Обрез фундамента – это самая верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания.
Основание - грунтовый массив, который расположен под фундаментом и воспринимает всю нагрузку от здания.
Подстилающий слой - слой, который предназначен для распределения нагрузки на грунт.
Подошва фундамента – нижняя плоскость фундамента, которая непосредственно опирается на основание.
Фунда́мент (от лат. fundamentum – фундамент, основание). Несколько определений:
Подземная часть здания, служащая для передачи и распределения давления на грунт.То, на чем строится что-либо. Цоколь – (от итал. zoccolo – копыто, цоколь) - подножие строения, которое находится на фундаменте; продолжение фундамента, которое возвышается над уровнем земли на 50-70 см, и образует переходный участок от фундамента к наружным стенам дома.
Согласно оценке в работе [1] «Стоимость фундаментов составляет в среднем 12% от стоимости строительства, а в сложных ИГУ может достигать 20-30 % и более.»
[1]. Устройство оснований и фундаментов. Учебное пособие для слушателей курса профессиональной переподготовки «Промышленное и гражданское строительство». Под ред. Долматова А.В.
Классификация фундаментов для деревянных домов.
Для краткого разъяснения свойств фундаментов приведем условную классификацию по критерию стабильности высотной отметки обреза фундамента.
Плавающий – фундамент, у которого основание расположено выше отметки глубины сезонного промерзания. Если грунт в основании пучинистый, то в зимний период строительная конструкция приподнимается, «всплывает» на увеличивающемся в объеме промороженном грунте основания. Высотная отметка обреза фундамента будет при этом увеличиваться. В правильно устроенном фундаменте сезонные деформации его частей не будут превышать нормативных значений. Конструктивные исполнения плавающих фундаментов.Ленточный монолитный железобетонный мелкозаглубленный. Устраивается в виде монолитной железобетонной конструкции под несущими стенами и перегородками, образующей замкнутый ленточный контур.Плитный монолитный железобетонный. Устраивается в виде сплошной железобетонной плиты под всей площадью застройки. Заглубленный - фундамент, у которого основание расположено ниже отметки глубины сезонного промерзания. Конструкции заглубленного фундамента обеспечивают постоянство высотной отметки обреза фундамента независимо от сезонного состояния грунта. Ленточные исполнения заглублённых фундаментов.
Заглублённый из монолитного железобетона. Выполнен в виде монолитной железобетонной конструкции под несущими стенами и перегородками, образующей замкнутый ленточный контур. Заглублённый из сборного железобетона. Выполнен из нескольких рядов железобетонных блоков заводского изготовления, образующих конструкции под несущими стенами и перегородками. Заглубленный сборный из теплоизолированных панелей. Современная конструкция фундамента для каркасных домов с подвалом на основе комплекта панелей, изготовленных на специальной линии в промышленных условиях. Свайные исполнения заглубленных фундаментов.
На винтовых сваях. Винтовая свая – стальная труба с винтовой лопастью на нижнем конце, которая вворачивается в грунт. На верхних концах свай устраиваются либо оголовки – площадки для закрепления деревянных конструкций; либо ростверки – обвязки из стальных горячекатаных швеллеров под деревянные стены и перегородки.На буронабивных сваях с железобетонным ростверком. Конструкция, выполненная в несколько этапов. Вначале устраивается свайное поле из буронабивных свай. Впоследствии на сваях устраивается железобетонный ростверк под несущие стены и перегородки, объединяющий сваи в одно целое. Как правило, ростверк должен быть выполнен с зазором от уровня грунта, чтобы морозное пучение грунта не оказывало воздействия на ростверк. Это исполнение регулярно используется в домах Naturi®.На забивных сваях с железобетонным ростверком. Конструкция, выполненная в несколько этапов. Вначале устраивается свайное поле из забивных свай. Впоследствии на сваях устраивается ленточный ростверк под несущие стены и перегородки или монолитная железобетонная плита. Исполнение применяется для больших зданий, которые строятся в сложных инженерно-геологических условиях. Фундамент ленточный железобетонный монолитный мелкозаглубленный. Устраивается в виде монолитной железобетонной конструкции под несущими стенами и перегородками, образующей замкнутый ленточный контур. К основанию, как правило, добавляются отсыпки из песка и гравия. Величина заглубления может быть различной. Подполье не отапливается, в наружных стенах и в перегородках цоколя устраиваются продухи для естественного вентилирования подполья. Ленточные мелкозаглубленные фундаменты освоены в Московской области с конца 90-х г.г. Это, вероятно, наиболее применяемое исполнение для деревянных домов в Подмосковье. Применяется как при индивидуальной, так и при групповой застройке для домов без подвалов. Пример групповой застройки с применением ленточных монолитных фундаментов – поселок Витро Кантри под Звенигородом в составе более 70-ти домов пяти моделей из клеёного профилированного бруса; поселок построен в течение 2007-2014 г., в настоящее время ведется строительство второй очереди поселка. Исполнение может быть применено в домах Naturi®.
На рис.1 изображен фрагмент из норматива [2].
[2]. ТСН МФ-97 МО Территориальные строительные нормы. Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области.
Рис. 1. Примеры исполнений мелкозаглубленных ленточных фундаментов на сильнопучинистых грунтах. Обозначения:
1 - песок средней крупности, крупный;
4 - монолитный железобетонный фундамент;
8 - стена из мелкоштучных материалов;
10- засыпка керамзитом (грунтом);
11 - замок из перемятой глины;
12- подсыпка;
13 - армированный пояс.
Фундамент плитный железобетонный монолитный.Устраивается в виде сплошной железобетонной плиты под всей площадью застройки. К основанию, как правило, добавляются отсыпки из песка или из песка и гравия. Кроме того, применяется теплоизолирование в виде нескольких слоев плит из экструдированного пенополистирола под железобетонной плитой, под отмосткой и по кромкам периметра плиты. Подобные теплоизолированные конструкции именуют «шведской плитой». Увеличением толщины теплоизолированного слоя можно обеспечить исключительно высокое значение сопротивления теплопередаче многослойной конструкции пола первого этажа. Особенность фундамента – отсутствие цоколя. Для того, чтобы деревянная конструкция возвышалась над уровнем естественной поверхности, подстилающие слои следует располагать на естественной поверхности без заглубления.
Исполнение перспективно для энергосберегающих домов.
Исполнение может быть применено в домах Naturi®.
Исполнение плитного монолитного железобетонного фундамента с ребрами жесткости на теплоизолированном основани изображено на рис. 2.
Рис. 2. Фундамент плитный монолитный железобетонный на теплоизолированном основании.
Фундамент заглубленный монолитный железобетонный.Выполнен в виде монолитной железобетонной конструкции под несущими стенами и перегородками, образующей замкнутый ленточный контур. Конструкция применяется, как правило, для домов с подвалами. Если подвальные помещения отапливаются, то для уменьшения расхода энергоресурсов целесообразно устраивать наружное теплоизолирование подвальных стен.
Исполнение может быть применено в домах Naturi®.
Исполнение заглубленного монолитного железобетонного фундамента дома с подвалом изображено на рис. 3.
Рис. 3. Фундамент заглубленный монолитный железобетонный.
Фундамент заглубленный из сборного железобетона. Выполнен из железобетонных фундаментных блоков заводского изготовления, уложенных в несколько рядов, образующих конструкции под несущими стенами и перегородками. Фундамент может быть устроен без подвала или с подвалом. Для деревянного домостроения конструкция архаичная, хотя иногда и применяется. Пример группового применения фундаментов без подвала из сборного железобетона – фундаменты домов коттеджного поселка Озерна в Московской области – свыше 40 домов из клеёного профилированного бруса. Строительство было начато в 2006 г.
Исполнение может быть применено в домах Naturi®.
Исполнение заглубленного железобетонного фундамента из блоков ФБС для дома с подвалом изображено на рис. 4.
Рис. 4. Фундамент заглубленный из железобетонных блоков ФБС для дома с подвалом.
Исполнения фундаментов на винтовых сваях.Первоначально фундаменты на винтовых сваях применялись для временных сооружений, опор ЛЭП и т.п. С развитием технологии и совершенствованием конструкций винтовые сваи начали применять в фундаментах малоэтажных домов. Для повышения долговечности конструкции внутреннее пространство стальной трубы заливают растворной смесью. Достоинства фундаментов на винтовых сваях:
Минимальные воздействия на грунт. Как правило, отсутствуют грунтовые работы.Короткие сроки работ, возможность устроить фундамент малоэтажного жилого дома за 1-3 дня. Следующие этапы монтажа можно начинать без временнóго выстоя.Отличное вентилирование пространства под домом, что благоприятно сказывается на деревянных конструкциях цокольного перекрытия.Удобная технология для пристроек к существующим конструкциям заглубленных фундаментов.Фундамент в виде свайного поля из нескольких отдельных стальных винтовых свай, оснащенных оголовками. Применяется для небольших домов и хозяйственных построек. Оголовок – это площадка на верхнем конце сваи для крепления расположенных выше деревянных конструкций. Как правило, сваи соединяются в единое целое деревянным ростверком из бруса или сплоченных досок.
Фундамент на винтовых сваях со стальным ростверком (обвязкой). Конструкция из нескольких винтовых свай, объединенных стальным ростверком из швеллеров под несущими стенами и перегородками. Соединение свай через ростверк обеспечивает надежную совместную работу свай независимо от бокового воздействия морозного пучения; при этом, усилия от грунта не передаются на деревянные конструкции. Это предпочтительное по свойствам исполнение фундамента на винтовых сваях. Деревянная конструкция крепится к стальному ростверку.
Аналогичные конструкции фундамента были применены в общественно значимых зданиях:
В 2011-м г. у первого в России жилого активного (сверхэнергоэффективного) дома, построенного по международной программе Дом-2020 компании VELUX.В 2013–м г. у здания швейцарского представительства на зимней олимпиаде в Олимпийском парке Сочи.Фундамент на винтовых сваях с ростверком может быть применен для домов Naturi® со стенами толщиной до 300 мм.
Исполнения винтовых свай с оголовком и с ростверком изображено на рис. 5.
Рис. 5. Исполнения фундаментов на винтовых сваях с оголовками и ростверком.
Фундаменты на буронабивных сваях с железобетонным ростверком. Конструкция устраивается в несколько этапов. Вначале устраивается свайное поле из буронабивных свай: скважины в грунте заполняют бетонной смесью, выступающие концы свай и арматуры используются для сопряжения с ростверком. Впоследствии устраивается монолитный железобетонный ростверк под несущие стены и перегородки, объединяющий сваи в одно целое. Как правило, ростверк бывает выполнен с зазором от уровня грунта, чтобы морозное пучение грунта не оказывало воздействия на ростверк. Достоинства фундамента:Глубина, диаметр и шаг свай принимается проектом в зависимости от грунтовых условий и веса конструкций; это обеспечивает возможность оптимального расхода материалов.Ширина ростверка может устраиваться в зависимости от требований к сопряжению с деревянной конструкцией. Большей толщине стены соответствует более широкий ростверк.Высота ростверка может устраиваться в зависимости от требований к несущей способности и требований к внешнему виду цоколя. Фундамент на буронабивных сваях с железобетонным ростверком может быть применен в домах Naturi®.
Исполнение фундамента на буронабивных сваях с железобетонным ростверком изображено на рис. 6.
Рис.6. Фундамент на буронабивных сваях с железобетонным ростверком.
Фундаменты на забивных сваях. Конструкция устраивается в несколько этапов. Вначале устраивается свайное поле из забивных железобетонных свай промышленного изготовления. Забой свай осуществляется с применением специальной техники. Впоследствии устраивается ленточный монолитный железобетонный ростверк под несущими стенами и перегородками либо монолитная железобетонная плита под всей площадью застройки. Достоинства фундамента:
высокая несущая способность,возможность строительства в сложных грунтовых условиях путем выбора оптимальной длины свай. Пример реализации силами ООО «Виста Строй Сервис» фундамента на забивных сваях с железобетонной плитой в прибрежной зоне водоема: фундамент трехэтажной гостиницы общей площадью 2400 м кв., у которой второй и третий этажи выполнены в конструкциях Naturi®.
Исполнение фундамента на забивных железобетонных сваях с железобетонной плитой изображено на рис. 7.
Рис. 7. Фундамент на забивных сваях с железобетонной плитой.
Заключение. Наиболее часто в домах Naturi® применяются фундаменты с буронабивными сваями и железобетонным ростверком (см. рис. 6) под несущими стенами и перегородками. Размеры и шаг свай принимают в зависимости от грунтовых условий места строительства, толщины стен Naturi® и других параметров.
Во всех исполнениях фундаментов домов Naturi® для предупреждения капиллярного увлажнения деревянных конструкций применяется горизонтальное гидроизолирование обреза фундаментов (цоколей) и железобетонных плит.
www.naturi.su
Cтраница 3
Планом фундаментов принято называть разрез здания горизонтальной плоскостью на уровне обреза фундамента. [31]
Последние иногда устанавливают и с высотой 9 3 м от условного обреза фундамента, если при этом удается избежать применение лежней. [32]
Граница, отделяющая фундамент от вышележащей части сооружения, называется обрезом фундамента ( рис. 3.2), а нижняя плоскость фундамента - подошвой. [34]
В опоре стойки борозду расширяют, создавая башмак, опирающийся на обрез фундамента. [35]
Какую величину имеет модуль упругости материала, если высота быка от обреза фундамента й12 м, а размеры сечения показаны на рисунке. [36]
Для фиксации направления скважин на дне траншеи устанавливают два шаблона ниже обреза фундамента на размер осадки фундамента от 15 до 20 см, изготовленные из досок сечением 50x5 0 мм. На шаблонах размечают оси буровых скважин и делают овальные вырезы для укладки в них штанг бурового инструмента. [38]
Какую величину имеет модуль упругости материала, если высота быка от обреза фундамента h 12 м, а размеры сечения показаны на рисунке. [39]
Величины нормативных изгибающих моментов указывают относительно основания для металлических опор и относительно условного обреза фундамента, расположенного на 0 5 м ниже уровня головок рельсов реконструированного пути с высотой верхнего строения 0 95 м, для железобетонных опор. Для анкерных опор величины нормативных моментов указывают двумя цифрами, означающими допускаемые моменты поперек и вдоль пути В отдельных случаях приведенные выше данные дополняют указаниями о годе разработки конструкции, о направленности опоры, о наличии оттяжек и типе фундамента. Направленными называют такие опоры, которые сконструированы в расчете на строго определенное направление нагрузки и поэтому должны соответствующим сбра-зом устанавливаться относительно оси пути. Оттяжки применяют, как правило, только на анкерных опорах и располагают их в плоскости анкеровки или вдоль пути. Железобетонные опоры устанавливают обычно без отдельных фундаментов, но в тех случаях, когда требуется большая высота опор ( более 10 м) или при высоком уровне грунтовых вод применяют специальные фундаменты. Металлические опоры всегда устанавливают на фундаментах, выполняемых из бетона или железобетона. [40]
Наиболее надежным является опирание стоек на готовые части конструкций ( например, обрезы фундаментов) с устройством в случае необходимости подкосных и ригельно-подкосных систем. [41]
При проектировании фундаментов нагрузки вначале определяют относительно осей сечения опоры на уровне обреза фундамента или поверхности грунта. [42]
Для монолитных фундаментов сооружают опалубку корытообразной формы и на стыках ее отмечают уровень обреза фундамента. В бетон вставляют штыри так, чтобы верх их находился на проектной отметке ( это делается при помощи нивелира), поверхность бетона затирают по верхушкам установленных штырей. После отвердения бетона производят исполнительную нивелировку. Затем укладывают стены подвального этажа, если он есть, и устраивают подвальное перекрытие, после чего производят исполнительную нивелировку перекрытия по сетке 3 X 3 м с составлением схемы. С обноски на цоколь выносят оси наружных и внутренних стен и нулевой горизонт, который отмечают масляной краской в виде тонкой риски. [43]
Фундаменты проектируют из условий выполнения работ нулевого цикла до монтажа колонн, отметка обреза фундаментов принимается на 150 мм ниже отметки чистого пола зданий. [44]
Изменение пористости грунтов основания под эксплуатируемым зданием характеризуется также уплотнением грунта в стороны от обреза фундамента на расстояние ( 0 7 - 1 2) в. На рис. 28 приведены эпюра изменения пористости по результатам натурного исследования. Из нее видно, что зона уплотнения шире на участках с большим давлением и что интенсивное уплотнение происходит в зоне, выходящей за боковую грань фундамента. При больших локальных нагрузках под фундаментами возникает значительное локальное уплотнение грунтов. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
уступ фундамента у сопряжения его с телом опоры. Устраивается в речных опорах на уровне не выше самого низкого горизонта воды в реке, а в береговых опорах — обычно на уровне поверхности грунта.
Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941.
.
условный обрез фундамента — 4.11 условный обрез фундамента; УОФ. Источник: ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 54270-2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия — Терминология ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа: 3.10 закладные изделия: Изделия, устанавливаемые в отверстия стоек для опор контактной сети, для крепления консолей и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Условный — 7. Условный Содержащееся в справочнике сообщений или сегментов условие необязательного использования сегмента, элемента данных, составного элемента данных или компонентного элемента данных Источник: ГОСТ 6.20.1 90: Электронный обмен данными в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
БАНКЕТ — 1. невысокий земляной вал, устраиваемый вдоль верхнего края выемки и предназначенный для защиты бровки и откоса от разрушения стекающей водой 2. утолщённый подколонник, устанавливаемый на обрез фундамента с целью выведения основания колонны на… … Строительный словарь
банкет (в строительстве и гидротехнике) — банкет 1) земляной вал, устраиваемый с нагорной стороны дорожной выемки для защиты ее от стока поверхностной воды; 2) отсыпанная из камня призма в верховой и низовой частях плотины, сооружаемой из грунтовых материалов. [СНиП I 2] банкет 1.… … Справочник технического переводчика
dic.academic.ru
Ф.9. КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Ф.9.1. В каких случаях целесообразно применение фундаментов мелкого заложения?
Фундаменты мелкого заложения могут применяться для любых зданий и сооружений и инженерно-геологических условий. Однако при наличии в основании слабых слоев грунта выбор типа фундамента (мелкого или глубокого заложения) должен определяться на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Ф.9.2. Как называются основные элементы фундамента мелкого заложения?
Основными частями фундамента являются: обрез; подошва, боковая поверхность и ступени (рис.Ф.9.2,а). Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции (2), называется обрезом (3) фундамента. Нижняя плоскость, через которую передается нагрузка на основание, называется подошвой (4). Вертикальные плоскости образуют боковую поверхность.
Расстояние от поверхности планировки DL до подошвы называется глубиной заложения d. Высота фундамента hf определяется расстоянием от подошвы фундамента до его обреза. За ширину подошвы фундамента принимается ее наименьший размер b, а за длину - ее больший размер l, то есть l³ b.
Фундаменты под колонны могут иметь одну или несколько ступеней. Верхняя часть такого сборного фундамента имеет подколонник. Место в подколоннике, в которое устанавливается колонна, называется стаканом.
Вертикальная часть наружного ленточного фундамента образует фундаментную стену.
Рис. Ф.9.2. Фундамент под колонну (а,б) и под стену (в): 1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - обрез фундамента; 4 - подошва фундамента; 5 - подколонник; 6 - бетонные блоки |
Ф.9.3. От чего зависит глубина заложения фундамента?
Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации.
Глубина заложения фундаментов определяется:
а) конструктивными особенностями зданий или сооружений (например, жилое здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на их фундаменты;
б) глубиной заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубиной прокладки инженерных коммуникаций;
в) инженерно-геологическими условиями площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования и пр.);
г) гидрогеологическими условиями площадки и возможными их изменениями в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений;
д) глубиной сезонного промерзания грунтов.
Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки (рис.Ф.9.3,а) или пола подвала до подошвы фундамента (рис.Ф.9.3,б), а при наличии бетонной подготовки - до ее низа.
При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется[1]:
а) предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта не менее чем на 10-15 см;
б) избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта, если его прочностные и деформационные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя грунта;
в) стремиться, если это возможно, закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.
Рис.Ф.9.3. Схемы к определению глубины заложения фундаментов d: а - фундамент внешней оси здания; б - фундамент внутри здания |
Ф.9.4. Допускается ли закладывать подошвы соседних фундаментов на разных отметках?
Фундаменты здания рекомендуется закладывать на одной отметке. Однако, если здание состоит из нескольких отсеков, то для ленточных фундаментов допускается применение различной глубины их заложения. При этом переход от более заглубленной части к менее заглубленной должен выполняться уступами (рис.Ф.9.4). Уступы должны быть не круче 1:2, а высота уступаD h - не более 60 см.
Рис.Ф.9.4. Заложение соседних фундаментов на разной глубине |
Допустимая разность отметок заложения столбчатых фундаментов (или столбчатого и ленточного) определяется по формуле
где a - расстояние между фундаментами в свету; j Iи cI- расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта; p - среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента под действием расчетных нагрузок.
Ф.9.5. Как определяется нормативное значение глубины сезонного промерзания грунта?
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) под открытой, оголенной от снега поверхностью горизонтальной площадки при уровне грунтовых вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.
При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативную глубину сезонного промерзания грунтов определяют на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение определяется по формуле
где d0- глубина промерзания при , м, принимаемая: для суглинков и глин - 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28; песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30; крупнообломочных грунтов - 0,34;Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, ° C, принимаемых по СНиП [8] или по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях.
За неимением этих данных нормативную глубину сезонного промерзания можно определить по схематической карте (рис.Ф.9.5), где даны изолинии нормативных глубин промерзания для суглинков, т.е. при d0= 0,23 м. При наличии в зоне промерзания других грунтов значение dfn, найденное по карте, умножается на отношение d0/0,23 (где d0соответствует грунтам рассматриваемой строительной площадки).
Рис.Ф.9.5. Карта нормативных значений глубины промерзания d0, см |
Ф.9.6. Как определяется расчетное значение сезонного промерзания грунта?
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле
где kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения и принимаемый для отапливаемых зданий в зависимости от конструкции полов и температуры внутри помещений, а для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий kh = 1,1 (кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой).
Ф.9.7. В каких грунтах глубина заложения фундаментов назначается независимо от расчетной глубины промерзания грунтов?
В скальных, крупнообломочных с песчаным заполнителем грунтах, песках гравелистых, крупных и средней крупности глубина заложения фундаментов назначается произвольно, так как в этих грунтах при замерзании не возникает сил морозного пучения.
Ф.9.8. Можно ли снизить силы морозного пучения конструктивными мероприятиями?
Глубину заложения фундаментов по условиям морозного пучения можно уменьшить за счет применения:
а) постоянной теплозащиты грунта по периметру здания;
б) водозащитных мероприятий, уменьшающих возможность замачивания грунтов;
в) полной или частичной замены пучинистого грунта на непучинистый под подошвой фундамента;
г) обмазки боковой поверхности фундаментов битумной мастикой или покрытия ее полимерными пленками;
д) искусственного засоления грунтов обратной засыпки.
Ф.9.9. Как определить, будет ли фундамент при данных условиях выдавливаться из грунта при его замерзании?
Фундамент будет испытывать деформации подъема при следующих условиях:
а) если фундамент заложен выше расчетной глубины сезонного промерзания в глинистом грунте текучей консистенции и пылеватом водонасыщенном песке, а расстояние между подошвой фундамента и уровнем грунтовой воды менее двух метров;
б) если касательные силы морозного пучения, возникающие на боковой поверхности фундамента, будут больше нагрузок от веса фундамента и надземных конструкций.
При этом второе условие является определяющим. Поэтому глубина заложения фундаментов может быть уменьшена за счет применения конструктивных мероприятий, обеспечивающих прочность и нормальные условия эксплуатации сооружения при неравномерных деформациях основания. Например, сооружение с монолитным каркасом выполнено на фундаментах в виде монолитной железобетонной плиты.
Ф.9.10. Из каких материалов делаются фундаменты?
В качестве материала фундаментов применяются бетон, железобетон, бут, кирпич. Основными материалами для фундаментов являются железобетон и бетон, которые применяются при устройстве всех видов фундаментов в различных инженерно-геологических условиях.
Железобетонные фундаменты выполняются из бетона марки не ниже В15 с армированием горячекатаной арматурой из стали класса А-III.
Каменная кладка фундаментов из кирпича, бута и пустотелых блоков предусматривается в конструкциях, работающих на сжатие, в основном для ленточных фундаментов и стен подвалов.
Бутобетон и бетон применяются наиболее часто при устройстве фундаментов в траншеях при их бетонировании в распор со стенками.
В строительстве применяются бутовые, бутобетонные (в бетон втапливают бутовые камни в количестве 25-30 % объема кладки) и бетонные фундаменты с уступами или наклонными гранями (рис.Ф.9.10). Высота уступа hy для бетона принимается обычно не менее 30 см, для бутобетона и бутовой кладки - 40 см.
Рис.Ф.9.10. Отдельно стоящий столбчатый фундамент: а - с наклонными боковыми гранями; б - с уступами |
Положение боковой грани фундамента определяется углом жесткости a , при котором в теле фундамента не возникают растягивающие напряжения. Угол жесткости, определяющий отношение между высотой h и шириной b уступов, или наклон боковых граней (угол a ), зависит от марки бетона, бута, кирпича и изменяется от 30 до 40° .
Ф.9.11. Отличаются ли конструктивно фундаменты мелкого и глубокого заложения?
Да, отличаются. Фундаменты глубокого заложения, в отличие от фундаментов мелкого заложения, имеют более развитую боковую поверхность и подошву фундамента.
Кроме того, фундаменты мелкого заложения устраиваются с разработкой котлованов, а фундаменты глубокого заложения - непосредственно в грунте.
Армирование фундаментов также различно. У фундаментов мелкого заложения армируется только подошва (рис.Ф.9.11,а,б), а у фундаментов глубокого заложения - как оболочка (наружная часть), так и днище фундамента (рис.Ф.9.11,в).
Рис.Ф.9.11. Конструкция фундаментов мелкого (а,б) и глубокого (в) заложения: а - ленточный фундамент; б - столбчатый фундамент; в - опускной колодец: 1 - стеновые блоки; 2 - плита-подушка; 3 - фундаментная балка; 4 - опорная подушка; 5 - стакан; 6 - ступени; 7 - оболочка; 8 - нож; 9 - днище; 10 - перекрытие |
Ф.9.12. На какие типы можно подразделить фундаменты мелкого заложения?
Различают следующие основные типы фундаментов мелкого заложения (рис.Ф.9.12).
1. Ленточные фундаменты под стены и колонны.
2. Ленточные прерывистые фундаменты под стены.
3. Столбчатые фундаменты под стены.
4. Отдельно стоящие фундаменты под колонны.
5. Щелевые фундаменты.
6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.
7. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит.
8. Коробчатые фундаменты.
Ф.9.13. Как конструктивно подразделяются фундаменты под стены и колонны?
Ленточные фундаменты под стены устраиваются монолитными или из сборных блоков (рис.Ф.9.12,а,б,в,г,д). В монолитном варианте армируется только плитная часть фундамента. В сборном варианте используются железобетонные (с армированием) подушки и бетонные блоки (без армирования) для фундаментных стен. Толщина фундаментной подушки равна 300, 500 мм. Ширина изменяется от 600 до 3200 мм. Фундаментные блоки имеют унифицированную ширину 300, 400, 500, 600 мм и высоту 280, 580 мм. Длина блоков равна 880, 1180 и 2380 мм.
Ленточные фундаменты под колонны (рис.Ф.9.12,е) выполняются из монолитного железобетона с армированием подошвы и стен фундамента. Если ленты делаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то фундамент называется фундаментом из перекрестных лент (рис.Ф.9.12,ж). Данный тип фундаментов имеет ряд преимуществ перед обычными ленточными, так как обладает способностью к выравниванию неравномерных деформаций основания.
Ф.9.14. Какие особенности имеют ленточные прерывистые фундаменты?
Ленточные прерывистые фундаменты (см.рис.Ф.9.12,а) отличаются от обычных тем, что фундаментные подушки укладываются с разрывом, величина которого определяется расчетом. Пространство между подушками заполняется песком или грунтом с уплотнением. Нагрузка от фундаментной стены передается через уплотненный грунт на основание. Стоимость прерывистых фундаментов до 10-15 % менее стоимости обычных ленточных.
Ф.9.15. В каких случаях необходимо обеспечить устойчивость наружных стен ленточных фундаментов и чем это достигается?
Если глубина подвала превышает 3 м, то под действием активного давления грунта возможно смещение фундаментных стеновых блоков по направлению в подвал. Поэтому для повышения устойчивости стен подвала в горизонтальные швы между блоками вводятся плоские сетки (см. рис.Ф.9.12,г) из арматуры диамет- ром 8-10 мм.
Ф.9.16. Что такое армированный пояс?
При возведении сборных ленточных фундаментов на сильносжимаемых, просадочных и других структурно неустойчивых грунтах для повышения жесткости фундаментов предусматриваются армированные швы или пояса (рис.Ф.9.16) поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания с соблюдением следующих требований:
- армированный шов должен быть толщиной 3-5 см; для его устройства применяется цементный раствор не ниже марки раствора основной кладки и не ниже М 50;
- армированный пояс выполняется из монолитного бетона шириной не менее толщины фундаментного блока (кирпичной стены) и высотой 15-30 см, бетон марки не ниже В15;
- шов и пояс армируют стержнями диаметром не менее 10 мм.
Ф.9.17. Для чего осуществляется перевязка фундаментных стеновых блоков?
Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривается связь между продольными и поперечными стенами путем перевязки их фундаментными стеновыми блоками или закладки в горизонтальные швы арматурных сеток.
Фундаментные стеновые блоки укладывают с перевязкой вертикальных швов на участке длиной не менее высоты фундаментного стенового блока на структурно неустойчивых грунтах и не менее 0,4 высоты блока при модуле деформации грунтов E > 10 МПа.
Ф.9.18. Какую конструкцию имеют столбчатые фундаменты под стены?
Столбчатые фундаменты (см.рис.Ф.9.12,з,к) применяются в зданиях с конструктивной схемой из неполного каркаса. Столбчатые фундаменты состоят из фундамента стаканного типа, на обрез которого укладываются фундаментная балка или цокольная панель. Фундаменты данного типа допускается устраивать на грунтах с высокими деформационными и прочностными характеристиками. Это объясняется тем, что подобные фундаменты не допускают неравномерности деформаций. Фундаменты армируются в плоскости подошвы сварными сетками и пространственными каркасами в теле столба (колонны).
Ф.9.19. Какую конструкцию имеют отдельно стоящие фундаменты под колонны?
Отдельно стоящие фундаменты (см.рис.Ф.9.12,л,м) устраивают под колонны из монолитного железобетона, включая плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Монолитные фундаменты выполняются как одно целое с колоннами. При этом арматура колонн соединяется с арматурой фундамента (рис.Ф.9.19). Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана, а металлических колонн - при помощи анкерных болтов.
Рис.Ф.9.19. Соединение колонн с фундаментом: а - монолитное; б - со стальной колонной; 1 - арматура; 2 - анкерные болты |
Высота ступеней принимается кратной 150 мм. Первая ступень должна быть не менее 300 мм. Ширина ступеней определяется из условия продавливания.
В песчаных грунтах под монолитными фундаментами обязательно устраивается монолитная подготовка толщиной 150 мм из бетона марки не ниже М.50. В глинистых грунтах подготовку можно не устраивать, но необходимо увеличить защитный слой бетона до 80 мм.
Отдельные фундаменты могут быть сборными, состоящими из одного или нескольких элементов (см.рис.9.12,м).
Ф.9.20. Какую конструкцию имеют щелевые фундаменты?
Щелевые фундаменты (рис.Ф.9.20) представляют собой тонкие стенки толщиной от 10 до 20 см, устраиваемые путем прорезки грунта и заполнения щели бетоном с полным или частичным армированием. Подколонник опирается непосредственно на бетонные пластины и выполняется в монолитном варианте. Преимущество щелевого фундамента в том, что нагрузка на основание передается не только торцом, но и боковой поверхностью. Однако щелевые фундаменты можно устраивать только в глинистых грунтах.
Рис.Ф.9.20. Ленточный многощелевой фундамент: 1 - поверхность грунта; 2 - распределительная плита; 3 - надземная стена; 4 - бетонные пластины; 5 - перекрытие; 6 - пол подвала |
При разработке щели барой часть грунта остается на ее дне и зачистку приходится делать вручную, что снижает технологичность устройства подобных фундаментов.
Ф.9.21. Какую конструкцию имеют фундаменты, устраиваемые в вытрамбованных котлованах?
Фундаменты в вытрамбованных котлованах (рис.Ф.9.21) устраивают с помощью конической или трапецеидальной трамбовки путем ее сбрасывания с высоты 4-6 м до образования полости в грунте, которая заполняется бетоном. Преимущество подобного фундамента в том, что при вытрамбовании грунта вокруг котлована образуется зона с большей плотностью, чем плотность естественного грунта. В результате не только увеличивается несущая способность фундамента, но и частично устраняются просадочные свойства лессовых грунтов.
Рис.Ф.9.21. Фундаменты в вытрамбованных котлованах: а - столбчатый без уширения; б - с уширенным основанием: 1 - стакан для установки колонны; 2 - фундамент; 3 - уплотненная зона грунта; 4 - втрамбованный жесткий материал (грунт) |
Несущую способность фундамента можно увеличить, если выполнить устройство уширенной зоны втрамбованием в грунт щебня.
Применение фундаментов в вытрамбованных котлованах дает наибольший эффект при степени влажности Sr £ 0,75 и удельном весе не более 16 кН/м3.
Ф.9.22. Как устраиваются фундаменты в виде сплошных железобетонных плит?
Фундаменты в виде сплошных железобетонных плит (см. рис.Ф.9.12,н,о,п) устраиваются под всем зданием или сооружением и представляют собой плоскую, ребристую или коробчатую плиты (рис.Ф.9.22). В плане эти фундаменты имеют прямоугольное, круглое или кольцевое очертания.
Рис.Ф.9.22. Плитные фундаменты: а - со сборными стаканами; б - с монолитными стаканами;в - ребристая плита; г - плита коробчатого сечения: 1 - верхняя рабочая сетка; 2 - нижняя рабочая сетка;3 - вертикальная арматура |
В отличие от рассмотренных ранее, сплошные фундаменты обладают способностью изгибаться под действием внешних нагрузок. Поэтому сплошные фундаменты армируются как в нижней, так и в верхней зонах сечения (рис.Ф.9.22). Армирование выполняется плоскими сварными сетками или отдельными стержнями, которые укладываются на поддерживающие каркасы.
Данный тип фундаментов имеет наибольшее преимущество при слабых грунтах, так как эти фундаменты нечувствительны к неравномерным осадкам.
Ф.9.23. Почему у некоторых фундаментов подошва выполняется наклонной?
Подобные фундаменты применяются в том случае, если на обрезе фундамента действует наклонная нагрузка. Наклонная нагрузка возникает от распорных конструкций без затяжки. Примером являются Г-образные рамы сельскохозяйственных зданий и арочные покрытия спортивных сооружений.
Фундаменты устраиваются в монолитном или сборном исполнении (рис.Ф.9.23) с углом наклона подошвы к горизонту не более 20° . Устройство наклонной грани устраняет возможность сдвига фундамента по подошве, повышая тем самым его устойчивость.
Рис.Ф.9.23. Фундамент с наклонной подошвой: 1 - цокольная панель; 2 - полурама; 3 - раствор; 4 - фундамент; 5 - подготовка |
Ф.9.24. Для чего под подошвой фундамента устраивается песчаная подготовка?
Основное назначение песчаной подготовки - устранить неровности в плоскости контакта подошвы фундамента и грунта основания, образующиеся при разработке котлована. При этом устраняется возможность смятия грунта и тем самым выравниваются контактные напряжения по подошве фундамента.
Песчаная подготовка устраивается в глинистых грунтах. В песчаных грунтах при устройстве монолитных железобетонных фундаментов роль песчаной подготовки выполняет слой из тощего бетона, называемый подбетонкой. Толщина подбетонки принимается равной 100-150 мм.
Целесообразно возводить фундаменты на промежуточной подготовке переменной жесткости в плане (рис.Ф.9.24). В этом случае эпюра контактных давлений трансформируется таким образом, что наибольшие давления на грунт концентрируются под бетонной частью подготовки.
Рис.Ф.9.24. Фундамент на промежуточной подготовке: 1 - эпюра контактных давлений; 2 - рыхлый песок; 3 - бетон; 4 - фундамент |
Ф.9.25. В чем отличие напряженного состояния под столбчатыми, ленточными и круглыми в плане фундаментами?
Характер распределения напряжений в грунтах зависит от вида нагрузки, приложенной на его поверхности.
Под подошвой столбчатых фундаментов, имеющей очертание в плане в виде квадрата или прямоугольника, напряжения и деформации, возникающие в грунте от нагрузки, передаваемой фундаментом, распределяются в основании в условиях пространственной деформации. Поэтому для определения напряжений и деформаций в основании в этом случае следует использовать решение Буссинеска для сосредоточенной силы с интегрированием по площади квадрата или прямоугольника.
Под ленточными фундаментами мы имеем условия плоской деформации, поэтому для определения напряжений используется решение Фламана, полученное для линейной нагрузки с его интегрированием по ширине фундамента.
Для круглых в плане фундаментов, массив грунта под которыми находится в условиях осесимметричной деформации, используется решение Буссинеска с интегрированием для нагрузки, равномерно распределенной по кругу.
Ф.9.26. В чем отличие центрально и внецентренно нагруженных фундаментов?
Центрально нагруженными называют фундаменты, у которых центр тяжести подошвы и внешней нагрузки находятся на одной вертикали (рис.Ф.9.26,а).
Внецентренно нагруженными называют фундаменты, у которых внешняя нагрузка приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести подошвы фундамента (рис.Ф.9.26,б).
Рис.Ф.9.26. Центрально (а) и внецентренно (б) нагруженные фундаменты. Эпюры реактивных давлений под подошвой фундаментов при различном эксцентриситете внешней нагрузки |
Для ленточных и столбчатых фундаментов из-за их большой жесткости реактивные (контактные) давления под подошвой принимаются распределенными равномерно у центрально нагруженных фундаментов или изменяющимися по трапецеидальному закону у внецентренно нагруженных фундаментов. В некоторых случаях при большой величине эксцентриситета внешней нагрузки эпюра реактивных давлений может иметь треугольное очертание.
studfiles.net
Таблица 1
Месяц | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
Температура, Со | -12,7 | -11,9 | -6,4 | 2,0 | 8,8 | 14,4 | 17,0 | 14,5 | 8,5 | 1,7 | -4,4 | -10,1 |
При строительстве моста произведено инженерно-геологическое исследование грунта основания. Под каждую опору, включая, и береговую опору пробурены скважины с глубиной проходки 27,2 м.
Рис. 1. Температурный график.
Гидрологический режим реки: толщина ледяного покрова 0,8 м; река вскрывается в апреле месяце.
Для возведения моста предполагается рассмотреть 2-3 варианта фундамента с учетом выданных геологических условий. Проектируются фундаменты под одну промежуточную опору.
Оценка инженерно-геологических условий площадки
Необходимо оценить инженерно-геологические условия площадки для того, чтобы выбрать несущий слой грунта и назначить возможные варианты фундаментов под опору моста.
Исходные данные физико-механических свойств грунтов.
Инженерно-литологическое строение основания на месте возводимой опоры моста установлено бурением скважины (см. задание). Исходные показатели физико-механических свойств грунтов определены по результатам лабораторных и полевых инженерно геологических исследований. Эти показатели устанавливаются путем статистической обработки результатов испытаний образцов, отобранных из каждого слоя грунта при бурении скважины. Расчетные значения основных характеристик приводятся в табл. 4.
Тип грунтов в основании и их состояние устанавливаются по производным характеристикам грунтов, которые определяются по основным свойствам, представленным в табл.4, используя следующие зависимости (табл. 5).
Расчетные зависимости производных характеристик грунтов
Таблица 5
№ п/п | Наименование характеристики грунта | Обозна чение | Расчетная формула | Единица измерения |
1. | Плотность скелета грунта | rd | rd = r / (1+w) | г/см3 |
2. | Число пластичности | IP | IP =wL - wP | -- |
3. | Показатель консистенции | iL | iL = (w - wP)/ IP | -- |
4. | Коэффициент пористости | e | e = (rs - rd )/ rd | -- |
5. | Степень влажности | Sr | Sr = w rs / (e rw) | -- |
6. | Удельный вес грунта | g | g = 9.81 r | кН/м3 |
7. | Уд-ый вес грунта во взвеш. сост-ии | gsb | gsb = 9.81 (rs - rw)/(1+e) | кН/м3 |
8. | Коэффициент бокового расширения | b | b = 1 – 2 m2 / (1-m) | -- |
9. | Коэффициент относ, сжимаемости | mv | mv = b/ E | МПа -1 |
10. | Коэффициент консолидации | Сv | Сv = 365 kf / (mv gw) | м2 /год |
Результаты по определению производных характеристик грунтов по слоям представлены в табл. 6. Эти характеристики позволяют уточнить тип грунтов и их состояние.
Тип пылевато-глинистых грунтов определяется по числу пластичности Iр,а их консистенция по показателю текучести iL. Плотность сложения песков определяется по коэффициенту пористости е, а их водонасыщенность по степени влажности Sr. Все эти характеристики определяются с учетом требований [2]. Также уточняется водопроницаемость грунтов, т.к. в водопроницаемых грунтах следует учитывать взвешивающее влияние воды.
Геолого-литологическая колонка.
Установив, наименование грунтов и их состояние вычерчиваем геолого-литологическую колонку, рис. 2, при этом используем стандартные условные обозначения.
По геолого-литологической колонке рис.2 дается геологическая, гидрологическая характеристика площадки : глубину исследованных грунтов основания, наличие с поверхности воды, глубина местного размыва, толщина льда, описание грунтов сверху вниз, мощность каждого слоя, уровень грунтовых вод и наличие слабых слоев грунта.
Расчет фундамента мелкого заложения
Расчет размеров фундамента
К фундаментам мелкого заложения относятся такие, у которых глубина заложения обычно превышает 6 метров. Отметка обреза фундамента составляет 25,1 м.
Проектирование фундамента мелкого заложения ведется в следующей последовательности.
1. Определение минимальной ширины и длины обреза фундамента.
аmin = а0+2С,
bmin = b0+2C,
где С = 0,2..0,6 – запас на предполагаемую неточность.
аmin = 7,4+2×0,3=8м, bmin = 0,4+2×0,3=1,0м
2. Определение глубины заложения фундамента.
Глубина заложения фундамента определяется ниже значения глубины местного размыва на 2,5 метра. Помимо этого необходимо учесть, что фундамент должен опираться на грунт, способный выдержать нагрузку.
d=2.5 м
3. Определение расчетного сопротивления грунта.
где Rо - условное сопротивление грунта кПа (кГс/см 2), Ro = 147 кПа;
b - ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м.
d - глубина заложения фундамента;
g'- осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды;
4. Определение площади подошвы фундамента с учетом R0
где m – коэффициент, учитывающий внецентренное приложение нагрузки, m = 1,5;
N0 – вертикальная нагрузка, действующая на обрез фундамента, No=4597,93 кН;
gn – коэффициент надежности по нагрузке для фундаментов под мосты 1,4;
d – высота фундамента (2,5 м);
gср – средний удельный вес грунта и материала фундамента
(20 кН/м3).
м2
5. Определение ширины уступов исходя из определенной площади фундамента.
,
м
6. Определение размера подошвы фундамента с учетом установленного уширения.
а1 = 7,4+2×2,79=12,98м, b1 = 0,4+2×2,79=5,98м
7. Установление высоты фундамента, с таким учетом чтобы, назначенная величина уступов вписывалась в призмы распределения сжимающих усилий.
СУ £ hf×tg30,
где hf– высота фундамента, 2,5-0,3=2,2м
2,79>2,2·0,58=1,28м,
значит фундамент не удовлетворяет требованиям и необходимо увеличение глубины заложения, а следовательно и перерасчет ширины уступов.
Принимаем d = 5 м, тогда
м2
м
Проверяем опять условие по назначению величины уступов
1,6<4,7·0,58=2,71
Для дальнейших расчетов принимаем размеры подошвы фундамента с установленной величиной уступов 1,6 м.
а2=7,4+2·1,6=10,6 м;
в2=0,4+2·1,6=3,6 м.
8. Зная, размеры подошвы фундамента и глубины его заложения назначаем количество уступов и их высоту: 3 уступа по 1,6 м.
9. Выполняем конструирование фундамента рис. 3.
|
10. Определение веса фундамента и грунта над обрезом фундамента.
Gf = 1.1× Vf × gf ,
где Vf – обьем фундамента, м3;
gf - удельный вес бетона, равный 25 кН/м3.
Gg = 1.2× Vg × gg ,
где Vg- обьем грунта, м3;
gg- удельный вес грунта принимается во взвешенном состоянии, равен
10,6 кН/м3.
Gf = 1.1× (10,6·3,6·1,6+9,54·2,54·1,6+1,48·8,48·1,6) × 25 = 3297,45кН
Gg = 1.2× (10,6·3,6·5 -119,91) × 10,6=901,72 кН
11. Определение давления по подошве фундамента.
N1=N0+Gf+Gg
T1=H0
M1=M0+H0×hf
N1=4597,93+3297,45+901,72=8791,1 кН
T1=79,03 кН
M1x=889,1+79,03·4,7= 1260,54кН×м
M1y=2367,8+271,21·4,7= 3642,77кН×м
12. Определение среднего давления действующего по подошве фундамента.
,
- условие выполнено
13. Опреленение максимального давления под подошвой фундамента от действия внецентренного приложения нагрузки.
,
где М1х – расчетный момент действующий в плоскости подошвы
фундамента;
W – момент сопротивления площади подошвы фундамента,
определяется по формуле.
Wх = a×b2/6=10.6·3.62/6=22,90 м3
- условие выполнено
Wy = b×а2/6=3.6·10.62/6=67.42 м3
- условие выполнено
14. Опреленение минимального давления под подошвой фундамента от действия внецентренного приложения нагрузки
Wх = a×b2/6=10.6·3.62/6=22,90 м3
- условие выполнено
Wy = b×а2/6=3.6·10.62/6=67.42 м3
- условие выполнено
1) - условие выполнено.
2) - условие выполнено.
Так как фундамент удовлетворяет всем требованиям, то окончательно принимаем размеры фундамента: а=10,6 м, b=3,6 м, 3 уступа по 1,6 м высотой.
Расчет ожидаемой осадки
Расчет осадки ведется методом послойного суммирования с построением эпюры сжимающих напряжений (рис 4).
Расчет осадки ведется в табличной форме (таблица 8).
Определяем дополнительное давление по подошве фундамента
Pg=P-gd,
Pg=270,18 - 98=172,18кПа
Дополнительное сжимающее напряжение на глубине z=0,2·b= 0,2·3,6 = 0,72 м определяется по формуле.
szg=α· Pg
где ai – коэффициент, принимаемый по [8].
Среднее значение дополнительных напряжений определяется по формуле.
Осадка определяется по формуле.
где Еi – модуль упругости слоя.
Осадка определяется в пределах сжимаемой толщи, которая определяется при построении эпюры
szp=0,2·∑γi·hi
szp= 0,2·(5·19,6+2,2·19,6+3,5·19+6,7·19,6+9·20,7)=105,05 кПа
Таблица 8
№ | Zi | Zi/byc | ai | szg | scpi | 0,2 Быт. | Si, м |
172,18 | 170,29 | 19,6 | 0,004 | ||||
0,7 | 0,19 | 0,978 | 168,4 | 160,15 | 22,34 | 0,004 | |
1,4 | 0,39 | 0,8822 | 151,9 | 141,81 | 25,09 | 0,0036 | |
2,1 | 0,58 | 0,765 | 131,72 | 121,55 | 27,83 | 0,0031 | |
2,8 | 0,78 | 0,6468 | 111,37 | 102,89 | 30,88 | 0,0034 | |
3,5 | 0,98 | 0,5483 | 94,41 | 87,51 | 33,54 | 0,0029 | |
4,2 | 1,18 | 0,468 | 80,6 | 73,0 | 36,20 | 0,0024 | |
4,9 | 1,38 | 0,3796 | 65,4 | 60,4 | 38,86 | 0,0020 | |
5,6 | 1,58 | 0,3219 | 55,4 | 51,55 | 41,52 | 0,0017 | |
6,3 | 1,78 | 0,277 | 47,69 | 44,18 | 43,88 | 0,00096 | |
7,0 | 1,98 | 0,2362 | 40,67 | 38,69 | 46,62 | ||
7,7 | 2,18 | 0,2132 | 36,71 | 49,36 | |||
Итого | 0,0281 |
Предельно допустимая осадка для мостов определяется по формуле.
см.
Ожидаемая осадка фундамента составляет 2,81 см и находится в пределах нормы.
Определение типа ростверка
Отметка низа ростверка назначается с таким расчетом, чтобы общая высота была не более двух метров и рассчитывается на компьютере. Фактическая длина ростверка зависит от его типа. Минимальные размеры на уровне обреза фундамента назначаются с учетом возможных погрешностей разбивки и возведения, исходя из размеров над фундаментной части опоры аmin, bmin.
аmin = а0+2С
bmin = b0+2C
С = 0,2..0,6 – выступ ростверка за грани опоры 0,2-0,5.
аmin =7,4+2·0,3=8,0м bmin = 0,4+2×0,3=1,0м
Минимальная глубина заложения подошвы ростверка.
где dmin – глубина заложения подошвы, считая от местного размыва;
Н10– максимальная горизонтальная нагрузка, 271,21 кПа;
j - расчетный угол внутреннего трения грунта выше подошвы, 26;
g - удельный вес грунта выше подошвы ростверка, 10,6 кН.
м.
Так как d >3, то фундамент с низким ростверком, отметка подошвы 24,4м.
Расчет размеров ростверка на компьютере представлен в табл. 9.
Выбор размеров и типа сваи
Для устройства фундамента используется типовая сборная железобетонная свая, квадратного сечения. Сечение 0,3х0,3 м. Длина сваи 11 метров. Марка сваи СМ11 – 30Т4С.
Для защиты от коррозии, свая предварительно покрывается синтетическими смолами.
Содержание
Введение.
1. Сбор нагрузок на обрез фундамента.
2. Оценка инженерно-геологических условий и выбор вариантов фундамента.
2.1 Оценка инженерно-геологических условий площадки.
2.2 Определение расчетного сопротивления грунта основания.
3. Расчёт фундамента мелкого заложения.
3.1 Расчёт размеров фундамента.
3.2 Расчёт устойчивости фундамента на опрокидывание.
3.3 Расчёт устойчивости фундамента против плоского сдвига.
3.4 Проверка слабого подстилающего слоя.
3.5 Расчёт ожидаемой осадки.
4. Проектирование свайных фундаментов.
4.1 Определение типа ростверка.
4.2 Выбор размеров и типа свай.
4.3 Определение несущей способности сваи.
4.4 Расчёт осадки свайного фундамента.
4.5 Подбор механизмов для погружения сваи.
5. Рекомендации по производству работ
Литература
Таблица 1
Месяц | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
Температура, Со | -12,7 | -11,9 | -6,4 | 2,0 | 8,8 | 14,4 | 17,0 | 14,5 | 8,5 | 1,7 | -4,4 | -10,1 |
При строительстве моста произведено инженерно-геологическое исследование грунта основания. Под каждую опору, включая, и береговую опору пробурены скважины с глубиной проходки 27,2 м.
Рис. 1. Температурный график.
Гидрологический режим реки: толщина ледяного покрова 0,8 м; река вскрывается в апреле месяце.
Для возведения моста предполагается рассмотреть 2-3 варианта фундамента с учетом выданных геологических условий. Проектируются фундаменты под одну промежуточную опору.
Сбор нагрузок на обрез фундамента
Расчет оснований и фундаментов производят по двум предельным состояниям: по первому предельному состоянию проверяют прочность основания и устойчивость фундамента против опрокидывания и сдвига; по второму предельному состоянию определяется деформация основания и фундамента (осадки, крен, горизонтальное смещение), проверяется на трещенностойкость железобетонные конструкции фундаментов.
Расчеты по первому предельному состоянию ведутся на расчетную нагрузку с учетом коэффициентов перегрузки для каждого вида нагрузок, которые устанавливаются СниП 2.05.03 – 84 “Мосты и трубы”.
Расчет по второму предельному состоянию ведется на нормативные нагрузки с коэффициентом перегрузки равным 1.
Для расчета оснований и фундаментов рассматривается два сочетания нагрузок наиболее невыгодные:
I сочетание – нагрузки действующие в продольном направлении;
II сочетание – дополнительные нагрузки в поперечном направлении.
В мостах действуют постоянные и временные нагрузки. В основное I сочетание нагрузок будут входить: постоянные нагрузки – вес пролетного строения, вес покрытия моста, вес опоры, вес фундамента и грунта на обрез фундамента; временные нагрузки – вертикальная нагрузка от подвижного транспорта в продольном направлении и в поперечном направлении, нагрузка от воздействия ветра и давления льда.
Отметка обреза фундамента при наличии размыва находится на 20-30 см. ниже отметки местного размыва. Для курсовой работы отметка обреза фундамента составляет
27,6-0,3=27,3 м.
Для подсчета нагрузки от собственного веса бетонных и железобетонных конструкций следует учесть их удельный вес g ж/б=25 кН/м3, gб = 24 кН/м3.
Высота промежуточной опоры моста находится выше УВВ на 0,5…1,0 м. Для курсовой работы высота опоры равна
Но=35,0-27,3+1=8,7 м.
По установленным размерам пролетного строения, высоты опоры и всем параметра опоры вычерчивается схема моста и опоры в поперечном и продольном направлении с указанием всех размеров (прил.1).
За относительную нулевую отметку принимается отметка обреза фундамента. При сборе нагрузок в основное сочетание в продольном направлении моста должны входить следующие нагрузки:
1) постоянные – вес пролетного строения, вес опоры;
2) временные – вертикальные нагрузки от подвижного состава и горизонтальные нагрузки от продольного торможения транспорта.
Дополнительное сочетание нагрузок: в поперечном направлении моста (ось Y-Y) учитываются постоянные нагрузки: от собственного веса пролетного строения и опоры; и временные нагрузки: вертикальные от подвижного состава, горизонтальные в поперечном направлении от торможения транспорта и ледовая нагрузка.
Фундамент рассчитывается на действие нормативных и расчетных нагрузок, причем эти нагрузки принимаются в различных сочетаниях, а к расчету берется максимальное из них. В работе приняты два сочетания нагрузок
1. Основное. Нагрузки только в продольном направлении.
2. Дополнительное. Нагрузки в поперечном направлении.
Нормативная нагрузка принимается с коэффициент надежности 1, а расчетные, равны произведению нормативной и коэффициент надежности по нагрузке, который принимается в соответствии с СНиП.
Нормативная временная нагрузка от движущегося транспорта принимается в виде равномерно распределенной нагрузки по каждой полосе движения. Класс нагрузки зависит от категории дороги (для V категории - 8).
кН/м
где К – класс нагрузки;
n – число полос движения
кН
Нормативная временная нагрузка от людского потока
кН/м
где LПР – длина пролета.
кН
Нормативная горизонтальная нагрузка поперечная нагрузка от торможения транспорта.
кН/м
кН
Нормативная горизонтальная нагрузка от тормозящего транспорта. Принимается равной 50% от QМ., но не более 24,5К и не менее 7,8К
Нормативная интенсивность ветровой нагрузки.
кН,
где Кбпр – высота пролетной балки.
Общая сила воздействия льда на опору определяется по формуле.
где j1 – коэффициент, учитывающий форму носовой части опоры (1,0)
RZN – предел прочности льда (441*1,25=551,25 кН)
b – ширина опоры по фундаменту движения льда (0,4 м.)
t – толщина льда (0,8 м.)
кН
Все расчеты по сбору нагрузок представлены в табл. 2. Результирующие усилия на отметке 0.00 обреза фундамента промежуточной опоры представлены в табл. 3. Схема приложения нагрузок для определения моментов действующих по обрезу фундамента представлена в прил.1. Необходимо также определить эксцентриситет по формуле
е = М/N
где М – сумма моментов сил действующих на конструкцию, кНм;
N – сумма усилий действующих на конструкцию, кН.
Эксцентриситет определяется для продольного и поперечного направления.
еx = 889,1/4597,93=0,193
еy = 2367,8/3202,78=0,740
2 Оценка инженерно-геологических условий и выбор варианта фундаментов
infopedia.su
іргетас кесігі
Русско-казахский терминологический словарь "Архитектура и строительство". - Академия Педагогических Наук Казахстана.. 2014.
ОБРЕЗ ФУНДАМЕНТА — уступ фундамента у сопряжения его с телом опоры. Устраивается в речных опорах на уровне не выше самого низкого горизонта воды в реке, а в береговых опорах обычно на уровне поверхности грунта. Технический железнодорожный словарь. М.:… … Технический железнодорожный словарь
условный обрез фундамента — 4.11 условный обрез фундамента; УОФ. Источник: ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 54270-2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия — Терминология ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа: 3.10 закладные изделия: Изделия, устанавливаемые в отверстия стоек для опор контактной сети, для крепления консолей и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Условный — 7. Условный Содержащееся в справочнике сообщений или сегментов условие необязательного использования сегмента, элемента данных, составного элемента данных или компонентного элемента данных Источник: ГОСТ 6.20.1 90: Электронный обмен данными в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
БАНКЕТ — 1. невысокий земляной вал, устраиваемый вдоль верхнего края выемки и предназначенный для защиты бровки и откоса от разрушения стекающей водой 2. утолщённый подколонник, устанавливаемый на обрез фундамента с целью выведения основания колонны на… … Строительный словарь
банкет (в строительстве и гидротехнике) — банкет 1) земляной вал, устраиваемый с нагорной стороны дорожной выемки для защиты ее от стока поверхностной воды; 2) отсыпанная из камня призма в верховой и низовой частях плотины, сооружаемой из грунтовых материалов. [СНиП I 2] банкет 1.… … Справочник технического переводчика
building_rus_kaz.academic.ru
Cтраница 1
Обрез фундамента располагается на отметке - 0 - 1б м под железобетонные и на отметке - 0 7; - 1 0 м под стальные колонны. Таким образом, заглубляются развитые базы стальных колонн. [1]
Обрез фундамента печи в доме без подвала должен быть расположен в непромерзающей зоне - не более 50 см ниже уровня земли. Если печь находится над подвальной частью, то ее фундамент заглубляют на 25 - 30 см ниже уровня пола подвала. [2]
Обрез фундамента сооружения, возводимого на местности, не покрытой водой, назначают на 10 - 15 см ниже отметки поверхности грунта. Для гибкого железобетонного фундамента стойки и колонны отметку обреза определяют с учетом глубины заложения фундамента и необходимой его конструктивной высоты. [3]
По обрезу фундамента устраивают изоляционные слои, часто из двух слоев рубероида, склеенных битумной мастикой, для преграждения доступа влаги к стенам. Гидроизоляционный слой укладывают выше уровня отметки тротуара на 150 - 250 мм. [4]
На обрезе фундаментов, который выравнивается бетонным слоем марки М-100, устраивается гидроизоляция из двух слоев толя, наклеенных дегтевой мастикой. Иногда для этой цели используется рубероид, связанный битумом. Гидроизоляционный слой ТП единой серии состоит из слоя цементного раствора состава 1: 2 толщиной 20 мм. Отметим, что на подстанциях с набивными полами поверхность каналов и приямков, соприкасающихся с грунтом, должна быть два раза обмазана горячим битумом. [5]
На уровне обреза фундамента приложен изгибающий момент ( рис. 134), абсолютное значение которого М 15 15 тс-м 1151 5 Н - м было вычислено в разделе Расчет крайних колоян. Кроме того, на уровне обреза фундамента приложена горизонтальная сила Т ( распор), значение которой в соответствии с эпюрой моментов ( ом. [7]
При расположении обреза фундамента на глубине более 3 0 м от уровня пола возможно устройство второго стыка на уровне обреза фундамента. [8]
Зазоры между обрезом фундамента и смежными перекрытиями следует принимать в пределе 20 - 40 мм. Кромки всех углов периметра верхней рамы фундамента турбогенератора и каналов для маслопроводов и кабеля обычно обрамляют угловым железом. При плохой заделке обрамление может со временем отслаиваться и вибрировать. Каналы для маслопроводов и кабеля перекрывают рифленым железом. Листы рифленого железа могут значительно вибрировать и при спокойном ходе турбогенератора. Во избежание подобных вибраций лист следует крепить к обрамлению шурупами. [9]
Колонны опирают на обрез фундаментов через траверсы, симметричные для средних колонн и односторонние для крайних колонн. [11]
Стойки устанавливают на обрезы фундаментов или а деревянные лежни, уложенные на хорошо уплотненный грунт. По схваткам укладывают настил, с которого производят установку арматуры и укладку бетона. Опалубка подкрановых балок опирается на дощатые двойные схватки. [13]
Под металлические колонны отметка обреза фундамента принимается из расчета заглубления металлического башмака ниже пола здания. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта