Главное меню

Расчет осадки фундамента


Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Осадка фундамента

Вы здесь: Реконструкция деревянного дома =>Основания и фундаменты =>Пример расчета основания =>Осадка фундамента

Пример расчета

Ниже, в качестве примера, приведен расчет осадки основания фундамента реконструируемого деревянного дома. (см. описание фундамента и грунтовые условия на площадке строительства см. столбчатый фундамент на песчаной подушке).

Решение

Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. п. 5.6.31) определяют методом послойного суммирования по формуле (5.16 )

s = β∑ni=1 (σzp,I — σγ,i)hi / Ei + β∑ni=1 σzγ,Ihi / Eв,i       (5.16)

  1. Определяем среднее давления под подошвой при основном сочетании нагрузок для расчета основания фундамента реконструируемого деревянного здания по деформациям р = 88,26 кН
  2. Принимаем при ширине фундамента при b = 0,2 м высоту элементарного слоя грунта hi = hi,min / 2 = 0,04 м., учитывая, что согласно величина h, входящая в форумулу (5.16) должна быть не более 0,4 ширины фундамент: hi,min ≤ 0,4b = 0,4 × 0,2 = 0,08 м.
  3. Определяем средневзвешенный удельный вес грунта γ’ слоев I и II, лежащих выше подошвы фудамента

    γ’ =(γ’1h2 +γ’2h3)/(h2+h3) = (12,0×0,2 + 18,4×0,4) / (0,2×0,4) = 1,63 кН / м3

    • где γ’1 и h2 — соотвственно удельный вес и толщина слоя I; γ’1 и h2 — соотвственно удельный вес и толщина слоя II;
  4. По формуле (5.18) находим природное напряжение на уровне подошвы фундамента:

    σzg,0 = γ’d = 18,4 кН/м3 × 0,6 м = 11,6 кПа.

  5. Интерполируя, определяем коэффициенты αi для прямоугольных фундаментов с соотношением сторон η = l/b = 0,4/0.2 = 2, α- коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 СП 22.13330.2011, в зависимости от относительной глубины ξ, равной 2z/b;

По формуле (5.8) определяем величены напряжений σzg,i в элементарных слоях от собсвенного веса вышележажих слоев грунта и от внешней нагрузки σzp,i на глубине z. Нижняя границы сжимаемой толщи основания Hс определяется графическим способом как ордината точка пересечения кривой σzp с прямой 0,5σzg. Для упрощения расчета пренебрегаем снижением напряжений от собсвенного веса вынутого в котловане грунта. Результаты расчета приведены в нижеледующей таблице.

z, м ξ α(η=1,8) α(η=2,4) α(η=2,0) σzp,кПа σzp,ср,кПа σzg,кПа σzg,ср,кПа 0,5σzg,ср,кПа s, см
1 1 1 100,30 99,06 9,76 9,95 4,97 0,02
0,04 0,4 0,975 0,976 0,975 97,82 92,51 10,52 10,89 5,45 0,02
0,08 0,8 0,866 0,876 0,869 87,19 79,92 12,03 12,60 6,30 0,02
0,12 1,2 0,717 0,739 0,724 72,65 65,88 14,30 15,05 9,13 0,01
0,16 1,6 0,578 0,612 0,589 59,11 53,47 17,18 17,57 8,69 0,01
0,2 2 0,463 0,505 0,477 47,84 43,43 21,10 22,23 11,12 0,01
0,24 2,4 0,374 0,419 0,389 39,01 35,50 25,64 26,96 13,48 0,01
0,28 2,8 0,304 0,349 0,319 31,99 29,30 30,93 32,44 16,22 0,01
0,32 3,2 0,251 0,294 0,265 26,61 24,47 36,98 38,68 19,34 0,00
0,36 3,6 0,209 0,25 0,223 22,33 20,63 43,78 45,67 22,84 0,00
Средняя осадка фундамента, см 0,10

Нижняя граница сжимаемой толщи основания Hc = 0,35 м. Средняя осадка фундамента s = 0,10 см и относительная разность осадок Δs/Lu = 0,10/170 = 0,0006 не превышает предельных деформаций основания фундаментов здания с деревянными конструкциями на столбчатых фундаментах. Согласно п.6.8.10 при заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет деформаций морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.

Порядок расчета осадки фундаментов

Разрушение стен дома от неравномерной осадки фундамента

Любое строение со временем подвержено проседанию. Фундамент здания должен осесть в расчётных пределах. Если основание дома опустилось равномерно по всей площади опирания, то расчёт осадки фундамента произведён правильно.

В противном случае неравномерное проседание фундамента или свайного поля может привести к деформации несущих конструкций сооружения, что приведёт к повреждению строения.

Особенно велик риск неравномерного проседания оснований большой площади опирания, поэтому необходимо точно рассчитать допустимую осадку основания здания.

Применение метода

Методом послойного суммирования рекомендуется пользоваться, если нужно определить не только основные факторы осадок, но и вторичные или дополнительные, возникающие только в конкретных ситуациях.

Расчет позволяет:

  1. Определить осадку отдельно стоячего фундамента или комплекта оснований, расположенных недалеко друг от друга или с ними состыкованных.
  2. Используется при расчетах оснований, сделанных из неоднородных материалов. Такие параметры отображаются в изменениях модуля деформации с возрастанием глубины залегания.
  3. Как правило, метод дает возможность рассчитать осадку сразу по нескольким вертикалям, причем тут можно опускать параметры угловых переменных, а использовать центральные или периферийные параметры. Но это возможно сделать только при условии, если фундамент имеет слои по всему своему периметру, их толщина и структура одинаковые.

Такие осадки часто возникают от соседних фундаментов, ведь с ростом нагрузки на площадку неизбежно возникают просадки почвы, особенно при использовании мощных тяжелых конструкций. Но тут часто проектировщики сталкиваются с проблемой именно создания этюдов осадок, ведь нужно четко определить по оси вертикали именно те силы, которые возникли от воздействия соседних оснований.

Расчет осадки ленточного фундамента

Расчетная схема методом послойного суммирования осадки ленточного фундамента

Для примера можно взять ленточный фундамент, который имеет ширину 120 см (b ) и глубину залегания 180 см (d). Он устроен на трех слоях грунта. Общее давление под подошвой на почву составляет 285 кПа.

Каждый слой грунта имеет следующие показатели:

  1. Маловлажный грунт средней плотности и пористости, основной компонент – мелкозернистый песок, пористость е1= 0,65, плотность γ1 = 18,7 кН/м³, степень деформации Е1 = 14,4 МПа.
  2. Второй слой более тонкий, состоит из крупнозернистого, насыщенного влагой песка. Его показатели, соответственно, составляют: е2 = 0,60, γ2 = 19,2 кН/м³ и Е2 = 18,6 МПа.
  3. Следующий слой – суглинок, параметры JL = 0,18, γ3 = 18,5 кН/м³ и Е3 = 15,3 МПа.

По данным геодезической службы и топографической разведки, грунтовые воды в расчетном регионе расположены на глубине 3,8 метра, поэтому их влияние на основание можно считать практически нулевым.

Итак, учитывая, что метод послойного суммирования – это создание нескольких графических этюдов вертикального напряжения в грунтах, тогда пора их создать для расчета допустимой нагрузки на почву.

На поверхности земли σzg = 0, а вот на глубине 1,8 метра (уровень подошвы), σzg 0 = γ1d = 18,7Κ·1,8 = 33,66 кПа.

Теперь нужно рассчитать ординаты эпюры вертикального напряжения на стыках нескольких грунтовых слоев:

Также стоит учесть, что второй слой грунта насыщен водой, поэтому тут не обойтись без расчета допустимого давления столба воды:

Ysb2 = (Ys2-Yw)/(1 + e2) = (26.6 -10.0)/(+0.60 1) = 10, 38kPa

Теперь внимание. В примере четко указано, что третий слой грунта принимает на себя не только давление двух верхних слоев, но и столба воды, поэтому этими параметрами пренебрегать нельзя

Таким образом, напряжение по подошве фундамента будет рассчитано по формуле:

Дополнительное давление под подошвой:

Далее все параметры этюдов напряжения нужно выбирать с расчетных таблиц СНиПа. В итоге получается, что осадка S1 первого слоя песка будет составлять:

Осадка более крупного песка:

Суглинка:

Полная осадка фундамента, посчитанная методом послойного суммирования, будет составлять:

По параметрам, указанным в СНиП 2.02.01—83* для сооружений, возведенных на ленточных фундаментах с учетом указанных типов грунтов, параметр усадки соответствует норме.

Нюансы расчёта свайного фундамента

Некоторые особенности влияния нагрузки существуют для свайного фундамента. Поэтому рассмотрим пример вычисления.

Основные показатели, которые фигурируют в расчётах:

  1. Радиус свай.
  2. Длина.
  3. Количество.
  4. Расстояние, на котором размещаются соседние элементы.

Данный пример предусматривает упрощённые вычисления.

Начнём с вопроса, каким должен быть радиус винтовых свай:

Расстояние между сваями также зависит от предполагаемой нагрузки. Если для постройки здания применяется газобетон или шлакоблоки, то шаг составляет 2 м, для более лёгких каркасных строений, не более 3 м.

Расчет осадки фундамента

Рассчитать осадку фундамента можно несколькими способами. Основным и самым проверенным способом определения конечной, полной осадки является метод суммирования осадок отдельных слоев. Для каждого из слоев необходимо определить свое значение степени деформации. Слои следует рассматривать в пределах определенной толщи грунта — в активной зоне, а деформации, которые происходят ниже этого уровня грунта, можно исключить. Метод суммирования осадок отдельных слоев можно использовать для определения любых осадок.

Также рассчитать осадку можно методом эквивалентного слоя, который позволяет определить осадку с учетом ограниченного бокового расширения. Эквивалентный слой — это такая толщина грунта, которая в условиях невозможности бокового расширения (при загруженности всей поверхности сплошной нагрузкой) дает осадку, которая равна по величине осадке фундамента, имеющего ограниченные размеры при нагрузке той же интенсивности. То есть, в этом случае пространственная задача расчета осадок может заменяться одномерной.

Расчёт осадки ленточного фундамента

Кроме метода послойного суммирования существуют различные методики определения величины проседания здания. При условиях отдельно стоящего строения с учётом сопротивления грунтового основания и других сил, только использование метода послойного суммирования будет наиболее верным расчётом.

Способ основан на создании эпюр напряжений в многослойной почве по каждой вертикальной оси.

Схемы расчётов по методу сложения усадки слоёв почвы

Определение осадки ленточного фундамента производится с целью, чтобы:

Данная методика расчета определяет показатели основания по каждому сочетанию вертикальных осей, без учёта угловых переменных, используя периферийные значения и центральный показатель. Сделать это возможно при залегании по периметру основания строения равномерных структурных слоёв почвы.

Схема построения графика напряжений по группам вертикальных осей

Обозначения по СНиП 2.02.01-83:

Ширина ленточного монолитного фундамента – 1200 мм (b), глубина заложения составит 1800 мм (d).

Видео «Расчёт сопротивления грунта»:

Пример определения величины осадки ленточного фундамента

Общая нагрузка от веса здания на почву составит 285000 кг•м−1•с−2. По каждому слою отмечают такие значения:

  1. Верхний слой — сухая почва (песок мелкой фракции, с показателями пористости e1 = 0,65; плотностью y1 = 18,70 кН/м³, индексом сжатия Е1 = 14400000 кг•м−1с−2).
  2. Средний слой – мокрый крупный песок с соответствующими показателями: e2= 0,60, γ2 = 19,20 кН/м³; Е2 = 18600000 кг•м−1с−2.
  3. Нижний слой грунта – суглинок с соответствующими значениями: e3 = 0,180; y3 = 18,50 кН/м³; Е3 = 15300000 кг•м−1с−2.

Слои залегания грунта с различными показателями усадки

Результаты исследований грунта взяты в местном геолого-геодезическом управлении. Грунтовые воды на территории застройки находятся на расстоянии от поверхности земли 3800 мм. глубина залегания грунтовых вод такой величины не имеет значения даже для заглубленного фундамента здания. В этом случае воздействие грунтовых вод на осадку здания считают мизерным, то есть практически никаким.

Для нанесения графика эпюр и расчета критических нагрузок на грунт производят действия согласно СНиП 2.02.01-83.

В результате получают следующие показатели по каждому слою почвы: S1 = 11,5 мм; S2 = 13,7мм;  S3 = 1,6 мм.

Суммарное проседание основания здания составит:

S = S1 + S2 + S3 = 11,5 + 13,7 + 1,6 = 26,8 мм.

Расчёт осадки свайного основания

Определяют осадки свайного фундамента методом послойного суммирования.

Вид свайного основания здания

Полный расчёт осадки свайного основания выполняется проектной организацией на протяжении от нескольких дней до 2-х недель. Проектировщики пользуются специальными компьютерными программами. Человеку, не имеющему специального образования, сделать это самостоятельно практически невозможно.

Произвести расчёт осадки свайного основания небольшого частного дома можно упрощённым способом, что под силу каждому застройщику.

Используя схемы расположения различных видов свай и расчётных формул, указанных в СП 24.13330.2011, можно определить как величину осадки одиночной сваи, так и степень проседания всего свайного поля.

Применяют различные методики определения величин осадки разных типов фундаментов, в основном, для крупных объектов промышленного и гражданского назначения.

Особенности расчёта нагрузки от типа основания

После того как определились с глубиной заложения фундамента необходимо рассчитать его ширину и другие параметры в зависимости от его вида. Перед тем, как рассчитать нагрузку на фундамент, определяемся с глубиной его заложения с учетом типа почвы. После этого стараемся определить остальные параметры. Для этого выполняем сбор нагрузок:

Определив все составляющие, необходимо высчитать количество материала и его вес. Полученные результаты умножают на показатель надежности статических нагрузок. Для каждого вида он различен:

Несколько советов по заложению фундамента

Многие, особенно начинающие строители, стремясь повысить качество и надёжность основания, допускают некоторые ошибки. Попробуем указать на основные нюансы:

Увеличивая высоту ленты основания можно добиться высокой степени жёсткости. Но данный показатель не всегда приводит к положительным результатам и уменьшает влияния на него нагрузок. Приходиться выполнять армирование фундаментов, которое повышает степень напряжения. Основанию необходимо придать гибкость, тем самым снизить коэффициент жёсткости.
Сложно выполнить расчёты деформаций от нагрузки, которые оказывают такие факторы, как морозное пучение или влияния грунтовых вод. Они могут со временем меняться. Поэтому лучше всего обращаться к специалистам для определения типа грунта и влияния климатических условий

Для предотвращения возникновения деформаций основания, следует обратить внимание на мероприятия по усилению, как самого фундамента, так и цоколя со стенами.
Для снижения воздействия на основание морозов в зимнее время и демисезонной влаги рекомендуется провести ряд мероприятий по утеплению и гидроизоляции. В том случае, когда они запланированы, то данный фактор надо учесть при расчёте нагрузки.

Если же к этой ответственной задаче приступили самостоятельно, то можно использовать специальные программы например Лира. Это компьютерная программа, которая позволяет выполнять строительные расчёты. Необходимо только правильно ввести все параметры, а техника посчитает и выдаст результат: расчёт фундамента при горизонтальной нагрузке, площадь подошвы и толщину подушки. К тому же, это отличная проверка самостоятельных расчётов. Не стоит забывать и об онлайн калькуляторах.

Предельно допустимые осадки фундаментов

На сегодняшний день отсутствуют убедительно обоснованная нормативная величина предельно допустимой дополнительной осадки зданий. Нормативные документы, как правило, не делают различия между первоначальной, полученной при строительстве, и дополнительной осадкой. Предельная средняя осадка кирпичного здания по документам составляет примерно 10-12 см.

Стоит отметить, что первоначальные осадки фундамента на однородном грунтовом основании равномерны по пятну застройки, поэтому даже при большой допустимой средней осадки (10-12 см), также удовлетворяются и требования в отношении неравномерности осадок. А, как известно, результатом неравномерности являются перекосы здания и возникновение трещин.

По стандартам, предельно допустимая осадка для зданий 1-ой категории технического состояния составляет 5 см, а для зданий 2-ой и 3-ей категории, уже имеющих деформации — 3 и 2 см.

Как показывают наблюдения, кирпичные здания 1-й и 2-й категории состояния при локальной дополнительной осадке 5 см могут получить серьезные повреждения. В стенах будут образовываться сквозные трещины, а при возникновении вертикальной трещины ее раскрытие сопоставимо с величиной осадки. Сдвиг плит сборных перекрытия при этом по площадкам опирания очень близок к предельному. В этом случае ремонт здания потребует выселения жильцов, выборочного усиления конструкции и восстановление внутреннего и наружного декора. При осадках 3 и 2 см потребуется ремонт меньшего объема. Так можно ли считать допустимой осадку фундамента 2-5 см? Конечно, если за критерий допустимости принимать отсутствие обрушения конструкций, и нельзя, если за критерий допустимости принимать отсутствие повреждений, которые требуют ремонта.

Исходные данные

Справка и принятые обозначения (нажать, чтобы открыть/закрыть)

В расчетах приняты следующие единицы измерений: тонны, метры.

Согласно СП 22.13330.2011 коэффициент к природному давлению для определения глубины сжимающей толщи принимается равным 0.5. Поправка коэффициента до значения 0.2 производится автоматически в том случае, когда нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации E 2

Если в пределах глубины сжимаемой толщи залегает слой грунта с модулем деформации Е > 10000 т/м2, то она принимается до кровли этого грунта

При указании того, что слой обводнен, следующий слой без воды принимается водоупором с получением соответствующего скачка на эпюре природного давления. При этом обозначение слоя в виде водоупора в сводной таблице без подробной разбивки не выводится.

Обозначения:

Ei — модуль деформации составляющего слой грунта, т/м2

kE,e,i — множитель к модулю деформации для перехода к модулю деформации по вторичной ветви (для сооружений нормального уровня ответственности допускается принимать равным 5.0)

γi — удельный вес грунта, т/м3

γs,i — удельный вес частиц грунта, т/м3

hi — толщига слоя грута, м

e — коэффициент пористости

Данные по первому слою приведены в качестве примера.

Расчетная нагрузка на основание Fz (т):

Коэффициент к природному давлению для определения глубины сжимающей толщи (от 0.2 до 1.0, по СП рекомендуется принимать 0.5):

Дополнительное давление к эпюре природного давления (т/м2):

Форма фундамента:

Глубина заложения фундамента (м):

Ширина или диаметр фундамента (м):

Длина фундамента (м, только для прямоугольного типа):

Число слоев грунта (n ≤ 10):

Причины появления осадки фундамента

Состав грунта – это одна из самых главных причин, из-за которой возникает осадка основания дома. Почва делится на виды и каждый обладает своей прочностью. Самыми прочными видами почвенного покроя являются скальный грунт и дисперсная почва. По-другому эти почвы называют несвязными, так как они не сохранят в себе влагу.

В основе первого вида почвы лежат монолиты, а второй вид состоит из минерального зерна различного размера. Но существуют связные виды почву, они поглощают и сохраняют в себе влагу, поэтому основной составляющей этих типов почвенного покроя является глина, из-за чего слой грунта приобретает свойство подвижности и деформации. В холодное время года, содержащаяся в таких типах почвы влага, замерзает и слой грунта расширяется. Первая причина – связный слой грунта почвы. Вторая причина – особенности конструкции основания дома. Третья причина – неправильно распределенное давление стен на фундамент. При строительстве дома следует учитывать все эти факторы, чтобы в будущем не столкнуться с данной проблемой.

Данные по составу грунтового массива основания

Слой 1

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 2

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 3

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 4

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 5

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 6

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 7

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 8

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 9

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 10

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Особенности расчёта нагрузки на МЗГФ

Свои особенности в расчётах имеет основание мелкого заложения. Необходимо правильно определить, какие нагрузки выдерживает данное основание. Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента основано на определённых правилах:

В следующей таблице дано значение коэффициента W. В числителе указано значение для мелкозаглублённого фундамента 30 см, в знаменателе – для оснований не заглублённых.

Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Разрушение стен дома от неравномерной осадки фундамента

Любое строение со временем подвержено проседанию. Фундамент здания должен осесть в расчётных пределах. Если основание дома опустилось равномерно по всей площади опирания, то расчёт осадки фундамента произведён правильно. В противном случае неравномерное проседание фундамента или свайного поля может привести к деформации несущих конструкций сооружения, что приведёт к повреждению строения. Особенно велик риск неравномерного проседания оснований большой площади опирания, поэтому необходимо точно рассчитать допустимую осадку основания здания.

Осадка фундамента

Неравномерное проседание опорных конструкций зданий и сооружений является следствием допущенных дефектов в строении фундаментов различных видов. Осадка фундамента происходит в течение некоторого времени после окончания строительства объекта. Важно, чтобы осадка основания здания была равномерной и в пределах допустимой нормы.

Существует многочисленные причины, вызывающие неравномерное опускание фундамента вследствие сжатия грунтового основания под подошвой здания. Таковыми являются:

На строительстве любого крупного объекта необходимо правильно рассчитать осадку фундамента.

В данной статье основное внимание уделено тому, как правильно сделать расчёт осадки свайного фундамента и ленточного основания здания.

Осадка фундамента

На протяжении глубины грунтового основания почва может быть неоднородна. Слои грунта могут оказаться с различными геологическими характеристиками. Для определения полной и конечной осадки строения применяют метод послойного суммирования.

Суть данного метода заключается в том, что определяют величину деформации слоёв почвы, находящихся в активной зоне воздействия нагрузки от здания. Важно, чтобы полученные данные проседания здания не превышали критических нормативных показателей.

Предельно допустимые нормы осадки фундаментов

Первоначальная просадка нового построенного сооружения (1-я категория технического состояния) на однородном грунтовом основании допустима в пределах 10 – 12 см.

При неоднородном составе грунте допустимое проседание зданий 1 категории без последствий составляет 5 см. Для домов 2 и 3 категории (строения с большим сроком эксплуатации) допустимо проседание не более 2 – 3 см.

Разрушение фундамента вследствие чрезмерной осадки дома

Любое дополнительное опускание здание чревато появлением трещин в основании и в стенах строения. Достаточно опуститься сооружению ещё на 2 см и это сразу отразится на состоянии несущих конструкций.

Расчёт осадки ленточного фундамента

Кроме метода послойного суммирования существуют различные методики определения величины проседания здания. При условиях отдельно стоящего строения с учётом сопротивления грунтового основания и других сил, только использование метода послойного суммирования будет наиболее верным расчётом.

Способ основан на создании эпюр напряжений в многослойной почве по каждой вертикальной оси.

Схемы расчётов по методу сложения усадки слоёв почвы

Определение осадки ленточного фундамента производится с целью, чтобы:

Данная методика расчета определяет показатели основания по каждому сочетанию вертикальных осей, без учёта угловых переменных, используя периферийные значения и центральный показатель. Сделать это возможно при залегании по периметру основания строения равномерных структурных слоёв почвы.

Схема построения графика напряжений по группам вертикальных осей

Обозначения по СНиП 2.02.01-83:

Ширина ленточного монолитного фундамента – 1200 мм (b), глубина заложения составит 1800 мм (d).

Видео «Расчёт сопротивления грунта»:

Пример определения величины осадки ленточного фундамента

Общая нагрузка от веса здания на почву составит 285000 кг•м−1•с−2. По каждому слою отмечают такие значения:

  1. Верхний слой — сухая почва (песок мелкой фракции, с показателями пористости e1 = 0,65; плотностью y1 = 18,70 кН/м³, индексом сжатия Е1 = 14400000 кг•м−1с−2).
  2. Средний слой – мокрый крупный песок с соответствующими показателями: e2= 0,60, γ2 = 19,20 кН/м³; Е2 = 18600000 кг•м−1с−2.
  3. Нижний слой грунта – суглинок с соответствующими значениями: e3 = 0,180; y3 = 18,50 кН/м³; Е3 = 15300000 кг•м−1с−2.
Слои залегания грунта с различными показателями усадки

Результаты исследований грунта взяты в местном геолого-геодезическом управлении. Грунтовые воды на территории застройки находятся на расстоянии от поверхности земли 3800 мм. глубина залегания грунтовых вод такой величины не имеет значения даже для заглубленного фундамента здания. В этом случае воздействие грунтовых вод на осадку здания считают мизерным, то есть практически никаким.

Метод послойного суммирования базируется на исследовании всех эпюр напряжений в грунтовом массиве вдоль вертикальных осей.

Для нанесения графика эпюр и расчета критических нагрузок на грунт производят действия согласно СНиП 2.02.01-83.

В результате получают следующие показатели по каждому слою почвы: S1 = 11,5 мм; S2 = 13,7мм;  S3 = 1,6 мм.

Суммарное проседание основания здания составит:

S = S1 + S2 + S3 = 11,5 + 13,7 + 1,6 = 26,8 мм.

Сравнивая полученные результаты с определёнными нормативами СНиП, делают вывод, что величина осадки не превышает предельных норм.

Расчёт осадки свайного основания

Определяют осадки свайного фундамента методом послойного суммирования.

Вид свайного основания здания

Полный расчёт осадки свайного основания выполняется проектной организацией на протяжении от нескольких дней до 2-х недель. Проектировщики пользуются специальными компьютерными программами. Человеку, не имеющему специального образования, сделать это самостоятельно практически невозможно.

Произвести расчёт осадки свайного основания небольшого частного дома можно упрощённым способом, что под силу каждому застройщику.

Используя схемы расположения различных видов свай и расчётных формул, указанных в СП 24.13330.2011, можно определить как величину осадки одиночной сваи, так и степень проседания всего свайного поля.

Применяют различные методики определения величин осадки разных типов фундаментов, в основном, для крупных объектов промышленного и гражданского назначения.

Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Расчетная схема примера определения осадки фундамента методом послойного суммирования

На данный момент существует большое количество различных расчетов нагрузок на фундаменты, на основании которых затем подбирается тип строительных материалов, размеры подошвы основания и прочие данные.

Метод послойного суммирования используется в тех случаях, когда нужно рассчитать осадку отдельно стоячего фундамента с учетом влияния внешних факторов и дополнительных грунтовых влияний.

Применение метода

Методом послойного суммирования рекомендуется пользоваться, если нужно определить не только основные факторы осадок, но и вторичные или дополнительные, возникающие только в конкретных ситуациях.

Расчет позволяет:

  1. Определить осадку отдельно стоячего фундамента или комплекта оснований, расположенных недалеко друг от друга или с ними состыкованных.
  2. Используется при расчетах оснований, сделанных из неоднородных материалов. Такие параметры отображаются в изменениях модуля деформации с возрастанием глубины залегания.
  3. Как правило, метод дает возможность рассчитать осадку сразу по нескольким вертикалям, причем тут можно опускать параметры угловых переменных, а использовать центральные или периферийные параметры. Но это возможно сделать только при условии, если фундамент имеет слои по всему своему периметру, их толщина и структура одинаковые.

Такие осадки часто возникают от соседних фундаментов, ведь с ростом нагрузки на площадку неизбежно возникают просадки почвы, особенно при использовании мощных тяжелых конструкций. Но тут часто проектировщики сталкиваются с проблемой именно создания этюдов осадок, ведь нужно четко определить по оси вертикали именно те силы, которые возникли от воздействия соседних оснований.

Порой сделать это очень сложно и приходится использовать эмпирические формулы. Тогда точки напряжения часто находят по методу угловых точек, и полученные результаты в некоторых случаях принимаются как оптимальные для данного слоистого фундамента.

Почему так важно рассчитывать осадку фундамента?

Наглядный пример осадки дома методом послойного суммирования под влиянием давления в фундаменте

Некоторые фундаменты отличаются слабой прочностью на изгиб и деформацию за счет больших линейных размеров и небольшой продольной толщины. Как правило, метод послойного суммирования часто используют для расчетов ленточных фундаментов, ведь они не могут обеспечить максимально высокую нагрузку на единицу площади грунта, поэтому и осадка может возникать практически в любом месте вполне спонтанно.

Все расчеты, формулы и рекомендации подробно указаны в СНиП 2.02.01-83. Чтобы более подробно разобраться в методе, нужно попробовать рассчитать осадку ленточного фундамента на реальном примере.

Расчет осадки ленточного фундамента

Расчетная схема методом послойного суммирования осадки ленточного фундамента

Для примера можно взять ленточный фундамент, который имеет ширину 120 см (b ) и глубину залегания 180 см (d). Он устроен на трех слоях грунта. Общее давление под подошвой на почву составляет 285 кПа.

Каждый слой грунта имеет следующие показатели:

  1. Маловлажный грунт средней плотности и пористости, основной компонент – мелкозернистый песок, пористость е1= 0,65, плотность γ1 = 18,7 кН/м³, степень деформации Е1 = 14,4 МПа.
  2. Второй слой более тонкий, состоит из крупнозернистого, насыщенного влагой песка. Его показатели, соответственно, составляют: е2 = 0,60, γ2 = 19,2 кН/м³ и Е2 = 18,6 МПа.
  3. Следующий слой – суглинок, параметры JL = 0,18, γ3 = 18,5 кН/м³ и Е3 = 15,3 МПа.

По данным геодезической службы и топографической разведки, грунтовые воды в расчетном регионе расположены на глубине 3,8 метра, поэтому их влияние на основание можно считать практически нулевым.

Итак, учитывая, что метод послойного суммирования – это создание нескольких графических этюдов вертикального напряжения в грунтах, тогда пора их создать для расчета допустимой нагрузки на почву.


На поверхности земли σzg = 0, а вот на глубине 1,8 метра (уровень подошвы), σzg 0 = γ1d = 18,7Κ·1,8 = 33,66 кПа.

Теперь нужно рассчитать ординаты эпюры вертикального напряжения на стыках нескольких грунтовых слоев:

σzg 1 = σzg 0+ (h1-d) = 33,66 + (2,8 · 1,8)18,7 = 52,36 кПа и σzg 2 = σzg 1 + γsbh2 = 52,36 + 10,38 • 4,2 = 95,94 кПа.

Также стоит учесть, что второй слой грунта насыщен водой, поэтому тут не обойтись без расчета допустимого давления столба воды:

Ysb2 = (Ys2-Yw)/(1 + e2) = (26.6 -10.0)/(+0.60 1) = 10, 38kPa

Теперь внимание. В примере четко указано, что третий слой грунта принимает на себя не только давление двух верхних слоев, но и столба воды, поэтому этими параметрами пренебрегать нельзя. Таким образом, напряжение по подошве фундамента будет рассчитано по формуле:

Дополнительное давление под подошвой:

Далее все параметры этюдов напряжения нужно выбирать с расчетных таблиц СНиПа. В итоге получается, что осадка S1 первого слоя песка будет составлять:

Осадка более крупного песка:

Суглинка:

S3 = 0,8/ 15300(50 х 37,5+30 х 33,0) = 0,15 см

Полная осадка фундамента, посчитанная методом послойного суммирования, будет составлять:

S = S1 + S2 + S3 = 1,16 + 1,38 + 0,15 = 2,69 см

По параметрам, указанным в СНиП 2.02.01—83* для сооружений, возведенных на ленточных фундаментах с учетом указанных типов грунтов, параметр усадки соответствует норме.

Преимущества метода послойного суммирования

Необходимость расчета осадки фундамента методом послойного суммирования
  1. Благодаря методу, можно посчитать усадку практически любого типа основания, независимо от структуры и размеров.
  2. Можно использовать параметры множества слоев грунта, а также учесть уровень расположения грунтовых вод.
  3. Подходит для расчета линейных и монолитных оснований.
  4. Также можно использовать несущие параметры напряжения скальных пород, на которых установлена подошва основания.
  5. Можно использовать не только метод угловых точек. Расчет допустим при использовании любых вертикальных разрезов.

Среди недостатков стоит отметить сложность в расчетах, сделать их может только профессиональный строитель. Также этот метод сложен по времени, поэтому его используют при расчетах оснований для больших массивных зданий с глубоким залеганием подошвы. Для небольших частных домов метод не практикуется.

Расчет осадки ленточного фундамента

fletch

размещено: 02 Октября 2010
обновлено: 09 Октября 2010

Программа предназначена для расчета осадки ленточного фундамента методом послойного суммирования по методике Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) п.п.2.212-2.218.

0.29 МБ

СКАЧАТЬ

послойное суммирование и другие методы, закладка

Содержание статьи:

Деформации строения происходят по причине опускания, крена или выгиба основания. Для предупреждения делают расчет осадки фундамента, при котором вычисляют величину оседания, кривизну наклона, очертания области проседания. По итогам геодезических исследований вычерчивают графики развития деформации, профили изменений по осям и уровням здания. Для сбора нагрузок вычерчивают эпюры, которые используют в расчете.

Основные причины осадки фундамента

Осадка фундамента происходит при неравномерной нагрузке и неоднородности почвы

Почва под подошвой деформируется при получении добавочных напряжений, если они превышают давление от собственного веса грунта. В результате объем земли уменьшается за счет уменьшения пор, развиваются искажения в пространстве.

Причины деформаций:

Остаточные просадки превышают упругие деформации, поэтому искажения почвы под действием неравномерного давления относят к категории осадок уплотнения. Показатель неодинаков из-за разнохарактерности почвенных условий и неравномерности напряжения. Неоднородность грунта обуславливается присутствием вспучивающихся слоев, неравномерным залеганием пластов и их различной толщиной.

Нагрузка передается неравномерно, так как фундаменты воспринимают нагрузку в разное время строительства. Основное давление получают вертикальные конструкции, кровля и от них ленточный фундамент, а перекрытия с балками, перегородки, оборудование нагружаются позднее. Одни опоры делают с уширенной подошвой по отношению к другим, поэтому происходит неравномерная осадка фундамента.

Влияние грунтов на состояние опор для дома

В земле под подошвой развиваются осадки выпирания, которые чаще образуются под краями. Давления перераспределяются по низу фундамента и возникают пластические искажения. Дальнейший рост давления ведет к расширению области деформации и появляется опасность вспучивания почвы из-под подошвы.

Расструктурирование грунта также ведет к созданию опасных зон. Риск возникает при рытье котлована, траншей. При этом обнажается внутренняя структура земли, и на нее влияют негативные факторы, которые ранее сдерживались.

Осадка грунта зависит от следующих условий:

Строение грунта нарушается из-за погодных влияний на открытые срезы, динамического напряжения от работы механизмов, подземных газов и влаги. Промерзание увеличивает объем увлажненных слоев и развивает силы пучения, которые иногда превышают осадку ленточного фундамента от внешних влияний. Выпячивание земли негативно влияет при строительстве и при эксплуатации постройки.

Влияние грунтов на фундамент уменьшают устройством подошвы ниже отметки промерзания и обработкой боковых сторон опоры. Используются битум, солярка, отсыпка пазух делается землей, которая не характеризуется вспучиванием.

Методы определения осадки фундамента

В расчетах чаще всего рассматривается проседание уплотнения, которое возникает от искажения грунта под влиянием нагрузки на основание. Это осадка фундамента, которая развивается медленно, иногда тянется 2 – 3 года после начала эксплуатации строения.

Существует 17 вариантов подсчета просадок, но на практике расчет ведется несколькими способами:

Конструкция сооружения испытывает наибольший крен, изгиб или кручение при абсолютной просадке в исходе времени стабилизации. Деформации называют конечными или просто осадками, их величина определяется как результат проведения подсчетов.

Осадка фундамента показывает всецелое перемещение по вертикали из-за искажения толщи почвы основания, которое медленно растягивается во времени. Осадка грунтового слоя говорит о величине уменьшения тучности из-за деформации земли в этой области. Анализ вариантов расчета займет много времени, но короткое описание основных методов выглядит приемлемым.

Послойное суммирование

В расчете принимают участие данные о размере фундаментной подошвы, глубине заложения и определяется среднее значение давления под опорой, для которого собираются нагрузки от веса строения и основы здания.

Используется формула R = (yc1 + yc2) / k · (My · k2 · b + Mg · d1 + (Mg – 1) · db + Mc · cn), где:

Составляют эпюры естественного и вспомогательного давления, откуда берут значения добавочной вертикальной нагрузки по подошве. По формуле высчитывают высоту элементарного грунтового слоя. Для запаса увеличивают значение вдвое.

Строят эпюру добавочных нагрузок по вертикали от внешних факторов влияния в толще грунта под подошвой свайных и ленточных опор, для построения берут сведения из таблицы №2 СНиП 2.02.01 – 1983. Нижний край сжимаемого пласта находят по пересечению двух эпюр. Осадка определяется с опусканием деформационного модуля на границе слоев. В расчете учитывают среднюю силу в каждом слое и его высоту.

Средняя осадка в результате расчета осадки фундамента методом послойного суммирования не должна превышать предельно допустимые нормативы для строений определенного типа и вида грунта.

Эквивалентный слой

Метод Н. А. Цыгановича применяется для нахождения просадок гибких ленточных опор и для изучения воздействия осадки близлежащих фундаментов. Вычисление осадки способом эквивалентного слоя позволяет определить смещение основания в различных точках, а также в угловых областях и в зоне краевых нагрузок.

Метод предполагает стандартные разработанные схемы по нахождению равноценного пласта на разных участках основания. Эта методика используется для определения просадки опор с учетом воздействия расположенных неподалеку фундаментов. Алгебраическая сумма высот равнозначных слоев почвы в разных участках дает представление о конечном показателе осадки.

Вариант используется для фундаментов небольшой высоты в условиях городского строительства, когда рядом находятся основания существующих сооружений. Способ хорошо работает в условиях стабильных грунтов с небольшими деформациями при сжимаемости.

Расчет при слоистом напластовании грунтов

Слоистость напластования проявляется, если прочные грунты разделяются маломощными прослойками. Используется несущая способность стабильной почвы, но требуется проверка прочности подстилающего пласта или его укрепление до надежного положения. Значение общего касательного и нормального пучения бывает таким, что превышает вес стандартной пятиэтажки.

Расчет в нестабильных грунтах предполагает определение глубины залегания подошвы так, чтобы она находилась ниже отметки промерзания. Пучатся текучие и мягкопластичные глины, а также суглинки и пылеватые пески.

Расчет осадок в слоисто напластованных почвах ведется двумя способами:

Второй вариант увеличивает трудоемкость вычислений. Приблизительное усреднение допускается, т.к. учитывается малая точность нахождения значений сжимаемости. Регламент учитывает силу отдельных пластов в напряженном состоянии. Используются стандартные формулы для подсчета характеристик уплотнения в первом приближении. Осреднение проводится в рамках расчетного показателя сжимаемости.

По методу Егорова

Глубина уплотняемой области по СНиП 50.101. – 2004 находится с большим заделом прочности, т.к. при ее применении учитывается, что почва всегда представлена твердыми глинами или крупнообломочными грунтами. К. Е. Егоров предложил в виде модели брать характеристики упругого пласта и учитывать разницу осадки глины и песчанистого основания.

Практическое наблюдение за просадками строений показали правильность метода Егорова. Результаты анализировали и пришли к выводу, что для опор с шириной подошвы или радиусом меньше 10 метров все варианты дают аналогичные результаты осадки. Исключение составляют просадки глин.

Рекомендации по закладке бетона

Монолитные конструкции бетонируют в разборной опалубке из унифицированных частей. Способ укладки и транспортировки смеси выбирают с учетом минимального количества перегрузок.

Бетон подают в нескольких вариантах:

Перемещение краном удобно, т.к. используется независимо от объемов фундамента и одновременно подает арматуру для каркаса. Закладку бетона в труднодоступные области проводят легкими съемными транспортерами или виброжелобами.

Расчет крена фундамента

Наклон опоры вызывается внецентренным действием внешних факторов (изгибающий момент) или влиянием рядом стоящих фундаментов. Крен может возникнуть от неоднородности почвы под подошвой. Формулы для расчета наклона основы строения регламентируются в СНиП 2.02.01 – 1983.

В расчет принимается деформационный модуль и коэффициент Пуассона:

Модуль искажения принимается по специальным таблицам для определенного вида грунта. Учитывается ширина и площадь подошвы фундамента, высчитывается абсолютное и добавочное давление на основание. Расчет ведется для стороны прямоугольной конструкции, в отношении которой работает изгибающий момент. Если в надземной части не предполагается деформационного поворота, расчет крена не делается.

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования деформаций.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Сущность метода послойного суммирования заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений σzp, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружением. Осадка фундамента определяется суммированием осадок элементарных слоев основания.

Так как в основу этого метода положена расчетная модель основания в виде линейно деформируемой сплошной среды, то необходимо ограничить давление на основание такими пределами, при которых области возникающих пластических деформаций незначительно нарушают линейную деформируемость основания, то есть требуется выполнение условий P ≤ R и Pmax ≤ 1,2R.

Расчет осадки фундамента производится на действие осевых расчетных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γf =1.

СНиП [17] рекомендует метод послойного суммирования для расчета осадок фундаментов шириной до 10 м при отсутствии в пределах сжимаемой толщи грунтов с модулем деформации Е >100 МПа. Осадка основания определяется по формуле

, (3.27)

где - безразмерный коэффициент, равный 0,8; n – число слоев, на которые разделена по глубине сжимаемая толща основания;σzpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя; hi, Еi – толщина и модуль деформаций i-го слоя грунта.

Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений [21] рекомендует этот метод во всех случаях. При этом осадка определяется по формуле

, (3.28)

где b –безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8 независимо от вида грунта; szр,i – вертикальное нормальное напряжение от внешней нагрузки в середине i -го слоя; hi– толщина i - го слоя грунта, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента; Ei- модуль деформации i –го слоя грунта, принимаемый по ветви первичного нагружения; s,i – среднее значение вертикального напряжения в i –м слое грунта от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта; Ee,i- модуль деформации i –го слоя грунта, принимаемый по ветви вторичного нагружения; n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

При расчете осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, допускается в формуле (3.28) не учитывать второе слагаемое. В таком случае формула (3.28) совпадает с формулой (3.27).

Величина напряжений szр с глубиной убывает, и в расчете ограничиваются толщей, ниже которой деформации грунтов пренебрежимо малы. Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Hc , где выполняется условие szр = kszg, где

а) k = 0,2 при b ≤5 м;

б) k = 0,5 при b >20 м;

в) при 5 < b ≤ 20 м k определяют интерполяцией.

При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше b/2 при b ≤10 м и (4 + 0,1b) при b >10 м.

Если в пределах глубины Hc, найденной по указанным выше условиям, залегает слой грунта с модулем деформации Е > 100 МПа, сжимаемая толща принимается до кровли этого слоя.

Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5 МПа, или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z = Hc, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за Hc принимают минимальное из значений, соответствующих подошве слоя или глубине, где выполняется условие szр = 0,1szg[21] .

Расчетная схема метода послойного суммирования представлена на рисунке 4.

Расчет осадок методом послойного суммирования при глубине котлована менее 5 м производится в следующей последовательности.

  1. Определяется дополнительное давление р0, превышающее природное:

p0 = p - szg,0, (3.29)

где р – среднее давление под подошвой фундамента от нагрузки сооружения, включая вес фундамента и грунта на его уступах; szg,0 – природное давление на уровне подошвы фундамента.

Давление szg,0определяется по формуле

szg,0 = g¢×dn, (3.30)

где – удельный вес грунта выше подошвы фундамента; dn – глубина заложения подошвы фундамента от уровня природного рельефа.

2. Определяются напряжения szр от внешней нагрузки на границах слоев под центром подошвы фундамента, и строится эпюра szр.

Для построения эпюры толща грунта разбивается на элементарные слои толщиной 0,4 b (b–ширина фундамента) и рассчитываются напряженияszр на подошве каждого слоя по формуле

szр = a× р0. (3.31)

Коэффициент a определяетсятаблице 5 Приложения 2, а также по [1, 16, 17, 21] в зависимости от величин и (где l – длинная сторона подошвы фундамента; b – короткая ее сторона; z – глубина расположения подошвы элементарного слоя). Значения напряжения szр откладываются на эпюре справа от оси z.

3. Определяются напряжения szgот собственного веса грунта, и строится эпюра природного давления на границах слоев.

Напряжение от собственного веса грунта (природное давление) определяется суммированием веса каждого слоя грунта:

, (3.32)

где gi– удельный вес грунта i –го слоя; hi – толщина i –го слоя; n – количество слоев.

Эпюра напряжений szg строится в том же масштабе, что и эпюра szр, и ее значения откладываются слева от оси z.

4. Определяется глубина сжимаемой толщи Hc по указанным выше условиям.

5. Определяется осадка основания фундаментапо формуле (3.27).

Расчет основания по деформациям считается удовлетворительным, если совместная деформация основания и сооружения не превышает предельного значения и выполняется условие

S < SU, (3.33)

где S – совместная деформация основания и сооружения; SU– предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями нормативных документов (таблица 6 Приложения 2, а также [16, 17, 21]) для соответствующих сооружений.

Для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами определяется средняя осадка S, а также относительная неравномерность осадки (∆S/L) и крен i здания. Для одноэтажных и многоэтажных зданий с полным каркасом определяется максимальная осадка S и относительная неравномерность осадки (∆S/L).

Если осадка основания S не превышает 0,4SU, то расчетное сопротивление грунта, вычисленное по формуле (3.9) может быть повышено до величины Rn = 1,2R, а при соответствующем обосновании и до Rn = 1,3R [17, 21]. В этом случае требуется произвести перерасчет размеров подошвы фундамента. При этом повышение давления не должно вызывать деформации основания свыше 80% предельных и превышать значение давления из условия расчета основания по несущей способности.

 



Читайте также:

  Расчет осадки

отдельных фундаментов в соответствии с DIN 4019 в RF- / FOUNDATION Pro

Для расчета предельного состояния по эксплуатационной пригодности в соответствии с разделом 6.6 Еврокода EN 1997-1 необходимо рассчитать осадку для насыпного фундамента. RF- / FOUNDATION Pro позволяет выполнять расчет осадки для одного фундамента. Для этого вы можете выбрать упругий или прочный фундамент. Задав профиль почвы, можно учесть несколько слоев почвы под основанием фундамента.Результаты осадки, наклона фундамента и распределения вертикального контактного напряжения с грунтом отображаются графически и в таблицах, чтобы обеспечить быстрый и четкий обзор выполненных расчетов. Помимо расчета осадки фундамента в RF- / FOUNDATION Pro, структурный анализ определяет характерные жесткие пружины для опоры и может быть экспортирован в структурную модель RFEM или RSTAB.

Общий

Общая осадка s - на грунте, вызванная структурными нагрузками, состоит из компонентов немедленной осадки s 0 , осадки консолидации s 1 и зависящей от времени осадки при ползучести s 2 .

с до = с 0 + с 1 + с 2 = с + с 2

Согласно DIN 4019 [2], метод, описанный ниже, включает в себя особую настройку «s», состоящую из обоих компонентов осадки - осадки, вызванной консолидацией, и осадки, вызванной ползучестью (вторичная осадка). На рисунке 1 графически показаны зависимые от времени компоненты расчетов. В этом случае время t 0 представляет период до полной консолидации.

Рисунок 01 - Зависящие от времени компоненты расчетов [2]

Расчет осадки с использованием вертикальных напряжений на грунте

Описанный ниже метод расчета осадки основан на модели упругого изотропного однородного полупространства. Такой расчетный подход может быть применен и для осадки грунта основания в несколько слоев.

Для определения осадки необходимо разделить грунт на полосы и определить вертикальные напряжения грунта под основанием фундамента.На основе анализа эластичности для каждой полосы определяются конкретные осадки s и , которые затем суммируются для получения общей осадки s.

$$ \ mathrm s \; = \; {\ mathrm {Σs}} _ \ mathrm i \; = \; \ mathrm \ Sigma (\ frac {{\ mathrm {Δσ}} _ {\ mathrm z, \ mathrm i}} {{\ mathrm E} _ {\ mathrm S, \ mathrm i}} \; \ cdot \; {\ mathrm {Δz}} _ \ mathrm i) \; \ mathrm {согласно} \; \ mathrm { to} \; \ mathrm {DIN} \; 4019 \; \ lbrack2 \ rbrack $$
где
Δσ z, i = осадки, создающие дополнительное напряжение в полосе i
E S, i = модуль жесткости полосы i
Δz i = толщина полосы i

Определение вертикальных напряжений грунта

Во-первых, расчет осадки требует определения вертикальных напряжений грунта.Расчет напряжения и осадки основан на модели упругого изотропного полупространства. Соответствующие напряжения можно разделить по их причинам следующим образом:
σ или = напряжение грунта от собственного веса грунта
σ z = напряжение от структурной нагрузки
σ z, i = напряжение от структурной нагрузки в полосе i

Вертикальные напряжения грунта σ z из-за дополнительной нагрузки на глубине z можно рассчитать на основе подхода Буссинеска [3] и принципа суперпозиции.

Согласно Буссинеску, вертикальное напряжение на грунт, вызванное вертикальной сосредоточенной нагрузкой V, рассчитывается на поверхности полупространства, как показано на рисунке 2.

Рисунок 02 - Вертикальное напряжение грунта по Буссинеску [2]

Вертикальные напряжения грунта на глубине z под угловой точкой равномерного «упругого» прямоугольного напряжения σ z можно определить согласно рисунку 3.

Рисунок 03 - Вертикальное напряжение грунта под угловой точкой равномерной прямоугольной нагрузки [2]

Коэффициент влияния напряжения i R можно вывести из соответствующих номограмм, например, из DIN 4019 [2].

Применяя вышеупомянутый подход, вы получаете результат распределения вертикального напряжения грунта на грунт под фундаментом, который символически представлен на Рисунке 4.

Рисунок 04 - Распределение вертикальных напряжений грунта и связанная с этим осадка при равномерно распределенной нагрузке из [2]

Глубина заселения

При расчете осадки необходимо учитывать дополнительные напряжения из-за нагрузки на фундамент до глубины воздействия осадки, также называемой предельной глубиной. Согласно EN 1997-1 [1] и DIN 4019 [2], глубина воздействия осадки может быть принята как глубина z, на которой эффективное вертикальное напряжение из-за нагрузки на фундамент составляет 20% от эффективного напряжения покрывающих пород.

Номер ссылки
[1] Еврокод 7 - Проектирование, проектирование и проектирование в геотехнике - Часть 1: Общие правила; EN 1997-1: 2009
[2] Почва - Анализ поселения; DIN 4019: 2015-05
[3] Буссинеск, Дж .: Применение потенциалов в исследовании равновесия и движения твердых веществ.Париж: Готье-Виллар, 1885.
.

Что такое Foundation Settlement? Его виды и причины

Что такое расчет фундамента?

Неизбежно деформируются грунты под нагрузкой фундаментных конструкций. Полное вертикальное смещение, возникающее на уровне фундамента, называется осадкой. Причина осадки фундамента - уменьшение объемной воздушной пустоты в грунте.

Кроме того, величина осадки фундамента зависит от многих факторов, типа грунта и конструкции фундамента. Фундаменты на скале оседают в незначительной степени.Напротив, фундаменты на других типах почв, таких как глина, могут оседать гораздо больше.

Примером этого является Дворец изящных искусств в Мехико, который был построен в начале 1930-х годов на глубине более 15 футов (4,5 м) в глинистую почву, на которой он основан.

Однако осадка фундамента здания обычно ограничивается величиной, измеряемой в миллиметрах или долях дюйма.

Конструкции будут повреждены из-за оседания фундамента, особенно когда оседание происходит быстро.

В этой статье будут обсуждаться различные типы осадки фундамента, а также их случаи и ожидаемое влияние на конструкцию.

Виды фундаментных поселений

Дифференциальная осадка фундамента

Рис.1: Дифференциальный расчет

Рис.2: Трещины из-за дифференциальной осадки

Равномерная осадка фундамента

Рис.3: Равномерная осадка фундамента, без развития трещин

Рис.4: Разница между равномерной и дифференциальной осадкой

Причины основания поселения

Прямые причины

Косвенные причины

Составляющие общей осадки фундаментов

Срочный расчет

Первичный поселок

Вторичный поселок

.

Как рассчитать поселок фонда

EUROCODE 7 И ПОЛЬСКАЯ ПРАКТИКА

ЕВРОКОД 7 И ПОЛЬСКАЯ ПРАКТИКА Внедрение Еврокода 7 в Польше Научно-исследовательский институт дорог и мостов им. Беаты Гаевской В Польше в 1974 г. было введено проектирование с предельными состояниями и частными коэффициентами.

Дополнительная информация

8.2 Энергия упругой деформации

Раздел 8. 8. Энергия упругой деформации. Энергия деформации, запасенная в упругом материале при деформации, рассчитывается ниже для ряда различных геометрических форм и условий нагружения. Эти выражения для

Дополнительная информация

Колебания свободного луча

Колебания свободно-свободной балки Изгибные колебания балки описываются следующим уравнением: y EI xyt 4 2 + ρ A 4 2 (1) yx LE, I, ρ, A - соответственно модуль Юнга, второй момент

Дополнительная информация

Напряжения в балке (основные темы)

Глава 5 Напряжения в балке (основные темы) 5.1 Введение Балка: нагрузки, действующие поперек продольной оси, нагрузки создают поперечные силы и изгибающие моменты, напряжения и деформации из-за V и

Дополнительная информация

Рисунок 2.31. CPT оборудование

Испытания грунта (1) Испытание на месте Чтобы определить прочность грунта в горах Лас-Колинас, были проведены портативные испытания на проникновение конуса (Японское геотехническое общество, 1995 г.) в трех точках C1-C3

Дополнительная информация

Алгебра 1 Название курса

Алгебра 1 Название курса Общий курс 1.Какие шаблоны и методы используются? В рамках всего курса 1. Студенты будут иметь навыки решения и построения графиков линейных и квадратных уравнений 2. Студенты будут иметь навыки

Дополнительная информация

ick Анализ и проектирование фундамента

ick Foundation Анализ и проектная работа: ick Foundation Местоположение: Описание: Опора: Детальный анализ и дизайн запатентованного ick фундамента для башен ветряных турбин. Гибридные башни Gestamp Дата: 31.10.2012

Дополнительная информация

Укрепление набережной

Объединение насыпей 36-1 Объединение насыпей В этом руководстве RS2 используется для совместного анализа дорожной насыпи, подверженной нагрузке из-за типичного ежедневного движения.Модель Запуск RS2 9.0 Модель

Дополнительная информация

ЭТОГО ЛАЙНЕР ДОСТАТОЧНО?

ЭТОГО ЛАЙНЕР ДОСТАТОЧНО? Филип Макфарлейн, Opus International Consultants Ltd РЕЗЮМЕ Объем работ по восстановлению трубопроводов, проводимых в Новой Зеландии, увеличивается с каждым годом. Больший диаметр

Дополнительная информация

Смысл чисел и операции

Числовое значение и операции, представляющие их: 6.N.1 6.N.2 6.N.3 6.N.4 6.N.5 6.N.6 6.N.7 6.N.8 6.N.9 6.N.10 6. N.11 6.N.12 6.N.13. 6.N.14 6.N.15 Продемонстрируйте понимание положительных целочисленных показателей

Дополнительная информация

Основы теории упругости

G22.3033-002: Темы компьютерной графики: Лекция № 7 Геометрическое моделирование Основы теории упругости Нью-Йоркского университета Лекция № 7: 20 октября 2003 г. Лектор: Денис Зорин Скрайб: Адриан Секорд, Йотам Гинголд

Дополнительная информация

Оптимизация конструкции плоских балок

Оптимизация конструкции плоской балки NSCC29 R.Abspoel 1 1 Отдел проектирования конструкций, Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды РЕФЕРАТ: В проектировании стальных пластинчатых балок высокая степень

Дополнительная информация

Как спроектировать фундамент

Исламский университет - Инженерный факультет Газы Кафедра гражданского строительства ГЛАВА (2) ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТА Инструктор: д-р Джехад Хамад Определение Процесс определения слоев природного

Дополнительная информация

Сваи с боковой нагрузкой

Сваи с боковой нагрузкой 1 Реакция грунта, смоделированная кривыми p-y Чтобы правильно проанализировать свайный фундамент с боковой нагрузкой в ​​грунте / скале, необходимо применить нелинейную зависимость, которая обеспечивает грунт

Дополнительная информация

Испытания на проникновение конуса центрифуги в песок

Болтон, М.Д., Гуи, М. В., Гарнье, Дж., Корте, Дж. Ф., Багге, Г., Лауэ, Дж. И Ренци, Р. (1999). GeÂotechnique 9, No. 53 ± 55 ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕЧАНИЕ Испытания на проникновение конуса центрифуги в песок M. D. BOLTON, M. W. GUI,

Дополнительная информация

9 Площадь, периметр и объем

9 Площадь, периметр и объем 9.1 Двумерные фигуры В следующей таблице приведены названия некоторых двухмерных фигур. В этом разделе мы рассмотрим свойства некоторых из этих фигур.Прямоугольник Все углы прямые

Дополнительная информация .

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине - «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
Соединенные Штаты Америки

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) v.Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца.Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на публичном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона. Информированные граждане - фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

.

графиков для расчета расчетов | Расчет осадки свайного основания | GEO5

Графики для расчета поселения

class = "h2">

Графики для расчета осадки взяты из стандарта NEN6743 (статья 6.2.1), который позволяет нам определить:

  • Осадка сваи из-за вертикальной силы основания (осадка сваи в процентах от эквивалентного диаметра сваи, построенная как функция базовая вертикальная сила в процентах от максимального базового сопротивления F max, базовая ).
  • Осадка сваи из-за усилия вала (оседание сваи в мм, нанесенное на график как функция усилия на валу, выраженное в процентах от максимального сопротивления вала F max, вал ).

График для определения w основание, d, 1 (1 - забивные сваи, 2 - непрерывный шнек, 3 - буронабивные сваи)

График для определения w основание, d, 2 (1 - забивные сваи, 2 - непрерывный шнек, 3 - буронабивные сваи)

.

% PDF-1.2 % 1665 0 объект > endobj xref 1665 154 0000000016 00000 н. 0000003436 00000 н. 0000003621 00000 н. 0000003654 00000 п. 0000003713 00000 н. 0000004558 00000 н. 0000004945 00000 н. 0000005015 00000 н. 0000005199 00000 н. 0000005317 00000 п. 0000005499 00000 н. 0000005652 00000 п. 0000005789 00000 н. 0000005930 00000 н. 0000006090 00000 н. 0000006241 00000 н. 0000006391 00000 п. 0000006596 00000 н. 0000006756 00000 н. 0000006903 00000 н. 0000007094 00000 п. 0000007316 00000 н. 0000007457 00000 н. 0000007637 00000 н. 0000007830 00000 н. 0000007969 00000 п. 0000008111 00000 п. 0000008250 00000 н. 0000008392 00000 н. 0000008569 00000 н. 0000008755 00000 н. 0000008886 00000 н. 0000009032 00000 н. 0000009224 00000 н. 0000009362 00000 п. 0000009500 00000 н. 0000009653 00000 п. 0000009808 00000 н. 0000009945 00000 н. 0000010083 00000 п. 0000010236 00000 п. 0000010378 00000 п. 0000010521 00000 п. 0000010663 00000 п. 0000010806 00000 п. 0000010947 00000 п. 0000011101 00000 п. 0000011309 00000 п. 0000011490 00000 п. 0000011629 00000 п. 0000011800 00000 п. 0000011962 00000 п. 0000012122 00000 п. 0000012297 00000 п. 0000012512 00000 п. 0000012682 00000 п. 0000012805 00000 п. 0000012937 00000 п. 0000013072 00000 п. 0000013221 00000 п. 0000013383 00000 п. 0000013545 00000 п. 0000013702 00000 п. 0000013858 00000 п. 0000013996 00000 п. 0000014191 00000 п. 0000014341 00000 п. 0000014522 00000 п. 0000014707 00000 п. 0000014834 00000 п. 0000014971 00000 п. 0000015114 00000 п. 0000015256 00000 п. 0000015411 00000 п. 0000015565 00000 п. 0000015709 00000 п. 0000015851 00000 п. 0000015995 00000 п. 0000016177 00000 п. 0000016346 00000 п. 0000016530 00000 п. 0000016683 00000 п. 0000016835 00000 п. 0000016978 00000 п. 0000017139 00000 п. 0000017308 00000 п. 0000017443 00000 п. 0000017662 00000 п. 0000017861 00000 п. 0000018065 00000 п. 0000018265 00000 п. 0000018490 00000 п. 0000018630 ​​00000 п. 0000018768 00000 п. 0000018907 00000 п. 0000019047 00000 п. 0000019187 00000 п. 0000019327 00000 п. 0000019465 00000 п. 0000019606 00000 п. 0000019744 00000 п. 0000019844 00000 п. 0000019943 00000 п. 0000020040 00000 н. 0000020137 00000 п. 0000020235 00000 п. 0000020333 00000 п. 0000020431 00000 п. 0000020529 00000 п. 0000020627 00000 н. 0000020725 00000 п. 0000020823 00000 п. 0000020921 00000 п. 0000021019 00000 п. 0000021117 00000 п. 0000021215 00000 п. 0000021313 00000 п. 0000021411 00000 п. 0000021509 00000 п. 0000021607 00000 п. 0000021705 00000 п. 0000021804 00000 п. 0000021903 00000 п. 0000022002 00000 п. 0000022101 00000 п. 0000022200 00000 н. 0000022299 00000 п. 0000022398 00000 п. 0000022497 00000 п. 0000022596 00000 п. 0000022695 00000 п. 0000022830 00000 н. 0000022941 00000 п. 0000022964 00000 п. 0000023072 00000 п. 0000023179 00000 п. 0000024188 00000 п. 0000024211 00000 п. 0000025117 00000 п. 0000025140 00000 п. 0000026151 00000 п. 0000026174 00000 п. 0000027071 00000 п. 0000027094 00000 п. 0000028016 00000 п. 0000028039 00000 п. 0000029006 00000 п. 0000029029 00000 н. 0000029938 00000 н. 0000029961 00000 н. 0000030041 00000 п. 0000030751 00000 п. 0000003756 00000 н. 0000004535 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1666 0 объект > endobj 1667 0 объект [ 1668 0 р ] endobj 1668 0 объект > / Ф 1765 0 Р >> endobj 1669 0 объект > endobj 1817 0 объект > поток HS] HQ> w fgm] \] 6AŸZ (~ t, M] d # kN29? N; CIid / CaC.AA; wss

.

Смотрите также