RU2334843C2 - Aseismic pile base - Google Patents
Aseismic pile base Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334843C2 RU2334843C2 RU2005115367/03A RU2005115367A RU2334843C2 RU 2334843 C2 RU2334843 C2 RU 2334843C2 RU 2005115367/03 A RU2005115367/03 A RU 2005115367/03A RU 2005115367 A RU2005115367 A RU 2005115367A RU 2334843 C2 RU2334843 C2 RU 2334843C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piles
- grillage
- building
- foundation
- rows
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Foundations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении сейсмостойких свайных фундаментов зданий и сооружений в сейсмических районах с интенсивностью землетрясений 7; 8 и 9 баллов.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of earthquake-resistant pile foundations of buildings and structures in seismic areas with an earthquake intensity of 7; 8 and 9 points.
Известна конструкция свайного фундамента, состоящего из группы свай, монолитного железобетонного ростверка, жестко соединенного с головами свай, расположенной выше ростверка части фундамента (подколонник - в случае отдельно стоящего фундамента или стена ленточного фундамента), на которую передается нагрузка от здания. Такая конструкция фундамента имеет следующие недостатки. На сваи, монолитный ростверк и подземную часть фундамента передается сейсмическое воздействие от окружающего их грунта, который при прохождении сейсмических волн совершает колебания и получает остаточные сейсмические смещения. Сваи, обладающие малой массой, потенциально могли бы колебаться и перемещаться вместе с грунтом. Но из-за жесткого соединения с ростверком и всей массой здания, обладающей огромной инерцией, в них возникают срезающие усилия. Действующие нормы (СНиП 2.02.03-85*. Свайные фундаменты / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 46 с.) определяют снижение несущей способности таких свай при расчете на особое сочетание усилий примерно на 25...30%. Из работы выключается боковая поверхность свай длиной hd ниже соединения свай с ростверком, длина этого участка может достигать 5,3 м (Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1985. С.289). Снижается расчетное сопротивление грунта под нижним концом свай - Req=Rγeq1. Коэффициент условий работы γeq1 при заглублении свай в полутвердые и тугопластичные глинистые грунты с увеличением расчетной сейсмичности здания с 7 до 9 баллов уменьшается с 0,95 до 0,7.The construction of a pile foundation is known, consisting of a group of piles, a monolithic reinforced concrete grillage, rigidly connected to the heads of piles, located above the grillage of a part of the foundation (the column is in the case of a stand-alone foundation or the wall of a strip foundation), to which the load from the building is transferred. Such a foundation design has the following disadvantages. Seismic action from the surrounding soil is transmitted to piles, a monolithic grillage, and the underground part of the foundation, which oscillates during the passage of seismic waves and receives residual seismic displacements. Piles with low mass could potentially oscillate and move with the ground. But due to the rigid connection with the grillage and the entire mass of the building, which has tremendous inertia, shear forces arise in them. Current standards (SNiP 2.02.03-85 *. Pile foundations / Gosstroy of Russia. - M .: FSUE TsPP, 2004. - 46 p.) Determine the decrease in the bearing capacity of such piles when calculating a special combination of forces by about 25 ... 30 % The side surface of piles with a length h d below the connection of piles with a grillage is turned off, the length of this section can reach 5.3 m (Foundations, foundations, and underground structures: Designer's Guide. M .: Stroyizdat, 1985. P.289). The calculated soil resistance under the lower end of the piles is reduced - R eq = Rγ eq1 . The coefficient of operating conditions γ eq1 when piles are buried in semi-solid and refractory clay soils with an increase in the design seismicity of the building from 7 to 9 points decreases from 0.95 to 0.7.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой конструкции фундамента является выбранный в качестве прототипа свайный фундамент с промежуточной подушкой (Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика. -М: Стройиздат, 1985. П.12.3; Ильичев В.А., Монголов Ю.В., Шаевич В.М. Свайные фундаменты в сейсмических районах. М., 1983). Он состоит из свай с оголовками, промежуточной подушки из гранулированных материалов (щебня, гравия, песка крупного и средней крупности) толщиной 40...60 см выше оголовков, уплотненных до максимально возможного значения плотности. На промежуточную подушку опираются монолитный ростверк, выше которого в ленточном фундаменте расположены стены фундамента, а в отдельно стоящем фундаменте - подколенник стаканного типа, составляющий с плитой ростверка единое целое. При расположении между подошвой ростверка и головами свай промежуточной подушки сваи, будучи не связаны с монолитным ростверком и всей массой здания, получают возможность при землетрясении колебаться и перемещаться вместе с окружающим грунтом. В них не возникает срезающих усилий, в свою очередь, при горизонтальных остаточных смещениях грунта дополнительное горизонтальное усилие не передается от свай на ростверк. В результате увеличилась несущая способность свай (в соответствии с действующим СНиП 2.02.03-85*. Свайные фундаменты. М., 2004): расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности feq действует по всей длине сваи (то есть hd=0), а расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи не только не уменьшается (см. ранее, γeq]=0,7...0,95), а увеличилось - γeq1=1,2 (СНиП 2.02.03-85*, п.11.14). Все параметры фундамента, включая количество свай, расстояния между рядами свай и между сваями в ряду, определяется методом подбора: задаются всеми параметрами свайного фундамента, по формуле СНиП определяют расчетную нагрузку на сваю N, кН и проверяют, чтобы она не превосходила допускаемую нагрузку на сваю Р=Fd/γk (см. далее), и чтобы запас несущей способности был в пределах 10%. Упомянутые два уравнения приводятся в СНиП 2.02.03-85*. Свайные фундаменты. М., 2004 - формулы (2) и (3). Расчетная нагрузка на сваю N, кН для фундамента с вертикальными сваями определяется по формулеThe closest in technical essence to the claimed foundation design is a pile foundation with an intermediate cushion selected as a prototype (Foundations, foundations and underground structures: Designer Handbook. -M: Stroyizdat, 1985. P.12.3; Ilyichev VA, Mongolov Yu. V., Shaevich V.M. Pile foundations in seismic areas. M., 1983). It consists of piles with heads, an intermediate cushion of granular materials (crushed stone, gravel, sand of large and medium size) with a thickness of 40 ... 60 cm above the heads, compacted to the maximum possible density. A monolithic grillage rests on an intermediate pillow, above which in the strip foundation there are foundation walls, and in a separate foundation - a glass-type kneecap, which forms a whole with the grillage plate. When located between the sole of the grillage and the heads of the piles of the intermediate pillow, the piles, being not connected with the monolithic grillage and the entire mass of the building, will be able to oscillate and move together with the surrounding soil during an earthquake. They do not cause shearing forces, in turn, with horizontal residual displacements of the soil, additional horizontal force is not transmitted from the piles to the grillage. As a result, the bearing capacity of the piles increased (in accordance with the current SNiP 2.02.03-85 *. Pile foundations. M., 2004): the calculated soil resistance along the lateral surface f eq acts along the entire length of the pile (that is, h d = 0), and the calculated soil resistance under the lower end of the pile not only does not decrease (see earlier, γ eq] = 0.7 ... 0.95), but increases - γ eq1 = 1.2 (SNiP 2.02.03-85 *, Section 11.14). All parameters of the foundation, including the number of piles, the distance between the rows of piles and between piles in a row, are determined by the selection method: they are set by all parameters of the pile foundation, using the SNiP formula, determine the design load on the pile N, kN and check that it does not exceed the allowable load on the pile P = F d / γ k (see below), and so that the margin of bearing capacity is within 10%. The two equations mentioned are given in SNiP 2.02.03-85 *. Pile foundations. M., 2004 - formulas (2) and (3). The calculated load on the pile N, kN for the foundation with vertical piles is determined by the formula
где Nd - расчетная сжимающая сила, кН;where N d is the calculated compressive force, kN;
Мх, My - расчетные изгибающие моменты, кНм; относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;M x , M y - calculated bending moments, kNm; relative to the main central axes x and the plan of piles in the plane of the sole of the grillage;
n - число свай в фундаменте;n is the number of piles in the foundation;
xi, уi - расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;x i , y i - the distance from the main axes to the axis of each pile, m;
х, у - расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляют расчетную нагрузку, м.x, y are the distances from the main axes to the axis of each pile for which the calculated load is calculated, m.
Одиночную сваю в составе фундамента следует рассчитывать исходя из условияA single pile in the foundation should be calculated based on the condition
где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, определяемая в соответствии с формулой (1);where N is the design load transferred to the pile, determined in accordance with formula (1);
Fd - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи;F d is the calculated bearing capacity of the soil of the base of a single pile, hereinafter referred to as the bearing capacity of the pile;
γк - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2; 1,25; 1,4 в зависимости от способа определения несущей способности сваи.γ to - the coefficient of reliability, taken equal to 1.2; 1.25; 1.4 depending on the method for determining the bearing capacity of piles.
При учете в сочетаниях усилий кратковременных нагрузок (ветровых, крановых, сейсмических) воспринимаемую крайними сваями нагрузку допускается повышать на 20%:When taking into account short-term loads (wind, crane, seismic) in combinations of forces, the load perceived by extreme piles can be increased by 20%:
Формула (3) - для случая, когда момент действует в одной плоскости. Но такая конструкция фундамента имеет следующие недостатки. На вертикальные поверхности ростверка и подземных частей фундамента, заглубленного в грунт, будут действовать горизонтальные сейсмические нагрузки, которые будут передаваться и на надземную часть здания. При радиальных остаточных сейсмических смещениях грунта Uo мм, которые связаны с интенсивностью землетрясений I, баллы, зависимостью (Грайзер В.М. Сейсмические данные об остаточных смещениях при взрывах и землетрясениях // ДАН. 1989. Т.306. №4. С.822-825):Formula (3) - for the case when the moment acts in one plane. But such a foundation design has the following disadvantages. On the vertical surfaces of the grillage and underground parts of the foundation buried in the ground, horizontal seismic loads will act, which will be transmitted to the aboveground part of the building. With radial residual seismic displacements of the soil U o mm, which are associated with the intensity of earthquakes I, points, and dependence (Greizer V.M. Seismic data on residual displacements during explosions and earthquakes // DAN. 1989. V.306. No. 4. P. 822-825):
будут также происходить смещения свай и промежуточной подготовки относительно ростверка. В случае ленточного фундамента под стену применение однорядного расположения свай становится невозможным - между центром стены и центром этого ряда свай появляется - в результате остаточных смещений по (4) - эксцентриситет. К подошве ростверка будут приложены огромные горизонтальные силы трения, достигающие 40% от вертикальной составляющей сейсмической нагрузки Na - коэффициент трения сыпучего материала промежуточной подушки по бетону - 0,4 (Основания, фундаменты и подземные сооружения, 1985, п.12.3). Затруднено проектирование здания, а именно расчет устойчивости (несмещаемости) всего здания. Обычно при действии на объект горизонтальных сил его смещению препятствуют силы трения по подошве фундамента, направленные в противоположном этим горизонтальным силам направлении. Но во время процесса смещения грунта силы трения будут иметь одинаковое направление с силами, воздействующими на вертикальные поверхности подземной части фундамента.pile displacements and intermediate preparation relative to the grillage will also occur. In the case of a strip foundation under the wall, the use of single-row arrangement of piles becomes impossible - between the center of the wall and the center of this row of piles appears - as a result of residual displacements according to (4) - eccentricity. Huge horizontal friction forces will be applied to the sole of the grillage, reaching 40% of the vertical component of the seismic load. N a is the coefficient of friction of the bulk material of the intermediate cushion on concrete - 0.4 (Foundations, foundations and underground structures, 1985, p. 12.3). The design of the building is difficult, namely, the calculation of the stability (immovability) of the entire building. Usually, when an object is affected by horizontal forces, its displacement is prevented by friction forces along the base of the foundation, directed in the opposite direction to these horizontal forces. But during the process of soil displacement, the friction forces will have the same direction with the forces acting on the vertical surfaces of the underground part of the foundation.
Целью данного изобретения является уменьшение горизонтальных сейсмических воздействий на надземную часть здания.The aim of this invention is to reduce horizontal seismic effects on the aerial part of the building.
Поставленная цель достигается следующим образом. Подошву монолитного железобетонного ростверка располагают на отметке спланированной поверхности грунта, его верх совмещают с отметкой подошвы пола здания, между подошвой ростверка и промежуточной подготовкой располагают скользящий слой, с внутренней стороны здания боковую и верхнюю горизонтальную поверхность ростверка отделяют от окружающей среды слоем легкого бетона, а ширину ростверка принимают такой, чтобы от наружных граней оголовков крайних рядов свай до наружных граней ростверка в каждую сторону расстояние было равным Uо(I), мм, которое определяют из зависимости lgUo=-4,6+0,78I, где I - балльность землетрясения, причем количество рядов свай в ленточном фундаменте - не менее двух, а в отдельно стоящем фундаменте под колонну количество свай - не менее четырех.The goal is achieved as follows. The sole of the monolithic reinforced concrete grillage is placed at the mark of the planned surface of the soil, its top is combined with the mark of the sole of the floor of the building, a sliding layer is placed between the sole of the grillage and the intermediate preparation, the side and upper horizontal surface of the grillage is separated from the environment by a layer of light concrete, and the width the grillage is taken so that from the outer faces of the heads of the extreme rows of piles to the outer faces of the grillage in each direction, the distance is equal to U о (I), m m, which is determined from the dependence logU o = -4.6 + 0.78I, where I is the earthquake score, and the number of rows of piles in the strip foundation is at least two, and in a separate foundation under the column the number of piles is at least four.
Особенности предлагаемой конструкции фундамента показаны - см. фиг.1 - на примере свайного сейсмостойкого ленточного фундамента, изображенного на момент окончания его возведения. На фиг.2 изображен этот же фундамент после землетрясения; эпицентр в данной ситуации расположен слева от фундамента, сваи получили смещение на величину Uо(I) вправо от центра стены.Features of the proposed foundation design are shown - see figure 1 - on the example of a pile earthquake-resistant strip foundation, depicted at the time of completion of its construction. Figure 2 shows the same foundation after the earthquake; the epicenter in this situation is located to the left of the foundation, the piles received an offset of U о (I) to the right of the center of the wall.
Сейсмостойкий свайный фундамент (фиг.1) состоит из нескольких рядов свай 1 (в данном примере показан фундамент с двухрядным расположением свай), которые выполняются с монолитными железобетонными оголовками 2. В состав фундамента входит монолитный железобетонный ростверк 3, промежуточная подушка 4 из гранулированных материалов (щебня, песчано-гравийной смеси, песков гравелистого, крупного или средней крупности), уплотненных тонкими слоями до максимальной плотности, и скользящий слой 5. Для уменьшения горизонтальных сейсмических воздействий, передаваемых на здание, подошва ростверка совмещена с отметкой спланированной поверхности DL, а верх ростверка совпадает с отметкой подошвы подготовки под пол первого этажа. Как и в прототипе, основной несущий элемент фундаментов - сваи 1 с оголовками 2 - разъединены с ростверком 3 промежуточной подушкой 4, что позволяет им колебаться и получать остаточные смещения вместе с окружающим грунтом. На момент окончания возведения фундамента между геометрической осью (центром) фундамента 6 и геометрической осью 7 ростверка 3 и стены надземной части здания 8, которые (геометрические оси 6 и 7) в идеале должны совпадать, может существовать случайный эксцентриситет Δе, связанный с отклонением при производстве работ центра 7 ростверка от проектного положения. Его величина может быть принята равной 1...2 см. Так как рабочим материалом ростверка 3 является железобетон с применением тяжелого бетона, то ростверк 3 будет являться мостиком холода. Во избежание конденсации влаги на холодных поверхностях ростверка 3 внутри помещения его боковую и верхнюю поверхности отделяют от окружающей среды слоем легкого и теплого бетона 9; верх этого слоя совпадает с отметкой пола здания 10 - отметка ±0,000 на фиг.1 и 2.An earthquake-resistant pile foundation (Fig. 1) consists of several rows of piles 1 (in this example, a foundation with a two-row arrangement of piles is shown), which are made with monolithic reinforced
На фиг.2 изображен этот же фундамент на момент окончания активной фазы землетрясения, когда сваи 1, промежуточная подготовка 4 получат такие же остаточные смещения (по (4)), как и окружающий грунт. Эксцентриситет между центрами 7 (ростверка 3 и стены 8 надземной части здания) и 6 свай 1 увеличился на величину Uо(I) по (4). Для семи-, восьми- и девятибалльных землетрясений остаточные смещения равны соответственно: Uo(7)=7,24 мм, Uo(8)=43,7 мм, U0(9)=263,0 мм. С учетом этих смещений ширина ростверка, которую рекомендуется принимать равной расстоянию между наружными гранями оголовков крайних рядов свай, увеличиваем в каждую сторону на величину U0(I). А при определении расстояния между рядами свай 1 и между сваями 1 в ряду учитывают не только вертикальную составляющую сейсмической нагрузки Na, но и дополнительный сейсмический момент Meq.Figure 2 shows the same foundation at the time of the end of the active phase of the earthquake, when piles 1,
В 8-балльной сейсмической зоне, в здании с жесткой конструктивной схемой под центрально нагруженной средней продольной стеной в уровне подошвы ростверка (на отметке DL) погонная нагрузка к основному сочетанию усилий qI=720 кН/м; напластования грунтов: ИГЭ-1 - песок мелкий, рыхлый, h1=4,0 м; ИГЭ-2 - супесь пластичная, консистенция IL=0,4, коэффициент пористости е=0,75; ИГЭ-3 - глина полутвердая, IL=0,1, коэффициент пористости е=0,80. Грунты ИГЭ-1 и ИГЭ-2 относятся (в соответствии с табл.1 СНиП II-7-81*) к III категории, их суммарная мощность - 6 м составляет более половины в 10-метровом основании, следовательно, все основание относится к III категории по сейсмическим свойствам, а сейсмичность объекта I=8+1=9 баллов. Тогда (согласно п.3.37 СНиП П-7-81*) вертикальная сейсмическая нагрузка составит 30% соответствующей вертикальной статической нагрузки, то есть qI,eq=720·1,3=936 кН/м. Приняв отметку низа оголовка на глубине 0,9 м от подошвы ростверка и сваю С7-30, на 1,6 м заглубленную в полутвердую глину, получаем по формулам и таблицам СНиП 2.02.03-85* несущую способность Fd=812,2 кН, а допускаемую нагрузку на сваю Р=Fd/γk=812,2/1,4=580,2 кН. Соответствующие значения к расчету на особое сочетание усилий - на сейсмику: Fd,eq=882,6 кН, Рeq=630,4 кН, 1,2 Рeq=756,5 кН. Расчетное значение шага свай на основное сочетание нагрузок а=Р/qI=580,2/720=0,806 м. Из расчета на основное сочетание нагрузок принимаем двухрядное расположение свай (в шахматном порядке): расстояние между рядами свай 2 yN=0,45 м, фактическое расстояние между осями свай должно быть не менее трех диаметров свай 3×0,3=0,9 м; L=(0,802+0,452)0,5=0,92 м. В каждом ряду сваи через 1,6 м, фактический шаг свай - а=0,80 м.In an 8-point seismic zone, in a building with a rigid structural design under a centrally loaded middle longitudinal wall at the level of the foot of the grillage (at the DL mark), the linear load to the main combination of forces q I = 720 kN / m; bedding of soils: IGE-1 - fine sand, loose, h 1 = 4.0 m; IGE-2 - plastic sandy loam, consistency I L = 0.4, porosity coefficient e = 0.75; IGE-3 - semi-solid clay, I L = 0.1, porosity coefficient e = 0.80. The soils of IGE-1 and IGE-2 belong (in accordance with Table 1 of SNiP II-7-81 *) to the III category, their total thickness - 6 m is more than half in a 10-meter base, therefore, the entire base belongs to III categories of seismic properties, and the seismicity of the object I = 8 + 1 = 9 points. Then (according to clause 3.37 of SNiP P-7-81 *) the vertical seismic load will be 30% of the corresponding vertical static load, that is, q I , eq = 720 · 1.3 = 936 kN / m. Having taken the mark of the bottom of the head at a depth of 0.9 m from the sole of the grillage and pile C7-30, 1.6 m deep in semi-solid clay, we obtain according to the formulas and tables SNiP 2.02.03-85 * bearing capacity F d = 812.2 kN , and the permissible load on the pile P = F d / γ k = 812.2 / 1.4 = 580.2 kN. The corresponding values calculated for a special combination of efforts are the seismic: F d, eq = 882.6 kN, P eq = 630.4 kN, 1.2 P eq = 756.5 kN. The calculated value of the pitch of the piles for the main combination of loads a = P / q I = 580.2 / 720 = 0.806 m. Based on the main combination of loads, we take the two-row arrangement of piles (staggered): the distance between the rows of piles 2 y N = 0, 45 m, the actual distance between the axes of the piles must be at least three diameters of the
Расчет на особое сочетание усилий. В начале землетрясения остаточные смещения близки к нулю (то есть действует только вертикальная составляющую сейсмической нагрузки Na).Calculation of a special combination of efforts. At the beginning of the earthquake, the residual displacements are close to zero (that is, only the vertical component of the seismic load N a acts).
При aN=0,80 м среднее значение нагрузки на сваю составит Nd,eq=936×0,8=748,8 кН>Рeq=630,4 кН, что недопустимо. Шаг свай aN (при Neq>0 и Meq=0) двухрядного свайного фундаментаWhen a N = 0,80 m average value of the load on the pile will be N d, eq = 936 × 0,8 = 748,8 kN> P eq = 630,4 kN, which is unacceptable. Pile pitch a N (for N eq > 0 and M eq = 0) of a two-row pile foundation
а расстояние между двумя рядами свайand the distance between the two rows of piles
. .
По (5) и (6) aN=630,4 кН/936 кН/м=0,674 м, 2yN=0,596 м; принимаем aN=0,65 м и расстояние между двумя рядами свай 2уN=0,65 м, уN=0,325 м расстояние между осями свай по диагонали L=0,65×20,5=0,92 м, что больше 0,9 м.According to (5) and (6) a N = 630.4 kN / 936 kN / m = 0.674 m, 2y N = 0.596 m; we take a N = 0.65 m and the distance between two rows of piles 2y N = 0.65 m, for N = 0.325 m the distance between the axes of the piles along the diagonal L = 0.65 × 2 0.5 = 0.92 m, which more than 0.9 m.
В настоящее время считается, что направление действия сейсмических сил может быть произвольным; принимаем наихудший вариант - остаточные смещения будут нормальными к продольной оси стены и фундамента. При двухрядном расположении свай в ленточном свайном фундаменте из условия - максимальная нагрузка на сваю Nсв.max (в соответствии с п.3.10; 3.11 СНиП 2.02.03-85*, М., 2004) не должна превосходить 1,2Peq - следует:Currently, it is believed that the direction of action of seismic forces can be arbitrary; we accept the worst case scenario - residual displacements will be normal to the longitudinal axis of the wall and foundation. With a two-row arrangement of piles in the strip pile foundation from the condition - the maximum load on the pile N st.max (in accordance with clause 3.10; 3.11 SNiP 2.02.03-85 *, M., 2004) should not exceed 1.2P eq - should :
где aNM - шаг свай с учетом действия N и М; aNM≤aN.where a NM is the pitch of the piles, taking into account the actions of N and M; a NM ≤a N.
С учетом (5) имеем соотношения, показывающие как зависят шаг свай и расстояние между рядами свай от сейсмического эксцентриситета, которому пропорционален изгибающий момент -Meq=Nаеeq:Taking into account (5), we have relations showing how the pitch of the piles and the distance between the rows of piles depend on the seismic eccentricity, which is proportional to the bending moment -M eq = N a e eq :
При проектировании в 7-ми- и 8-балльных сейсмических зонах сталкиваемся со случаями «малых эксцентриситетов»: из (8) следует, что при еeq≤0,2 уN,i шаг свай аNM может быть принят таким же, как aN. Принято 0,2уN,I=0,2×0,325=0,065 м. Примем Δе=0,01 м, тогда в 7-балльной зоне еeq=0,01+0,0073=0,0173 м<0,2уN,i=0,065 м. А в 8-балльной зоне еeq=0,01+0,0434=0,0534 м<0,2уN,I=0,065 м. Следовательно, в 7-ми- и 8-балльных сейсмических зонах из-за малости остаточных сейсмических смещений параметры aN=0,65 м и 2yN=0,65 м, принятые с учетом действия только вертикальной составляющей сейсмической нагрузки (или на начальный момент землетрясения, когда U0(I)=0), остаются без изменения. В 9-балльной сейсмической зоне eeq=0,273 м>0,2уN,I=0, 065 м, расстояния между сваями в ряду и между двумя рядами свай принимаем с учетом (8) и (9). Увеличим расстояние между рядами свай 2yNM=0,80 м, уNM=0,40 м; тогда по (8) шаг свай аNM=0,460 м. Принимаем аNM=0,45 м, 2 уNM=0,80 м (отметим, что при расчете на основное сочетание нагрузок принимались размеры: aN=0,80 м, 2уNM=0,45 м, то есть при учете Мeq потребность в сваях возросла в 1,78 раза).When designing in 7- and 8-point seismic zones, we encounter cases of "small eccentricities": from (8) it follows that for e eq ≤ 0.2 for N, i the pitch of the piles and NM can be taken to be the same as a N. Accepted 0.2u N, I = 0.2 × 0.325 = 0.065 m. Take Δе = 0.01 m, then in the 7-point zone e eq = 0.01 + 0.0073 = 0.0173 m <0.2u N, i = 0.065 m. And in the 8-point zone e eq = 0.01 + 0.0434 = 0.0534 m <0.2y N, I = 0.065 m. Therefore, in 7- and 8-point seismic zones due to the small residual seismic displacement parameters a N = 0.65 m and 2y N = 0.65 m, taken into account the action of only the vertical component of the seismic load (or at the initial moment of the earthquake, when U 0 (I) = 0 ) remain unchanged. The 9-point seismic zone e eq = 0,273 m> 0,2u N, I = 0, 065 m, the distance between piles in a row between two rows of piles to take into account (8) and (9). Increase the distance between the rows of piles 2y NM = 0.80 m, for NM = 0.40 m; then, according to (8), the pitch of the piles is a NM = 0.460 m. We accept a NM = 0.45 m, 2 at NM = 0.80 m (note that when calculating the main combination of loads, the following dimensions were taken: a N = 0.80 m , 2y NM = 0.45 m, that is, when taking into account M eq, the need for piles increased 1.78 times).
Проверим выполнение неравенства (3). Расчетный участок стены длиной l=0,45 м×6=2,7 м (6 свай в шахматном порядке, между рядами свай - 0,8 м), нагрузка Nd,eq=936×2,7=2527,2 кН, изгибающий момент из плоскости стены: Мeq=2527,2 кН×0,273 м=689,9 кН.м по(3).We verify that inequality (3) holds. The calculated wall section with a length l = 0.45 m × 6 = 2.7 m (6 piles in a staggered pattern, between the rows of piles - 0.8 m), load N d, eq = 936 × 2.7 = 2527.2 kN bending moment from the wall plane: М eq = 2527.2 kN × 0.273 m = 689.9 kN.m according to (3).
Nmax/min=2527,2/6±689,9×0,4/6×0,42=412,2±287,46 кН.N max / min = 2527.2 / 6 ± 689.9 × 0.4 / 6 × 0.4 2 = 412.2 ± 287.46 kN.
Средняя нагрузка на сваю Nd,eq=412,2 кН<Рeq=630,4 кН; Nmax=699,46 кН<1,2Рeq=756,5 кН. Свая не догружена на (57,04/756,5)×100%=7,5%<10%.The average load on the pile N d, eq = 412.2 kN <P eq = 630.4 kN; N max = 699.46 kN <1.2P eq = 756.5 kN. The pile is not loaded at (57.04 / 756.5) × 100% = 7.5% <10%.
Отдельно стоящий фундамент под колонну целесообразнее выполнять не стаканного типа, а на выпусках арматуры из плитной части ростверка. Размеры b и l монолитного ростверка увеличиваются в каждую из четырех сторон на величину U0(I) по сравнению с расстоянием между наружными гранями оголовков крайних рядов свай (последние размеры - согласно рекомендациям: Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика. -М.: Стройиздат, 1985, с.291 - без учета остаточных смещений грунта и свай при землетрясениях). Количество свай в фундаменте под колонну - не менее четырех, так как при расчете свайного фундамента остаточное смещение грунта вместе со сваями на величину U0(I) возможно в любом направлении.A freestanding foundation for the column is more expedient to carry out not of the glass type, but on the releases of reinforcement from the slab part of the grillage. The sizes b and l of a monolithic grillage increase in each of the four sides by U 0 (I) in comparison with the distance between the outer faces of the heads of the extreme rows of piles (the last sizes are according to the recommendations: Foundations, foundations, and underground structures: Designer's Guide. -M. : Stroyizdat, 1985, p. 291 - excluding residual displacements of soil and piles during earthquakes). The number of piles in the foundation for the column is at least four, since when calculating the pile foundation, the residual displacement of the soil together with piles by the value U 0 (I) is possible in any direction.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115367/03A RU2334843C2 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Aseismic pile base |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115367/03A RU2334843C2 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Aseismic pile base |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005115367A RU2005115367A (en) | 2006-11-20 |
RU2334843C2 true RU2334843C2 (en) | 2008-09-27 |
Family
ID=37501942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115367/03A RU2334843C2 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Aseismic pile base |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334843C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630326C1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-09-07 | Николай Евгеньевич Носов | Seismic-resistant pile foundation |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110397091A (en) * | 2019-08-08 | 2019-11-01 | 河北建筑工程学院 | Ancient building shock insulation barrier |
-
2005
- 2005-05-20 RU RU2005115367/03A patent/RU2334843C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОРБУНОВ-ПОСАДОВ М.И. и др. Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М.: Стройиздат, 1985, с.277-293, п.12.2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630326C1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-09-07 | Николай Евгеньевич Носов | Seismic-resistant pile foundation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005115367A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2300604C1 (en) | Method for pile-and-slab foundation construction in seismic areas | |
RU2334843C2 (en) | Aseismic pile base | |
CN110904992B (en) | Elevator foundation member for integrally assembling elevator and construction method thereof | |
RU2307212C2 (en) | Pile foundation for seismic territories | |
Hamidi et al. | The boundary between deep foundations and ground improvement | |
Brooks et al. | Basics of retaining wall design | |
Abdi et al. | Failure investigation of braced excavation in soft clays: Case study on the collapse of Nicoll highway | |
Gotman | Pile foundations as an efficiently developing direction of foundation engineering | |
US4899502A (en) | Building or structure erected on a slope | |
Mohsenian et al. | Geotechnical aspects for design and performance of floating foundations | |
Khomyakov et al. | Methods of restoration of deformed retaining walls in seismic conditions | |
Chunyuk et al. | Analysis of the application efficiency of the slab-pile foundation using the example of a two-layer base | |
Thamm et al. | p4/7 Full scale test of a geotextile reinforced soil wall | |
Grebenets et al. | Origins of mass deformations of building in Norilsk region | |
Mahmudov et al. | BASES AND FOUNDATIONS | |
Farag et al. | Evaluation of ground movement induced by braced excavation using finite element analysis verified by case history | |
Jalla | Design of multiple level retaining walls | |
Mirsayapov et al. | Study the behavior of the boundary wall of deep foundation pit near the reconstructed building | |
Abdelrahman | Sub-structure Strengthening | |
Kosiakov | Foundation calculation for multi-storey residential building | |
Small | Shallow foundations | |
Rabeler et al. | High capacity drilled cast-in-place piles | |
Biriukova | Foundation of the future: Pile Foundations of High-Rise and Offshore Buildings | |
Setareh et al. | Foundations and Earth Supporting Walls | |
Zekhniev et al. | Geotechnical Support of Design and Construction of" Rostov-Arena" Football (Soccer) Stadium. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090521 |