Ограничения по форме эпюры давлений по подошве фундамента. Отрыв подошвы фундамента

Ограничения по форме эпюры давлений по подошве фундамента

При расчете внецентренно нагруженных фундаментов эпюры давлений могут быть трапециевидные и треугольные, в том числе укороченной длины, обозначающие краевой отрыв подошвы фундамента от грунта при эксцентриситете равнодействующей е более l/6 (рисунок 41).

Современные нормы проектирования оснований фундаментов устанавливают ограничения по форме эпюры давлений по подошве фундаментов или, что одно и тоже, по размеру эксцентриситета равнодействующей.

Для фундаментов колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами грузоподьемностью 75 т и выше, а также для фундаментов колонн открытых крановых эстакад при кранах грузоподъемностью свыше 15 т, для сооружений башенного типа (труб, домен и других), а также для всех видов сооружений при расчетном сопротивлении грунта основания R <150 кПа размеры фундаментов рекомендуется назначать такими, чтобы эпюра давлений была трапециевидной, с отношением краевых давлений рmin / рmax ³ 0,25 или эксцентриситете нагрузки е £ l/10.

В остальных случаях для фундаментов зданий с мостовыми кранами допускается треугольная эпюра с эксцентриситетом равнодействующей е, равным l/6.

Для фундаментов бескрановых зданий и производственных зданий с подвесным транспортным оборудованием допускается треугольная эпюра давлений с нулевой ординатой на расстоянии не более 1/4 длины подошвы фундамента, что соответствует эксцентриситету равнодействующей е не более l/4.

Требования, ограничивающие допустимый эксцентриситет, относятся к любым основным сочетаниям нагрузок.

При значительных моментных нагрузках с целью уменьшения краевых давлений, а также удовлетворения условию отсутствия отрыва подошвы фундамента от грунта основания, рекомендуется применение фундаментов с анкерами или свайных фундаментов. Например, для относительно легких стальных каркасов производственных зданий одно из сочетаний нагрузок и воздействий, учитывающее температурное климатическое воздействие Δt = - 48,4 °С, приводит к значительным эксцентриситетам равнодействующей вертикальной силы. В результате, для удовлетворения условию отсутствия отрыва подошвы фундамента от грунта основания, приходится значительно развивать подошву фундамента. Свайный же или анкерный фундаменты для этого грузового состояния получаются значительно компактнее и, возможно, экономичней. На рисунке 42 показаны два варианта отдельно стоящего фундамента мелкого заложения и свайного фундамента, рассчитанные на подобное загружение при одинаковых грунтовых условиях и при реакциях, приведенных к обрезу фундамента: NoII=110 кН; MoII=140 кНм; QoII=25кН; NoI=120 кН; MoI=154 кНм; QoI=27 кН. Технико-экономическое сравнение этих фундаментов показало, что предпочтительным по приведенным затратам и расходу материалов оказался второй вариант.

При наличии на полах сплошной равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q (см. п. 1.5), краевые и средние эпюры давления по подошве следует увеличивать на нагрузку q (см. рисунок 41).

Если нагрузка на полы расположена лишь с одной стороны фундамента, она учитывается как полосовая.

При действии местной (полосовой) равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q в виде полосы шириной b0 (рисунок 43) средние давления на грунт под подошвой фундамента, а также краевые давления должны быть увеличены на kqq, где коэффициент изменения в толще грунта давления от нагрузки на полы kq принимается по таблице 40 в зависимости от отношений z / b0 и y / b0, в которых z и y - координаты точек, расположенных по вертикали, проходящей через рассматриваемую точку на подошве фундамента.

Таблица 40

z / b0	Коэффициент kq изменения давления в толще грунта от полосовой нагрузи в зависимости от y / b0
		0,15	0,25	0,35	0,5	0,75		1,5
					0,5
0,15	0,99	0,98	0,97	0,91	0,5	0,03
0,25	0,96	0,94	0,91	0,81	0,5	0,09	0,02
0,35	0,91	0,89	0,83	0,73	0,49	0,15	0,04	0,01
0,5	0,82	0,81	0,73	0,65	0,48	0,22	0,08	0,02
0,75	0,67	0,65	0,61	0,55	0,45	0,26	0,15	0,05	0,02
	0,54	0,53	0,51	0,47	0,41	0,29	0,19	0,07	0,03
1,25	0,46	0,45	0,44	0,4	0,37	0,27	0,2	0,10	0,04
1,5	0,40	0,39	0,38	0,35	0,33	0,27	0,21	0,11	0,06
1,75	0,35	0,34	0,34	0,32	0,3	0,25	0,21	0,13	0,07
	0,31	0,3	0,29	0,29	0,28	0,24	0,2	0,13	0,08
2,5	0,24	0,24	0,24	0,24	0,23	0,22	0,19	0,14	0,09
	0,21	0,21	0,21	0,2	0,2	0,18	0,17	0,13	0,1
	0,16	0,16	0,16	0,15	0,15	0,14	0,14	0,12	0,11
	0,13	0,13	0,13	0,13	0,12	0,12	0,12	0,11	0,1

При действии местной равномерно нагрузки интенсивностью q распределенной по прямоугольной площади, например, для фундаментов расположенных в углу здания, дополнительные давления на грунт под подошвой фундамента следует определять по методу угловых точек (см. п. 3.5).

Пример 7.Определение давлений по подошве фундаментов от полосовой нагрузки на полах (см. рисунок 44). Фундаменты шириной b=2 м заглублены от пола помещения на d=2 м; нагрузка на полах интенсивностью q =50 кПа равномерно распределена по полосе шириной b0=4 м. Полоса удалена от оси фундамента на L=3 м (считая от оси полосы).

Решение.Подсчет давлений выполним для трех точек подошвы фундамента:

1) для наиболее удаленной от полосовой нагрузки краевой точки, находящейся на расстоянии от оси полосы, равном y1 = L + b / 2;

2) для осевой точки y2 = L;

3) для наиболее близкой краевой точки y3 = L - b / 2.

Давление в указанных точках находим для глубины z, равной глубине заложения фундамента z = d.

Давления определяются через коэффициент kq, найденный по таблице 40.

Подсчет приведен в таблице 41.

Таблица 41

№ точки	y, м	y / b0	При z / b0=0,5
kq	kq×q, кПа
	L + b / 2=4		0,08
	L =3	0,75	0,22
	L - b / 2=2	0,5	0,48

7.3. Расчетные сопротивления грунтов оснований R0

Для предварительного определения размеров подошвы фундаментов используются расчетные сопротивления грунтов основания R0. Для некоторых видов грунта основания расчетные сопротивления R0 приведены в таблицах 42, 43.

Таблица 42 Расчетные сопротивления R0 песков

Пески	Значения R0, кПа, в зависимости от плотности сложения песков
плотные	средней плотности
Крупные
Средней крупности
Мелкие:
малой степени водонасыщения
средней степени водонасыщения и насыщенные водой
Пылеватые:
малой степени водонасыщения
средней степени водонасыщения
насыщенные водой

Таблица 43 Расчетные сопротивления R0 глинистых (непросадочных) грунтов

Глинистые грунты	Коэффициент пористости е	Значения R0, кПа, при показателе текучести грунта
IL = 0	IL = 1
Супеси	0,5
	0,7
	0,5
Суглинки	0,7
	1,0
	0,5
Глины	0,6
	0,8
	1,1

Для грунтов с промежуточными значениями е и IL значения R0 определяются интерполяцией.

Значениями R0 допускается пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не изменяется в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.

При использовании значений R0 для окончательного назначения размеров фундаментов расчетное сопротивление грунта основания R, кПа, определяется по формулам:

при d £ 2 м

R = R0[1 + k1(b – b0)/b0] ´ (d + d0)/2d0 ;

(56)

при d > 2 м

R = R0[1 + k1(b – b0)/b0] + k2g/II (d - d0),

(57)

где b и d – соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м;

d0 = 2 м; b0 = 1 м;

g/II – расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3;

k1 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k1 = 0,05;

k2 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k2 = 0,25, супесями и суглинками k2 = 0,2 и глинами k2 = 0,15.

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной db ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d1 + 2 м [здесь d1 – приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (16)]. При В > 20 м принимается d = d1.

Расчет оснований и фундаментов

Лекция 17.

Расчет оснований и фундаментов

Определяющим расчетом - является расчет оснований по деформациям (ограничение развития осадок).

Как в этом случае рассчитать фундамент?

Расчет фундамента – это, прежде всего нахождение его размеров b,  (d – уже известно (см. ранее)) – их определяют из предварительного расчета.

Если , то можно увеличить давление под подошвой до величины 1,2R, но при этом (условия СНиП)

- глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений.

- приведенная глубина заложения фундамента для зданий с подвалом

- глубина подвала,при; при(В – ширина подвала)

Как быть при слоистом напластовании грунтов

и более слабом подстилающем слое?

Производим проверку несущей способности

подстилающего слоя.

1. Строим эпюры zq и zp - на кровле слабого грунта

1. Строим эпюрына кровле слабого грунта

(1)-?

- условная площадь подошвы фундамента

2. Знаянаходим- подбираем, исходя из одинакового распространения давления во всех направлениях.

3. Такой прием дает возможность найти

Далее осуществляется проверка неравенства (1) и в случае его не выполнения необходимо перепроектировать фундамент.

II. Нагрузки, действующие на фундамент.

При расчете по деформациям – необходимо рассматривать расчетные нагрузки с коэффициентом перегрузки равным 1.

Нагрузки

Постоянные

Временные

Длительно действующие Кратковременные Особые

(оборудование, склад.мат, снег) ( ветер, кран) (сейсмические)

Используются 3 сочетания нагрузок:

Основное сочетание – согласно СНиП расчет оснований и фундаментов ведется только по этому сочетанию (постоянные + временные(длительно действующие)).
Дополнительное
Особое

Завышение и занижение нагрузок может привести к неравномерным осадкам во времени (см. раньше)

Предварительный расчет центрально нагруженного фундамента.

(Линия действия равнодействующих всех нагрузок проходит через центр тяжести подошвы фундамента).

Составляем условие равновесия:

Отсюда:

Принимаем:

Для упрощения расчета принимаем, что ,

20 кH/м3 , тогда подставляя в исходную формулу получим:

где - средняя интенсивность давления от веса фундамента и грунта на его обрезах,

- дополнительная величина давления, которую мы можем

передать на грунт основания.

Принципиальная блок – схема расчета центрально нагруженного фундамента

Эти вычисления производим при известной R – которая сама зависит от А. ; следовательно, данную задачу можно решить методомпоследовательных приближений.

Найдя А – подбирают размеры сторон фундамента .

После этого расчета производят конструирование фундамента (толщину подошвы фундамента и высоту ступеней – рассчитывают методом ж/б конструкций).

Проектирование внецентренно нагруженных фундаментов.

Все силы, действующие по обрезу фундамента, приводим к 3м составляющим в плоскости подошвы фундамента N, T, M.

1. Определяем составляющие

N, T, M.

запись в самом общем случае

Определив размеры фундамента, как для центрально нагруженного - (I приближение), и зная его площадь – А, найдем .

(На сдвиг считаем, что фундамент устойчив).

Из сопротивления материалов известно: ,

Для фундамента прямоугольной формы подошвы:

,- больший размер фундамента (сторона фундамента, в плоскости которой действует момент).

Согласно СНиП - при наличии крановой нагрузки

- для всех фундаментов, т.е. отрыв подошвы недопустим

- определяется исходя из условия развития зон пластичных деформаций с 2х сторон фундамента, при наличии же эксцентриситета e – пластические деформации будут с одной стороны. Поэтому - при этом.

Если же происходит отрыв подошвы, т.е. , то

- Необходимо уменьшить e – путем проектирования несимметричного фундамента (смещение подошвы фундамента).

1. Точку приложения равнодействующей принимаем в центре тяжести эпюры.

2. относительно данной точки

проектируем новый не симметричный фундамент (смещают только подошву фундамента).

Приходится решать задачу и при действии 2х моментов.

Тогда:

Если , то здесь также можно проектировать несимметричный фундамент.

Расчет фундамента при горизонтальной нагрузке.

Вэтом случае возможен:

- сдвиг фундамента;

- потеря устойчивости от выпирания грунта.

Расчет устойчивости фундамента при плоском сдвиге.

Для того чтобы возникЕп

величина - должна быть достаточно большой (), поэтому в расчетахЕпосне учитывают.

Eакт– так же не учитывают, так как оно действует с двух противоположных сторон (взаимное уравновешивание).

, где- коэффициент трения фундамента по подошве о грунт.

Коэффициент устойчивости - ,

( в зависимости от характера нагрузок и ответственности сооружения).

Если - недостаточен, что делать?

Поступают так:

- задаются и определяютNф – требуемый вес фундамента.

,иногда этот вес может быть очень большим.

Для увеличения веса при больших сдвигающих силах прибегают в мостостроении к устройству декоративных скульптур.

Но иногда учитывают и трение на боковой поверхности

Устойчивость фундамента вместе с массивом грунта (глубокий сдвиг).

Согласно теории предельного равновесия:

- см. механику грунтов.

Аналитическое решение довольно сложно, поэтому часто пользуются геометрическим решением, предполагая потерю несущей способности по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения.

Задача аналогична устойчивости откоса.

Точка О – точка вращения круглоцилиндрической поверхности скольжения.

Коэффициент устойчивости:

( относительно точки О)

Поскольку т.о. – мы выбрали произвольно, то необходимо найти наиболее опасный центр вращения?

Расчет производят методом последовательных приближенийmin 5 раз, с выявлением наиболее вероятной поверхности скольжения с min.

studfiles.net

Определение размеров подошвы фундамента — Мегаобучалка

Где - расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента;

- расчетное сопротивление грунта основания;

- средний удельный вес грунта;

- глубина заложения фундамента.

ð А=7,29 м², H=4,5 м

Конструирование фундамента.

Определение давления на грунт основания под подошвой фундамента.

Вертикальная расчетная нагрузка, приходящаяся на грунт основания под подошвой фундамента

где – расчетная вертикальная нагрузка равная 1710 кН;

- вес фундамента,

кН

где – объем фундамента;

- удельный вес железобетона, который равен 23 кН/м³,

м³

- расчетный вес грунта, лежащего на уступах фундамента,

м³; кН/м³,

кН

Среднее давление под подошвой фундамента.

Где – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести,:

; где

Уточняем расчетное сопротивление грунта.

Проверка давления, действующего на грунт основания.

а) Для среднего давления на грунт:

Грунт выдержит среднее давление.

б) для максимального краевого давления:

; ;

в) для проверки недопустимого отрыва подошвы фундамента:

Все проверки выполняются, значит грунт основания выдержит давление от принятого ФМЗ.

Проверка слабого подстилающего слоя.

где - дополнительное напряжение

где – коэффициент, принимаемый по таблице 3,4 (1), равный 0,108

- напряжение от собственного веса грунта

– расчетное сопротивление слабого слоя грунта в точке zn.

Значит, подстилающий слой выдержит нагрузку.

Расчет основания по деформациям (по II предельному состоянию).

Расчет осадки производим методом послойного суммирования. Основание под подошвой разбиваем на элементарные слой. Их толщина не должна превышать:

, где

м следовательно принимаем толщину слоев 1 метр.

Определяем природные и дополнительные напряжения в каждой точке и заносим их в таблицу.

Природные напряжения в точке 0:

В последующих точках:

Дополнительное напряжение в точке 0:

В последующих точках:

Где – коэффициент, зависящий от отношений и

Осадка грунта в каждой точке:

№	z,м		α				S,м
				82,449	235,1593	16,4898
		0,606	0,8	100,789	188,1274	20,1578	0,01505
		1,212	0,606	119,159	142,5065	23,8318	0,026451
		1,818	0,336	137,529	79,01352	27,5058	0,032772
		2,424	0,257	155,91	60,43594	31,182	0,037607
		3,03	0,15	174,269	35,2739	34,8538	0,040429
		3,636	0,13	192,6	30,57071	38,52	0,042874
		4,242	0,091	210,919	21,3995	42,1838	-
		4,848	0,077	229,219	18,10727	45,8438	-

Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи, она находится в той точке, где соблюдается следующее условие:

Как видно по таблице это условие соблюдается в точке № 6, значит, нижняя граница сжимаемой толщи находится в 6 точке.

Расчет основания по несущей способности

(по первому предельному состоянию).

где – расчетная нагрузка на основание, кН; – коэффициент надежности по назначению сооружения; – коэффициент условий работы, для пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии; - несущая способность основания.

- прочность и устойчивость основания обеспечена.

megaobuchalka.ru

Максимальный отрыв подошвы фундамента

Если вы мечтаете о собственном жилище, то имеет смысл начать строительство. Вашему вниманию предлагаются многочисленные проекты и эскизы, позволяющие получить самые изысканные решения. Однако, не стоит забывать об устойчивости конструкции, следует заложить максимальный отрыв подошвы фундамента. Такой дом будет стоять долго, вы сможете много десятилетий наслаждаться комфортом проживания. Замечательная конструкция подарит радость и великолепие.

Современные горожане очень устают от шума, царящего в мегаполисе. Если вам по душе тишина и комфорт, то имеет смысл переселиться в зеленую зону. За городом всегда царит тишина и покой, много деревьев, пение птиц ласкает слух. Потребуется только построить дом, который соответствует вашим представлениям о счастье. Для надежности конструкции потребуется скачать сертификат соответствия на фбс блоки, поэтому следует позаботиться о качественных материалах.

Долговечные решения максимальный отрыв подошвы фундамента, форма для фундаментного блока своими руками, реконструкция дома замена фундамента, как правильно сделать монолитный фундамент под гараж, сваё нет радио сделать, способы ремонта и усиления ленточных фундаментов, серия монолитные железобетонные фундаменты, отзывы о фундаменте из блоков фбс, материал для фундаментов в зависимости от климата, устойчивость фундамента это, устройство пола при фундаменте тисэ с поднятым ростверком.

С наступлением лета активно начинается строительство загородных домов, коттеджей и дач. Если у вас имеется собственный участок, то имеет смысл позаботиться о возведении комфортного здания. Начало строительства всегда начинается с исследования территории, закладывается купить фбс блоки дешево в воронеже. К данному этапу следует отнестись ответственно, чтобы ваше строение обеспечивало надежность и устойчивость. Рекомендуется обратиться к профессионалам, которые соблюдают определенную технологию укладки.

funda.tmweb.ru