В чем особенность расчета гибкого фундамента по методу прямолинейной эпюры

Geotekhnika_2_Lektsia / Лекции / Курс лекции геотехника 2 / ОиФ / lecture_21 / № 21 Проектирование гибких фун-ов

Проектирование гибких фундаментов

При расчете жестких фундаментов была принята линейная зависимость распределений напряжений под подошвой фундамента. При расчете фундаментов конечной жесткости (гибких фундаментов- балок и плит) условная линейная эпюра распределения напряжений под подошвой гибкого фундамента не приемлема.

В этом случае необходимо учитывать M и Q, возникающие в самой конструкции фундамента, вследствие действия неравномерных контактных реактивных напряжений по подошве фундамента. Не учет возникающих усилий может привести к неправильному выбору сечения фундамента или % его армирования.

Поэтому необходимо решать задачу совместной работы фундаментной конструкции и сжимаемого основания.

Какие же фундаменты считать гибкими?

Гибкие фундаменты – это те, деформации изгиба которых того же порядка, что и осадки этого же фундамента

S(см) ≈ f(см); ∆ S – осадка фундамента (деформация основания)

f – деформация изгиба фундамента

Таким образом, при расчете гибких фундаментов необходимо одновременно учитывать и деформации фундамента и его осадки.

конструкция грунт

При расчете ленточных фундаментов, загруженных неравномерно сосредоточенными силами – необходимо учитывать изгиб в продольном направлении.

Вследствие изгиба фундамента конечной жесткости давление на грунт увеличивается в местах передачи фундаменту сосредоточенных сил и уменьшается в промежутках между этими силами.

Единого метода расчета гибких фундаментов нет, а существует несколько способов.

h

Критерий, определяющий состояние фундамента

> – абсолютно жесткие фундаменты

(Рассматриваются при опирании конструкции стены. Расчитываются гибкие конструкции типа рандбалок, ж/б поясов).

Бесконечно простирающаяся полоса и нагрузка приложена вдоль всей полосы.

Для расчета необходимо рассматривать единичный элемент.

Рассчитываются гибкие ленточные конструкции – фундамент под стены.

(ж/б фундамент под колонну)

Расчет балок по методу

местных упругих деформаций ( гипотеза Винклера).

; где

Px – интенсивность давления, передающегося на основание (реактивный отпор грунта в т. Х)

Zx – величина перемещения в т. Х (зависит от жесткости балок, характера распределения нагрузки, размеров балки и деформируемости основания

Впервые этот метод был применён при расчете шпал под ж/дор., тогда считали, что Сz = f (грунта), но потом выяснилось, что Сz = f (грунта и ширины подошвы фундамента)

Px =; Сz =; Zx = см

Из сопромата известно уравнение, описывающее изгиб балки:

; ;

Значение Рх заменяем исходной формулой:

Решая это уравнение мы найдем Zx :

; А1, А2, А3, А4 – произвольные постоянные, определяемые из

В конечном итоге находим Сz и Рх , а следовательно Мх и Qx .

Решение этой задачи во многих случаях приведено в табличной форме в зависимости от конструкции фундаментов (Справочник проектировщика).

;

Расчет балок по методу общих упругих деформаций.

(Гипотеза упругого полупространства)

; где Г – гибкость балки;

l – полудлина балки;

h – высота балки;

Е – модуль упругости материала балки;

Е – модуль общей деформации грунта.

Г 10 – жёсткая балка (метод Горбунова-Посадова)

Г>10 – гибкая балка

Часто при расчете гибких фундаментов (особенно если жесткость балки применима)- переходят к решению задач по методу Жемочкина Б.Н. (Исследование приемов строительной механики для решения статически неопределимых систем).

Метод Жемочника для расчета фундаментных балок

на упругом основании.

В основу метода положены следующие допущения:

Действительная криволинейная эпюра

распределения давлений под подошвой

балки заменяется ступенчатой

Распределение давлений на ширине балки

также принимаются равномерным.

Между балкой и сжимаемым основанием предполагаются жесткие шарниры опирающиеся стержни, воспринимающие усилия от балки и равномерно распределяющие это усилие на основание.

4. Условие совместимости работы балки и основания и удовлетворяются равенством прогиба балки и осадки основания в месте закрепления опорного стержня yi=Si .

Этот метод является универсальным и позволяет решать любые задачи с любой степенью сложности.

Составляется система канонических уравнений (строительная механика):

Задача решается смешанным методом.

– единичное перемещение по направлению “к” связи от воздействия “i” связи

– единичное перемещение, вызванное осадкой основания

– единичное перемещение, вызванное прогибом балки

; -находятся обычно по таблицам

Решив систему уравнений и найдя Xi, определяют величины реактивных давлений Рi, соответствующих ширине принятых участков ступенчатой эпюры (см. допущение № 1):

Затем с использованием метода сечений строят эпюры изгибающих моментов M, а по ним окончательно определяют сечение балки и ее армирование

Проектирование гибких фундаментов. Понятие о гибком фундаменте. Методы расчета гибких фундаментов. Расчет гибких фундаментов методами строительной механики.

При расчете фундаментов конечной

жесткости (гибких фундаментов- балок и плит) условная линейная эпюра распределения напряжений под подошвой гибкого фундамента не приемлема.

Необходимо решать задачу совместной работы фундаментной конструкции и сжимаемого

Гибкие фундаменты – это те, деформации изгиба которых того же порядка, что и осадки этого же фундамента

Δ S(см) ≈ f(см); Δ S – осадка фундамента (деформация основания)

f – деформация изгиба фундамента

При расчете гибких фундаментов необходимо одновременно учитывать и деформации фундамента, и его осадки.

Единого метода расчета гибких фундаментов нет, а

существует несколько способов.

Критерий, определяющий состояние фундамента:

абсолютно жесткие фундаменты-

1. Метод прямолинейной эпюры

Области применения: 1 – для предварительных расчетов;

2 – когда не требуется большой точности расчетов;

3 – при слабых сильно сжимаемых грунтах;

Пример: N1 =N2=80 т; b=1м

Определение ординаты эпюры

2.

3.

4. Определяем высоту балки

r – коэффициент, зависящий от % армирования;

m – коэффициент условий работы.

2.Теория местных упругих деформаций.

(Гипотеза Фусса-Винклера) 1868г. Основная предпосылка этой теории – прямая

пропорциональность между давлением и местной осадкой.

Наблюдения показали, что оседает не только нагруженная поверхность, но и соседние участки грунта.

Грунт деформируется в соответствии с упругим полупространством. Поэтому была выдвинута другая теория.

3. Теория общих упругих деформаций.

(Гипотеза упругого полупространства)

В основу этой теории положено предположение, что грунт является однородным и изотропным. Это дало возможность применить к описанию напряженно деформируемого состояния аппарат теории упругости

Задачи, рассматриваемые на основании расчета теории балок или плит на упругом основании.

1.Плоское напряженное состояние.

(Рассматриваются при опирании конструкции стены. Рассчитываются гибкие конструкции типа рандбалок, ж/б поясов).

Бесконечно простирающаяся полоса и нагрузка приложена вдоль всей полосы. Для расчета необходимо рассматривать единичный элемент. Рассчитываются гибкие ленточные конструкции – фундамент под стены.

Читать еще:  Какая краска лучше для фасада акриловая или латексная?

3. Пространственная задача.

(ж/б фундамент под колонну)

Расчет балок по методу местных упругих деформаций (гипотеза Винклера)

По данной теории существует прямая пропорциональность между давлением и местной

осадкой: Px= Cz* Zx

где Рx – реактивное давление упругого основания по подошве фундамента в какой-либо точке; Zx – осадка фундамента в той же точке; Сz – коэффициент упругости основания (коэффициент постели) (определяется по опытным данным или эмпирическим зависимостям)[кН/м3].

Уравнение изгиба балки по теории местных деформаций выводится исходя из условия совместной работы фундаментной балки и упругого основания.

Из курса сопротивления материалов известно уравнение, описывающие изгиб балки: (а)

где ЕI – жесткость фундаментной балки (определяется по предварительному подбору сечения балки); Мx – изгибающий момент от действия внешних сил.

Дифференцируя уравнение (а), получим:

Заменяя значение Рx исходной формулой, получим дифференциальное уравнение четвертого порядка изгиба балок на упругом основании по теории местных упругих деформаций: (б)

Решение уравнение (б) может быть представлено в виде:

где x – координаты длины; Zx – прогиб балки; А1, А2, А3, А4 – постоянные интегрирования, определяемые из начальных условий изгиба.

В конечном итоге находим Рx, затем Мx и Qx, что и позволяет решить данную задачу.

Решение данной задачи во многих случаях приведено в табличной форме в зависимости от рассматриваемой конструкции (см. справочник проектировщика).

Расчет балок по методу общих упругих деформаций

Грунтовое основание рассматривается как упругое тело. В общем случае при решении данных задач необходимо оценить жесткость балки и податливость основания.

Решения, полученные по данному методу М.И. Горбуновым-Посадовым, представлены в табличной форме в зависимости от гибкости Г фундамента (конструкции):

Где – половина длины фундамента (балки); h – высота поперечного сечения фундаментной балки; Е0 – модуль общей деформации основания; Е – модуль упругости материала фундамента.

При Г 10 – гибкая балка.

Часто при решении гибких фундаментов (особенно если жесткость балки по длине переменна) переходят к решению задач по методу Б.Н. Жемочкина. (Использование приемов строительной механики для решения статически не определимых систем).

Метод Жемочкина Б. Н. для расчета фундаментных балок на упругом основании

В основу метода расчета положены следующие допущения:

1. Действительная криволинейная эпюра распределения давлений под подошвой балки заменяется ступенчатой.

2. Распределение напряжений по ширине балки принимается равномерным.

3. Между балкой и сжимаемым основанием предполагаются жесткие шарнирно опирающиеся стержни, воспринимающие усилие от балки и равномерно распределяющие это усилие на основание.

4. Условия совместности работы балки и основания удовлетворяются равенством прогиба балки и осадки основания в месте закрепления опорного стержня, т.е .

Данный метод является универсальным и позволяет решать любые задачи с любой степенью точности. В расчетной схеме фундамент (балка) опирается уже не на

сплошное основание, а на систему заменяющих его стержней, опирающихся на упругое основание. Стержни разрезают и заменяют неизвестными силами X1, X2, … .

Составляется система канонических уравнений (строительная механика):

и дополнительно два уравнения равновесия:

где – единичное перемещение по направлению i связи от j воздействия.

Взаимодействие фундаментов с основанием

Взаимодействие фундаментов с основанием. Основы инженерной теории расчета конструкций на упругом основании. Расчетные схемы. Использование прикладных программ.

1. Взаимодействие фундаментов с основанием исследуется с целью определения: перемещений фундаментов; внутренних усилий в конструкциях фундаментов; напряжений на контакте фундаментов с основанием (контактных напряжений).

Как уже отмечалось (см. лекцию 1), параметры взаимодействия фундаментов с конструктивными элементами сооружения зависят от конструктивных характеристик этих элементов (жесткости основания, размеров сечений и жесткостных характеристик материалов конструкций и т.п.). По этой причине уровень напряженно-деформированного состояния фундаментов также является функцией конструктивных параметров элементов сооружения. Покажем это на примере жесткой фундаментной балки (рис. 2.1), загруженной равномерно распределенной нагрузкой.

В первом случае (рис. 2.1 а) балка опирается на основание из плотной глины, деформирование которого удовлетворительно описывается моделью общих деформаций, например, моделью линейно-деформируемого полупространства (см. курс “Механика грунтов”, лекция №7). Известно, что эпюра отпора грунта для этого случая имеет неравномерное распределение по длине балки с минимумом в центральном сечении и с максимумами по краям балки. В сечениях балки сумма сил, лежащих по одну сторону от сечения, представленных распределенной нагрузкой q и эпюрой отпора грунта p, не является самоуравновешенной. В связи с этим в сечениях балки возникают поперечные силы Q (рис. 2.1 а). Неуравновешенными также являются моменты сил, лежащих по одну сторону от сечения, чем обусловлено возникновение в сечениях балки изгибающих моментов M. Таким образом, отсутствие самоуравновешенности в сечениях балки параметров ее взаимодействия с элементами системы обуславливает возникновение в этих сечениях внутренних усилий – изгибающих моментов М и поперечных сил Q.

Во втором случае (рис. 2.1 б) балка опирается на основание из недоуплотненного песка. Деформирование такого основания удовлетворительно описывается моделью местных деформаций, например, моделью Винклера. Известный здесь результат заключается в том, что эпюра отпора грунта является равномерной по длине балки. Из условия равновесия следует, что отпор грунта p равен по величине и направлен противоположно действующей на балку равномерно распределенной нагрузке q. Совершенно очевидно, что в рассматриваемом случае эпюры нагрузок и отпора грунта самоуравновешены в любом сечении балки. Из этого следует, что эпюры изгибающих моментов и поперечных сил в сечениях балки тождественно равны нулю. Из рассмотренного примера следует вывод о существенном влиянии на уровень напряженно-деформированного состояния фундаментов вида грунтового основания как конструктивного элемента в системе сооружения.

Различают жесткие фундаменты и фундаменты конечной жесткости. Для жесткого фундамента, как правило, с некоторым приближением принимают прямолинейную эпюру контактных напряжений. Перемещения фундамента определяют как для жесткого тела. Собственными деформациями и прогибами конструкций фундамента пренебрегают.

Жесткими, как правило, считаются столбчатые фундаменты под колонны, плитные фундаменты под оборудование и т.п. Для фундамента конечной жесткости форма эпюры контактных напряжений зависит от жесткости фундаментных конструкций и податливости основания. Перемещения фундамента определяют как для деформируемой системы в каждом ее расчетном узле. Фундаментами конечной жесткости, как правило, являются ленточные фундаменты, плитные фундаменты и т.п. Для классификации ленточного фундамента вычисляют такие характеристики:

Читать еще:  Строим сами баню 3 на 6 от фундамента до крыши

показатель жесткости системы балка-основание:

где С – погонный коэффициент жесткости основания (кН/м2 );

EI – изгибная жесткость балки (кНм2);

L – длина ленточного фундамента (балки).

В зависимости от численного значения приведенной длины балки делятся на три категории:

– балки жесткие, если 

– балки короткие, если 1    6;

– балки длинные, если  > 6.

Балки жесткие с достаточной степенью обоснованности можно отнести к жестким фундаментам. Балки короткие и длинные относятся к фундаментам конечной жесткости.

Ленточный фундамент является пространственной конструкцией, состоящей из балки (ребра) и плиты, передающей нагрузки на основание. При этом довольно часто балка рассматривается как фундамент конечной жесткости, а плита в поперечном сечении ленточного фундамента как жесткий фундамент.

Как уже отмечалось, для фундамента конечной жесткости не представляется возможным принимать эпюры контактных напряжений прямолинейными, так как вследствие изгиба фундамента давление на грунт увеличивается в местах передачи сосредоточенных сил и уменьшается в промежутках между этими силами. Иными словами, в балке, нагруженной сосредоточенными силами от колоны, опирающейся на упругое основание, грунт сжимается сильнее там, где действуют сосредоточенные силы, оказывая тем самым усиленную поддержку балке в наиболее просевших ее частях. В силу этого при расчете фундаментов конечной жесткости должно быть учтено взаимодействие фундаментной конструкции и сжимаемого основания, т.е. расчет таких фундаментов нужно производить как конструкций на упругом основании.

Сопоставительные результаты расчетов жесткой балки и балки конечной жесткости показаны на рис. 2.2.

Изгиб фундаментной балки (рис. 2.2 б) под действием нагрузки приводит к перераспределению эпюры отпора грунта по сравнению с абсолютно жесткой балкой (рис. 2.2 а) со смещением максимального давления в точку приложения силы N. При этом площадь эпюры отпора грунта не изменяется (условие равновесия системы “балка – основание”). Трансформация эпюры отпора грунта приводит к уменьшению изгибающих моментов в сечениях фундаментной балки. Поперечные силы также уменьшаются, однако в центральном сечении сохраняется неизменное значение поперечной силы, равное половине площади эпюры отпора грунта. В целом повышение давлений на грунт в центральном сечении фундамента за счет его изгиба приводит к увеличению осадки.

Из рассмотренного примера можно сделать вывод о том, что повышение жесткости фундамента приводит к увеличению в нем внутренних усилий и уменьшению неравномерных осадок по длине фундамента. При этом средняя осадка фундамента остается неизменной.

Методы учета совместной работы системы основание – фундамент – верхнее строение делят на три группы.

1. Комплексный совместный расчет надземного строения, фундамента и грунтового основания.

2. Расчет оснований и фундаментов как конструкций на упругом основании с учетом предварительно вычисленной жесткости сооружения.

3. Использование при проектировании оснований и фундаментов справочных данных о допустимых перемещениях фундаментов, корректирующих коэффициентов и рекомендаций, учитывающих жесткостные особенности сооружения.

Первая группа методов рассматривает сооружение, фундамент и основание как неделимое, совместно деформирующееся целое. При этом используют различные расчетные схемы или расчетные идеализации надземного строения, фундаментов и основания. Например, каркасное здание на столбчатых фундаментах может быть представлено такой расчетной схемой (рис. 2.3): надземное строение – рама; фундамент – стержень бесконечной жесткости; основание – стержень с жесткостью, эквивалентной жесткости основания. Указанные элементы расчетной схемы сопрягаются между собой жестко, создавая расчетную модель сооружения. Такие системы могут рассчитываться на заданные нагрузки и воздействия с использованием программного обеспечения САПР (систем автоматизированного проектирования). Примерами таких программных комплексов являются: разработанные в Украине – «Мираж», «Лира», “SCAD”; разработанные за рубежом – “Robot”, “Ansys”, “Nostran”, «Nemec», «Wolf», и др.

Такие примитивные программы как «Фундамент ***» пр-ва ГПКИП «СтройЭкспертиза» даже не рассматриваются как рабочие программы. Они расчитаны на студентов ВУЗов. Они очень примитивны.

Довольно часто для составления расчетных схем системы основание – фундамент – верхнее строение используются конечно-элементные модели. Основание в таких расчетных схемах представляется как линейно или нелинейно деформируемая среда. Указанные системы также рассчитываются с использованием программного обеспечения САПР. В последнее время в связи с интенсивным развитием вычислительной техники и программного обеспечения, в т.ч. для персональных ЭВМ, использование для расчета систем основание – фундамент – верхнее строение методов первой группы стало традиционным.

Вторая группа методов предполагает интегральную оценку жесткости надфундаментных конструкций, в результате чего расчет системы основание – фундамент – верхнее строение сводится к расчету фундамента обобщенной жесткости на деформируемом основании. В общем случае обобщенная жесткость сооружения вычисляется как величина внутреннего усилия, приводящая к единичной деформации в сечении. Обычно для определения обобщенной жесткости сооружения используют следующий прием.

По оси сооружения в плоскости изгиба выделяют два вертикальных сечения, отстоящих друг от друга на расстоянии d. Для рамы каркаса величина d является шагом колонн. Для стены бескаркасного здания (рис. 2.4) величина d является расстоянием между осями смежных простенков и т.д. В сечениях устанавливают заделки (связи, препятствующие угловым и линейным перемещениям). Одно из сечений смещают по направлению рассматриваемого перемещения на единицу (перемещают закрепление соответствующей связи). Вычисляют реакцию в заделке по направлению рассматриваемого перемещения, значение которой пропорционально соответствующей обобщенной жесткости сечения.

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Принципы расчета фундаментов

Нагрузки на фундаменты предусмотрены нормативными документами (СНиП) (см. гл. 3). При расчете Фундаментов учитывают как внешние (активные) нагрузки, так и реактивное сопротивление основания («отпор» грунта). Расчет производят в зависимости от расчетной схемы, исходя из следующих условий: осадки здания или сооружения (в том числе разность между осадками отдельных его частей) не должны превосходить нормативных величии; напряжения в грунтах основания не должны быть больше расчетного давления на грунт ос кования, исходя из чего определяют размеры площади подошвы фундамента; напряжения в материале фун дамента не должны вызывать его повреждения, для чего проводят расчет прочности материалов фундамента; фундамент может под действием горизонтальных сил и моментов поте рять устойчивость положения (сдвинуться по направлению действия горизонтальных сил или опрокинуться по напоавлению действия моментов). Для предупреждения этого явления иногда, в частности для подпорных стен, проводят расчет на устойчивость против скольжения и опрокидывания (см гл. 12).

Читать еще:  Ленточный фундамент из стеклопластиковой арматуры

Для предупреждения чрезмерной осадки здания или сооружения его фундаменты рассчитывают по деформациям грунта основания. Кроме того, необходимо предотвращать возможную неравномерную осадку фундаментов здания или сооружения.

Неравномерность осадки здания или сооружения может быть обусловлена неоднородностью основания, неодинаковой (неодновременной) за грузкой фундаментов, динамическим воздействием на грунт основания, изменением уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации. В частности, при повышении уровня грунтовых вод основание дополнительно увлажняется, из-за чего грунты могут частично потерять свою прочность и уплотяться, а некоторые глины, наоборот, могут увеличиться в объеме и вызвать поднятие фундамента здания или сооружения. Прорыв воды из напорных трубопроводов в грунт может привести к осадкам аварийного характера. Возможно проникновение грунтовой воды вместе с грунтсм в неисправные канализационные коллекторы, в результате чего на поверхности грунта, особенно плывунного, образуется воронка выноса, вызывающая значительные перемещения фундаментов. Поэтому на пылеватых плывунных грунтах (песках и супесях) вблизи от напорных трубопроводов и глубоких коллекторов фундаменты располагают за пределами возможной воронки выноса. Причиной неравномерной осадки фундамента может также явиться туннельная проходка канализационных коллекторов и других подземных выработок, которая приводит к некоторому оседанию поверхности земли с находящимися на ней зданиями и сооружениями.

Уменьшить неравномерную осадку здания или сооружения можно путем устройства вертикальных осадочных швов, которые делят его на отдельные части. В эти швы закладывают упругие прокладки, которые обеспечивают непродуваемость шва, даже при увеличении ширины его раскрытия за счет неравномерной осадки здания или сооружения. При устройстве осадочных швов необходимо обеспечивать гибкое крепление трубопроводов по обеим сторонам шва.

Расчет давления на грунты основания. Сжимаясь под действием местной нагрузки, грунт последовательно испытывает различные стадии деформирования (рис. 9.1, а). По оси абсцисс приведены действующие на грунт напряжения, а по оси ординат деформации грунта. На приведенной диаграмме можно выделить две характерные точки (М и N) и соответствующие им критические давления.

Вначале деформация происходит вследствие вертикального перемещения частиц грунта и соответствующего уменьшения пор, когда горизонтальные смещения частиц исчезающе малы. Деформации грунта, соответствующие данной стадии сопротивления, быстро стабилизируются (достигают своей конечной величины). Стадия сопротивления, соответствующая линейной части диаграммы на рис. 9.1, а, называется стадией уплотнения. Далее линейная зависимость между давлением и деформацией исчезает, и увеличение деформации как бы обгоняет увеличение нагрузок. Стабилизации деформаций не происходит, в грунте возникают незатухающие во времени деформации ползучести. Это объясняется тем, что деформация грунта происходит уже главным образом в результате горизонтального смещения его частиц, в грунте образуются площадки сдвигов (участок MN на диаграмме). При дальнейшем увеличении давления наступает третья стадия, носящая катастрофический характер (рост деформаций без увеличения внешнего давления) — участок ND.

Рассмотрим теперь поведение основания в процессе роста давления под подошвой фундамента (рис. 9.1, б .г). По мере увеличения давления образуется зона уплотненного грунта, на границе фундамента грунт переходит в состояние предельного равновесия. Достижение предельного равновесия в точках под углами фундамента соответствует началу стадии сдвигов (рис. 9.1, б). Плястические деформации сдвига появляются сначала под углами фундамента и постепенно захватывают все большие зоны (рис. 9.1, в, г).

Величина среднего давления на грунт, при котором деформации основания сохраняют линейный характер, называется расчетным давлением на основание R. При расчете оснований (по методу предельных состояний) среднее давление на грунт от внешних расчетных нагрузок, передаваемых через фундамент, не должно превышать значения R, которое определяется по формулам СНиП 2.02.01-83 с учетом глубины заложения подошвы фундамента. В свою очередь, глубина заложения подошвы фундамента зависит от рода грунта основания, уровня грунтовых вод, глубины промерзания грунта и в случае пучения грунта при замерзании фундамент должен быть заглублен ниже расчетной глубины промерзания, в частности это возможно на глинах, сулинках, супесях, а также на мелких и пылеватых песках, супесях, суглинках и глинах любой консистенции, если уровень грунтовых вод находится ближе, чем на 2 м по отношению к расчетной глубине промерзания. Иногда минимальная (по условиям промерзания) глубина заложения приходится на слабые грунты со сравнительно небольшой толщиной слоя; в таких случаях может оказаться экономически более целесообразным заложить фундамент глубже и на более твердых грунтах, что позволяет уменьшить площадь подошвы и общую материалоемкость фундамента.

При назначении размеров фундаментов можно для предварительных расчетов пользоваться величиной Ra условным расчетным давлением на основание (СНиП 2.02.01—83). Окончательные размеры фундаментов получают после вычисления расчетного давления на грунты основания по формулам СНиП 2.02.01—83. При этом допускается пользоваться табличными значениями и для определения окончательных размеров фундамента, в частности, для зданий и сооружений III и IV классов при основаниях, сложенных выдержанными но мощности горизонтальными слоями, и прн условии, что на глубине (в пределах двойной ширины наибольшего фундамента ниже проектной глубины его заложения), сжимаемость грунтов не увеличивается.

Для скальных сильно выветрившихся (рухляк), полускальных (неводостойких), песчаных рыхлых, глинистых в текучем состоянии, песчаных и глинистых с большим содержанием органических остатков, насыпных и некоторых других грунтов (пород) расчетные давления определяют не по таблицам, а путем проведения специальных исследований непосредственно на месте их залегания.

Расчет прочности материала фундамента. Наиболее просто этот расчет осуществляется для сборных ленточных фундаментов, устраиваемых под сплошными несущими стенами. Такие фундаменты выполняются в основном сборными, в виде параллельных или пересекающихся лент (рис. 9.2), состоящих из железобетонных блок-подушек 1 и бетонных фундаментных блоков 2. Фундаментную блок-подушку рассчитывают как консоль, нагруженную реактивным давлением грунта (без учета массы подушки и грунта на ней). Определяя толщину подушки по расчету на поперечную силу (без установки поперечной арматуры), где с — вылет консоли, подбирают сечение рабочей арматуры по изгибающему моменту:

Рабочая арматура в виде сетки располагается у подошвы подушки, т. е. так же, как и у отдельно стоящих фундаментов (см. § 9.2).

Расчет прочности материала фундаментов других видов рассмотрен ниже.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector