной передачи нагрузки от сооружения на фундамент, сваи соединяют между собой конструкцией, называемой ростверком.
Виды ростверков
Ростверки различаются между собой по способу изготовления (сборные, монолитные, сборно-монолитные), и по глубине залегания (висячие, слабоглубленные, заглубленные). Висячий ростверк имеет свободное пространство между собой и поверхностью грунта. Это пространство обычно остается пустым или закладывается материалом с демпфирующими свойствами (например, пенопласт). Висячий ростверк имеет низкую несущую способность, однако на него не действуют силы пучения вследствие отсутствия контакта с грунтом. Такой вид ростверка применяется при строительстве легких зданий и сооружений на слабых грунтах. Слабозаглубленный и заглубленный ростверки применяются, когда несущей способности свай недостаточно. Основание заглубленного ростверка находится ниже уровня промерзания грунта. Заглубленный ростверк на сваях используется при строительстве больших и тяжелых зданий, и очень дорог в производстве.
Слабозаглубленный ростверк («лента») – ростверк, основание которого лежит на поверхности грунта или заглублено на небольшую глубину.
Он используется для возведения каменных малоэтажных зданий, а также для решения некоторых специфических проблем, например, возведение домов на склонах. Следует помнить, что фундамент ленточный на сваях – хотя и прочный, но, вследствие большой площади соприкосновения с грунтом, подверженный сильным силам пучения. Поэтому применять его можно только после тщательного инженерного расчета.
Закладка фундамента: как выбрать подходящий
Существует множество различных типов фундамента, на котором можно построить свою собственность или пристройку, и важно знать, какой из них будет лучшим решением для вас. Такие переменные, как мягкий грунт, близость деревьев и водостоков, а также скорость ветра, влияют на то, какой тип фундамента следует использовать для строительства.
Для нашей последней публикации мы составили список различных типов фундамента, доступных вам, и ключевых особенностей каждого варианта.
Ленточный фундамент Этот тип фундамента является наиболее распространенным и используется для строительства большинства объектов недвижимости в Великобритании.
Траншеи вырывают на глубину не менее 150 мм и заполняют бетоном, образуя бетонную полосу вокруг участка. Как правило, расстояние от лицевой стороны стены до края фундамента равно или меньше глубины фундамента, если длина фундамента превышает 150 мм.
При закладке ленточного фундамента важно учитывать близость деревьев, поскольку используемая ими влага заставляет землю подниматься и опускаться. Срубленное дерево может вызвать вздутие земли из-за недостатка влаги и вызвать потенциальные проблемы, связанные с дренажем участка. Для получения подробной информации о ленточных фундаментах прочтите эту статью из «Строительных исследований».
Фундамент для заполнения траншей Фундаменты из засыпки траншеи меньше по размеру, чем ленточные, но более толстые в бетоне.Этот тип фундамента предпочитают строители самостоятельно, поэтому он может быть хорошим вариантом, если вы планируете построить собственное имущество. Лучше всего использовать на глинистых и меловых почвах, фундамент для засыпки траншеи должен использоваться на устойчивой земле, поскольку стороны траншеи играют большую роль в поддержании дома; из-за количества бетона, заливаемого для заполнения всей траншеи, это решение исключает необходимость использования кирпича под поверхностью.
Этот вариант охватывает множество типов фундаментов, все из которых называются инженерными фундаментами, поскольку они часто требуют, чтобы инженер-строитель посоветовал лучшее решение.Самый распространенный инженерный фундамент включает в себя строительство более глубоких траншей и заполнение их большим количеством бетона, обычно закладывая листы полистирола для предотвращения скольжения.
Если траншеи должны быть глубже 2,5 м, вам потребуется построить другой фундамент, так как количество используемого бетона становится невероятно дорогим, а глубина создает большую опасность для работы. Решение о выборе инженерно-технических фундаментов сложно, так как они более дороги и требуют много времени для строительства, но являются идеальным вариантом для строительства на труднопроходимой местности.Вам доступны два инженерных фонда:
1. Сваи Сваи закладываются в землю вертикально и заливаются бетоном.
Тогда весь фундамент состоит из свай и фундаментной балки, которая будет удерживать дом. Этот вариант особенно полезен при строительстве на воде или действительно влажной почве.
Бетонный плот, спроектированный для плавания по земле, на которой вы планируете строить, будет служить фундаментом для вашего дома.Если ваша земля подвержена наводнениям или погодные условия вызывают беспокойство, этот вариант может помочь предотвратить повреждение вашей собственности. Дополнительную информацию о фундаментах для плотов можно найти здесь.
IRJET — Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте
IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин, для выпуска 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 12, Декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 12 (декабрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 12, декабрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
ИНЖЕНЕР-СТРОИТЕЛЬ: Ленточный или подушечный фундамент
Для средних нагрузок может быть предусмотрен ленточный фундамент (для стен) и подушечный фундамент (для колонн), а также особые конструктивные особенности, рассмотренные выше. Фиг.3.31 показывает некоторые типичные участки неглубоких подошв, подшиваемых для черного хлопка и других обширных почв.РИС. 3.31 ПОЛОСНАЯ ЛАПКА СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКОЙ.
Сечение Рис. 3.31 (a) подходит, когда почва, хотя и расширяющаяся, испытывает небольшое давление набухания. Слой несвязного песка толщиной 60 см укладывается под бетонный фундамент и уплотняется. Песок также насыпается вокруг основания. Когда почва набухает, песчинки сдвигаются, поднимаясь вверх, тем самым уменьшая давление набухания
.Когда почва сжимается, слой песка расширяется, но в почвенной опоре не будет разрывов. Песок следует также использовать под полом. Секция Рис. 3.31 (b) подходит для случаев, когда давление набухания относительно высокое. Чередующиеся слои мурама (или балласта) и песка действуют как пружина, которая может сжиматься или расширяться вместе с движениями недр. Таким образом, он будет поглощать все движения, тем самым защищая опору от этих ударов. Если почва мягкая и имеет плохую несущую способность, сначала следует утрамбовать слой балласта и мурама толщиной 30 см.Сверху мин. возможна укладка крупнозернистого песка толщиной 30 см. Во всех трех случаях бетонный фундамент может быть выполнен из жесткого цементного бетона и, если возможно, может содержать номинальную арматуру. Рис. 3.31 (d) показывает сечение, которое можно использовать для грунтов с высоким давлением набухания и с высокими усадочными свойствами. После уплотнения основания траншеи сначала можно уложить и утрамбовать полосы бетона шириной от 25 до 30 см и толщиной от 25 до 30 см. После затвердевания полосового бетона пространство между ними заполняется песком.Пространство между двумя полосами бетона (т. Е. Ширину песчаной засыпки) можно оставить равной ширине нижнего каркаса кладки. Поверх этого укладывается фундаментный бетонный слой, желательно из железобетона. Боковые стороны кладки фундамента засыпают обычным песком. В дополнение к этому, диаметр 80 мм. трубы, расположенные на расстоянии от 1,5 до 2 м и т. д., прокладываются через кирпичную кладку и бетонное основание так, чтобы достичь нижнего слоя песка, показанного на рисунке, и засыпать песок в трубу. На верхнюю часть трубы может быть помещена заглушка, чтобы время от времени облегчить осмотр и при необходимости засыпать свежий песок.
РИС. 3.32 ФУНДАМЕНТЫ ПИРА С АРКАМИ.
РИС. 3.33 ФУНДАМЕНТ ПОД РАЗБИВАНИЕ СВАИ.
Типы фундаментов зданий: Справочник
Что такое фундамент? Что они делают? Из чего они сделаны? Эта статья представляет собой вводное руководство по основным типам фундаментов зданий. Он также исследует те, которые One Guarantee может охватить более подробно.
Что такое фундамент?
Хотя обычно вы не видите их, когда застройка закончена, фундаменты и опоры имеют решающее значение для любого здания или строительного проекта.Они обеспечивают ровную опору или основание для равномерного закрепления и поддержки зданий или сооружений. Фундаменты также помогают распределять нагрузку (или вес) здания на землю и вниз.
Различные типы используемых фундаментов различаются в зависимости от типа или размера строительного проекта и того, что находится под поверхностью; разные типы грунтов и горных пород имеют разную несущую способность. Некоторые разновидности почвы могут сместиться, что приведет к неравномерной усадке или перемещению здания.
В наши дни фундаменты обычно делают из бетона, но камень, дерево и сталь — все возможные материалы для использования в инженерных фондах.
История основания
Фонды существуют тысячи лет, хотя и не обязательно в том виде, в каком мы их знаем сегодня.
Седельные камни — это простые камни на земле или в земле, которые распределяют вес здания, одновременно защищая конструкцию от влажной или подвижной земли.Часто используемые вместе с почтовыми ямами, это были одни из первых типов фундаментов, использовавшихся еще в каменном и бронзовом веках.
Аналогичным образом, деревянные сваи использовались в болотистой или мягкой / зыбучей почве, а также в домах на сваях. В последние века камни или щебень, либо сухие, либо смешанные с раствором, можно было закладывать в траншеи (или габионы), чтобы обеспечить основу для зданий.
Древние версии бетона использовали римляне. Его использование в фундаменте — одна из причин, почему сохранилась большая часть архитектуры того времени.
Фундаменты разные
Фундаменты различаются в зависимости от страны, геологических условий, проекта и бюджета, но, в целом, существует два основных типа фундамента здания — мелкий и глубокий. Эксперт по земляным работам или инженер-строитель сможет порекомендовать подходящий тип для вашего проекта.
Вообще говоря, мелкие фундаменты используются больше для более легких или жилых домов, где грунт имеет приличную несущую способность без необходимости углубляться в поисках устойчивости.Между тем, более крупные, тяжелые или высокие постройки — или сооружения на неустойчивой почве — обычно нуждаются в глубоком фундаменте.
Фундамент мелкого заложения
Фундаменты неглубокого заложения иногда называют фундаментами. Хотя они могут быть разной ширины, обычно они не располагаются более чем на 1 м ниже уровня земли. Как правило, они сидят чуть ниже уровня, на который может повлиять мороз. Во многих случаях они идеально подходят для фундамента дома.
Опять же, инженер-строитель может точно указать минимальную глубину фундамента согласно строительным нормам.Они также могут посоветовать, насколько близко фундамент от канализации.
Есть 3 основные категории фундаментов мелкого заложения, а именно.
Ленточные фундаменты: Ленточные фундаменты или фундаменты состоят из непрерывных траншей (или полос) различной ширины, которые выдерживают вес несущих стен. Это могли быть выкопанные траншеи, заполненные бетоном или щебнем и сыпучим камнем. Хотя это традиционный метод, ленточный фундамент используется, если возникает проблема с водой и требуется усиленный дренаж.
Подушечки фундаментов: Подушечки, отдельные или раздельные, называемые фундаментами, состоят из равномерно расположенных круглых, прямоугольных или квадратных подушек в земле или на земле. Эти опоры, обычно сделанные из бетона, поддерживают несущие однородные колонны, которые удерживают здание, распределяя общую нагрузку.
Плотный фундамент: Плотный фундамент состоит из плиты, покрывающей большую площадь, вплоть до всей площади основания конструкции, чтобы распределить нагрузку по всей площади здания.Это может быть предпочтительным, если основание плохое или неровное, что увеличивает вероятность осадки. Это также идеальный тип фундамента для строительства подвала.
Фундамент глубокий
Они могут быть необходимы для больших построек или небоскребов, или для более скромных зданий, где верхние слои грунта не могут выдерживать предполагаемые нагрузки. Более глубокие фундаменты могут передавать нагрузку намного глубже в землю, на более прочную почву или скалу под ними, чтобы облегчить несение нагрузки.
Это может иметь место в Великобритании с глинистой почвой. Он может высохнуть и сместиться при изменении погоды. Деревья также могут влиять на почву, поскольку корни заставляют глину сдвигаться и двигаться. В этих случаях может потребоваться глубокий фундамент.
Свайный фундамент: Свайный фундамент — это длинные колонны, которые могут быть изготовлены из дерева, стали или железобетона. Они обладают огромной прочностью, когда нагрузка распределяется между ними равномерно. Забивные сваи изготавливаются в другом месте, а затем забиваются на место на месте.Это наиболее распространенный вариант, хотя на месте можно просверлить шахты и насыпать бетонные сваи. В помощь может быть добавлен дополнительный луч заземления. Подпорные стены можно получить, разместив сваи рядом друг с другом.
Важно отметить, что сваи можно разделить на два типа фундамента: сваи с торцевыми опорами и сваи фрикционные. Первый имеет большее трение в основании, а трение распространяется по всей поверхности фрикционных свай.
Мембранные стены: Они часто используются при строительстве фундамента на сложных участках, где есть пространство, глубина, проблемы с доступом или где забивка свай и связанная с этим вибрация могут быть проблематичными.
Непрерывная мембранная стена часто встречается в больших или промышленных зданиях или проектах гражданского строительства, особенно на так называемых строительных площадках, построенных сверху вниз, где в противном случае потребовалось бы выкопать большие глубины почвы. Стена может быть изготовлена из сборных бетонных панелей, изготовленных за пределами строительной площадки, или залита на месте с использованием опалубки.
Расскажите нам о своем развитии уже сегодня
Мы надеемся, что эта статья представляет собой введение, но существует много типов основ — это лишь некоторые из них, с которыми One Guarantee работает чаще всего.Если у вас есть какие-либо вопросы о получении правильной гарантии для вашего проекта, свяжитесь с командой One Guarantee для получения дополнительной информации.
Влияние конструкции с переменной жесткостью фундамента на свайных плотах на сейсмические характеристики зданий
Для снижения затрат и улучшения общих характеристик строительных систем в последние годы широко использовалась статическая оптимизированная конструкция с переменной жесткостью фундаментов на свайных плотах. . Конструкция с переменной жесткостью свайных фундаментов на плотах, поддерживающих среднеэтажные здания в сейсмических зонах с высоким риском, может изменить динамические характеристики системы грунт-сваи-конструкция во время землетрясения из-за взаимодействия грунта-сваи-конструкции.Для исследования этих аспектов проводится численное моделирование атомной электростанции, расположенной на многослойном грунте. В статье описана методика численного моделирования сложных сейсмических явлений взаимодействия грунт-сваи-конструкция. Было замечено, что общая сила сдвига на вершине свай и раскачивание плота уменьшаются после оптимизации, в то время как смещение надстройки практически не изменяется. Результаты этого исследования могут помочь инженерам выбрать правильное расположение свай при рассмотрении сейсмических характеристик здания, расположенного на мягком грунте.
1. Введение
Проблема взаимодействия грунта, сваи и конструкции (SPSI) в сейсмическом анализе и проектировании конструкций становится все более важной, поскольку может возникнуть необходимость в строительстве конструкций в местах с менее благоприятными геотехническими условиями в сейсмически активных регионах. . Оптимизированная конструкция свайного фундамента с неравномерным распределением свай (например, с различным диаметром и расстоянием между сваями) также широко использовалась в последние годы для снижения затрат и улучшения общих характеристик строительных систем [1–3].Распределение жесткости и динамические характеристики свайного фундамента на плотах изменяются при проектировании оптимизации. Однако определение сейсмического отклика SPSI — сложный процесс, который включает инерционное взаимодействие между конструкцией и свайным основанием плота, кинематическое взаимодействие между сваями и грунтом и нелинейный отклик грунта на сильное землетрясение.
Хотя теме сейсмического SPSI в последнее время уделяется значительное внимание в литературе [4–12], имеется очень мало работ о влиянии оптимизированной конструкции свайного фундамента на сейсмическую реакцию зданий.Хан и Катро [13] проанализировали реакцию высокого здания, поддерживаемого свайным фундаментом, и показали, что его сейсмические свойства отличаются от поведения аналогичного здания, опирающегося на жесткое основание или неглубокий фундамент. Теоретические результаты [14] показали, что необходимо учитывать взаимодействие грунта и конструкции, особенно для важных конструкций, для рассмотрения либо положительного, либо отрицательного воздействия на характеристики конструкции. Чу и Трумэн [15] изучали влияние расстояния между сваями на взаимодействие грунта и конструкции и отметили, что, хотя сильно разнесенные группы свай имеют немного большие отклики на головку свай, чем близко расположенные группы свай, общее влияние отношения расстояния между сваями на сейсмический отклик грунто-свайные системы незначительны.Хокмабади и Фатахи [16] пришли к выводу, что влияние типа фундамента на сейсмические характеристики здания является основным фактором, влияющим на сейсмические характеристики здания с помощью SPSI, и, следовательно, должно быть тщательно изучено. Ван Нгуен и др. [17] проанализировали влияние размера свай и несущего механизма на сейсмические характеристики зданий и показали, что тип и размер свай влияют на динамические характеристики и сейсмический отклик здания из-за взаимодействия между грунтом, свайным плотом, и структура.Специальная система с асимметричной структурой была использована для исследования темы этой статьи, а асимметричная структура всегда требует асимметричных оснований. Однако асимметричные здания более уязвимы к землетрясениям, чем симметричные здания [18]. Несмотря на то, что предыдущие исследования внесли ценный вклад, необходимы дальнейшие исследования для полного понимания влияния оптимизированных свайных фундаментов на плотах с различными диаметрами свай и расстоянием между ними на сейсмические характеристики асимметричных зданий из-за сложных явлений SPSI.
Прямой метод является предпочтительным для моделирования сложной природы SPSI в динамическом анализе [9, 17] и применяется в данной статье. Для достижения этой цели в программе ANSYS 17.0 было выполнено численное моделирование системы грунт-сваи. Исследовано влияние оптимизации конструкции свайного фундамента плота на спектр реакции системы, раскачивание плота, смещение надстройки и общую силу сдвига на оголовье свай. Результаты этого исследования могут помочь инженерам выбрать благоприятную оптимизированную конструкцию для свайного плота с учетом сейсмических характеристик конструкции (особенно для асимметричных конструкций) на мягком грунте.
2. Исследование оптимальной конструкции фундаментов свайных плотов
Оптимизированная конструкция фундаментов свайных плотов активно исследуется в последние годы [19–22] с упором на механизмы различных свайных конструкций и с учетом сваи-грунта-сваи. взаимодействие при вертикальной нагрузке с целью снижения общих затрат по проекту и уменьшения дифференциальной осадки. Kim et al. [20] выполнили оптимизацию в отношении расположения свай для минимизации дифференциальной осадки свайных фундаментов на плотах.Leung et al. [23] проанализировали оптимизацию длины свай для групп свай и свайных плотов и определили, что выгода может быть выражена в экономической и экологической экономии, поскольку требуется меньше материала для достижения требуемого уровня характеристик фундамента. Letsios et al. [24] предложили процедуру структурной оптимизации, реализованную в двух реальных случаях, оба из которых расположены в Лондоне, Великобритания, для оценки эффективности предложенной формулировки проекта. Примечательно, однако, что влияние оптимизированных свайных фундаментов на сейсмический отклик всей системы изучалось редко.
Даже несмотря на то, что оптимизированное расположение свай может минимизировать дифференциальную осадку свайных фундаментов на плотах, это также может привести к переменному распределению жесткости системы фундамента [20] (например, может возникнуть различное расстояние между сваями или диаметры свай или их длина. с переменным распределением жесткости в фундаменте). Большая часть оптимизированной конструкции рассчитана на статическую нагрузку, например, нагрузку от надстройки. В настоящей статье исследуется вопрос о том, приносит ли оптимизированная по переменной жесткость конструкция свайного плотного фундамента для структурных сейсмических характеристик [23].Две оптимизированные для переменной жесткости расчетные схемы для свайных фундаментов используются для сравнения с традиционными расчетными схемами, имеющими однородные сваи.
3. Анализ реакции грунта
Чтобы проверить параметры модели, выбранной в этом документе, необходим анализ реакции грунта. Во время этого процесса широко используемое программное обеспечение SHAKE 91 применяется для проведения эквивалентного линейного сейсмического анализа горизонтально-слоистых отложений грунта. Требуемые входные данные включают толщину каждого слоя грунта, максимальную скорость сдвиговой волны, первоначальную оценку коэффициента демпфирования, вес слоев грунта, а также соответствующий совместимый с деформацией модуль сдвига и демпфирование.Некоторые параметры грунта, используемые во время этого процесса, взяты из предложенного практического проектирования (показано в Таблице 1), а кривые уменьшения модуля сдвига и демпфирования, которые представляют глину, песок и горную породу, взяты из диссертации [25] (показано на рисунке 1).
Модель конечных элементов (FEM) — это грунт (FEM), использующий программу ANSYS Table 2 и эквивалентную программу материалов (таблица 2) предложено в анализе реакции грунта.Вязкое демпфирование важно для описания реакции динамических систем. Поэтому в анализе используется широко используемое демпфирование Рэлея, которое пропорционально линейной комбинации массы и жесткости. Демпфирование Рэлея выражается следующим образом: где M и K — матрицы массы и жесткости, соответственно, а и — пропорциональные массе и жесткости коэффициенты соответственно. Демпфирование Рэлея обеспечивает определенные математические удобства и широко используется в динамическом анализе.Модель демпфирования Рэлея, показанная на рисунке 3, показывает противоположные эффекты для частей демпфирования, пропорциональных массе и жесткости, относительно доминирования в высокочастотных приложениях. В этой статье принята соответствующая калибровка коэффициентов демпфирования [27], где обычно принимается первая собственная частота:, где может существенно меняться [27–29],, и. История ускорения и соответствующие спектры отклика (коэффициент демпфирования = 0.07 — средний коэффициент демпфирования слоев почвы) на разных поверхностях слоев, рассчитанный с помощью SHAKE 91 и ANSYS, сравниваются на рисунке 4. Достаточно удовлетворительное соответствие между 1D SHAKE 91 и 3D FEM-анализами достигается для каждого слоя почвы, как в терминах истории частотной характеристики и ускорения. Разница в пиковом ускорении грунта, полученном двумя способами, составляет не более 10%. Таким образом, подтверждается эффективность демпфирования Рэлея и модели анализа. Высокое совпадение результатов также показало, что линейная модель грунта с эквивалентным материалом грунта может быть применена к 3D FEM. 4. Метод моделированияПрограммное обеспечение конечных элементов ANSYS 17.0 используется для численного моделирования системы SPSI, поскольку оно может моделировать сложные задачи, требующие большой вычислительной памяти, с использованием прямого метода анализа. Многие исследователи [18, 30, 31] использовали ANSYS для изучения задач SPSI. Ниже поясняется моделирование конструктивных элементов, модели грунта и граничных условий. 4.1. Моделирование системы «грунт-сваи-конструкция»На основе геометрического моделирования разработан трехмерный МКЭ системы SPSI.Функционально модель можно разделить на три части: грунт, свайный плот-фундамент и надстройка. Надстройка системы SPSI, имеющая асимметричную жесткость в двух направлениях, расположена на многослойном мягком грунте глубиной 48 м. Надстройка моделируется балками, трубами и элементами массы, тогда как плот, сваи и грунт моделируются твердыми элементами (сплошными элементами). Во время моделирования грунтовой среды, чтобы уменьшить влияние граничных условий на динамический отклик системы, боковая граница модели выбирается примерно в 4 раза больше поперечного размера плота в направлениях x и y [ 32], нижняя часть которого находится на 5 м ниже кровли коренных пород.Окончательный размер трехмерной модели грунта установлен как 322 м × 223 м × 53 м, как показано на рисунке 5. Сетка соответствующим образом уточняется вблизи границ раздела грунт-плот и грунт-порода, а также в части почвы вокруг. сваи. Образование зазора вдоль границ раздела грунт-свая и грунт-плот исключается, а поведение системы идеализируется как линейно-упругое, как предполагают другие исследователи [18, 30, 31]. Стыки плота и сваи моделируются жесткими контактами. Считаем, что надстройка и плот связаны жесткой областью. Фундаменты на свайных плотах предназначены для поддержки конструкции от статических и динамических нагрузок, чтобы удовлетворить требованиям по несущей способности и максимальной осадке. Плот длиной 78 м, шириной 53 м и толщиной 1,8 м сделан из железобетона. В качестве первоначальной конструкции плот соединен с группой из 211 свай диаметром 1,5 м и длиной 37 м, показанной на Рисунке 6. Сваи отстоят друг от друга примерно на 4 м от центра (3D), что в основном согласуется с размеры, используемые другими исследователями [33, 34].Чтобы проиллюстрировать проблему, здесь приняты две оптимизированные расчетные схемы переменной жесткости (схема 1 и схема 2) свайных плотных фундаментов, подробности которых приведены в литературе [35]. Расположение свай двух схем показано на рисунке 7. Три схемы (содержащие исходную расчетную схему) имеют одинаковую длину сваи и общий объем сваи, в которой схема 1 имеет одинаковое расстояние между сваями и разными диаметрами, а схема 2 имеет одинаковую длину. тот же диаметр сваи, но разный шаг (диапазон шага сваи от 3.От 2 м до 6 м). В данном исследовании фундаменты свайных плотов моделируются трехмерными 8-узловыми твердотельными шестигранниками. Каждый узел имеет шесть степеней свободы: смещение в направлениях x , y и z и вращение вокруг оси x -, y — и z -осей. Передача высокочастотной составляющей поперечной волны от дна к поверхности земли является сложной задачей, когда высота элементов почвы слишком велика.Однако слишком малая высота элемента грунта может значительно увеличить количество элементов, снижая эффективность вычислений. Сообщалось, что в случае поперечной волны, передаваемой вертикально, высота элемента грунта может быть принята как (1 / 5–1 / 8), где это скорость поперечной волны, а f max обозначает рассматриваемая самая высокая частота волны. Горизонтальная высота элементов не такая строгая, как вертикальный размер, и выбирается примерно 3-5 h max .Обратите внимание, что одна и та же сетка окружающего грунта использовалась для каждой схемы для сравнения результатов для свайных плотов с различным расположением, чтобы избежать проблем, связанных с построением сетки переменных почвы в ближней зоне. Окружающая почва постепенно меняет размеры элементов. Элементы у насыпного плота — 2,7 м по горизонтали; вдали от свайного плота они находятся на расстоянии 6 м, что дает примерно 300 тысяч элементов и 320 тысяч узлов в системе SPSI. Возбуждение сейсмической модели в этой части такое же, как при анализе отклика грунта, примененное к нижней границе модели в направлениях x и y .Учет почвенной среды и соответствующих параметров также такой же, как и при анализе реакции грунта. Параметры свай и плота описаны в таблице 3. Компоненты модели и числовая сетка системы SPSI показаны на рисунке 5.
4.2. Граничные условияИскусственные границы с вязкой пружиной широко используются при анализе сейсмического отклика площадки и в задачах взаимодействия динамических структур-грунтовых систем [36–38].Границы модели FE, связанные с серией вязких пружин, обеспечивают поглощение уходящих волн на границе. Сейсмические воздействия обычно принимаются как эквивалентные узловые силы, включенные в искусственную границу с вязкой пружиной, и считается, что напряжение в контрольной зоне любой искусственной границы имеет равномерное распределение. Элементы COMBIN14 используются для моделирования элементов вязкой пружины, как показано на рисунке 8. Параметры физических элементов на узлах искусственной границы вязкой пружины описываются следующим образом: где K и C — пружина. и коэффициенты демпфирования, соответственно, и,, c s и c p — это модуль сдвига, плотность материала, сдвиг материала и скорости продольных волн в передающей среде соответственно. R можно рассматривать как расстояние между геометрическим центром структуры ближнего поля и линией или поверхностью границы, на которой расположена искусственная граничная точка. — площадь, представленная узлом на искусственной границе; для ситуации, показанной на Рисунке 8, I = 4. Предполагается, что все пять границ вокруг основания системы SPSI являются трехмерными границами с вязкой пружиной, как показано на Рисунке 9, тогда как входные движения землетрясения применялись внизу и распространялись вверх. по всей модели. 5. Результаты и обсуждение5.1. Спектр реакции и собственная частотаВзаимодействие SPSI определяется как явление, при котором реакция грунта влияет на движение сваи и структуру, а реакция конструкции влияет на движение почвы и свай [39]. Влияние SPSI на движение грунта можно проиллюстрировать с помощью спектра реакции колебаний грунта, зарегистрированного в основании конструкции, поддерживаемой свайным фундаментом на плоту.Спектры реакции различных схем в двух направлениях показаны на рисунке 10. Лучшее понимание фактического движения грунта во время землетрясения, которое сложно для движения в свободном поле, может помочь инженеру-проектировщику оценить входное движение фундамента (FIM). и проанализируем результаты. Оптимизированная по статике конструкция свайного плотного фундамента влияет на движение при землетрясении в основании конструкции, изменяя инерционное и кинематическое взаимодействие. Спектр отклика представляет пиковое ускорение системы с одной степенью свободы (SDF) с 7% демпфированием и разными естественными периодами для принятых колебаний грунта.Спектры реакции обычно используются для применения структурной динамики к проектированию конструкции и расчета требуемых поперечных сил (на основе сдвигов) в строительных нормах и правилах как функции собственной частоты системы. По сравнению с первоначальной конструкцией с равномерным расположением свай, оптимизированная конструкция фундамента свайного плота вызывает уменьшение спектрального ускорения по мере удлинения естественного периода, и это увеличение естественного периода изменяет спектральное ускорение ( S a ) отклик.Там, где здания с свайным фундаментом на плотах опираются на отложения мягкого грунта, их естественный период лежит в длинной области кривой спектра реакции на ускорение. Из-за естественного удлинения периода, вызванного оптимизированной конструкцией свайного фундамента плота, спектральное ускорение ( S a ) уменьшается, что затем снижает общую силу сдвига по крайней мере до 10% (максимальная общая сила сдвига в хронология) на вершине свай (рисунок 11). Все максимальные ускорения основания конструкции в двух направлениях уменьшаются после оптимизации конструкции, как показано на рисунке 12, а значение уменьшения в направлении y немного больше, чем в направлении x .Однако максимальная общая сила сдвига на сваи в направлении x уменьшается меньше, чем в направлении x , из-за сложной SPSI. Таким образом, статическая оптимизация свайного плотного фундамента может изменить его распределение жесткости. Более того, форма конструкции плота или сваи может изменить этот эффект оптимизации. 5.2. Раскачивание фундамента свайного плотаСвайный плот в этой системе асимметричен в двух направлениях из-за асимметричной надстройки; таким образом, максимальное раскачивание фундамента не может происходить только в одном направлении и должно быть результатом комбинированного действия в двух направлениях.В данной статье за раскачивание фундамента понимается абсолютная величина максимального раскачивания плота. На рисунке 13 показано, как свайный плотный фундамент, поддерживающий конструкцию высотой 60 м, со временем раскачивался. Раскачивание возникает, когда инерционные силы, генерируемые в надстройке, вызывают сжатие с одной стороны конструкции и растяжение с другой, что затем приводит к оседанию с одной стороны и возможному подъему с другой стороны. Модели, которые пережили одно и то же землетрясение (хотя и с различным расположением свай), со временем демонстрировали аналогичную форму качающейся модели.Максимальное раскачивание в различных случаях с различным расположением свай при землетрясении показано на Рисунке 14. После статической оптимизированной конструкции раскачивание было меньше, чем при первоначальной конструкции. Одна из причин заключается в том, что центр сопротивления свайного фундамента плота после статической оптимизированной конструкции лучше совпадал с центром масс надстройки, что приводило к меньшему раскачиванию. Например, максимальное раскачивание постепенно уменьшалось с 0,0203 до 0.0168 градусов после оптимизированной конструкции с различными диаметрами свай и от 0,0203 до 0,0198 градусов после оптимизированной конструкции с различным шагом сваи. Эти результаты показали, что независимо от диаметра свай или расстояния между ними, неравномерная замена свай в фундаменте приводит к неравномерному распределению сопротивления сваи. Разумное распределение жесткости свайного фундамента может привести к меньшему раскачиванию плота и затем уменьшить эту реакцию для надстройки. 5.3. Боковое смещение надстройкиЧтобы определить влияние различных расположений свай на реакцию на смещение надстройки и грунта, распределение максимального бокового смещения надстройки и грунта для различных схем представлено на рисунке 15.Точно так же максимальное боковое смещение каждой точки наблюдения определяется, когда происходит максимальное смещение в верхней части конструкции. Боковое смещение грунта немного изменилось после оптимизации конструкции свайного фундамента плота, что указывает на то, что горизонтальная жесткость трех схем аналогична. Однако для схемы 1, начиная с верхнего слоя грунта, боковое смещение надстройки существенно уменьшается в обоих направлениях.Для схемы 2 перемещение надстройки по-прежнему аналогично исходному проекту. Смещение надстройки всегда поглощает различные сложные факторы, такие как кинематическое и инерционное взаимодействие. Одну из причин можно найти на рисунке 12. Максимальное ускорение основания конструкции, которое также является максимальным ускорением наверху плота, уменьшается после статической оптимизированной конструкции, которая затем передает меньшее ускорение, что приводит к меньшему смещению надстройки. С этого момента схема 1 с разным диаметром сваи немного лучше схемы 2. 5.4. Коэффициент увеличения ускоренияСтатическая оптимизированная конструкция с неравномерным размещением свай в грунте свайного фундамента на плоту может изменить распределение внутренней жесткости фундамента, что затем изменит форму и размер сейсмической нагрузки, передаваемой на нижнюю часть надстройки. В этой части сделаны несколько точек наблюдения вдоль модели на разной высоте. Коэффициенты усиления пикового ускорения могут быть получены для анализа этих точек методом конечных элементов, который является результатом сравнения с нижним пиком ускорения.Кривая коэффициента усиления ускорения точек от грунта и надстройки на разной высоте при различных условиях показана на рисунке 16. Коэффициент усиления ускорения грунта постепенно уменьшается по мере увеличения расстояния между точкой и землей. , а отклик надстройки постепенно увеличивается. После статической оптимизированной конструкции изменение усиления грунта на входной сейсмической волне незначительно; однако существенно меняется усиление надстройки.Схема 2 приводит к меньшему коэффициенту усиления ускорения, чем схема 1 в направлении x , но схема 1 дает большое уменьшение в направлении y . Асимметричные структуры после оптимизированного дизайна приводят к различным эффектам в разных направлениях. Результаты показывают, что основная причина снижения отклика системы после оптимизированного проектирования заключается не в увеличении жесткости свайного фундамента на плоту (поскольку подземные коэффициенты усиления ускорения существенно не меняются), а в оптимизации распределения жесткости в системе фундамента.Причина в том, что оптимизированные схемы позволяют распределению жесткости системы фундамента лучше воспринимать нагрузку надстройки, чем в случае равномерного расположения свай. Фундамент имеет разную жесткость в двух направлениях, что приводит к различным эффектам оптимизации в двух направлениях из разных схем, что указывает на то, что форма плота также является важным фактором. 6. ВыводыВ этой статье был проведен трехмерный анализ методом конечных элементов системы SPSI на основе эквивалентных линейных параметров грунтового материала.Чтобы исследовать влияние статической оптимизированной конструкции фундамента свайного плота на систему SPSI в сейсмических зонах высокого риска, с помощью программного обеспечения ANSYS было проведено численное моделирование трех моделей с различным расположением свай. Подробно оценивается влияние статической оптимизированной конструкции на динамический отклик системы. Важные выводы, сделанные на основе анализа, заключаются в следующем: (1) Результаты реакции грунта, полученные в результате трехмерного анализа методом КЭ с эквивалентным линейным материалом грунта на последнем этапе одномерного эквивалентного линейного анализа, находятся в удовлетворительном согласии с одномерными результатами.(2) Разумная статическая оптимизированная конструкция может подавить раскачивание фундамента свайного плота, которое происходит из-за того, что масса надстройки не совпадает с центром сопротивления группы свай, и уменьшения реакции на смещение грунта и надстройки во время взаимодействия между грунтом. и сваи. Более того, оптимизированная конструкция с различными диаметрами свай немного лучше, чем результаты с разным расположением свай с точки зрения динамического отклика конструкции. (3) Боковое отклонение конструкции возникает из-за двух компонентов: деформации конструкции, соответствующей деформации сдвига, возникающей в конструкция и раскачивание фундамента.Это исследование показывает, что статическая оптимизированная конструкция свайного фундамента-плота обеспечивает лучшее совпадение центра сопротивления с центром масс надстройки, что снижает раскачивание фундамента. Боковая деформация конструкции и общая сила сдвига на верхней части свай также снижаются. (4) Коэффициент усиления смещения и ускорения существенно не изменяется в грунте, что указывает на то, что статическая оптимизированная конструкция не изменяет жесткость сваи. свайный плотный фундамент, очевидно, относительно единой методики проектирования.Однако влияние надстройки относительно велико, что указывает на изменение нагрузки на фундамент. Одна из возможных причин заключается в том, что распределение жесткости свайного фундамента по горизонтали доведено до благоприятного состояния благодаря оптимизированной конструкции и больше подходит для противодействия инерционным силам надстройки. Однако это явление является результатом действия множества сложных факторов и будет обсуждаться в другой статье. Таким образом, определение сейсмического отклика в системе SPSI представляет собой сложный процесс, включающий нелинейность грунта, кинематическое взаимодействие между грунтом и сваями и инерционное взаимодействие между грунтом и конструкцией.В целом исследование показывает, что статическая оптимизация не может увеличить жесткость свайного фундамента плота, но что лучшее распределение жесткости по горизонтали также полезно для отклика конструкции. Разумное использование материалов для достижения оптимального стрессового состояния конструкции — тема долгосрочных исследований. Вертикальные сейсмические волны в данном исследовании не рассматривались, и влияние оптимизированной конструкции на воздействие вертикальных сейсмических волн также требует дополнительных исследований.Дальнейшие исследования будут проводиться по методу динамической оптимизации для всей системы SPSI. Это исследование основано на фундаментальном моделировании упругого диапазона как элементов конструкции, так и элементов фундамента, и это поведение рассматривается только в общих чертах. Однако результаты, представленные в этой статье, обеспечивают общее понимание этой системы SPSI при сейсмической нагрузке и предлагают полезные данные и справочные материалы для сейсмического проектирования систем SPSI в будущем. Доступность данныхДанные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении теоретических и численных наблюдений, представленных в этой статье. БлагодарностиЭта работа была поддержана Национальным проектом ключевых исследований и разработок в Китае (грант № 2016YFB0201001). Фундаментные сваи, их назначение и применениеФундаментные сваи представляют собой тонкие подкосы, которые могут быть погружены в землю или изготовлены в скважинах, пробуренных в земле, они передают нагрузку от конструкции более плотным слоям почвы.По длине они могут иметь постоянное поперечное сечение (призматическое и цилиндрическое) или переменное (пирамидальное, трапециевидное, ромбовидное). Форма поперечного сечения сваи может быть:
Углубленные в землю, они обычно перекрываются балкой или плитой, называемой ростверком. Ростверк служит для взаимного соединения свай и обеспечивает выравнивание их осадков под нагрузками.В зависимости от материала свай и положения постоянных грунтовых вод ростверки могут быть из:
Есть фундаменты с высокими и низкими ростверками. При работе с высоким его подошва не соприкасается с поверхностью почвы. Такие ростверки могут удовлетворить вас в тех случаях, когда поверхность почвы покрыта водой (например, при строительстве причалов, пирсов и т. Д.). Низкие хороши для фундаментов гражданских построек (например, при укладке технического подполья). В промышленном и гражданском строительстве чаще используются невысокие ростверки. Отметка низкого проникновения ростверка в грунт зависит от наличия подвалов и проходящих в них подземных коммуникаций, возможности набухания грунтов, глубины прилегания фундаментов и некоторых других причин. Висячие сваи опираются на сжимаемый наконечник грунта и передают нагрузку на грунт по площади поперечного сечения и на боковой поверхности сваи, взаимодействуя с окружающей почвой.
КлассификацияСваи различаются по материалу, из которого они сделаны, по положению в вертикальной плоскости, по форме поперечного и продольного сечения или по способу погружения в землю. В зависимости от материала сваи делятся из:
Недавно появились грунтобетонные, грунтовые и песчаные. В зависимости от положения различают вертикальные и наклонные сваи. Наклонные служат для удержания горизонтальных нагрузок. В зависимости от производственного процесса все сваи делятся на две группы: готовые сваи (погружаются в грунт путем забивания, вдавливания, завинчивания и т. Д.) И набивные сваи (изготавливаются непосредственно в скважине, предварительно пробуренной или пробитой в земле) . Поперечное сечение свай может быть цельным (полнотелое) или пустотелым (пустотелое и скорлупа).Принципиальной разницы между пустотными сваями и сваями-оболочками нет. Обычно, когда диаметр (сторона) поперечного сечения сваи составляет около 2,5 футов и имеется внутренняя полость, мы можем назвать такие сваи полыми. В тех же условиях, но диаметром более 2,5 футов сваи обычно считаются оболочковыми. Пустотная свая и свая-оболочка может иметь открытые и закрытые нижние концы, что влияет на производственный процесс и влияет на несущую способность сваи. Для увеличения несущей способности свай в нижних концах часто устанавливают уширенную пятку (сверлением или взрывом).Расширенные пятки также могут иметь место при забивных сваях. Для изготовления металлических свай используются бесшовные трубы диаметром 2-3 фута и более. Трубы большого диаметра часто погружают в почву с помощью промывки. Погруженные в землю трубы заливаются бетоном. Теперь такая свая может иметь грузоподъемность 250-300 тонн и более.
Есть такие металлические сваи, как винтовые, длина которых может достигать 130 футов, диаметр их винтового лезвия — до 8 футов.Их несущая способность может достигать 400-500 тонн. Их вкручивают в землю с помощью шпиля (особого типа лебедки). Достоинством винтовых свай является возможность скручивания без толчков и ударов. Кроме того, они одинаково хорошо противостоят сжатию и вытягиванию. Более того, при массовом строительстве сваи бригады более экономичны, чем бетонные. Недавно ведущие инженеры разработали сваи, в которых стальные оболочки заменены сборными железобетонными.Сваи этого типа погружаются, помещаясь внутрь оболочки стального сердечника, соединенного с блендером. После прикручивания оболочка и сердечник отсоединяются. Из-за того, что металл подвергается коррозии в области переменной влажности, для их защиты обычно окрашивают или покрывают битумом, каменноугольной смолой или некоторыми специальными антикоррозионными пленками. Лопасти винта могут быть изготовлены из чугуна, стали, бетона, пластика и стекловолокна. Последние обладают высокой механической прочностью, не вызывают коррозии и хорошо обрабатываются.Лопастям из стеклопластика можно придать любую форму и гладкую поверхность, что резко снижает коэффициент трения о землю при погружении свай. Готовые сваи выпускаются нескольких основных типов. Также это может быть сочетание различных приемов построения свайных стволов и уширенных каблуков. Укладка свай в фундаментРостки — это плиты, объединяющие головки свай и обеспечивающие их взаимодействие. В основном они изготавливаются из бетона или железобетона.Деревянные ростверки не особо пригодятся. По форме ростверк обычно повторяет план опорной конструкции или частей зданий, требующих проектирования свайного фундамента. В зависимости от размеров и формы свайного фундамента различают так называемые:
«Свайный куст» включает относительно небольшое количество свай с соотношением сторон сторон ростверка не более 1: 5.Может быть хорош для фундаментов под колонны, стойки и отдельных высотных конструкций (например, дымоходов). «Свайная полоса» обычно образуется для фундаментов очень больших гражданских и промышленных зданий (ленточных фундаментов), например, фундаментов набережных и т. Д. Сваи располагаются рядами или в шахматном порядке. При небольшом количестве стопок их обычно располагают в два ряда. При работе с большим количеством стопок хороша шахматная манера. Расстояние от крайней оси свай до края ростверка должно быть равно диаметру сваи. Фундамент свайный применяется на неустойчивых грунтах для снижения затрат на строительство здания. Важно помнить, что проектирование этой опорной конструкции должно выполняться высококвалифицированным специалистом (строителем).Непрофессиональная работа может привести к печальным и опасным для жизни людям последствиям.
Рекомендовать: Виды свайных фундаментов. Свайных фундаментов и плотных фундаментовФундамент здания является одним из наиболее важных аспектов и должен выполняться опытным и обученным специалистом. В конце концов, фундамент ниже номинала или полное отсутствие структуры может привести к преждевременному износу или даже может привести к обрушению всего каркаса собственности! С учетом сказанного, рынок наводнен широким спектром фундаментальных опций, которые могут заставить владельцев собственности усомниться в своем окончательном решении, поэтому команда Rhino Piling решила рассмотреть различия между свайным и плотным фундаментами.Читайте дальше, чтобы узнать больше… Что такое свайный фундамент?Земля может иметь большое влияние на устойчивость конструкции, и фундамент используется для предотвращения проблем в будущем. С учетом сказанного, большие и тяжелые здания часто требуют более прочного фундамента, чем альтернативы меньшего размера, поэтому укладка свай считается самым популярным методом фундамента на рынке. Во время этого процесса сваи забиваются глубоко в землю, чтобы усилить вес конструкции на более прочную почву под ней.Это обеспечивает долговечность, и существует несколько различных вариантов на выбор, например, сваи с торцевыми опорами, фрикционные сваи, мини-сваи и винтовые сваи. Что такое плотные фундаменты?С другой стороны, фундаменты на плотах не переносят вес конструкции на более твердую и прочную почву глубоко под землей, а скорее создают «мат» из бетона, который сидит на земле или под ней, чтобы равномерно распределять вес. . Это популярное решение для одно- или двухэтажных зданий или когда подвал встраивается в существующее здание.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||