Устройство ростверков: Устройство ростверков

V.3.9. Устройство свайных ростверков

Strict warning: Only variables should be passed by reference в функции duble_node() (строка 191 в файле /home/s/seryis/ofips.rf/public_html/sites/all/themes/adaptivetheme/at_ofips/template.php).

V.3.9. Устройство свайных ростверков

В зависимости от рода материала ростверки выполняются из дерева, бетона или железобетона. Деревянные ростверки устраиваются только по деревянным сваям. Перед монтажом ростверка головы деревянных свай должны быть не менее чем на 50 см ниже наинизшего горизонта воды. Выступающие за этот уровень концы свай срезают. Требования к материалу для изготовления деревянного ростверка те же, что и к свайному лесу. Для монтажа ростверка используются стандартные строительные краны на автомобильном или гусеничном ходу.

Бетонные ростверки или подушки применяют на всех видах свай, не работающих на растяжение. Толщина бетонной подушки обычно не превышает 0,7—0,8 м. Лишь для тяжелых крупных сооружений подушка может быть толщиной 1 м и более.

До начала бетонирования ростверка выполняются следующие работы:

• – производится срубка голов свай до заданного уровня;
• – очищается от шлама и промывается поверхность тампонажного слоя и верха свай;
• – изолируется от соприкасания с бетоном ростверка поверхность ограждения, если оно будет извлекаться после окончания работ.

Бетонируется ростверк в сборной деревянной опалубке.

Во время бетонирования должна быть обеспечена откачка грунтовых вод из котлована. Бетонная смесь должна укладываться горизонтальными слоями равномерно по всей площади ростверка. Если мощность бетонного завода недостаточна или по другим условиям невозможно вести укладку горизонтальными слоями по всей площади, то ее разбивают на отдельные блоки бетонирования. Транспортируется бетонная смесь самоходными бетоноукладчиками на базе тракторов С-100 или бадьями с открывающимся днищем, транспортируемыми передвижным краном. Уплотняется бетонная смесь вибраторами.

Железобетонные ростверки изготовляются монолитными и сборными. Монолитные ростверки имеют различную форму — квадратную, прямоугольную, треугольную и ленточную в зависимости от конструктивных решений зданий и сооружений, геологических условий, типа и числа забитых свай.

Технология их устройства в основном аналогична. Первоначально срубаются головы свай до заданного проектом уровня с оголением арматурных стержней. В последующем стержни омоноличиваются при бетонировании ростверка. В тех случаях когда головы свай после забивки находятся на одном уровне (допускается разница в уровне 1—2 см) и не разбиты, рекомендуется не разбивать головы свай и заделывать их в ростверк без выпусков арматуры. Глубина заделки при этом должна быть не менее 0,5

Для свай с оголенными концами арматуры рекомендуется:

• – в свайном фундаменте, работающем на вертикальную нагрузку, заделывать ствол сваи в ростверк не менее чем на 5 см, а выпуски арматуры — не менее чем на 25 см;
• – в свайном фундаменте, работающем на горизонтальную нагрузку, ствол сваи заделывать в ростверк на величину не менее наибольшего размера поперечного сечения сваи, а выпуски арматуры заделывать не менее чем на 40 см.

Сборные железобетонные ростверки получили за последние годы широкое распространение. Для их устройства необходимо, чтобы оси забитых свай имели отклонение в плане не более ±5 см, а по вертикали уровни голов сваи ±1 см. Подобная точность забивки свай в плане потребовала создания специальных копровых установок с качающимися в двух взаимно перпендикулярных плоскостях копровыми стрелами типа С-860, СП-50С (на базе экскаваторов) и С-878, СП-49 (на базе тракторов). Для рельсовых копров соответственно повышены требования к точности рихтовки подкопровых путей.

V.3.10. Приемка свайных фундаментов

Для приемки свайного фундамента должна быть предъявлена следующая техническая документация:

• – проекты свайного фундамента и опор, фундаментов и опор из оболочек или шпунтовых ограждений;
• – рабочие чертежи свай, свай-оболочек и шпунта;
• – акты освидетельствования свай, свай-оболочек и шпунта до их погружения в грунт;
• – акты лабораторных испытаний контрольных бетонных кубиков;
• – акты приемки материалов;
• – журналы изготовления хранения свай, свай-оболочек и шпунта;
• – акты геодезической разбивки свайных фундаментов и опор, фундаментов и опор из свай-оболочек и шпунтовых ограждений;
• – исполнительные планы расположения свай и сооружений;
• – журналы забивки свай;
• – акты динамических и журналы статических испытаний свай (если таковые производились).

В процессе приемки свайного фундамента осуществляются:

• – проверка соответствия выполненных в натуре работ проекту и требованиям главы IV СНиП III-Б.6-62 «Правила производства и приемки работ»;
• – просмотр журналов забивки и сводных ведомостей забитых свай, оболочек и шпунта;
• – контрольные испытания свай динамической, а в отдельных случаях статической нагрузкой.

Приемка свайного фундамента производится в несколько этапов.

V.3.10.а. Приемка свай

Сваи, поставляемые заводом, должны иметь паспорт, в котором указываются наименование завода-изготовителя и его адрес, номер и дата выдачи паспорта, дата изготовления свай, номер ГОСТа или чертежа, по которому изготовлена свая, класс бетона. На сваях должны быть написаны несмываемой краской марка и дата изготовления сваи. Торец сваи должен быть перпендикулярен продольной оси, искривление продольной оси не должно превышать установленных допусков.

Таблица V-27

Допускаемые отклонения в размерах свай, свай-оболочек и элементов ростверка

V.

Расположение свай в плане свайного поля должно соответствовать проекту. Допускаемые отклонения в расстоянии между осями забитых свай и свай-оболочек не должны превышать величин, приведенных в табл. V-28.

Число свай или свай-оболочек, имеющих максимально допустимое отклонение от проектного положения, не должно превышать 25% общего их числа в основании.

Таблица V-28

Допускаемые отклонения свай и свай-оболочек

Тип свай и их расположение	Допускаемые отклонения в плане для свай и свай-оболочек длиной L, м
	до 10	свыше 10
Сваи и сваи-оболочки диаметром до 60 см:    для однорядного расположения свай и свай-оболочек    для кустов и лент с расположением свай и свай-оболочек в два и три ряда    для кустов и лент с расположением свай более чем в три ряда и для свайных полей	0,2D 0,3D   0,4D	0,2D 0,3D   0,4D
Сваи-оболочки диаметром 60—200 см	0,4D, но не более 40 см	0,4D, но не более 50 см
Оболочки диаметром более 200 см	Не более 60 см
Примечания: 1. При отклонении свай от проектного положения расстояние в свету от сваи до края ростверка должно быть ≥ 0,15D, но не менее 5 см. При отклонении от проектного положения свай-оболочек расстояние в свету от сваи-оболочки до края ростверка должно быть не менее толщины стенки сваи-оболочки, но не меньше 10 см. 2. Для свай-оболочек длиной более 20 м допуски указываются в проекте. 3. D — наружный диаметр сваи-оболочки или максимальный размер поперечного сечения сваи.

Для приемки свайного поля предъявляются:

• – данные геодезической съемки забитых свай в плане и по высоте, фиксирующие абсолютную отметку нижнего конца сваи и величины отклонения свай в плане;
• – отказы и количество ударов молота на каждую сваю (из журналов забивки).

Данные наносятся на исполнительный план свайного поля. При сопоставлении этих данных, а также результатов динамических и статических испытаний (если они производились) с проектом устанавливаются:

• – пригодность забитых свай и соответствие несущей способности проектным нагрузкам;
• – необходимость забивки дублирующих свай или добивки недопогруженных свай;
• – необходимость срубки голов свай до заданных проектом отметок [41].

Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты

• Предыдущая
• Следующая
• Содержание

Устройство ростверков

Назначение ростверков — объединение отдельных свай в общий свайный фундамент. Ростверки бывают монолитными и сборно-монолитными различной высоты и формы. Процесс возведения ростверка мало отличается от традиционных схем бетонирования плит. По отметкам срубаются оставшиеся после забивки части свай и оголяется продольная арматура свай. На глубину 0,10-0,15 м ниже планировочных отметок снимается грунт и укладывается слой шлака, щебня или песка. Устанавливаются и закрепляются щиты опалубки. Арматура ростверка и свай соединяется. Бетонируются плиты (балки) ростверка; опалубка снимается.

Приемка свайных работ

Работы по устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений относятся к числу скрытых работ и судить об их качестве можно только по документам технической отчетности. По этой причине приемочной комиссии должны быть представлены следующие документы:

• утвержденный проект и рабочие чертежи;

• паспорта готовых свай и элементов сборных ростверков;

• журналы бурения скважин, погружения свай, бетонирования набивных свай и ростверков;

• акты лабораторных испытаний прочности бетона и приемки арматуры, стыков и сопряжений; данные геодезической разбивки и исполнительные планы;

• данные контрольных испытаний нагрузкой (погружаемых свай — статической и динамической; набивных — статической).

В процессе приемки проверяют соответствие примененных материалов и изделий проекту, соблюдение технологии работ, несущую способность свай и их соответствие проектному положению.

Приемка оформляется актом, в котором должны быть отмечены все выявленные дефекты, указаны сроки их устранения, дана оценка качества выполненных работ.

При приемке могут быть допущены некоторые отклонения от проектного положения свай, однако эти отклонения не должны превышать значений, нормируемых СНиПом.

Если у приемочной комиссии возникают сомнения в несущей способности свай или если в проекте имеются специальные указания, то должны быть проведены контрольные испытания контрольной добивкой или статической нагрузкой. При контрольной добивке производят 3-5 ударов молота и определяют фактический отказ свай. Испытание статической нагрузкой выполняют гидравлическими домкратами, укладкой дополнительного груза, натяжными муфтами или лебедками.

На современном уровне жизни общества возросла потребность в подземных сооружениях (стоянки для автотранспорта, склады, и др.). Сооружения возводят открытым, опускным способом, способом «стена в грунте».

Открытый способ применяется на свободных от застройки площадях, преимущественно при сухих грунтах и заглублении сооружений до 15 м. Отрывается котлован, на дне которого обычными методами возводится подземное сооружение; по окончании работ котлован засыпается грунтом.

Опускной способ применяют при необходимости возведения здания или сооружения в водонасыщенных грунтах. На поверхности земли собирается или бетонируется железобетонная конструкция в виде «стакана» без днища. Форма конструкции может быть любой, но чаще применяется круглая в плане. Убираются прокладки, внутри конструкции разрабатывается грунт, в результате чего стакан под действием собственной массы опускается до проектной отметки по мере выемки грунта. Бетонируются днище, перекрытия, покрытие, устанавливается технологическое оборудование. Опускным способом могут возводиться сооружения диаметром до 80 м на глубину до 70 м. Масса сооружения должна не менее, чем на 25 % превышать силу трения.

Для уменьшения сил трения стенки сооружения делают с уступом, а в промежутки между стенками и грунтом может закачиваться раствор бентонитовой глины.

Способ «стена в грунте» заключается в том, что вначале бетонируются или собираются из сборных железобетонных элементов конструкции ограждающих стен подземного сооружения, а затем под их защитой разрабатывается грунтовое ядро, устраивается днище, возводятся внутренние конструкции и перекрытия. На период работ, по мере разработки грунтового ядра, стены могут раскрепляться распорками, подкосами или анкерами.

Различают стены свайные и траншейные, возводимые сухим или мокрым способом. Свайные стены устраиваются в виде ряда набивных свай, возводимых через одну сваю. В промежутках между изготовленными таким образом сваями выбирается грунт грейферными ковшами или бурением, устанавливается арматура и производится бетонирование промежуточных свай.

Траншейные стены устраиваются в сборном или монолитном варианте. На глубину 1- 1,5 м выкапывается траншея (форшахта). Специальным штанговым экскаватором или широкозахватным грейфером отрывается траншея на всю высоту стены. На границе захватки устанавливается ограничитель (при необходимости закаивается раствор бентонитовой глины). При устройстве монолитных стен затем устанавливается арматурный каркас и укладывается бетонная смесь.

Сборные железобетонные панели устанавливают на щебеночную бетонную подушку, а пазухи траншеи заполняют засыпкой наружную — глинощебеночной смесью, которая в дальнейшее служит гидроизоляцией, внутреннюю — грунтопесчаной смесью которая при отрывке земляного ядра удаляется.

Подземную часть высотных зданий иногда также выполняют методом ?стена в грунте?. Подземная часть устраивается свайным способом в монолитном варианте, надземная — сборном. После устройства каркаса по мере выборки грунта бетонируются перекрытия. В остальном порядок работ остается традиционным.

Дизайн моста| Учебное пособие по анализу ростверка мостовых настилов в соответствии с британскими стандартами

Индекс

1. Геометрия

2. Свойства элементов

3. Консольные пешеходные дорожки

4. Несущие опоры

5. Нагрузка

6.Стандартная загрузка

7.Живая загрузка

8.Результаты

9.Примеры загрузки

1.Геометрия

Ростверки наиболее широко используются для расчета балочных и плитных настилов мостов. Настилы из сплошных плит обычно моделируются с использованием конечных элементов, однако для этого типа настила можно использовать ростверки с достаточно точными результатами.

 
Продольные элементы ростверка выполнены в виде основных балок, а поперечные элементы в виде плиты перекрытия и диафрагменных балок.

 
Шаг поперечных элементов ростверка выбирается примерно в 1,5 раза больше шага основных продольных элементов, но может варьироваться в пределах 2:1. Поперечные элементы требуются в положениях диафрагмы, и для достижения элемента в середине пролета должно быть нечетное количество элементов.

В случае косых настилов поперечные элементы должны располагаться ортогонально основным элементам (см. рис. 3) для достижения правильной величины моментов и прогибов. Однако такое расположение может быть непрактичным для малых углов перекоса (ниже 35 ^o ), и обычно используется косая сетка (см. рис. 2). Косая сетка имеет тенденцию немного завышать величину моментов и прогибов и поэтому считается безопасным решением. Свойства сечения поперечных стержней в косых сетках следует рассчитывать с использованием ортогонального шага; ширина поперечного элемента на рис. 2 составляет 1,641 м, а не 1,667 м.

 
2.Свойства элемента

Инерция изгиба и инерция кручения требуются для всех элементов модели ростверка. Сечения элементов, представляющих настил на рис. 1, показаны на рис. 4 и рис. 5 ниже.

Внутренний изгиб композитных секций можно рассчитать с помощью подходящей формы. Электронную таблицу Excel с использованием координатной геометрии можно загрузить, нажав здесь. Свойства стержня для ростверка рассчитываются для локальной оси стержня, как показано, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что вы используете правильные обозначения. Если используется электронная таблица, то I _xx из электронной таблицы будет введено как I _y для показанной локальной оси стержня. Точно так же I _yy из электронной таблицы будет введено как I _z , а инерция кручения J будет введена как I _x .

Аппроксимация инерции кручения стержня получается путем разделения сечения на составляющие прямоугольники, как показано на рис.4.
Момент инерции кручения для прямоугольника определяется выражением J=k ₁ b ³ b _макс.
где:
b — длина короткой стороны
b _max длина длинной стороны
k ₁ = {1-0,63(b/b _max )(1-b ⁴ /12b ⁴ _max )}/3

Инерция кручения сечения является суммой инерций отдельных прямоугольников. Поскольку палубная плита используется как в продольных, так и в поперечных элементах, инерция этого прямоугольника уменьшается вдвое. Это относится только к инерции кручения, полный раздел используется для расчета инерции изгиба.

Калькулятор ниже можно использовать для проверки того, что инерция кручения продольного внутреннего элемента на рис. 4 составляет:
J=(0,5 * 1864 + 4042 + 4613)*10 ⁶ = 9587*10 ⁶ мм ⁴
Аналогично, инерция кручения поперечного внутреннего элемента (палубная плита 1641×185) на рис. 5 равна:
J=(0,5 * 3216)*10 ⁶ = 1608*10 ⁶ мм ⁴

 
3. Консольные пешеходные дорожки

Когда палуба консольно закреплена от края основных балок палубы, удобно продлить ростверк до балки парапета, как показано на рис. 1, 2 и 3. Это упростит приложение нагрузки от тротуара и случайной нагрузки от колес.

Однако скручивающие эффекты в краевой балке могут быть значительно завышены в настиле балки и плиты, если элементы моделируются неправильно.
Большинство консольных эффектов должны вызывать изгиб плиты настила, а вторичные эффекты кручения должны вызываться в опорных краевых балках.
Если используется простой двумерный (2D) ростверк, то изгибающим эффектам консоли будет противостоять кручение в краевой балке. Это приведет к переоценке кручения краевой балки и недооценке изгиба палубы.
Некоторые программы ростверка позволяют смещать центриоиды стержней относительно 2D-плоскости (как показано на рис. 6). В качестве альтернативы можно использовать трехмерную модель, включив в модель жесткие вертикальные фиктивные элементы, хотя это решение усложняет геометрию.

 
4.Опоры подшипников

Большинство программ для ростверка позволяют моделировать опоры свободными, жесткими или подпружиненными. Пружинные опоры используются для моделирования упругой деформации подшипника или опорной конструкции. Резиновые подшипники деформируются под нагрузкой и оказывают значительное влияние на распределение нагрузки по палубе. Даже упругая деформация бетонных колонн может влиять на распределение нагрузки в сплошном перекрытии.
Простой линейно-лучевой анализ даст приблизительную величину реакции. Это позволит подобрать подходящую опору для модели ростверка. В качестве альтернативы можно выполнить расчет ростверка с жесткими вертикальными опорами и модифицировать его позже.
Используя расположение подшипников, показанное в нижней части веб-страницы «Выбор подшипников»:

• «Свободные и скользящие подшипники» будут зафиксированы или подпружинены в вертикальном направлении, а для направлений вращения применяются расцепители.
• «Фиксированный» подшипник будет зафиксирован или подпружинен во всех направлениях.

При использовании пружинных опор обычно приходится фиксировать один подшипник в вертикальном направлении для достижения стабильного решения.
Ростверк не анализирует нагрузку в плоскости, поэтому никакие продольные или поперечные ограничения не будут моделироваться.

 
5. Нагрузки

Все нагрузки пропорциональны элементам ростверка и стыкам (узлам) ростверка до расчета моментов, сдвигов и скручиваний. Во многих программах есть средства для применения патч-нагрузок и точечных нагрузок, которые не обязательно совпадают с соединениями или стержнями. Программа распределит эти нагрузки на стержни перед расчетом моментов, сдвигов и эффектов кручения.

Существует несколько способов распределения нагрузки на суставы, если в программе нет такой возможности. Показанная точечная нагрузка 48 кН, действующая в пределах сетки 600 квадратных, может быть пропорциональна паре противоположных элементов, а затем снова стыкам, как показано. Это распределение позволит достичь достаточно точных результатов.

Удобно прикладывать все нагрузки к конструкции как номинальные нагрузки. Коэффициенты нагрузки могут быть применены к комбинированным случаям, чтобы избежать ввода многочисленных вариантов нагрузки. Следовательно, загружения не должны быть слишком сложными. Например, конструкция проезжей части толщиной 150 мм рассматривается в BD21 как покрытие толщиной 100 мм с насыпью толщиной 50 мм и должна применяться как два варианта нагрузки, поскольку к насыпи применяются разные коэффициенты нагрузки, чем к покрытию.

 
6. Постоянная нагрузка

Постоянная нагрузка действует на основные лонжероны. Некоторые программы автоматически создают статическую нагрузку, применяя плотность к площади поперечного сечения стержня. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать двойного учета веса палубной плиты.
Суммарная статическая нагрузка (покрытие проезжей части, насыпь и покрытие тротуара и парапеты) вводится в виде равномерно распределенных нагрузок по длине продольных элементов ростверка. В некоторых программах есть возможность применять патч-нагрузки, которые можно использовать для наплавки при условии, что она имеет постоянную толщину.

 
7. Текущая нагрузка

Текущая нагрузка может состоять из нагрузки HA (udl + kel), нагрузки HB, пешеходной нагрузки, случайной нагрузки на колеса и ветровой нагрузки. Нагрузка на парапеты при столкновении учитывается только в том случае, если требуются парапеты с высокой степенью защиты. Горизонтальные нагрузки, такие как тяговое усилие, торможение и проскальзывание, обычно не учитываются, поскольку настил очень жесткий для сопротивления горизонтальным нагрузкам по сравнению с вертикальными нагрузками. Если настил не имеет очень высокого виража или крутого продольного уклона, компонент нагрузки в вертикальном направлении для проскальзывания и центробежных нагрузок будет пренебрежимо мал.

 
8.Результаты

Всегда рекомендуется проводить приблизительную проверку вывода по мере выполнения задания. Одна простая проверка состоит в том, чтобы получить общие реакции для каждого загружения, чтобы увидеть, согласуются ли они с оценкой общей нагрузки, приложенной в каждом загружении.
Кроме того, простой анализ линейной балки даст приблизительные моменты и сдвиги, которые можно сравнить с результатами для ростверка. Электронную таблицу Excel, использующую распределение момента для проведения анализа линейной балки, можно загрузить, нажав здесь.

Решетки перекрытий — Стальная конструкция

Последнее обновление вторник, 04 апр 2023 | Стальная конструкция

Расположение балок перекрытий в зданиях во многом зависит от расстояния между колоннами. Часто колонны могут располагаться ближе друг к другу по краям здания, чтобы поддерживать элементы фасада. Основные балки проходят между колоннами и поддерживают второстепенные балки, которые затем поддерживают плиту перекрытия. В большинстве зданий с обычными пролетами главные балки выдерживают большую нагрузку, чем второстепенные, и поэтому они тяжелее и обычно глубже. Однако в зданиях с неравными пролетами (например, 6 м x 7,5 м) можно спроектировать главные балки так, чтобы они перекрывали более короткое расстояние между колоннами, так что главные и второстепенные балки могут иметь одинаковую глубину.

Простейшая компоновка элементов в ростверках перекрытий – использование секций универсальной балки (УБ) с шарнирными соединениями. В случаях, когда высота над уровнем моря ограничена, например, при реконструкции, секции универсальных колонн (UC) могут использоваться в качестве неглубоких, хотя и более тяжелых балок.

Во многих зданиях проектирование более длинных пролетов внутри, например, путем пролета непосредственно между фасадными колоннами, обеспечивает более гибкое планирование пространства. В этом случае могут использоваться различные конструктивные системы, будь то длиннопролетные главные или второстепенные балки. Эти системы с большим пролетом обычно используют принципы композитной конструкции для повышения их жесткости и прочности и часто обеспечивают интеграцию услуг в пределах их глубины.

Типичное расположение балок перекрытия показано на рис. 4.1 в зависимости от соотношения сторон и пролета сетки перекрытия между колоннами. Более тяжелые балки должны быть соединены с полками колонн, но это не всегда возможно, например, сетка пола на рис. 4.1 (d). Special

4.1 Типовое расположение балок перекрытий для различных пролетов

(a) Типовая планировка пола с балками одинаковой глубины (Примечание: ориентация колонн означает, что второстепенные балки имеют одинаковую длину)

(b) Типичная планировка пола с использованием узких балок перекрытия (Примечание: стяжки встроены в плиту)

(a) Типичная планировка пола с балками одинаковой глубины (Примечание: ориентация колонн означает, что второстепенные балки имеют одинаковую длину)

(b) Типовая планировка пола с использованием узких балок перекрытия (Примечание: анкеры, встроенные в перекрытие)

Колонна

Основная балка

Второстепенная балка

Главная балка

Второстепенная балка

(c) Длиннопролетные балки перекрытий (схема 1 ~ тяжелонагруженные основные балки) (Примечание: обрамление по главной оси колонны)

Колонна

Основная балка

(c) Длиннопролетные балки перекрытия (схема 1 ~ сильно нагруженные главные балки) (Примечание: обрамление по главной оси колонны)

Основная балка

(d) Длиннопролетные балки перекрытия (схема 2 ~ короткопролетные главные балки)

(d) Длиннопролетные балки перекрытия (схема 2 ~ короткопролетные главные балки) s соединяются с более узкими столбцами (см.