Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий

ПОСОБИЕ К СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83 ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Добавил: Александр Кулагин

Дата: [04.10.2013]

ПОСОБИЕ К СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83 ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)

Утверждено
приказом Ленпромстройпроекта от 14 декабря 1984 г.

Центральный институт типового проектирования

Изменение в «Пособии по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)»

Внесено изменение ГПИ Ленпромстройпроекта, измененные пункты отмечены *

Рекомендовано к изданию решением технического совета Ленпромстройпроекта Госстроя СССР.

Приведены указания по проектированию различных типов фундаментов и их расчет с помощью ЭВМ.

Для инженерно-технических работников проектных организаций.

При пользовании Пособием необходимо учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники» Госстроя СССР, «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» и информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

2. РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА И РАЗМЕРОВ СТУПЕНЕЙ РАСЧЕТОМ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

РАСЧЕТ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА НА ПОПЕРЕЧНУЮ СИЛУ

РАСЧЕТ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА НА ОБРАТНЫЙ МОМЕНТ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЙ АРМАТУРЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА

РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ПОДКОЛОННИКА

РАСЧЕТ ПОДКОЛОННИКА НА МЕСТНОЕ СЖАТИЕ

РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ И РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

3. РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ

ФУНДАМЕНТНЫЕ БОЛТЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ УКАЗАНИЯ

РАСЧЕТ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ

СБОРНО-МОНОЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ СТАЛЬНЫХ КОЛОНН

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ

5. ПPOЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ЭВМ

Пример 1. Расчет внецентренно нагруженного фундамента под сборную колонну

Пример 2. Расчет внецентренно нагруженного фундамента с моментами в двух направлениях

Пример 3. Расчет сборного железобетонного подколонника рамного типа для здания с подвалом

Пример 4. Расчет сборно-монолитного железобетонного фундамента стальной колонны

ПРИЛОЖЕНИЕ 1ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ВЫСОТЫ h0,pl ФУНДАМЕНТА

ПРИЛОЖЕНИЕ 2МАКСИМАЛЬНОЕ ДЕЛЕНИЕ ГРУНТА НА ПОДОШВУ ФУНДАМЕНТА ИЗ БЕТОНА B15

ПРИЛОЖЕНИЕ 3ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫЛЕТОВ НИЖНЕЙ СТУПЕНИ ФУНДАМЕНТА

ПРИЛОЖЕНИЕ 4ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ БЕТОННЫХ ПОДКОЛОННИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5ГРАФИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПОДКОЛОННИКОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 6ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА x

ПРИЛОЖЕНИЕ 7ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 8ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Пособие разработано к СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

В Пособии содержатся основные положения по проектированию монолитных и сборных фундаментов под железобетонные и стальные колонны, их расчет и конструирование; приводятся указания по выбору оптимального варианта проектирования фундаментов, расчет и проектирование анкерных болтов, и приемы армирования фундаментов.

Читать еще:  Столбчатый фундамент своими руками из труб пвх своими руками

Для облегчения труда проектировщиков приведены графики и таблицы для определения размеров фундаментов, примеры расчета и конструирования различных типов фундаментов.

Пособие разработано Ленпромстройпроектом – канд. техн. наук М.Б. Липницкий,В.А. Егорова; совместно с ЦНИИпромзданий – кандидаты техн. наук Н.А. Ушаков, А.М. Туголуков, Ю.В. Фролов; ПИ-1 – канд. техн. наук А.Л. Шехтман, А.В. Шапиро; НИИЖБом – кандидаты техн. наук Н.Н. Коровин, М.Б. Краковский; НИИОснований – д-р техн. наук Е.А. Сорочан.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящее Пособие, разработанное к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83, распространяется на проектирование отдельных железобетонных фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений.

1.2. Проектирование оснований зданий и сооружений, то есть подбор размеров подошвы фундамента из расчета оснований, рекомендуется выполнять в соответствии со СНиП 2.02.01-83 и «Пособием по проектированию оснований зданий и сооружений» (к СНиП 2.02.01-83).

1.3. Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания или фундамента и основания. Учет нагрузок и воздействий в расчетах оснований рекомендуется выполнять в соответствии со СНиП 2.02.01-83 и «Пособием по проектированию оснований зданий и сооружений».

1.4. Проектирование фундаментов, эксплуатирующихся в агрессивной среде, производится с учетом требований СНиП 2.03.11-85.

1.5. Применяемые в строительстве железобетонные фундаменты могут быть представлены следующими типами:

монолитные с применением многооборачиваемой инвентарной опалубки (черт. 1, 2);

сборные железобетонные из одного блока (черт. 3);

сборно-монолитные (черт. 4, 5).

Черт. 1. Монолитные фундаменты стаканного типа со ступенчатой плитной частью

Черт. 2. Монолитные фундаменты с пирамидальной плитной частью

Черт. 3. Сборные железобетонные фундаменты

а – пирамидальные; б – с уширением плитной части

Черт. 4. Сборно-монолитные фундаменты с подколонниками рамного типа

а – для зданий без подвала; б – для зданий с подвалом

Черт. 5. Сборно-монолитные фундаменты с подколонником, состоящим из сборных плит и монолитного бетона

1 – сборные железобетонные плиты; 2 – монолитный бетон; 3 – металлические скрутки; 4 – петлевые выпуски

При этом рекомендуется расширять область применения монолитных конструкций фундаментов с учетом повышения технического уровня монолитного фундаментостроения. Сборные и сборно-монолитные фундаменты рекомендуется применять при технико-экономическом обосновании, подтверждающем целесообразность их применения, в соответствии с «Руководством по выбору проектных решений фундаментов».

2. РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Расчет прочности фундаментов и определение ширины раскрытия трещин производится в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», а также «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

2.2. Расчет фундаментов по прочности включает определение высоты плитной части фундамента, размеров ступеней, арматуры плитной части, расчет поперечных сечений подколонника и его стаканной части и производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке gf > 1.

Читать еще:  Как соединить гофрированные трубы из нержавейки диаметром 150мм?

2.3. Расчет элементов фундамента (плитной части и подколонника) по образованию и раскрытию трещин производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок при gf = 1.

2.4. Исходными данными для расчета фундаментов по прочности, кроме сочетаний расчетных нагрузок, являются:

размеры в плане b и l подошвы плитной части фундамента, определяемые в соответствии с п. 1.2;

полная высота фундамента h, определяемая глубиной заложения и отметкой обреза фундамента;

Наши проекты: оценка влияния нового строительства — геотехнический расчет.

Описание конструктивных решений подземной части

Резервуары емкостью 3000 м3

Свайное основание фундаментов под резервуары есмкостью 3000 м3, объединено плитными ростверками толщиной 500 мм. Принцип работы свай – стойки с заглублением острия в кровлю скального грунта — ИГЭ-12.

Сваи забивные сечением 350х350 по ГОСТ 19804-2012.

Резервуары емкостью 1000 м3

Свайное основание фундаментов резервуаров емкостью 1000 м3, объединено плитными ростверками толщиной 400 мм. Принцип работы свай – висячие с заглублением острия преимущественно в песчаные грунты — ИГЭ-5, ИГЭ-6.

Сваи забивные сечением 350х350 по ГОСТ 19804-2012.

Свайное основание фундаментов защитных стенок объединено ленточным ростверком толщиной 400 мм. Принцип работы свай – висячие, длина свай 10 м.

Сваи забивные сечением 350х350 по ГОСТ 19804-2012.

Грунты под концами свай

ИГЭ-5 – Песок пылеватый серый, водонасыщенный, средней плотности, с включениями мелкой гальки, гравия и раковин моллюсков в сумме до 5 %. Плотность грунта r = 1,98 г/см3, удельное сцепление с = 1,5 кПа, угол внутреннего трения j = 26,89°, модуль деформации Е = 8,9 МПа (α = 0,85);

ИГЭ-6 – Песок мелкий серый (местами в кровле желтовато-серый), водонасыщенный, средней плотности, с включениями мелкой гальки, гравия и раковин моллюсков в среднем до 5%. Плотность грунта r = 1,97 г/см3, удельное сцепление с = 2,6 кПа, угол внутреннего трения j = 28,63°, модуль деформации Е = 18,6 МПа (α = 0,85);

ИГЭ-12 — СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ (AR), имеющие неровную кровлю и представленные гранито-гнейсом серым мелкозернистым, слаботрещиноватым. Вскрытая мощность скальных грунтов от 2,3 до 2,8 м.

Оценка влияния нового строительства на окружающую застройку производится в ходе упругопластического анализа технической системы «сооружения – грунтовый массив» методом конечных элементов (МКЭ).

МКЭ относится к методам механики сплошной среды. Метод хорошо апробирован, поэтому широко используется в инженерной практике.

Расчетный блок геотехнического прогноза включает в себя следующие основные этапы:

— построение геометрической модели;

— составление общей модели, охватывающей инженерно-геологические и конструктивные элементы;

— выбор вида и параметров модели грунта;

— выбор вида контактных элементов и назначение их параметров;

— ввод расчетных характеристик прочности и жесткости элементов;

— ввод граничных условий;

— выполнение расчетов.ельства, разбивка этапов на расчетные шаги; составление пошаговых расчетных схем;

Читать еще:  Чем лучше засыпать подушку под фундамент чтоб его не водило

§ выбор этапов строительства, разбивка этапов на расчетные шаги; составление пошаговых расчетных схем;

Работы расчетного блока выполняются в рамках расчетов по второй группе предельных состояний. Результаты расчетов позволяют определять степень влияния и выполнять проверку допустимости дополнительных деформаций сооружений окружающей застройки путем сравнения прогнозных и предельных значений деформаций.

Геотехнический прогноз выполняется в соответствии с действующими нормативными документами в водонасыщенном состоянии Rc = 56,45 МПа (α = 0,85).

Расчетная модель геотехнического прогноза

Расчетная модель представляет собой численную конечно-элементную модель механики сплошной среды, в которой производится упругопластический анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) технической системы «окружающая застройка – грунтовый массив – резервуарный парк».

Расчетная модель анализируемой системы включает в себя следующие основные расчетные стадии:

Стадия 1 – Начальные напряжения.

Стадия 2 – Устройство подземной части объекта.

Стадия 3 – Загружение фундаментов проектными нагрузками.

Для моделирования поведения грунтов используется упругопластическая модель (The Mohr-Coulomb (MC) model), параметры которой назначаются из анализа результатов инженерно-геологических изысканий.

Для моделирования поведения строительных материалов используется линейно-упругая модель, подчиняющаяся закону Гука, параметры которой назначаются в соответствии с проектной документацией

Граничные условия задаются путем фиксации боковых границ расчетной модели от горизонтальных, а нижней – от горизонтальных и вертикальных перемещений. Ширина расчетной области задается таким образом, чтобы не влиять на результаты расчета. А глубина расчетной области ограничивается глубиной сжимаемой толщи, определенной в соответствии с СП 22.13330.2016 (с учетом п. 5.6.41).

Кроме опорных граничных условий, задаются гидрогеологические граничные условия: уровень подземных вод, фильтрационные характеристики грунтов, проницаемость строительных конструкций.

Расчетная область разбивается на конечные элементы (КЭ) высокого порядка. Используется тип КЭ – «Гаусс». Применяется адаптивная конечно-элементная сетка, параметры которой автоматически уточняются на каждом расчетном шаге. Адаптивная сетка предполагает анализ сходимости, когда конечно-элементная сетка постепенно измельчается до тех пор, пока не будет обнаружено, что некоторые ключевые характеристики (перемещения, напряжения и т. д.) достигают устойчивых значений.

Взаимодействие строительных конструкций с грунтовым массивом происходит через интерфейсные элементы, которые позволяют учитывать характер контакта между конструкцией и грунтом. Параметры контактных элементов назначаются в соответствии с таблицей 9.1 СП 22.13330.2016.

Принятые допущения и упрощения

Инженерные расчеты выполняются с применением математических моделей. Переход от реального объекта к его математической модели всегда связан с определенными упрощениями и допущениями.

В данном случае основное упрощение связано с применением плоской 2D модели. Действующие нормативные документы допускают применение расчетов в плоской постановке, поскольку практика показывает, что такое упрощение «идет в запас».

Расчетная модель, описанная выше, построена с учетом допущения, в соответствии с которым предполагается, что поведение грунтов основания будет описываться моделью MC. Это допущение в целом оправдано, поскольку данная модель грунта хорошо апробирована, и ее параметры в значительной степени достоверно определяются из анализа результатов инженерно-геологических изысканий.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector