Fundamente von hohen Gebäuden

Hochhäuser sind seit fast hundert Jahren im Bau, aber es gibt immer noch keine eindeutige Klassifizierung in der Welt. Wenn in New York, Tokio oder Shanghai Hochhäuser aus rein wirtschaftlichen Gründen gebaut werden (zu teures Land), gibt es in Europa, Russland oder den Vereinigten Arabischen Emiraten leicht unterschiedliche Gründe - persönliche Ambitionen oder eine Frage des politischen Prestiges treten in den Vordergrund. Sie können eine Analogie zu den berühmten stalinistischen Wolkenkratzern ziehen, von denen das berühmteste - das Hauptgebäude der Moskauer Staatlichen Universität mit einer Höhe von 239 Metern Turmspitze - fast ein halbes Jahrhundert das höchste Gebäude Europas war und das Guinness-Buch der Rekorde erreichte.

So oder so, den Prognosen zufolge, wird ein paar Jahrzehnte später das Problem des fehlenden Stadtraums alle großen Megalopolen betreffen. Es ist nicht verwunderlich, dass im Zentrum der russischen Hauptstadt das Areal Moskau-Stadt aktiv gebaut wird, in dem bereits 20 Gebäude errichtet wurden, deren Höhe 200 Meter übersteigt. In Jekaterinburg, Chanty-Mansijsk, Novosibirsk, Grosny existieren bereits Gebäude, die nach der russischen Klassifikation zur ersten Kategorie der Verantwortung (über 100 Meter) gehören. Und in St. Petersburg wird trotz der extrem komplexen Natur der Böden ein großes Okhta-Zentrum mit einer geschätzten Höhe von 463 Metern gebaut. Nach dem Bau wird das Gebäude den Moskauer "Mercury City Tower" mit 135 Metern sofort übertreffen - das höchste multifunktionale Gebäude Europas.

Der Bau hoher Gebäude stellt viele Herausforderungen. Wenn jedoch die Sicherheit des oberirdischen Teils von Gebäuden mit der Qualität von Materialien und dem Faktor Mensch zusammenhängt, ist ihr unterirdischer Teil einer viel größeren Anzahl von Risiken ausgesetzt. Um sie zu berechnen und zu antizipieren, ist es nicht möglich, den leistungsstärksten Terabyte-Computer zu verwenden. Daher ist die Gestaltung von Fundamenten für Hochhäuser vielleicht der schwierigste und entscheidende Moment im Bauprozess. Der Erfolg der ersten Arbeitsphase hängt vom gesamten Schicksal des Wolkenkratzers und der Gebäude in der Nachbarschaft ab.

Wie wählt man die Art der Stiftung Hochhäuser

Welche Nuancen müssen bei der Gestaltung des Fundaments eines Hochhauses berücksichtigt werden? Zuallererst natürlich seine Höhe und Designmerkmale. Das Haus kann ein einzelner Turm oder eine Gruppe von Gebäuden unterschiedlicher Höhe sein, die durch ein gemeinsames Stylobat kombiniert werden. Schon der römische Architekt Vitruv vor zweitausend Jahren befahl, sich an die Pyramidenform hoher Gebäude zu halten.

Je höher das Gebäude, desto mehr setzt es natürlich das Fundament der Stiftung unter Druck. Die gesamte vertikale Last kann astronomische Werte erreichen.

Die Bedeutung von geologischen Untersuchungen

Nicht jeder Boden kann diesem Druck standhalten. Engineering und geologische Untersuchungen - eine der wichtigsten vorbereitenden Maßnahmen bei der Vorbereitung des Projekts für den Bau von Hochhäusern. Das Baugrundstück wird einer Ultraschalluntersuchung unterzogen, in die bis zu 100 Meter tiefe Bohrlöcher gebohrt werden. Auf verschiedenen Ebenen werden Bodenproben genommen, um ihre Zusammensetzung zu bestimmen. Die allgemeine Regel ist, dass je dichter und härter der Boden, desto besser. Die ideale Option ist die Installation des Fundaments eines Hochhauses in felsigem Boden. Dichtes Gestein wird den Fundamentelementen helfen, vertikale und horizontale Lasten zu bewältigen.

Im Allgemeinen ist der Bau von Hochhäusern auf verschiedenen Böden möglich, von Plastikton bis Stein. Für jede Art von Bodenverhältnissen ist es jedoch notwendig, eine eigene Art von Fundament zu wählen.

Die Größe der vertikalen Belastung des Fundaments und die Eigenschaften des Bodens sind zwei Hauptfaktoren, die die Wahl des Fundamenttyps eines Hochhauses beeinflussen. Andere Faktoren werden jedoch sorgfältig geprüft:

  • das Vorhandensein von seismischen Aktivitäten oder Stress von natürlichen und künstlichen Steinen in der Bauregion;
  • das Vorhandensein von Grundwasserquellen, unterirdischen Flüssen, Treibsand, Karsthöhlen und anderen unterirdischen Anomalien;
  • der Ort der großen Kapitalkonstruktion in der Nachbarschaft;
  • Transportkommunikationen, U-Bahntunnel, Gas- und Wasserrohrleitungen und andere Objekte, die in der unmittelbaren Umgebung vorbeiziehen, die entweder die Integrität des Fundaments beeinträchtigen oder als Folge der unvermeidlichen Bodenschwindung leiden;
  • klimatische Faktoren sind vor allem saisonale Temperaturschwankungen, die Häufigkeit von Gewittern und die Windgeschwindigkeit. Die starken Böen in einer Höhe von 300 bis 400 Metern sowie die thermische Ausdehnung von Materialien und Blitzeinschläge können zu einer einmaligen Belastung des gesamten Gebäudes einschließlich des Fundaments führen.

Gründungsarten

Nach einer umfassenden Computeranalyse von Ingenieur- und geologischen Vermessungsdaten können Projektautoren die Art des Fundaments für ein Hochhaus auswählen. Hier sind seine Haupttypen:

  • Die Grundlage auf natürlicher Basis.
  • Pfahlgründung (SPF).
  • Tiefpfahlgründungen.

Die letztere Art von Fundamenten kann mit und ohne Aushub angeordnet werden. Im ersten Fall werden treibende oder injizierte Pfähle verwendet. In der zweiten - Bohrpfähle, Brunnen, Caissons und Hohlpfähle von Stahlrohren fallen.

Plattenfundamente

Das Fundament auf natürlicher Basis (ohne Rammpfähle) eignet sich für den Bau von relativ niedrigen Gebäuden (bis 75 m), die zur zweiten Kategorie der Verantwortung gehören. In der Regel wird das Fundament durch eine monolithische Stahlbetonplatte mit einer Dicke von 1 bis 2,5 Metern dargestellt. In einigen Fällen, wenn keine oder nur unwahrscheinliche Risiken der Bodenverlagerung bestehen, ist es möglich, traditionelle Streifen- und Säulenfundamente zu verwenden. Eine Plattenfundierung wird jedoch immer noch als bevorzugter angesehen. Es wird auch im Bau von Gebäuden der ersten Kategorie von Verantwortung (bis zu 100-120 Meter hoch) verwendet. An Stellen mit maximaler Belastung wird die Platte mit Versteifungen versehen. In der Regel sind dies die Standorte von Säulen und Pylonen.

Diese Art von Fundament wurde in den stalinistischen Wolkenkratzern verwendet. Dort hat die horizontale Hauptplatte eine kastenförmige vertikale Verstärkung um den Umfang herum. Eine solche Konstruktion für sechs Jahrzehnte, hat seine Zuverlässigkeit völlig bewiesen, da die Höhe von sieben Moskauer Wolkenkratzern der sowjetischen Ära 200 Meter überschreitet.

Pfahlgründungen

Moderne Designer neigen jedoch zu vielseitigeren Pfahl- oder Kombinationsstrukturen, die die Möglichkeit bieten, Hochhäuser auf verschiedenen Bodenarten zu bauen.

Für den Bau von Gebäuden bis zu 200 Metern, zabivny und Brechpfählen mit einem Abschnitt von 300 x 300 und 350 x 350 mm verwendet werden.

Bei einer größeren Gebäudehöhe wird normalerweise eine Grube unter dem zukünftigen Gebäude gegraben, deren Tiefe von der Anzahl der Räume abhängt, die sich unter dem Projekt unter der Erde befinden. In diesem Fall werden die Wände der Grube zusätzlich mit Stahlbeton verstärkt, was das Fundament vor horizontalen Belastungen schützt. Tiefgründungen ermöglichen die Verwendung von Beton- und Stahlpfählen mit einem Durchmesser von bis zu 2 Metern und einer Länge von 83 Metern. Solche Pfähle wurden beim Bau des Okhta-Zentrums auf den sumpfigen Böden der Wassiljewski-Insel verwendet.

Beim Eindringen in stein- und steinreiche Böden werden Fallbrunnen verwendet, die bei Erreichen der erforderlichen Tiefe mit Beton ausgegossen werden und so zu einem Mantelrohr werden. Diese Technologie wird beim Bau von ultrahohen Gebäuden in den VAE und Saudi-Arabien eingesetzt, wo unpassierbares Gestein unter einer relativ flachen Sandschicht verborgen ist.

Wenn Grundwasser in der Bauzone vorhanden ist, werden Senkbrunnen verwendet. Mit Druckluft wird Wasser aus ihnen herausgepresst.

Kombinierte Stiftungen

Kombinierte Pfahlplattenfundamente sind in Bezug auf die Installation am schwierigsten, aber sie ermöglichen es, die Stabilität eines Hochhauses unter den Bedingungen verschiedener Böden zu gewährleisten. Ein Beispiel könnte wieder das Gebäude des Okhta Center in der nördlichen Hauptstadt sein.

Das Wesen der Technologie besteht darin, dass die Pfahlköpfe am Boden der Grube an die Balken des Betongitters geschweißt werden. In St. Petersburg ist es zweischichtig. Die mit den Pfählen verbundene Bodenplatte dient als Auflage für die Deckplatte, die als direkte Stütze für die Aufgabe dient. Dadurch wird das Press- und Biegemoment in der Kopf-Stapel-Beziehung reduziert. Das gleiche Schema wurde übrigens beim Bau der Fundamente einiger Hochhäuser in der Moskauer Stadt angewandt.

Theorie und Praxis

Aufgrund fehlender praktischer Erfahrungen beim Bau eines SPF für Hochhäuser hat sich dieses Gebiet bisher noch nicht in GOST und SNIPs widergespiegelt. Baumeister haben folgende Regeln entwickelt:

  • mehrere lange Pfähle sind immer besser als viele kurze Pfähle. Je weiter vom Keller entfernt, desto kürzer sollte der Stapel sein;
  • maximale Lasten auf Pfählen gehen in den Ecken und im Allgemeinen entlang des Umfangs des Gebäudes;
  • der Boden unter der Platte muss überkompaktiert werden - dafür werden während der Entwicklung der Ausgrabung ein oder zwei Meter Boden unterrepariert, und wenn die Pfähle hergestellt werden, wird ein Vorbohrloch bereits 10% des Pfahldurchmessers gemacht. Wenn der Pfahl und die Platte an Ort und Stelle sind, wird der Boden zwangsweise verdichtet.

Angesichts der Einzigartigkeit von Hochhäusern der ersten Kategorie der Verantwortung und der Unvollkommenheit des bestehenden Regulierungsrahmens wird es während des Baus von Hochhäusern empfohlen, den Zustand von Böden, Pfählen, Gitterrosten und umschließenden Betonstrukturen ständig zu überwachen.

Worauf sollte ich beim Aufbau der Stiftung achten?

Wir sollten nicht vergessen, dass es primäre und sekundäre Schrumpfung des Bodens gibt. Nachdem die gesamte Schwerkraft einer zweihundert Meter hohen Höhe das Fundament zu zerkleinern beginnt, kann die Verformung des Bodens kritische Werte annehmen.

Bei der Anordnung von Pfahl- und Kombinationsfundamenten ist es erforderlich, die Bereiche maximaler vertikaler Belastung zu bestimmen. Dies sind Orte des Kontakts mit dem Fundament von tragenden Wänden, Säulen und Pylonen. Wenn das Gebäude ein Stylobat hat, sollten die Orte der maximalen Belastung besonders sorgfältig identifiziert werden.

Suche nach neuen Wegen

Neben den klassischen, bewährten Fundamenten mit vertikalen Pfählen haben sich kühne Projekte herausgebildet, die diagonale Pfahlkonstruktionen ermöglichen. So patentierte der Erfinder Amir Safin ein Projekt, bei dem ein Pfahlfundament ein horizontaler Gitterrost ist, aus dem hohle, mit Beton gefüllte Metallpfeiler einen Hyperboloid der Rotation (etwa eine Sanduhr) bilden, der aus verschiedenen Winkeln herabläuft. Wie lebensfähig eine solche Technologie ist, muss die Zeit zeigen.

Heutzutage ist die gebräuchlichste Technologie in der Welt die Installation einer Pfahl- oder Pfahlplattengründung eines tiefen Fundaments mit Ausgrabung und Installation eines Umzäunungszauns ("Mauer im Boden"). Es bietet eine maximale strukturelle Stabilität und eine zuverlässige Abdichtung der Keller- und unterirdischen Räume und des Fundaments als Ganzes.

Die Wahl des Fundamenttyps - einer der wichtigsten Punkte beim Erstellen eines Arbeitsentwurfs, wenn Sie das Design des Hauses bestellen. Ingenieure der Firma "Auckland" verfügen über umfangreiche Erfahrung im Bau- und Industriebau. Bei uns können Sie sicher sein, dass Ihr Traumhaus Jahrzehnte überdauert.

Das Fundament eines mehrstöckigen Gebäudes

Die Grundlage jedes Gebäudes ist die Grundlage. Dies ist eine Garantie dafür, dass die Konstruktion viele Jahre ohne Deformationen hält. Die Hauptfunktion des Fundaments besteht darin, die Masse des Gebäudes zu tragen, und die wichtigste Voraussetzung dafür ist Stärke.


Das Projekt eines mehrstöckigen Gebäudes

Vorläufige Ereignisse

Bevor Sie mit dem Bau eines Hochhauses zum Beispiel einer Wohnanlage beginnen, ist es notwendig, eine Bodenuntersuchung durchzuführen. Seine Mobilität, Tragfähigkeit und andere physikalische Eigenschaften werden bewertet. Wenn der Boden locker ist, muss er gestärkt werden. Grundwasser ist ebenfalls sehr wichtig. Es gibt viele Arten von Fundamenten, und in jedem Fall können Geologen vorschlagen, welche Option akzeptabler ist.

Pfahlgründung

Am mächtigsten, wirtschaftlichsten und beliebtesten im mehrstöckigen Bau bleibt die Pfahlgründung eines mehrstöckigen Gebäudes. Es wird häufig verwendet, wenn der Boden wässrig ist oder der Standort sumpfig ist. Die Tiefe der Pfahlrammung ist so gewählt, dass der Pfahl mit seiner Basis auf einer Schicht starken Bodens ruht. Manchmal ist es notwendig, zusätzliche Stahlbetonstützen - "Kissen" unter den Pfählen zu installieren.

Es gibt zwei Arten von Pfählen - angetrieben, wenn der fertige Pfahl in den Boden getrieben und gestopft wird, wenn Beton und Bewehrung in den fertigen Schacht gegossen werden.

Stahlbetonfundament

Wenn der Boden trocken und stabil ist, ist es ratsam, Gebäude auf Stahlbetonfundamente zu stellen, die wiederum in monolithische (Platten) und vorgefertigte Platten unterteilt sind.

Im monolithischen Keller eines mehrstöckigen Gebäudes ist das Hauptelement Füllbeton. Es behält Lasten und Verschiebungen des Bodens gut bei. Bewehrungsstab wird in der ausgegrabenen Grube installiert und es findet kontinuierliches Gießen von Beton statt. Um die Struktur zu härten, bevor sie in die Grube gegossen wird, wird außerdem eine Sandschicht gegossen. Die Verstärkung wird kraftvoll gemacht, das Volumenverhältnis von Eisen und Beton kann hier bis zu 2/3 erreichen.

Bühnenfüllung und andere Nuancen

Das Fundament des Hauses ist mit Betonpumpen gefüllt. In der Regel liegt der Betonverbrauch pro Stunde zwischen 9 und 15 Kubikmetern. Zuerst werden die Ecken des Gebäudes überflutet, dann - Gabeln und Kanten und am Ende - die inneren Elemente der Wände. Schwingungsverdichtung des gegossenen Betons ist erforderlich. Die Gelenke der tragenden Wände sind hart verstärkt. Gleichzeitig muss das Niveau der Gründung selbst unter dem Niveau der Bodenfrostung liegen.

Die Gründung eines mehrstöckigen Gebäudes in Fertigbauweise erfordert den Einsatz spezieller Ausrüstung. Diese Technologie erlaubt keine komplexe Form, aber ihre Hauptvorteile sind niedrige Kosten und Geschwindigkeit.


Gießen von Stahlbetonfundament

Andere Arten von Fundamenten - Säulen, Bänder usw. beim Bau von mehrstöckigen Gebäuden werden fast nie benutzt.

In der Anfangszeit des aktiven Betriebs der Struktur wird der Boden normalerweise komprimiert, was zum Entwurf der gesamten Struktur führt. Dies ist nicht notwendig zu fürchten. Die Hauptsache ist, dass es den während des Entwurfs angegebenen Wert nicht überschreitet.

Was ist das Fundament auf Rammpfählen? Zuverlässige Technologie für ein Privathaus


Der Bauboom der letzten Jahre, sowohl in privaten Hochhäusern als auch in Hochhäusern, verlangt von den Bauunternehmern verschiedene Baumethoden.

Die Wahl der Methode hängt von klimatischen Bedingungen, Gelände, Bodentypen ab.

Besonders wichtig in der Konstruktion der Nutzung von Technologie, die es der Struktur ermöglichen wird, ihre Funktionen für viele Jahre zu erfüllen. Und in dieser Ausgabe gehört eine große Rolle der gut gebauten Stiftung. Heutzutage gibt es viele Arten von Fundamenten, dies erklärt sich durch die Vielfalt der Böden, auf denen gebaut werden soll, und letztendlich hängt die Stärke und Stabilität der Struktur davon ab.

allgemeine Informationen


Eine der zuverlässigsten ist die Gründung auf Rammpfählen. Diese Art von Fundament wird seit vielen Jahrhunderten verwendet, um Gebäude auf instabilen Böden zu bauen.

Der Einlaufpfahl ist ein Stahlbetonstab, meist quadratisch im Querschnitt, mit einer Größe von 150 bis 500 mm und einer Länge von 3 bis 25 Metern.

Das manuelle Hämmern ist nicht möglich, dafür werden spezielle, meist hydraulische Hämmer, die auf Baumaschinen installiert sind, verwendet.

Ein Ende einer solchen Stütze ist spitz, um besser in den Boden einzudringen. Die Länge und der Querschnitt werden individuell berechnet und hängen von der Art des Bodens und der Masse der Struktur ab.

Wichtig: In jedem Fall sollte das untere Ende der Stützen auf festem Untergrund aufliegen. Nur in diesem Fall wird das Fundament dem Druck des Hauses standhalten und während des Wachsens bleibt der Boden bewegungslos.

Zum Beispiel ist es beim Bau eines ein- oder zweigeschossigen Fachwerkhauses auf lehmigen Böden, die in unserem Land herrschen, ausreichend, vorgefertigte Stahlbetonpfähle zu verwenden, die 3-4 Meter lang und 150-200 mm im Durchmesser sind.

Fundamente auf angetriebenen B und Stelzen können vom Typ Platte und Band sein. Im ersten Fall ist der Bereich der Unterstützung auf dem Boden am höchsten und dieser Typ ist am zuverlässigsten auf instabilen Böden. Der Bandtyp hat eine kleinere Standfläche, aber immer noch ausreichend für eine stabile Position der Struktur.

Die Installation der Gründung von Rammpfählen beinhaltet ihre Installation:

  • in Form eines Pfahlfeldes, bei Verwendung eines Pfahlplattenfundaments, hauptsächlich für den Bau von mehrstöckigen Gebäuden;
  • in reihenfolge. In diesem Fall sind die Stützen in Reihen unter den zukünftigen Wänden des Gebäudes verstopft, notwendigerweise in Winkeln und Kreuzungen der Wände in einem bestimmten Abstand voneinander. Diese Methode wird im Flachbau und im Bau von Rahmenhäusern verwendet;
  • in Form von einzelnen Säulen installiert in den problematischsten, in Bezug auf die Anhebung des Bodens, Orte.

Anwendung


Es wird empfohlen, eine Pfahlgründung zu bauen, falls es notwendig ist, die Last der fertigen Struktur auf instabilen Boden zu übertragen. Es ist ratsam, es auf sumpfigen und torfigen Böden zu verwenden, wenn eine inkompressible, dichte Erdschicht in ausreichender Tiefe vorhanden ist.

Die erforderliche Anzahl von Pfählen, die bis in eine Tiefe von stabilem Boden getrieben werden, die mit Hilfe eines Gitterrostes zu einer einzigen Struktur kombiniert werden, wird eine zuverlässige Stütze für ein Rahmenhaus jeder Art sein.

Hinweis: Bemerkenswert ist, dass mehr als 60 Prozent aller mehrstöckigen Gebäude auf Fundamenten mit Rammpfählen errichtet werden. Dies bestätigt nur die Zuverlässigkeit dieser Art von Fundament.

Arten von Rammpfählen


In der Flachbauweise, einschließlich des Baus von Rahmenhäusern, werden folgende Pfahltypen verwendet:

  1. Stahlbeton. Der häufigste Typ. In vielen Gegenden sind viele Unternehmen mit der Herstellung und dem Einbau von Stahlbetonpfählen beschäftigt. Lebensdauer von 50 bis 150 Jahren. Kann in verschiedenen Parametern abweichen:
    • Pfähle mit vorgespannter und nicht beanspruchter Bewehrung;
    • rund, quadratisch, T-förmig und Hohlprofil;
    • prismatisch und zylindrisch;
    • monolithisch und vorgefertigt (Verbundwerkstoff);
    • Pfähle mit verlängertem, geschmiedetem oder hohlem Absatz.
  2. Holz. Am häufigsten verwendet in der Konstruktion von Holzblockhäusern und Rahmenhäusern mit einem Holzfuß. Sie können aus einigen Holzarten hergestellt werden, sie sind weniger zuverlässig, aber in individueller Konstruktion werden sie oft auf wogenden Böden verwendet. Solche Pfähle werden normalerweise aus Eiche, Lärche, Zeder und anderem harten Gestein hergestellt. Wenden Sie Holzpfähle mit einem Durchmesser von 20-40 cm, Länge von drei bis 8 Metern. Bei Verwendung auf festen Böden ist das untere spitze Ende des Pfahls mit einer Stahlspitze mit einem Geschirr - einem Schuh - ausgestattet. Die Lebensdauer des Fundaments auf Holzpfählen hängt von dem Klima und dem Boden in einem bestimmten Gebiet ab, in der Regel sind jedoch mindestens 50 Jahre bei ordnungsgemäßem Betrieb.
  3. Stahl. Kann aus verschiedenen Vermietungen gemacht werden - Kanal, Schienen, Rohre, usw. Sie werden ziemlich selten benutzt, hauptsächlich für temporäre Bauten oder Nebengebäude. Ungefähre Nutzungsdauer von 40 - 60 Jahren.

Berechnung


Um während des Baus der Konstruktion Vertrauen in die Zuverlässigkeit des Pfahlfundaments zu haben, ist es notwendig, die Anzahl der Pfähle und die Tiefe ihres Vortriebs korrekt zu berechnen.

Je nach Bodenart kann die Pfahlrammtiefe beim Bau eines Fachwerkhauses von drei bis zehn Meter und die Größe des Abschnitts von 150 bis 250 mm variieren.

Wichtig: Mit speziellen Verzeichnissen kann man genau feststellen, welche Art von Boden in einem bestimmten Gebiet vorherrscht, oder eine spezielle Organisation kann dies tun.

Lassen Sie uns ein Beispiel für die Berechnung des Rammgrundes für den Bau eines zweistöckigen Fachwerkhauses auf lehmigen Böden geben, die etwa 80 Prozent des Territoriums unseres Landes einnehmen.

Zuerst müssen Sie das Gesamtgewicht zu Hause berechnen. Dies ist leicht zu tun, wenn Sie abschätzen, wie viel Material für den Bau und wie viel Gewicht in Kubikmetern ausgegeben wird. Alle Daten über die Masse der Materialien sind frei verfügbar.

Zum Beispiel, der Bau des Hauses nahm 60 Kubikmeter Holz aus Lärche. Die Masse von einem Kubikmeter halbtrockener Lärche (nämlich für die Konstruktion geeignet) beträgt etwa 800 kg. Durch einfache Multiplikation stellen wir fest, dass die Gesamtmasse des Blockhauses etwa 50 Tonnen beträgt.

Fügen Sie hier viele Böden, Dächer, Finishing-Materialien hinzu und vergessen Sie nicht den Betonrost. In der gleichen Berechnung nach Volumen finden wir heraus, dass dies etwa 80 Tonnen sind. Und schließlich ist es eine Masse von Möbeln und alles, was sich im Haus befindet. Wir bekommen ungefähr 10 Tonnen.

Zusammenfassend ergibt sich das Gesamtgewicht der fertigen Struktur in der Größenordnung von 140 Tonnen. Fügen Sie für Zuverlässigkeit 30 Prozent des Bestands hinzu und erhalten Sie 182 Tonnen.

Der Druck, der einen Stahlbetonpfahl mit einer Länge von 4 Metern hält, beträgt 10 bis 40 Tonnen, abhängig vom Boden, nach allen technischen Nachschlagewerken. Bei einer durchschnittlichen Belastung von 20 Tonnen pro Pfahl ist es leicht zu berechnen, dass in diesem Fall nur 9 Pfähle benötigt werden, die alle Normen erfüllen.

In der Praxis werden für den Bau eines Rahmenhauses Einfahrbetonsäulen für das Fundament mit einer Entfernung von nicht mehr als 2,5 Metern gehämmert, um eine gleichmäßigere Belastung der Struktur auf dem Gitter zu erreichen.

Zu Ihrer Information: In ähnlicher Weise ist es möglich, die Berechnung für jedes Gelände und jede Art von Pfählen durchzuführen

Bauphasen


Also, alle Materialien sind ausgewählt, die notwendigen Berechnungen wurden gemacht, Sie können mit der Konstruktion fortfahren:

1. In der ersten Phase wird der Bereich für das Stapeln und die Lieferung von Materialien geräumt. Es ist notwendig, den Rasen und Mutterboden zu entfernen.

2. Die Markierung der zukünftigen Gründung wird durchgeführt, und die Standorte der Pfähle werden umrissen.

3. Wenn alles markiert ist, wird die Ebene und Geometrie der zukünftigen Foundation erneut überprüft.

4. Der Rammvorgang selbst erfolgt mit einer Maschine mit einem hydraulischen oder pneumatischen Hammer. Während des Abteufens müssen Pfähle die Einhaltung einer streng vertikalen Ebene des Pfahls überwachen. Außerdem bemerken erfahrene Handwerker das ungewöhnliche Verhalten der Stütze beim Eintauchen, wenn sie auf ein Hindernis stößt oder im Gegenteil in unterirdischen Hohlräumen "versinkt". In diesem Fall ist die Unterstützung verlängert oder etwas zur Seite getragen.

5. Sobald alle Stützen in den Boden eingetaucht sind, muss die Oberseite der Stütze aufgebrochen werden, um Zugang zur Befestigung zu erhalten und alle Stützen auf die gleiche Höhe auszurichten.

6. Außerdem wird je nach Art des Fundaments eine Schalung für das Banderolieren erstellt oder es werden Bodenplatten verlegt, wenn das Fundament eine Pfahlplatte ist.

7. Bei einem Pfahlfundament wird ein Bewehrungskorb in die Schalung eingebracht und mit Mörtel verfüllt. Nach 28 Tagen ist das Fundament für den Bau der Struktur bereit.

Grillage machen


Der Rostverk ist ein Teil der Gründungsstruktur, die die Stützen zu einer einzigen Struktur verbindet und die Stütze für die Wände des Gebäudes bildet. Kein erforderliches Element. Aber das Fundament auf getriebenen Stahlbetonpfählen mit einem Grillage ist stabiler und stärker als ohne es.

Eigenschaften: Es ist erlaubt, keinen Gitterrost zu bauen, wenn die Struktur aus Holz besteht. In diesem Fall wird die Rolle des Grillage von den unteren Rändern des Gebäudes selbst gespielt.

Es kann aus Metall oder Stahlbeton bestehen.

Im ersten Fall werden fertige Metallprodukte verwendet, üblicherweise ist es ein Kanal, ein I-Träger oder eine Schiene. Sie werden auf der Ebene der Rammpfähle abgelegt und mit den Bewehrungsstäben verschweißt, wobei die Stützen verbleiben. Zwischen den Elementen sind durch Schweißen oder Bolzen verbunden. Diese Art von Grill eignet sich hervorragend für temporäre oder Nicht-Wohngebäude, zum Beispiel, Dachboden, Bad, Sommerlaube.

Stahlbetongitter wird durch Gießen der Lösung in die fertige Schalung mit vorgelegten und festen Bewehrungsmatten hergestellt.

Rostverk ist von drei Arten:

  • hängend Es befindet sich in einiger Entfernung vom Boden, der Raum unter dem Boden ist nicht isoliert. Es wird beim Bau von Bädern, Penthäusern, saisonalen Landhäusern angewendet;
  • geringe Tiefe Stürzt auf eine geringe Tiefe im Boden. Eine Unterstützung dienen nicht, sind zum Schutz der unterirdischen Raum des Hauses vor Zugluft und schlechtem Wetter gedacht;
  • vertieft Für seinen Bau wird ein Graben in Analogie zu einem Streifenfundament gegraben. Es ist eine zusätzliche Unterstützung für den Bau, stärkt das Pfahlgründung, es ist ausgezeichnet für den Bau eines Capital-Ganzjahres-Rahmenhaus.

Vorteile und Nachteile


Wir empfehlen Ihnen zu studieren, bevor Sie ein Fundament von Rammpfählen bauen: die Vor- und Nachteile dieser Stiftung, basierend auf langjähriger Betriebserfahrung.

Vorteile:

  1. Pfahlstützen ermöglichen die Konstruktion auf jeder Art von Boden, außer felsig. Aufgrund der Länge von bis zu 40 Metern übertragen die Stützen die Belastung der Struktur auf dichte Tragschichten, wodurch die Unannehmlichkeiten instabiler Böden ignoriert werden können.
  2. Pfähle sind sehr widerstandsfähig gegen widrige Witterungsbedingungen, ihre Lebensdauer erreicht 150 Jahre.
  3. Durch die Bewehrung können die Pfahlstützen nicht nur vertikalen, sondern auch horizontalen Belastungen standhalten, was besonders bei "schwimmenden" Böden wichtig ist.
  4. Die Konstruktion der Pfahlgründung benötigt nicht viel Zeit. Ein Bein 4 Meter lang ist für ein paar Minuten begraben.
  5. Die Mindestanzahl von Erdarbeiten und die Verwendung von Baumaterial.
  6. Die Arbeiten an der Pfahlrammanlage können das ganze Jahr über und unter allen klimatischen Bedingungen durchgeführt werden.

Das Rammfundament hat einige Nachteile:

  1. Trotz aller Berechnungen besteht immer die Gefahr einer Fehlbeurteilung des Bodens, da nicht erkennbar ist, was sich tatsächlich in der Multimetertiefe befindet. Als Ergebnis - Sediment oder Schieflage.
  2. Für das Pfählen von Pfählen ist es notwendig, spezielle Ausrüstung zu verwenden.
  3. Schwierigkeiten beim Bau des Kellers oder der Tiefgarage.

Andere Arten von Pfahlgründungen auf unserer Website (nach Pfahlarten): Rammen, Bohren.

Nützliches Video

Machen Sie sich mit dem Prozess des Rammens von Pfählen unterschiedlicher Größe und dementsprechend mit verschiedenen Techniken im folgenden Video vertraut:

Schlussfolgerungen

Unter Berücksichtigung all des oben Gesagten können wir feststellen, dass das Rammfundament die zuverlässigste Option für ein Privathaus sowie für den Bau von Gebäuden jeglicher Art in praktisch jedem Bereich ist. Seine langjährige Erfahrung in allen Bauarten ist ein guter Beweis dafür.

In jüngster Zeit beschäftigen sich viele Organisationen mit der Herstellung und Installation von Pfählen für Mindestbeträge, die mit dem Bau anderer Arten von Fundamenten vergleichbar sind, wodurch Zugänglichkeit und Verbreitung sichergestellt werden.

FUNDAMENTE VON MULTILEVEL-GEBÄUDEN

In Hochhäusern steigt die Belastung der Fundamente und damit des Fundaments stark an. Deshalb werden neben den im Abschnitt "Flachbauten" betrachteten Streifen- und Stützenfundamenten in Hochhäusern auch Voll- und Pfahlgründungen (Tiefgründungen) eingesetzt.

Solide Fundamente (Abbildung 1).

Bei der Errichtung von mehrgeschossigen Fachwerkbauten auf schwachen Böden sind zur Vermeidung von unregelmäßigen Niederschlägen einzelner Pfeilerfundamente Querbandfundamente angeordnet. Sie stellen ein System aus durchgehenden, monolithischen, bewehrten, senkrecht zueinander stehenden Trägern dar. Wenn die Sohle dieser Bänder eine beträchtliche Breite erreicht, werden sie zu einer festen gerippten Platte oder einer Platte ohne Träger kombiniert. In Hochhäusern mit tragenden Wänden mit einer Höhe von 12 Stockwerken und mehr Sohlen von Bandfundamenten verbinden sie sich zu einer massiven Platte. Wenn eine massive Platte die Fläche der Basis des Fundaments signifikant vergrößert und dementsprechend den spezifischen Druck auf dem Boden verringert. Mit solchen Fundamenten können Gebäude zuverlässig auf weichen Böden stehen.

So wurden beim Bau des Zentralen Kaufhauses in Moskau für die Gründung des Gebäudes Böden verwendet, die stark mit den Gewässern der Stadt verwässert waren. Neglinka. Das Gebäude "schwebt" sozusagen auf einem solchen Boden und ruht auf einer massiven gigantischen Plattenplatte, die in Form einer Schale ausgeführt ist.

Abb. 1. Solide Grundlagen:

und - aus querbewehrten Betonbändern; b - feste Rippenplatte; in - durchgehende Perlenplatte

Pfahlgründungen (Abb. 2).

Wenn auf schwachen und kompressiblen Böden (zum Beispiel auf Mooren) gebaut wird, um eine natürliche Basis zu erhalten, ist es notwendig, tiefe Gräben unter Streifen- oder Säulenfundamenten zu graben, was sehr teuer und zeitaufwendig ist. In diesem Fall werden Pfahlgründungen verwendet.

Pfähle werden auch in starken Böden verwendet, wenn ein Machbarkeitsvergleich die Kosteneffektivität ihrer Verwendung zeigt. Pfahlgründungen bestehen aus Pfählen und Grillagen.

Der Einlaufpfahl ist eine lineare Betonfertigteilkonstruktion mit quadratischem, rundem oder rohrförmigem Querschnitt. Häufig pristenyatsya Quadratpfähle Abschnitt 350x350 mm. Rohrpfähle (Pfahlschale) werden für massive Gebäude und Konstruktionen mit großen statischen und dynamischen Belastungen verwendet. Ihr Durchmesser beträgt von 600 bis 1200 mm. Die Pfähle haben eine Länge von 3 bis 24 m, die Pfähle werden in den Boden eingegraben (daher der Name der Pfähle), Eindruck oder Vibration.

In der Vergangenheit verwendete hölzerne Stapel von Koniferen. Fast alle Gebäude des XVIII - XIX Jahrhunderts. In Leningrad, einschließlich der Isaakskathedrale, ruhen Sie sich auf hölzernen Stelzen aus.

Der Rammpfahl ist ein Brunnen im Boden, der mit einer Schicht-für-Schicht-Verdichtung mit Vibratoren gefüllt ist. Sein Hauptvorteil ist die Möglichkeit der Installation in beengten Verhältnissen, in der Nähe von bestehenden Gebäuden. Durch die Art der Arbeit werden die Pfähle in Pfähle-Gestelle unterteilt, die festen Boden erreichen und darauf ruhen, und hängende Pfähle, die keinen festen Boden erreichen und die Ladung aufgrund der seitlichen Reibung auf schwachen Boden übertragen.

Abb. 2. Pfahlgründungen:

und - mit Pfahlracks; 6, in - mit Reibungshaufen (hängend); g - Anordnung von Pfählen in Reihen; d - die gleichen Büsche; 1,4 - Rammpfähle; 2 - die unterstützende Struktur des Gebäudes; 3 - Grillage; 6 - gefüllte Pfähle

Die Last vom Gebäude zu den Pfählen wird durch den Grillage übertragen.

Rostverk stellt eine massive monolithische oder vorgefertigte Betonkonstruktion dar, die von der tragenden Struktur des Gebäudes getragen wird. Unter den Mauern wird der Grat in Form eines Streifenfundaments unter Säulen - in Form von Säulenfundamenten - ausgeführt. Der untere Teil des Gitters bedeckt und verbindet die Spitzen der Pfähle.

Unter dem Band werden die Lösungspfähle in einer oder zwei Reihen (paarweise oder schachbrettartig) angeordnet. Der Säulenrost vereint einen einzelnen Busch aus mehreren Pfählen, manchmal wird der "Pfahlbüschel" auf einen Pfahl reduziert. Die Anzahl der Pfähle wird durch Berechnung bestimmt. Das Layout der Pfähle wird als Pfahlfeld bezeichnet.

Für den Massenbau verwendet vorgefertigte Stahlbetonrahmen. Die Gründungen für die vorgefertigten Betonsäulen machen säulenartig stakannogo den Typ.

Es sorgt für ein Nest (Tasse), wo die Säule während der Installation eingefügt wird, richten Sie es auf die Design-Position und Monolith. Die Abmessungen des Glases hängen vom Querschnitt und der Höhe der Säule ab. Spalten haben eine Höhe von 1, 2 und manchmal auf 3 Etagen. Bindungsspalten zu den Koordinationsachsen sorgen für die Mitte der Spalten in beiden Richtungen. An der Vorrichtung eines Verformungsnahtpaares sind Stützen mit einem axialen Einsatz angebracht.

Abb. 8. Gestapelte Säulenfundament:

1 - Platte (mit einer oder zwei Leisten); 2 - Patella; 3 - Fertigbetonsäule; 4 - das Glas; 5 - horizontale Rillen an der Säule zur besseren Fixierung im Glas; 6 - Betonherstellung; hc - die Tiefe des Glases; ft. - Gründungshöhe; a, in - die Größe der Basis der Basis; azu, bzu - Die Größe der Spalte

In unserem Land gibt es eine einheitliche Modellreihe 1.020-1 für vorgefertigte Stahlbetonrahmenbauten. Das konstruktive Schema in dieser Reihe ist zusammenhängend, wobei die Steifheit des Gebäudes durch vertikale Versteifungen (Stahlbetondiaphragmen oder Stahlschwellen) und horizontal überlappende Scheiben gewährleistet wird. Die Gebäudeabmessungen für die Serie 1.020-1 sind in Abb. 9

Grundlagen von Hochhäusern, das Fundament auf Schraubenpfählen

Moderne Gebäudetechniken kennen Dutzende von Stiftungen unterschiedlicher Art. Von traditionellen Streifenfundamenten bis hin zu längst veralteten Holzpfählen. Alle haben das Recht zu existieren und werden erfolgreich in der einen oder anderen Konstruktion eingesetzt. Aber die Technologie wurde immer nur auf die Fundamente von Hochhäusern getestet. Bis vor kurzem hätten nur wenige Menschen die Verantwortung übernommen, das Fundament auf Schraubenpfählen zu verlegen, selbst für den Bau eines fünfstöckigen Hauses. Aber die Zeiten ändern sich, und heute wurde beschlossen, für den Bau vieler Einrichtungen eines neuen multifunktionalen Komplexes, der im Rahmen des Projekts Moskau-Stadt gebaut wird, Schraubenpfähle zu verwenden.

Überlegen Sie, was sind die allgemeinen Grundlagen für mehrstöckige Gebäude:

  • Streifenfundament;
  • monolithische Platte;
  • Rammpfähle;
  • Bohrpfähle;
  • kombinierte Arten von Stiftungen;

Streifenfundament

Der König der Stiftungen ist ohne Zweifel das Band. Einfach, zuverlässig, mit einem großen Sicherheitsspielraum, der leider enorme finanzielle, Zeit- und Arbeitskosten erfordert. Das Klebeband kann absolut überall angebracht werden, die einzige Frage ist, ob infolgedessen die Kosten des Fundaments die Kosten des Hauses selbst übersteigen werden. Viele argumentieren, dass es unmöglich ist, das Streifenfundament auf schwierigen Böden anzuwenden. Warum? Sie können einer verlässlichen Grundlage immer auf den Grund gehen, alles hängt nur von den Kosten und der Durchführbarkeit solcher Arbeit ab. Einer der Vorteile des Streifenfundaments ist die Möglichkeit, den Kellerraum anzuordnen. Zum Beispiel wäre es problematisch, einen Keller unter einer monolithischen Platte zu errichten.

Monolithische Platte

Diese Art von Fundament wird erfolgreich von Ventilatoren aus schweren Stahlbetonkonstruktionen verwendet, wenn das Baugelände aus komplexen unzuverlässigen Böden besteht. Die Basis hier ist ein fester monolithischer Schild aus Stahlbeton, der die Last vom Boden des darunter liegenden Bodens gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche überträgt. Leider ist diese Grundlage sehr schwer zu gestalten. Der minimale Fehler in der Lastverteilung führt zur Zerstörung des Gebäudes, daher wird in seiner reinen Form eine monolithische Platte selten als Basis für ein Hochhaus verwendet.

Drift Stapel

Die übermäßige Begeisterung der sowjetischen Wissenschaftler für Stahlbeton führte zur Entstehung eines rammgetriebenen Fundaments. Es ist schwieriger, die Vorteile einer solchen Basis als ihre Nachteile aufzuführen. Der erste kann leicht der Idee selbst zugeschrieben werden. Stahlbetonpfähle werden in den Boden getrieben, bis der Zustand, in dem der Hydraulikhammer oder die Vibrationsanlage sie einfach nicht mehr untertauchen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Pfahl selbst zerstört wird. In diesem Fall ist die Tragfähigkeit des Pfahls gleich der Anstrengung, die den Träger nicht tiefer eintauchen könnte. Es ist klar, dass eine solche Mathematik die bereits schwierige Entwurfs- und Konstruktionsarbeit stark verkompliziert. Darüber hinaus hat der Pfahlgründungsblock den größten prozentualen Anteil an Zerstörung der Stützen während der Installation. Das am meisten eingeschränkte Anwendungsgebiet (das in der Stadt in der Nähe einer Reihe von bereits gebauten Gebäuden nicht verwendet werden kann) ist in erster Linie mit starken zerstörerischen Schwingungen und großer Lärmbelästigung verbunden.

Bohrpfähle

Leistungsstarkes modernes Fundament, das erfolgreich auf schwierigen Böden angewendet wird. Sein Wesen liegt in der Bohrung eines Brunnens, der feste inkompressible Böden erreicht. Die Tiefe solcher Basen erreicht manchmal 45 Meter. Weiter ist der Brunnen mit Stahlbeton gefüllt. Der einzige, aber nicht unwichtige Nachteil solcher Unterstützungen sind die Gesamtkosten der Stiftung. Wenn mehrere gebohrte Stützen installiert werden müssen, ist dies eine Sache. Und wenn es als Hochhaus notwendig ist, ein Pfahlfeld auszustatten?

Kombinierte Gründungstypen

Es sind die hohen Kosten solcher Grundlagen, die zur Entstehung von kombinierten Stiftungen führten. Um beispielsweise dem Fundament auf der Basis einer monolithischen Platte Zuverlässigkeit und Stabilität zu verleihen, werden gebohrte oder getriebene Pfähle verwendet. Durch die Kombination der Stärken unterschiedlicher Fundamenttypen gelingt es dem Designer oft, ein optimales Ergebnis zu erzielen. Mit der Entwicklung neuer Korrosionsschutzbeschichtungen hat die Entwicklung nahtloser, nahtloser Schraubenpfähle die Verwendung dieser Art von Fundamenten im Hochhausbau ermöglicht. Gleichzeitig haben sich die Anforderungen an Festigkeit und Zuverlässigkeit der Schraubenaufnahme deutlich erhöht.

Der Einsatz von handwerklichen, nicht zertifizierten Schraubenträgern im Hochbau ist von vornherein unzulässig. Das Prinzip der Verwendung von Schraubpfählen im Hochbau bleibt gleich wie bei anderen Pfahlstützen. Unter den tragenden Wänden entsteht ein Pfahlfeld, nur anstelle von Betonelementen werden Metallflugzeuge verwendet. Der Vorteil des Entwicklers liegt in den niedrigen Kosten einer solchen Stiftung. Schließlich ist die Installation von Schraubenträgern um ein Vielfaches günstiger bei der Installation von ähnlichen Bohr- und Bohrpfählen, und ihre Zuverlässigkeit steht Stahlbetonanaloga in nichts nach. Unsere Firma hat in 20 Maßnahmen für den Wiederaufbau des Fundaments eines 16-stöckigen Wohngebäudes durchgeführt, was eine klare Bestätigung der Universalität der Verwendung von Schraubenpfählen ist.

GRUNDLAGEN HOCHGEBAUTER GEBÄUDE

Abschrift

1 V E S T N I K P N I P I 2014 Konstruktion und Architektur 4 UDC OA Shulyatev NIIOSP sie. N.Gesevanova, Bauforschungszentrum, Moskau, Russland DIE BASIS HOCHGEBAUTER GEBÄUDE Die Merkmale der Ingenieurgeologischen und Ingenieurtechnischen geotechnischen Vermessungen, Berechnungen, Entwurf und Überwachung der wichtigsten Arten von Fundamenten von Hochhäusern: Platte, Pfahlplatte und Pfahl, Beispiele werden betrachtet Bau von Hochhäusern auf diesen Fundamenten und Überwachungsergebnisse. Der Einfluss des Verdichtungskoeffizienten, der mechanischen Anisotropie und der Konsolidierung auf den endgültigen Entwurf des Fundaments wird bewertet. Empfehlungen für die Gestaltung von Hochhäusern werden gegeben. Schlagworte: Hochhäuser, Platte, Plattenstapel, Pfahl, Fundament, Verdichtungskoeffizient, Anisotropie. O.A. Dies ist eine Reihe von Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Entwicklung von Zivilschutz und Zivilschutz. Beispiele für den Bau dieser Gebäude werden betrachtet. Einflussfaktor der Überkonsolidierung, Empfehlungen für Hochhäuser sind gegeben. Stichworte: Hochhäuser, Floß, Pfahlrumpf, Pfahl, Fundament, Überkonsolidierung, Anisotropie Einleitung Das Bauvolumen von Hochhäusern nimmt ständig zu 1. Gegenwärtig werden bereits mehrere hundert Gebäude über 200 m errichtet, die allgemein anerkannte Führerschaft beim Bau von Hochhäusern Vor kurzem sind China und die Vereinigten Arabischen Emirate. Das höchste Gebäude der Welt mit einer Höhe von 828 m Das Burj Khalifa wurde 2010 in Dubai gebaut. Es wird derzeit gebaut 1 Nach der in Russland geltenden Klassifizierung gelten alle Gebäude über 75 m als hoch. Hochhäuser über 100 m sind einzigartig und haben eine erhöhte Verantwortung. Gemäss der internationalen Klassifizierung sind Gebäude in Höhen über 30 m, Hochhäuser über 150 m und ultrahohe Wolkenkratzer über 300 m unterteilt.

2 O.A. Shulyatiev Gebäude in Jeddah (Saudi Arabien) Kingdom Tower in einer Höhe von 1 km. In Russland entstehen Hochhäuser außer in Moskau, wo sich in Moskau-CITI nur 20 Wolkenkratzer befinden (Abb. 1), in St. Petersburg, Jekaterinburg, Chanty-Mansijsk, Grosny, Krasnogorsk und anderen Städten. In St. Petersburg ist der Bau des Turms Lakhta Center 463 Meter hoch und wird nach Abschluss der Bauarbeiten höher sein als der Mercury City Tower (339 Meter hoch) in Moskau-CITY, dem derzeit höchsten Gebäude Europas. Abb. 1. Hochhaustürme Moskau-CITY Beim Bau der Fundamente von Hochhäusern treten einige Besonderheiten auf, die bei der Planung berücksichtigt werden müssen: 1. Der Druck am Fundamentboden von Hochhäusern kann um ein Vielfaches höher sein als bei Gebäuden bis 75 m Höhe Feldumfragen. 2. Merkmale von Ingenieur- und geologischen Untersuchungen. 3. Die effektiven Normen 2 gelten für die Berechnung der Tragfähigkeit eines 35 m langen Pfahls (Widerstand am unteren Ende des Pfahls) und 40 m (Seitenflächenwiderstand), der für die Gründung von Hochhäusern unter Umständen nicht ausreicht. 4. Große Lasten (1-2 MPa), die auf den Gründungsboden übertragen werden, erfordern, dass die Festigkeits- und Verformungseigenschaften von felsigen und nicht felsigen Böden mit E> 100 MPa berücksichtigt werden, ich betrachte 2 SP Pile-Fundamente. / Ministerium für regionale Entwicklung der Russischen Föderation; NIIOSP,

3 Hochhaushochbauten nach den aktuellen Normen 3 sind inkompressibel, sowie eine vergrößerte Zone der Spannungsverteilung im Boden in der Tiefe, die zu einer Zunahme von Bodenschichten führen kann, die die Belastung vom Fundament absorbieren. Dies kann besonders bei ungleichmäßiger Bettung ausgeprägt sein. 5. Eine Zunahme der Größe (Tiefe und Breite) der kompressiblen Schicht in der Bodenmasse führt zu einer Zunahme der Zeit, die benötigt wird, um die Verfestigung des Bodens zu vervollständigen und den Niederschlagsprozess über die Zeit zu dehnen. 6. Wenn der Boden mit Böden mit unterschiedlichen Konsolidierungsfaktoren (primär und sekundär) gefaltet wird, ist die Möglichkeit eines nicht gleichzeitigen Beendens von Konsolidierungsvorgängen für verschiedene Bodentypen infolge eines solchen unebenen Spannungs-Dehnungs-Zustandes des Bodens (in einer mittleren Verdichtungsstufe) zu berücksichtigen. Die Folge davon ist das Auftreten einer Baubank, die die Grenzwerte überschreitet. 7. Hohe Rollempfindlichkeit. 8. Die Vergrößerung der verformbaren Grundfläche des Sockels führt zu einer größeren Auswirkung auf die umliegenden Gebäude und Strukturen, einschließlich der wasserführenden Kommunikation, die bei der Berechnung berücksichtigt werden muss. In diesem Artikel werden die in den letzten 15 Jahren gesammelten Erfahrungen bei der Planung von Hochhausfundamenten unter Berücksichtigung dieser Merkmale behandelt. Die Problematik der Prüfung von Großlastpfählen und die geotechnische Überwachung, die wichtige Elemente bei der Gestaltung von Hochhäusern sind, werden in früheren Publikationen ausführlich diskutiert [1, 2]. 1. Merkmale von technischen und geologischen Untersuchungen Die oben beschriebenen Merkmale von Hochhäusern, insbesondere große konzentrierte Lasten (bis zu 2 MPa oder mehr), Tiefe von Erhebungen (bis zu 100 m und mehr) und die Gründungsfläche des Gebäudes unter der Annahme einer hohen Empfindlichkeit des Gebäudes gegenüber der Walze aufgrund von ungleichmäßigen Verformungen Fundament, führen zu der Notwendigkeit, als Grundlage für langlebigere Böden, die in der Regel in einem superkondensierten Zustand sind, oder felsigen Böden zu verwenden. Mit 3 JV Grounds für Gebäude und Strukturen. / Ministerium für regionale Entwicklung der Russischen Föderation; NIIOSP. M.,

4 OA In diesem Fall hat der Planer folgendes Problem: Für die überkompaktierten Böden (Moräne, Kreide, Jura, Karbonsedimente usw.) gibt es in der bestehenden normativen Literatur keine Methoden zur Interpretation von Kompressionstests (Umrechnungsfaktor von Kompression zu allgemeiner Verformung) und zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Böden (E, c und φ) gemäß den Ergebnissen der statischen und dynamischen Erfassung. Diese Situation führt dazu, dass die bestehenden Methoden der Bearbeitung von Feld- und Labor- (Kompressions-) Tests nicht geeignet sind, um Eigenschaften des Bodens beim Bau von Hochhäusern 4 zu erhalten [3 5]. Es ist zu beachten, dass die oben aufgeführten Feld- und Laborstudien 90% aller derzeit durchgeführten Tests ausmachen. Der entstandene Konflikt kann gelöst werden, indem die bereits vorhandenen und sich häufenden neuen experimentellen Daten verarbeitet werden, um Abhängigkeiten für die oben aufgeführten Böden im Arbeitslastbereich abzuleiten. Insbesondere für Jura-Lagerstätten lassen die Ergebnisse von experimentellen Studien, die bei NIIOSP verfügbar sind, den folgenden Umrechnungsfaktor von Kompressionstests zu Düsentests vermuten (Tabelle 1). 5. Das Düsenmodul wird aus den Ergebnissen von Bodentests in Bohrlöchern bestimmt (F pcs = 600 m 2). Der Kompressionsmodul wurde im Druckbereich von 0,1-0,6 MPa (bei Berechnung von Ecompr, der laterale Ausdehnungskoeffizient μ = 0,42; β = 0,40) bestimmt. Tabelle 1 Abhängigkeit des Übergangskoeffizienten m vom Druckmodul zum Stumpfmodul für verschiedene Werte des Bodenkorrosionskoeffizienten Porositätskoeffizient e Übergangskoeffizient m 0,9 e 1,1 1,1 e 1,3 1,3 e 1,5 1.5 e 1.7 3.8 3.6 3.4 3.4 3.2 MDS Entwurf und Installation von Fundamenten, Fundamenten und unterirdischen Teilen von multifunktionalen Hochhäusern von Publikationskomplexen / FSUE SIC Bau; FSUE TsPP. M., s. 5 HUNDERT Verformungs- und Festigkeitseigenschaften der jurassischen Tonböden von Moskau / JSC "Forschungs- und Entwicklungszentrum" Konstruktion ". M.,

5 Gründungen von Hochhäusern Es ist auch zu beachten, dass es bei einer großen Tiefe der Druckschicht, insbesondere bei Pfahlfundamenten, möglich ist, die mechanischen Eigenschaften des Bodens in einer EGE aufgrund des von der Bodenmasse wahrgenommenen natürlichen Drucks in der Tiefe zu verändern. Als Beispiel in Abb. 2 zeigt den Modul der gesamten Bodenverformung in der Tiefe für Vendian-Tone. Wenn die Bodenbeprobungstiefe von 50 auf 100 m geändert wird, ändert sich der Gesamtdehnungsmodul um mehr als das Zweifache von 120 auf 270 MPa. In diesem Fall wurde, wenn Berechnungen durchgeführt wurden, ein Modul mit variabler Spannung verwendet. Abb. 2. Modifizierung des Deformationsmoduls in der Tiefe (gemäß den Ergebnissen von Bodenkompressionstests) Eine besondere Rolle sollte den triaxialen (beispielsweise stabilometrischen) Tests zukommen. Westliche Erfahrung in der Durchführung von Ingenieur- und geologischen Untersuchungen beim Bau von Hochhäusern weist auf die Notwendigkeit hin, Stabilometer zu verwenden, um die Festigkeits- und Verformungseigenschaften des Bodens zu bestimmen. Englisch: www.tab.fzk.de/en/projekt/zusammenf...ng/ab112.htm Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass Bodenproben aus großen Tiefen (bis zu 100 m und mehr) unter einem Druck von 1 2 MPa entnommen werden müssen

6 O.A. Die Entnahme einer Bodenprobe sowie die Simulation ihres natürlichen Spannungszustandes [5]. Um die Bodenprobe zu konservieren, sollte die Probenahme verwendet werden, z. B. Probenahmen, die Proben sofort in die für Kompressions- und Stabilitätsuntersuchungen verwendeten Hülsen aufnehmen, die mit Poren- und Totaldrucksensoren ausgestattet sind und die Probe zum Zeitpunkt der Probenahme verschließen. 6. Bei der Bodenprobenahme über dem Bodenniveau beschrieben, sollte der Anfangsspannungszustand im Stabilometer durch die erhaltenen Spannungswerte erzeugt werden. Laboruntersuchungen von Böden sollen die Arbeit des Bodens am Boden eines Hochhauses in einem sich ändernden Spannungs-Dehnungs-Zustand (VAT) simulieren. Insbesondere sollten Bodenuntersuchungen in Kompressionsvorrichtungen und Drei-Achsen-Kompressionsvorrichtungen unter Berücksichtigung der Boden-Mehrwertsteuer im Bereich der am Boden des Gebäudes wirkenden Spannungen durchgeführt werden und die Rückverfestigung von Bodenproben, Bestimmung der strukturellen Druckfestigkeit, Druckwarnung und Berücksichtigung der Beladungsgeschichte des Bodenvolumens in der Natur vorsehen. Das Prüfprogramm sollte die Bestimmung der Eigenschaften der elastischen Verformbarkeit (Elastizitätsmodul und Querkontraktionszahl) enthalten, die aus den Entladeplänen der Probe bestimmt wurden, sowie die strukturelle Druckfestigkeit des Bodens, bestimmt durch die anfängliche Bruchkompressionskurve nach GOST. Druckmesser in Höhe von nicht weniger als 6 für jedes ausgewählte ingenieurgeologische Element. Das Feldversuchsprogramm sollte die Bestimmung der Module der totalen und elastischen Verformung entlang der Zweige der Ladung und die Entladung der Schlammlastpläne umfassen. Für die Durchführung von Formtests von harten Tonen in großen Tiefen wurde ein spezielles Design eines flachen Stempels mit einziehbaren Messern entwickelt [5]. Messung der Verschiebung in diesem Fall, um die Auswirkungen der Reibung auf die laterale Oberfläche des Schlafes auszuschließen - 6 A. s Grunthos / A.V. Golli, M. B. Lisyuk, O.A. Shulyatyev. 208

7 Die Fundamente der Hochhäuser der Serie für die Ergebnisse des Tests wurden direkt über der Klinge des Stempels durchgeführt. Um die Entwicklung des Sedimentkellers im Laufe der Zeit im Prozess der Filtrationsverfestigung und des Kriechens des Bodens zu berechnen, ist nötig es die Werte der Filtrationskoeffizienten С v und der sekundären С α die Konsolidierung im Intervall der Arbeitsbelastung zu bestimmen. Labortests in diesem Fall sollten in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Feldstudien Stempel und Pressiometer angepasst werden. In Abb. 3 zeigt eines dieser Feldergebnisse von Langzeittests von Vendian-Tonen, die in einer Tiefe von 79 m von der Erdoberfläche durchgeführt wurden. Das untere Ende der Borette wurde als Stempel verwendet [6]. Abb. 3. Die Niederschlagsentwicklung am unteren Ende der Borette in der Zeit [6] Die Versuche wurden mit Hilfe von Senkhebern nach der Osterberg-Methode durchgeführt. Es ist leicht zu bemerken, dass der Entwurf nach dem Beginn von 209

8 OA Shulyat'ev bedingte Stabilisierung nach GOST (0,1 mm / h) dauerte noch und stieg fast 16-fach während der 16-tägigen Beobachtungszeitraum (von 19 bis 34 mm). Diese Ergebnisse nach der Verarbeitung wurden verwendet, um die Parameter der sekundären Konsolidierung zu verfeinern. Die erhaltenen Werte sind 2- bis 3-mal niedriger als die Werte, die bei Labortests ermittelt wurden, was durch die Verletzung der Bodenstruktur während des Hebens, der Auswahl, des Transports und der Probenvorbereitung erklärt werden kann [6]. Unter Berücksichtigung der hohen Lasten wird darauf hingewiesen, dass das Gebiet der ingenieurgeologischen Untersuchungen sowohl in der Breite als auch in der Höhe vergrößert werden sollte. Diese Werte sollten auf der Grundlage der Ergebnisse der numerischen Berechnung bestimmt werden. In diesem Fall muss die Breite (Länge) des Vermessungsgebietes die Breite (Länge) des Fundaments um mindestens 1 / 2B in jeder Richtung überschreiten, wobei B die Breite des Fundaments in einer Höhe von mindestens 1 / 2B unter der Fundamentbasis ist. Die Bestimmung der Verformungseigenschaften sollte auf der Grundlage eines Komplexes von Laboruntersuchungen, einschließlich simultaner Kompressions- und stabilometrischer Tests, sowie Feldstudien, einschließlich Tests mit einem Stempel oder einem Pressiometer, durchgeführt werden. Die Haupttests sollten als stabilometrisch betrachtet werden und sterben. Im Falle der Prüfung harter Böden und (oder) in großer Tiefe sollte der Verformungsmodul nach pressometrischen Tests unter Berücksichtigung der Anisotropiekoeffizienten na (sofern verfügbar), die durch parallele Tests (Bestimmung des Verformungsmoduls E) der Proben ermittelt wird, unter Berücksichtigung der Übergangsrate zu den Stempeltests ermittelt werden Boden, in vertikalen und horizontalen Richtungen geschnitten, in Kompressionsvorrichtungen, da die meisten Böden, die die Grundlage von Hochhäusern sind, aufgrund ihrer Genese sowie die Sedimentgesteine ​​haben eine starke Anisotropie in der vertikalen Richtung und gorizotalnom. In Abb. 4, 5, ist die vertikale Schichtung der Vendian und Resurrection Tonen mit einem Modul der Bodenverformung in der horizontalen Ebene 2,5-3,5 mal größer als die ähnliche Eigenschaft in der vertikalen Ebene. 210

9 Grundlagen von Hochhäusern 4. Probe von Vendian-Ton 5. Verlegung von Auferstehungston (11. Sektion von Moskau-CITI) 2. Gründungsentwürfe Im Zusammenhang mit den oben erwähnten Merkmalen wurden die Grundprinzipien für die Gestaltung von Hochhäusern entwickelt, deren Grundlage der Architekt Vitruv im ersten Jahrhundert legte. AD in seiner Abhandlung "Zehn Bücher über die Architektur" [7] und weiter entwickelt N.V. Nikitin Ingenieur, Wissenschaftler, Forscher, Designer von Stalins Wolkenkratzern [8, 9]: 1) bemühen sich, ein unterirdisches Volumen zu schaffen, so dass das Gewicht von ausgegrabenem Boden beim Bau des unterirdischen Teils eines Gebäudes dem Gewicht des Gebäudes entspricht; 2) den Druck auf die Basis des Fundaments zu reduzieren, indem seine Fläche vergrößert wird, indem ein kastenartiges Fundament geschaffen wird und die unterirdischen und stylobaten Teile eines Gebäudes entwickelt werden; 211

10 OA Shulyatyev 3) Übertragen Sie die Belastung auf die Fundamente symmetrisch in Bezug auf die Mittelachse, unter Verwendung der entsprechenden Struktur des Gebäudes; 4) Versteifungselemente (monolithische Wände, Treppenhäuser, Aufzugsschächte usw.) sind symmetrisch in Bezug auf die Mittelachse angeordnet; 5) die Tiefe der Basis des Gebäudefundaments sollte mit zunehmender Höhe des Gebäudes zunehmen; 6) wenden (wenn möglich) die Pyramidenform des Gebäudes an; 7) mit zunehmender Höhe des Gebäudes, um den maximal zulässigen Wert des Fundamententwurfs zu reduzieren. Die Wahl des Fundamentdesigns hängt neben den oben genannten Prinzipien von den physikalischen und mechanischen Eigenschaften und der Art der Einbettung der Grundböden und der auf sie übertragenen Lasten, der Form und Größe des Hochhauses, der Größe der Baustelle, der Präsenz der umliegenden Gebäude, unterirdischen und unterirdischen Versorgungseinrichtungen ab.p. Die Hauptgliederung von Fundamenten für Hochhäuser ist in Abb. 6. Abb. 6. Klassifizierungsblockdiagramm von Fundamenten von Hochhäusern 212

11 Fundamente von Hochhäusern Unter Berücksichtigung der hohen Lasten, die auf das Fundament übertragen werden, stellen wir fest, dass eine massive monolithische Stahlbetonplatte hauptsächlich auf der ganzen Welt verwendet wird. Bei entsprechender konstruktiver Begründung schließt die Verwendung von Stützen- oder Streifenfundamenten nicht aus. Eine monolithische Stahlbetonfundamentplatte wird in der Regel verwendet, wenn der Druck auf den Fundamentboden bis zu 0,6 MPa (Bauhöhe bis zu m) und Kellerböden, die durch Sand (ausgenommen Schluff und lose) oder über dichte Lehmböden einschließlich der Gletscher ( Moräne, fluvioglaziale, Kohle und andere Ablagerungen), sowie im Falle der Lage an der Basis der Gründung von felsigen Böden. Abb. 7. Konstruktionen einer durchgehenden monolithischen Stahlbetonplatte Abhängig von den geotechnischen Bedingungen, der Größe und dem Lastanwendungsschema kann die Dicke der Fundamentplatte 213 betragen

12 O.A. Shulyaev legte 1.0 2.5m und mehr (Abb. 7, a). Zur Verkleinerung der Höhe der Bodenplatte an Orten mit maximalen Längs- und Querkräften sowie Biegemomenten werden Versteifungen verwendet (Abb. 7, b), die sich in der Regel entlang von Gebäudeachsen oder im Bereich von Stützen befinden (Abb. 7, c).. Eine massive monolithische Stahlbetonplatte kann auch eine kastenförmige Struktur haben (Abb. 7, d), die bei der Konstruktion von Konsolen (der Wegfall der Fundamentplatte über die Gebäudekontur hinaus) den Anwendungsbereich dieser Art von Fundament erweitert. Ein Beispiel für ein Kastenfundament sind Stalins Wolkenkratzer. Tiefgründungen werden in Fundamente unterteilt, die sowohl mit als auch ohne Ausgrabungen hergestellt werden. Ohne Grabhaufen zabivny und ausgestopft. Übliche Treib- und Brechpfähle mit einem Querschnitt und aufgrund der begrenzten Tragfähigkeit entlang des Stammes werden üblicherweise mit einem Druck am Fundamentboden von bis zu 1 MPa verwendet, was ungefähr einem Gebäude mit einer Höhe von bis zu 200 m entspricht, ansonsten müssen die Fundamente mit gebohrten Bohr- oder Stahlpfählen ausgeführt werden Rohre, Barettas, Caissons, um den Bereich der Basis des Fundaments zu vergrößern, eine Konsole zu schaffen. Die am häufigsten verwendeten Tiefgründungen sind Bohrpfähle, die in nahezu allen Bodenverhältnissen mit einem Durchmesser von bis zu 2 m oder mehr hergestellt werden können. In Russland gibt es Erfahrungen in der Gründung von Bohrpfählen mit einem Durchmesser von 2 m und einer Tiefe von 83 m in schwierigen Bodenverhältnissen von St. Petersburg. Dip-Brunnen (Caissons) werden in Fällen verwendet, in denen der Boden beim Bohren schwierig zu durchdringen ist, es ist erforderlich, ultrahohe Lasten in eine große Tiefe zu übertragen und eine hohe Geschwindigkeit von Bau- und Installationsarbeiten ist notwendig. Derzeit werden die meistverwendeten Caissons beim Bau von Hochhäusern in Hongkong verwendet. Sie werden hauptsächlich in zwei Größen mit einem Durchmesser von 3 und 5 m und einer Länge von bis zu 50 m oder mehr hergestellt [10]. In einigen Fällen ist es effektiv, Stahlrohrpfähle in der Konstruktion auf strukturell instabilen Böden (in diesem Fall kann das Rohr als nicht entfernbare Hülle dienen) von vorgefertigten hohlen runden Pfählen mit vorgespannter Verstärkung oder Stahl-I-Trägern zu verwenden. 214

13 Fundamente von Hochhäusern Die wichtigsten Strukturen von Tiefgründungen, die für den Bau von Hochhäusern verwendet werden, sind abhängig von den Bodenbedingungen und der erforderlichen Länge der Strukturen in der Tabelle aufgeführt. 1. Wenn es notwendig ist, die Last auf eine größere Anzahl von Pfählen zu übertragen (wenn an der Basis des Fundaments nicht genügend Tragfähigkeit vorhanden ist), erstreckt sich ein kastenförmiges Gitter über die Kontur eines Hochhauses [11], das beispielsweise in St. Petersburg am Lakhta-Center-Turm verwendet wird. Um die Qualität der Abdichtungsvorrichtung zu verbessern, kann in einigen Fällen ein zweilagiges Gitter verwendet werden [12]. Der untere Teil des Gitterrostes (Kraftbetonaufbereitung) vereint die Pfahlköpfe und dient als Grundlage für die Abdichtung (Abb. 8). Diese Konstruktion ermöglicht zum einen eine hochwertige Abdichtung, zum anderen die Übertragung von Biegemomenten auf die Pfahlköpfe. Dieses Fundamentdesign wurde erfolgreich in vielen Hochhäusern in Moskau-CITY angewendet. Abb. 8. Das Design eines zweischichtigen Grillage (2 dritte Teile von Moskau-CITY) 215

14 V E S T T E R I C H L U S S 2014 Bau und Architektur 4 Empfohlene Tiefgründungen Tabelle 1 Pfahlarten Entwässerungsschächte Bodenbeschaffenheit und Pfahllänge RCPA B Barettas BPS (Caissons) Ø320 mm Ø520 mm Ø mm Ø1500 mm Ø3 6 m Plastikton ± * + Sand ± ** Bodenkies Schallwiderstand, MPa Pfahllänge, m stark, geneigte Schichten + + qc> Qc> Qc> 10 ± qc> 20 ± ± + + starke Rassen + ± Hinweis. 1. Legende: und Stahlbeton-Rammpfähle mit einem Querschnitt von mm; Gebrauchte Pfähle aus Stahlrohren; In Bohrpfählen; "+", "±" und das Pfahldesign sind anwendbar, anwendbar bzw. nicht anwendbar; q Bodenwiderstand unter dem Sondenkegel. * Bei der Verwendung von Barrettas in plastischen Tonböden ist es notwendig, den Stabilitätszustand der Wände der Borette sicherzustellen, wobei die Dichte des Bentonits oder sein Niveau relativ zur Erdoberfläche durch Erzeugung von Bettungen erhöht werden kann. In einigen Fällen werden besondere Maßnahmen ergriffen, um die Schwachstelle zu sichern. ** Die Installation von Bodenbrunnen und Caissons in sandigen Böden mit schwimmenden Eigenschaften ist verboten.

15 V E S T T E R I C H N I C H T 2014 Bau und Architektur 4 Die Pfahlgründungsplatte (SPF) beinhaltet die Einbeziehung von Pfählen und Decken in das Bauwerk. Es wird in Fällen verwendet, in denen der Boden unter der Basis des Fundaments an der Arbeit beteiligt sein und einen Teil der Last aufnehmen kann. Diese Art von Fundament ist effektiv in "Bekämpfung" der Rolle in Fällen, in denen unregelmäßig aufgebrachte Lasten auf das Fundament oder das Fundament für die Höhe Teil ist nicht durch Ablagerungen von den übrigen, in der Regel unterirdischen Teil des Gebäudes getrennt, und auch die Auswirkungen von Neubauten auf bestehende Gebäude und Strukturen. Im Allgemeinen ist eine solche Gründungsstruktur am effektivsten bei der Konstruktion von multifunktionalen Komplexen, die von modernen Architekten geliebt werden und aus Teilen in der Höhe bestehen, die durch ein einziges Stylobat vereint sind. Bei der Planung des SPF muss die Wechselwirkung zwischen Fundamentboden, Pfählen und dem Grillage (Platte) berücksichtigt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden erfordert die Berechnung und das Design eines SPF die Verwendung eines komplexeren Modells der Interaktion zwischen dem Fundament und der Struktur. Auf der Grundlage der gesammelten Erfahrungen wurden die folgenden Bestimmungen für die Gestaltung von SPFs entwickelt: Verwenden Sie mehrere lange Stapel statt einer großen Anzahl kurzer Stapel; Pfähle sollten im Lastbereich platziert werden; Bei der Berechnung der Tragfähigkeit von Pfählen auf dem Material und ihrer Bemessung sollte die Überladung der Eck- und Randpfähle relativ zu den mittleren Pfählen berücksichtigt werden; Maßnahmen zur Erhaltung des natürlichen Zustands des Bodens unter der Platte sollten fester Bestandteil des Projekts sein; zwischen dem Plattenteil des Gitterrosts und den Pfählen erfolgt ein Spalt, der nach dem Einschluss der Grundplatte in das Werk monolithisch ist [13]. Untersuchungen des Zusammenwirkens von Pfählen haben gezeigt, dass es besser ist, eine kleinere Anzahl von Pfählen zu verwenden und sie in die Anwendungszone der Ladung (unter der Säule oder dem Pylon) zu legen als eine größere Anzahl von Pfählen und einen hohen Gitterrost. Um die Belastung zwischen Mittel- und Randpfahl auszugleichen, werden diese kürzer [14], es ist auch möglich, die Tragfähigkeit (Steifigkeit) der Mittelpfähle zu erhöhen.

16 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Erforderliche Pfähle entlang der Seitenfläche oder am unteren Ende durch Einspritzen von Zementmörtel oder vorläufiger Bodenverdichtung unter dem unteren Ende der Pfähle [15]. Die Erhaltung des natürlichen Zustandes des Bodens unter der Platte kann durch einen Mangel von 1 1,5 m Boden oder durch eine Vorrichtung von Stahlbetonstärkeherstellung mit einer Dicke von mm erreicht werden, in der Löcher für die Herstellung von Pfählen verbleiben (Abb. 9). Im Falle von Rammpfählen werden sie durch vorgebohrte Vertiefungen mit einer Tiefe von 1-2 m in Vertiefungen mit einem Durchmesser von 0,9 V eingetaucht, wobei B die Seite des quadratischen Querschnitts des Pfahls [16] ist. Diese Bohrtiefe sollte empirisch ermittelt oder berechnet werden, damit einerseits die Kraftbetonaufbereitung nicht kollabiert und andererseits der Boden unter der Platte mit dem anderen verdichtet und dadurch effektiver in die Arbeit einbezogen wird. Eine solche Technik wird bei einer Vielzahl von Objekten in Moskau beim Bau von Pfahlplattenfundamenten verwendet. Letzteres erfordert eine Klarstellung. In der üblichen Praxis werden Pfahlköpfe durch einen Gitter- oder Kraftbetonaufbau zu einem Körper gebracht. In diesem Fall wird die Oberseite des Pfahls unter die Betonvorbereitung geschnitten, so dass der Brammenteil des Gerölls beim Laden des Gebäudes auf die Pfahlköpfe fallen kann. So ist es möglich, den Prozentsatz der Beteiligung der Platte und Pfähle in der Arbeit des Fundaments zu regulieren. Abb. 9. Eintauchen von Pfählen durch das Loch in der Kraftbeton-Vorbereitung 218

17 Grundlagen von Hochhäusern 3. Berechnungsgrundlagen Die Berechnungen für die Fundamente von Hochhäusern werden wie für die Fundamente gewöhnlicher Gebäude für zwei Gruppen von Grenzzuständen gemäß dem Joint Venture und Joint Venture unter Berücksichtigung folgender Merkmale durchgeführt [17 20]. Laut GOST sollte der Sicherheitsfaktor für die Haftung γ n für Gebäude mit der 1. Verantwortungsebene größer als 0,95 sein, aber nicht mehr als 1,2 (Gebäude größer als 100 m), wobei die 2. Verantwortungsebene γ n = 0 ist. 95 (Gebäude höher als 75 m). Für verschiedene Gebäudeelemente erlauben russische Normen die Verwendung verschiedener Werte des Koeffizienten γ n. Die bei der Berechnung der Hauptlastkombinationen für die erste Gruppe von Grenzzuständen ermittelten Stoßfaktoren (Lasteffekte) 8 sind mit diesem Zuverlässigkeitskoeffizienten für die Haftung zu multiplizieren. Bei der Berechnung der zweiten Gruppe von Grenzzuständen darf der Zuverlässigkeitskoeffizient für die Verantwortung γ n gleich eins sein. Bei der Berechnung der 2. Gruppe von Grenzzuständen sollten die Werte der Festigkeitskennlinie mit einem Konfidenzniveau von 0,9 angesetzt werden. Bei der Bemessung von Fundamenten von Gebäuden mit einer Höhe von 100 m sollten die berechneten Werte des Verformungsmoduls E mit einem Bodensicherheitskoeffizienten γ g = 1,1 bei einer Gebäudehöhe von 500 m oder mehr γ g = 1,2 angesetzt werden. Bei mittleren Gebäudehöhen sollte γg durch Interpolation ermittelt werden. Es ist bekannt, dass für Hochhäuser keine Werte für die maximal zulässigen Werte von Basisverformungen vorliegen, daher werden sie auf der Grundlage einer gemeinsamen Berechnung des "Fundament-Fundaments" -Systems unter Berücksichtigung der Anforderungen des normalen Gebäudebetriebs (Aufzugsbetrieb, wasserführende Kommunikation, Entwurf von angrenzenden Gebäuden und Bauwerken, bei gemeinsame unterirdische Pro 7 GOST *. Zuverlässigkeit von Bauwerken und Grundlagen. Grundlegende Bestimmungen für die Berechnung. 8 Ibid. 219

18 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin Länder usw.), die in der Designspezifikation spezifiziert werden sollten. Die Bestimmung der Werte von Lasten auf dem Fundament und Berechnungen der Fundamente, Fundamente und unterirdischen Teile des Gebäudes sollte unter Berücksichtigung der gemeinsamen Operation "Gründung das Fundament des Gebäudes" durchgeführt werden. Bei der Berechnung der Gründungsfundamente von Hochhäusern aus Verformungen sollte berücksichtigt werden: die Abhängigkeit der Verformungs- und Festigkeitseigenschaften von Böden von der Dauer der Beanspruchung; Die Berechnung der Basis sollte an der Hauptkombination von Dauer-, Langzeit- und Kurzzeitlasten durchgeführt werden. Die Berechnung der Basisrollen sollte auf der Hauptkombination von konstanten, langfristigen und kurzfristigen (hauptsächlich Wind-) Lasten durchgeführt werden. In diesem Fall sollte die Größe der Ferse von der Ferse aus der Einwirkung konstanter und langfristiger Belastungen i l und kurzzeitig i s gebildet werden. Bei der Bestimmung des Wertes von i l wird das errechnete Verformungsmodul E und bei der Bestimmung von i s der berechnete Wert des Elastizitätsmoduls E e verwendet. Bei der Bemessung von Fundamenten und Fundamenten von Hochhäusern als Teil von Geschossdecken wird empfohlen, deren Konstruktion in Bezug auf angrenzende Flachbauten zu antizipieren. Die Berechnung der Gründungen der Fundamente in diesem Fall, mit der Gründung auf einer natürlichen Grundlage, sollte für den Konstruktionsfall entsprechend der Abwesenheit von Vorlast und Schub aus dem niedrigen Teil des Komplexes durchgeführt werden. Sowohl bei der Projekt- als auch bei der "Arbeitsentwurfsphase" sollten die Berechnungen unter Berücksichtigung der Starrheit der oberen Gebäude und des Installationsprozesses durchgeführt werden. Merkmale der Berechnung des Fundaments auf natürlicher Basis Beim Bau der Fundamente von Hochhäusern auf natürlicher Basis, bei höherem Für die Bestimmung des Sediments und insbesondere für seine Unebenheiten ist es wichtig, folgende Faktoren zu berücksichtigen: den Boden der Grube anzuheben; 220

19 Grundlagen von Hochhäusern Einfluss der Gebäudehülle; Wechselwirkung zwischen den Fundamenten eines Hochhauses und den umliegenden Gebäuden, einschließlich des Baus von mehrgeschossigen Komplexen; zufällige Heterogenität der Bodenbasis; Berücksichtigung des Bodenverdichtungsfaktors; Niederschlagsentwicklung im Laufe der Zeit; mechanische Anisotropie; Tiefe der Druckschichten. Beim Ausheben des Erdreichs aus dem Erdaushub wird der Boden durch das Entlasten entlastet. Die Bodenverdichtung führt zu einem Anstieg des Bodens der Ausgrabung, deren Größe von der Tiefe der Ausgrabung, ihren Abmessungen im Grundriss, den mechanischen Eigenschaften und der Art der Fundamente, dem Vorhandensein der Umschließungsstruktur, der Aushubdauer der Ausgrabung und dem Bau der Gebäude abhängt. Der Boden im mittleren Teil der Grube ist stärker dekomprimiert als am Rand und hat daher einen großen Tiefgang. Dies kann den Spannungs-Dehnungs-Zustand der Basisplatte nachteilig beeinflussen, und wenn das Fundament eines Hochhauses mit einem Versatz von der Mitte zu einer der Kanten der Fundamentgrube angeordnet ist, kann es zu einem ungleichmäßigen Tiefgang kommen. Unter Berücksichtigung der besonderen Empfindlichkeit von Hochhäusern für ungleichmäßigen Luftzug sollten ungleichmäßige Dekompaktierungen berücksichtigt werden, indem Bodenmodelle angewendet werden, bei denen die mechanischen Eigenschaften vom Spannungszustand des Bodens und der Beladungshistorie abhängen. Als Beispiel in Abb. 10 zeigt die Ergebnisse der Messung des Anstiegs des Bodens der Ausgrabung beim Ausheben von Boden aus der Ausgrabung mit einer natürlichen Neigung von 10 m Tiefe und Abmessungen in Bezug auf m [21]. Der maximale Auftrieb wurde in der Mitte der Grube beobachtet und betrug 36,2 mm, in der Randzone der Grube am Hang betrug er 21,8 mm, und der ungleichmäßige Auftrieb betrug 0. Um die Anhebung des Grubenbodens bei Pfahlgründungen zu reduzieren, kann vor den Erdarbeiten ein Pfahl installiert werden Boden aus einem Graben. 221

20 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin Abbildung 10. Anhebung des Bodens der Ausgrabung während des Aushubs des Erdreichs aus der Ausgrabung mit einem natürlichen Gefälle von 10 m Tiefe und Abmessungen in m. Der Einfluss der umschließenden Struktur des Aushubs auf die Bewegung und Verformung der Fundamentplatte. Hochhäuser haben in der Regel einen unterirdischen Teil, der unter dem Schutz der Gebäudehülle steht. Die Konstruktion des Grubenzauns (Wand im Boden, Spundbohlen usw.), der nahe der Fundamentplatte liegt und unter dem Grubenboden vergraben ist, kann (wenn eine oder mehrere Kanten des Fundaments eines Hochhauses in der Nähe des Grubenzauns liegen) einen uneinheitlichen (asymmetrischen) Spannungszustand erzeugen an der Basis des Fundaments, die die Form der Verformung der Grundplatte verändert und eine zusätzliche Rolle des Gebäudes 9 bewirkt [22 24]. Dieser Effekt des Grubenzauns hängt von der Tiefe der Grube ab; Materialtiefe und Art der Durchführung der Ausgrabung der Grube; die Größe der Grube im Plan; Bodenverhältnisse; Lasten, die auf das Fundament des Gebäudes einwirken, und andere Faktoren. Angesichts der hohen Empfindlichkeit von Hochhäusern für ungleichmäßige Niederschläge in der Regelungsliteratur wird empfohlen, ein Hochhaus in der Mitte der Grube zu platzieren. Wenn dies nicht möglich ist, sollte der Entwurf seinen Einfluss berücksichtigen, indem er den Grund des Fundaments, die Umzäunung der Ausgrabung und die Strukturen des Gebäudes, einschließlich des Fundaments, gemeinsam berechnet. Wenn der Abstand von der Kante des Fundaments zum Zaun der Grube die Hälfte der Breite des Fundaments nicht überschreitet, kann eine solche Berechnung weggelassen werden. 9 Grundlage für exzentrische Gebäude und Strukturen: Gebrauchsmuster / O.A. Shulyatyev, E.A. Jegorow. BI:

21 Grundlagen von Hochhäusern Bei der Gestaltung eines Fundaments ist die Methode der Herstellung einer Gebäudehülle wichtig. In Abb. 11 als Beispiel, die Niederschläge der Fundamente des Komplexes von Gebäuden unterschiedlicher Höhe sind neben der umschließenden Struktur der Grube gezeigt. a b c d d Abbildung 11. Der Plan der Gründungen mit der Zuordnung der Standorte der Hochhausteile des Gebäudes (a), das Designschema (b) und die Ergebnisse der Berechnung des Niederschlags (d) mit k = 0,33 (c) und (e) das gleiche mit k = 1,223

22 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin Ground Base Sand mittlerer Korndichte. Vergleich der erhaltenen Werte zeigte, dass, wenn die Tiefe des Zauns der Grube, in Form von "Wand im Boden" gemacht, abhängig davon, was ist der Koeffizient k Verringerung der Stärke Eigenschaften des Bodens an der Grenze mit der Wand im Boden, gibt es eine unterschiedliche Verteilung von Sedimentfundamenten und sogar rollen Gebäude. Hinweis Der Koeffizient k = 0,33 entspricht dem Aufbau einer Grabenwand im Boden (die Wand im Boden ist unter der Bentonitlösung angeordnet), k = 0,66, die Wand im Boden ist trocken angeordnet (z. B. aus Braunwasserpfählen mit Hülle). Bei der Errichtung von Hochhäusern im Rahmen von Multifunktionskomplexen ist es notwendig, die gegenseitige Beeinflussung zwischen den Fundamenten eines Hochhauses und dem Rest des Komplexes einschließlich der Garage und (oder) Podestteile zu berücksichtigen. Um den Einfluss eines Hochhauses auf den Rest des Komplexes zu reduzieren, können folgende Aktivitäten durchgeführt werden: 1) zwischen dem Fundament eines Hochhauses und dem Rest des Komplexes wird ein Sedimentationsgelenk angeordnet und zuerst der Hochhausteil des Gebäudes errichtet; 2) ähnlich wie in Absatz 1, jedoch wird eine temporäre Prozessnaht mit einer Breite von 1,0-1,5 m hergestellt, die anschließend monolithisch ist; 3) der gleichzeitige Bau eines Hochhauses und der Rest des Komplexes außerhalb der Einflusszone durchgeführt wird, deren Wert sollte durch Berechnung bestimmt werden. Für vorläufige Schätzungen kann die Größe der Einflusszone als 0,5B angenommen werden, wobei B die Breite des Kellers eines Hochhauses ist. Nach Fertigstellung des Hochhauses wird der an das Hochhaus angrenzende Teil des Komplexes errichtet; 4) ein Hochhaus und der Bau des Komplexes oder seines dem Hochhaus am nächsten gelegenen Teils werden auf einem Pfahlfundament ausgeführt; 5) zwischen den Fundamenten eines Hochhauses und dem Rest des Komplexes wird eine Absperrwand oder geotechnische Sperre 10 ausgeführt; 10 STO Entwurf und Bau einer geotechnischen Barriere in vertikaler oder schiefer Ebene durch kompensatorische Injektion; Petrukhin V.P., Shulyaev O. A., Mozgacheva O.A. Die Methode des Aufbaus der komplexen Entwicklung des Gebäudes. BI-Patent

23 Fundamente von Hochhäusern 6) wird eine einzige Grundplatte hergestellt, während an der Grenze zwischen dem hochgelegenen Gebäudeteil und dem Rest des Komplexes aufgrund einer starken Änderung der Größe der aufgebrachten Last Biegemomente und Querkräfte auftreten, die über die Hochhauskontur hinausragen Gebäude; 7) ähnlich wie im vorherigen Absatz, aber für die Wahrnehmung der Last von einem Hochhaus ist eine Pfahlgründung angeordnet [16]. Zufällige Bodenheterogenität der Basis Gemäß Abschnitt 14 des Eurocode-Abschnitts 7 11 für Gründungen auf natürlicher Basis ist zu berücksichtigen, dass ungleichmäßige Niederschläge möglich sind, auch wenn keine rechnerischen Unebenheiten vorhanden sind, die für die Berechnung des Sedimentunterschiedes und vor allem für die Bemessung von Fundamenten für Hochhäuser wichtig sind. Die durch eine zufällige Inhomogenität des Bodens bedingte Verwundung eines Hochhauses hängt von den mechanischen Eigenschaften des Bodens (in höherem Maße vom Verformungsmodul), der Tiefe der komprimierbaren Schichten und letztlich von der durchschnittlichen Setzbarkeit des Fundaments ab. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass mit einer Erhöhung des durchschnittlichen Tiefganges des Fundaments die zufällige Rolle zunimmt, sollte eines der Prinzipien für die Gestaltung von Fundamenten für Hochhäuser berücksichtigt werden "mit zunehmender Bauhöhe sollte der zulässige Tiefgang sinken." Die zufällige Bodenheterogenität des Sockels wird berücksichtigt, indem zusätzliche Anforderungen für die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des Bodens, insbesondere des Bodensicherheitsbeiwerts für den Bodenverformungsmodul E, eingeführt werden. Für die Vorberechnungen wird empfohlen, die Randniederschläge von Hochhäusern in einer Höhe von 200 m bis maximal 20 cm vorzunehmen 300 m und mehr als 10 cm, für Zwischenwerte durch Interpolation. Die endgültigen Werte des Randsediments und ihre Unregelmäßigkeit sollten auf der Grundlage einer gemeinsamen Berechnung des "Fundamentfundament-Konstruktionssystems" ermittelt werden. Die Berechnung des Niederschlags von Fundamenten mit einem Fundament aus überverdichteten Böden. Rückverfestigte Böden zeichnen sich dadurch aus, dass in der Pro-11 EN: 2004 (E). Eurocode 7: Geotechnisches Design. Teil 1: Allgemeine Regeln. 225

24 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nach der Formation waren sie größeren vertikalen Belastungen ausgesetzt als heute, und für sie OCR> 1. Dies könnte auf die Anwesenheit eines Gletschers (Gletscher) während der Eiszeiten, Bewegungen von Bodenmassen und Veränderungen der Wasseroberfläche infolge von geologischen und tektonische Prozesse und andere Phänomene. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, bei der Berechnung der durch den überkompaktierten Boden repräsentierten Basis den Warndruck (maximale vertikale Belastung während der Entstehung der Formation am Boden) und die horizontalen Spannungen zu berücksichtigen, die sich im Gegensatz zu vertikalen "erinnern". Insbesondere sollten Bodenverdichtungsprozesse vor dem Warndruck durch die Rückverfestigungskurve beschrieben werden (im einfachsten Fall muss bei vereinfachten Bodenmodellen der Verformungsmodul elastisch eingestellt werden) und die horizontalen Spannungen durch Einbringen eines geeigneten Querdruckkoeffizienten. In Abb. 12 zeigt die experimentell erhaltenen Werte von K für 6 verschiedene Arten von Böden (hauptsächlich Ton) für verschiedene Werte von OCR [25]. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, hängt K o weitgehend vom maximalen historischen Druck als vom Bodentyp ab und kann weit von 0,4 bis 3 variieren. Da experimentelle Daten zur Definition von K o fehlen, kann Ko durch folgende Formel bestimmt werden: K0 (1 sin) OCR sin, (1) Hinweis. Bei der Bestimmung der Eigenschaften verdichteter Böden beim Testen im Stabilometer ist es erforderlich, den Anfangsspannungszustand unter Berücksichtigung der Beladungsgeschichte festzulegen. Dazu werden der Verdichtungsgrad des Bodens OC (Überkonsolidierungsrelation) und der Warndruck p c im Vorfeld von Druckversuchen ermittelt. Die für die Vendian- [5] und Resurrection-Tone bestimmten Werte von OCR und K ® passen in den betrachteten Bereich von Gleichung (1) (siehe Fig. 12). 226

25 Fundamente von Hochhäusern 12. Abhängigkeit des Seitendruckkoeffizienten K ° vom Bodenkompaktierkoeffizienten OCR Eine Erhöhung des Querkraftkoeffizienten K ° durch die Bodenverfestigung führt zu einer Abnahme der Setzungen des Fundamentes und der Umverteilung der Kräfte zwischen den Pfählen. In Abb. Abbildung 13 zeigt die Abhängigkeit der Bodenablagerung vom OCR-Koeffizient, berechnet in Bezug auf den OHT-Turm Okhta [11]. Maximale Änderungen werden beobachtet, wenn die OCR von 1 auf 1,5 geändert wird. Das Sediment des konventionellen Fundaments wird um 30% reduziert. Abb. 13. Die Abhängigkeit der Sedimentbasis vom Bodenverdichtungkoeffizienten 227

26 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin Berechnung der Entwicklung von Sedimentfundamenten in der Zeit. Zur einfacheren Berechnung kann der bedingt endliche Tiefgang der Fundamente aus den folgenden drei Komponenten dargestellt werden (Abb. 14): S Sd Sc Sv (2) wobei S d, S c, S v die Setzungen des Kellers durch entsprechende plastische Verformungen des Bodens ohne Volumenänderung sind primär) Konsolidierung und Kriechen (Sekundärkonsolidierung). Abb. 14. Die Entwicklung des Sedimentkellers in der Zeit Der Entwurf S d erfolgt durch plastische Verformungen in der Zone des Grenzzustandes des Bodens, die in der Regel im Randbereich des Fundamentes aufgrund volumetrischer Scherdeformationen bei fehlender Drainage ohne Volumenänderung auftreten. Diese Art von Niederschlag tritt hauptsächlich während der Bauzeit auf. Tiefgang S c, verursacht durch Verdichtung des Bodens aufgrund der Extrusion von Wasser aus den Poren des Bodens und wird durch die Gleichung der Filtrationskonsolidierung beschrieben. Es entwickelt sich ab dem Zeitpunkt des Aufbringens der Ladung auf die vollständige Verteilung des Porendrucks. 228

27 Fundamente von Hochhäusern Der Entwurf S v wird durch volumetrische plastische Verformungen des Bodens nach Abschluss des Filtrationsverfestigungsprozesses verursacht. S c - und S v -Sedimente sind charakteristisch für schluffig-tonige Böden (in stärkerem Maße für Tone und Lehme, zu einer geringeren Menge sandigem Lehm). Ihre Werte sowie der Zeitpunkt der Filtrationsverfestigung hängen weitgehend von dem Gehalt an Tonpartikeln und der Anfangsfeuchte des Bodens ab. Die Gründungsabrechnung erfolgt fast unmittelbar nach der Belastung. Die Werte von Sediment S c und S v fehlen. Nach Abschluss des Baus des Gebäudes kann der Fundamenttiefgang (S f = S c + S v) für verlandete Lehmböden 100% oder mehr des Tiefgangs des Gebäudes während des Baus betragen. Es hängt von den Bodenverhältnissen, dem natürlichen Belastungszustand des Bodens (Beladungsgeschichte), der Breite des Fundamentbodens, den auf das Fundament einwirkenden Lasten usw. ab. Um die Entwicklung der Niederschläge im Laufe der Zeit zu berechnen, ist es notwendig, die Werte der Koeffizienten der primären C v - und sekundären C α -Konsolidierungen im Verlauf von Labortests zu bestimmen. Die Bestimmung des Wertes des Sekundärkonsolidierungskoeffizienten C α erfordert langfristige Labor- und Feldversuche, hohe Qualität der Arbeiten an Auswahl, Transport und Vorbereitung der Bodenprobe für die Prüfung. Sein Wert hängt vom Tongehalt, der Dichte, der Beladungshistorie (OCR-Bodenverdichtungsfaktor), der aufgebrachten Belastung und anderen Faktoren ab und kann für normal verdichteten Boden von 0,005 bis 0,02 variieren, für Böden mit hohen Plastizitätszahlwerten C α 0, 03, für rückverfestigte Böden, mit Lasten, die den Vorverdichtungsdruck (P ro) nicht übersteigen, C α 0,01. Die ungefähren Werte des Niederschlags des Fundaments nach dem Abschluss der Konstruktion (S f) können durch die folgende Formel bestimmt werden: S f k S, (3) d wobei k der Koeffizient in Abhängigkeit von der Art des Bodens ist, kann aus der Tabelle bestimmt werden. 4; S d Niederschlagswerte zum Zeitpunkt der Fertigstellung der Konstruktion. 229

28 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin p / p T a b litsa 4 Werte der Fertigstellungszeit 90% der Niederschläge nach Fertigstellung der Konstruktion und Koeffizient k Art der Bodenfundamentskeller Fertigstellung der 90% Niederschläge nach Abschluss des Baus, Jahr Wert des Koeffizienten k 1 sandiger Lehm 0,5 1 0,2 2 Lehm 1 3 0,2 0,5 3 Ton 2 5 0,5 1,0 Hinweis. Diese Tabelle darf nur in Bezug auf die Fundamente von Hochhäusern betrachtet werden, an deren Basis überdehnte Lehmböden liegen. Der maximale Entwurf von multifunktionalen Komplexen [26], bestehend aus Gebäuden mit unterschiedlichen Stockwerken auf einer einzigen Bodenplatte, ist gegenüber dem Entwurf einzelner Gebäude des Komplexes auf 50% reduziert. Reduzierte Zeit, um die Sedimente S c und S v fortzusetzen, und der Beginn eines stabilen Zustands des Gebäudes, nachdem die Konstruktion abgeschlossen ist. Mechanische Anisotropie des Bodens. Aufgrund ihrer Entstehung sind Sedimentgesteine, die in den meisten Fällen das Fundament von Hochhäusern bilden, durch mechanische Anisotropie gekennzeichnet, die durch die Ansammlung von Sedimenten in verschiedenen Jahreszeiten verursacht wird. Die mechanische Anisotropie des Grundbodens ist charakterisiert durch den Anisotropiekoeffizienten na = E v / E h. Mit n a = 1 ist der Boden isotrop, mit n a 1. Die Anwesenheit von Anisotropie beeinflusst die Verteilung der Kräfte an der Basis der Fundamente. Im Fall von n a 1 dagegen die Spannungskonzentration entlang der vertikalen Achse, eine Zunahme der Tiefe der komprimierbaren Schicht und Sediment des Kellers. Um die mechanische Anisotropie des Bodens in der Boussinesq Formel (4) zu berücksichtigen, wird der Konzentrationskoeffizient introduced eingeführt (Ivan Griffiths Fredich Modell): Ncos z 2 R 2 Q. (4) 230

29 Fundamente von Hochhäusern Die Werte des Konzentrationskoeffizienten Ψ in Abhängigkeit vom Anisotropiekoeffizienten n a sind in Abb. 2 dargestellt. 15. Wenn n a = 1, ist der Wert Ψ = 3 (für homogene und isotrope elastische Medien). Außerdem stimmt S z mit der Boussinesq-Lösung überein. Abb. 15. Abhängigkeit des Konzentrationskoeffizienten ани vom Anisotropiekoeffizienten na Mit dem Anisotropiekoeffizienten n a = 3 (Durchschnittswert für die obenerwähnten Auferstehung und Vendian-Tone) beträgt der Wert Ψ = 2,5, die vertikalen Spannungen nehmen um 17% ab und die Kellersedimente nehmen entsprechend ab. Tiefe der komprimierbaren Schichten. Zur Kontrolle des Setzens der durch ein numerisches Verfahren hergestellten Fundamente wird dieses in der Regel durch verfahrenstechnische Methoden berechnet: elastischer Halbraum und eine linear verformbare Schicht unter Berücksichtigung folgender Merkmale: Böden mit einem Dehnungsmodul von 100 MPa oder mehr (unter Berücksichtigung der auf den Fundamentboden wirkenden großen Belastungen) sollten berücksichtigt werden komprimierbar und begrenzen die Tiefe der kompressiblen Dicke durch sie; Wenn die Fundamente tief eingegraben sind (30 m oder mehr vom Boden entfernt), sollte die Niederschlagsbeseitigung mit der Methode der linearen verformbaren Schicht durchgeführt werden. 231

30 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin Hinweis. Bei einer großen Gründungstiefe kann der durchschnittliche Druck entlang der Basis der konventionellen Basis P nahe bei 0,5 σg liegen (σ zg das spezifische Gewicht des Bodens in der Tiefe der Fundamentbasis), was zu Fehlern bei der Bestimmung der Tiefe der komprimierbaren Schichten durch die Methode des elastischen Halbraums führen kann. Die Berechnung des Entwurfs des Fundaments eines Hochhauses numerisch unter Verwendung der einfachsten Modelle mit einem elastischen oder elastisch-plastischen Medium von Mohr Coulomb kann unter Verwendung einer künstlichen Begrenzung der komprimierbaren Dicke durchgeführt werden. Bei komplexen Bodenmodellen, die die Abhängigkeit des Verformungsverhaltens des Bodens vom Spannungszustand, eine Veränderung des Verformungsmoduls in der Tiefe und den Anfangsspannungszustand berücksichtigen, ist eine künstliche Begrenzung der kompressiblen Schicht nicht immer erforderlich.Funktionen der Pfahlgründungsberechnung, Pfahllänge und Platzierung im Pfahlfeld werden akzeptiert auf der Grundlage der numerischen Berechnung in der Volumenformulierung. Ein wichtiges Merkmal der Berechnung von Pfahlgründungen von Hochhäusern ist, dass, wie oben erwähnt, die aktuellen russischen Normen für die Berechnung der Tragfähigkeit eines Pfahls von 35 m Länge (Widerstand am unteren Ende des Pfahls) und 40 m (Seitenflächenwiderstand), die oft unzureichend ist, gelten. Bei Pfählen der Länge m werden durch die Verwendung der für die Tiefe m bestimmten Werte die Werte der Tragfähigkeit von Pfählen sehr stark unterschätzt, was nicht akzeptabel ist. Somit war die Tragfähigkeit eines Bohrpfahls gemäß den Ergebnissen von Tests im Vollmaßstab auf der Baustelle des Lakhta DC 2 Mal oder mehr höher als die durch Berechnung erhaltenen Werte. Es ist möglich, eine Interpolation von Werten zu verwenden, jedoch scheinen die auf diese Weise bestimmten Werte nicht ausreichend belegt zu sein, und sie berücksichtigen auch keine realen Bodenbedingungen. In dieser Hinsicht zeigt die Erfahrung in der Planung und im Bau von Hochhäusern, dass in der Planungsphase (im "P" -Stadium) Pfähle in vollem Umfang getestet werden müssen. Basiert auf 232

31 Die Gründung von Hochhäusern für die Erprobung von Böden durch Pfähle wird durch die Parameter für die Berechnung von Pfahlfundamenten bestimmt. Vor dem Test von Pfählen wird die numerische Modellierung eines einzelnen Pfahls und des gesamten Pfahlfeldes durchgeführt. Mit solchen Berechnungen können Sie den Durchmesser und die Länge der Pfähle sowie die Steifigkeitskoeffizienten bestimmen. Nach den Ergebnissen der Berechnung werden die akzeptierten Entwurfsmodelle des Bodens und seine Wechselwirkung mit dem Pfahl verfeinert und die Berechnungsberechnungen des Pfahlfundaments werden gemacht, die Steifheitskoeffizienten werden bestimmt. Es sollte jedoch betont werden, dass bei der Berechnung des Pfahlfeldes nicht die Tragfähigkeit eines einzelnen Pfahls, sondern die Verformung des Bodens zwischen den Stegen und unter dem Ende der Pfähle die Hauptsache ist. In diesem Zusammenhang sollte die Berechnung der Pfahlgründung durch eine numerische Methode in einer volumetrischen Formulierung durchgeführt werden, die das Verhalten jedes Pfahls simuliert. Bei den Berechnungen ist neben den oben genannten Faktoren (der Einfluss der Gebäudehülle, zufällige Heterogenität des Gründungsbodens, Bodenverdichtungsfaktor, zeitliche Entwicklung der Niederschlagsentwicklung, mechanische Anisotropie, Tiefe der Druckschichten etc.), das Zusammenwirken der Pfähle untereinander im Pfahlfeld und mit dem Boden zu berücksichtigen, Stau der extremen Haufen relativ zur zentralen, Empfindlichkeit (hohe Abhängigkeit) der Berechnungsergebnisse zu den Festigkeitseigenschaften des Bodens. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Überwachung von gebauten Hochhäusern sowie der durchgeführten numerischen Simulation wurde festgestellt, dass die Eckpfähle im Pfahlfeld im Vergleich zu den zentralen 2,5- bis 4,0-fach überlastet sind und die Umfangspfähle 1,5-2-mal sind. In dieser Hinsicht müssen sie angemessen verstärkt werden oder, wenn dies nicht möglich ist, einen größeren Querschnitt haben. Ein typisches Beispiel für eine solche Umverteilung von Pfählen ist in Abb. 16 (Messungen wurden während des Baus der Fundamente eines monolithischen Gebäudes von variabler Höhe mit Höhe m auf dem Fundament von prismatischen Bohrpfählen mit einem Querschnitt von mm und einer Länge von 11 m durchgeführt) [27]. 233

32 L.V. Nuzhdin, O.A. Korobova, M.L. Nuzhdin a b c d Abbildung. 16. Die Ergebnisse der experimentellen Studien der Anstrengung in den eckigen, peripherischen und zentralen Pfählen: das Fragment des Gitters mit den auf ihm gesetzten Dynamometern (die Sensoren der Kraftmessung in den Pfählen); b Dynamometer; in dem Schema der Versuchsfläche mit der Platzierung von Pfählen mit Dynamometern ausgestattet; g Diagramm der Abhängigkeit der Leistung in Haufen von der Anzahl der Stockwerke (Belastung) 234