Зависит ли осадка фундаментов от их формы

Зависит ли осадка фундаментов от их формы

§ 24. Влияние размеров фундамента на осадку основания

Осадка основания при одном и том же давлении ро по подошве фундамента зависит от его заглубления в грунт и размеров в плане.

На рис. 4.3 показаны три фундамента, различающиеся шириной и заглублением в грунт, и для каждого из них построены эпюры рg, 0,2 pg и дополнительных давлений р. Значения ро для всех фундаментов одинаковы. Точка пересечения кривой, ограничивающей эпюру р для каждого фундамента, с прямой, ограничивающей эпюру 0,2 pg, определяет положение нижней границы активной зоны, грунта. Размеры da активных зон для всех трех фундаментов различны.

Сопоставим фундаменты, различающиеся глубиной заложения подошвы. Из рис. 4.3, а и б видно, что с увеличением этой глубины дополнительные давления р (на одинаковом расстоянии z от подошвы) и размер da активной зоны грунта уменьшаются. Следовательно, осадка основания с увеличением глубины заложения подошвы фундамента уменьшается.

Сопоставим теперь фундаменты, отличающиеся шириной подошвы. Из рис. 4.3, а и в видно, что с увеличением этой ширины дополнительные давления р и размер da активной зоны грунта увеличиваются. Следовательно, осадка основания с увеличением размеров подошвы фундамента возрастает.


Рис. 4.3. Зависимость размера активной зоны от ширины фундамента и его заглубления а — фундамент шириной b и глубиной заложения d; б — фундамент шириной b и глубиной заложения 2d; в — фундамент шириной 2b и глубиной заложения d

§ 25. Рост осадки во времени

Полную осадку основания можно разделить на две части: строительную и эксплуатационную. Строительной называют осадку, которая происходит в период строительства сооружения. Она, как правило, не является опасной, так как имеется возможность измерить ее и принять меры, если это требуется, к ликвидации ее последствий. Эксплуатационной называют осадку, которая проявляется после окончания строительства сооружения; такая осадка часто представляет опасность для нормальной эксплуатации сооружения, а иногда даже и для его сохранности.

Осадка основания вызывается уплотнением грунта под нагрузкой; при этом объем пор в грунте уменьшается, а содержащаяся в них несвязанная вода отжимается. В крупнообломочных и песчаных грунтах, обладающих высокими коэффициентами фильтрации, отжатие несвязанной воды протекает сравнительно быстро, поэтому осадка песчаных оснований стабилизируется еще в процессе строительства сооружений. В глинистых грунтах процесс стабилизации осадки может протекать в течение многих лет, а иногда и десятилетий.

Разработан способ определения процента консолидации, т. е. той части полной осадки основания, которая проявится через заданный промежуток времени после приложения нагрузки. Этот способ позволяет после вычисления полной осадки рассчитать ее строительную и эксплуатационную части. Однако таких расчетов в практике проектирования, как правило, не производят, ориентировочно принимая, что к концу строительства сооружения осадка фундаментов на песчаных грунтах, а также на глинистых грунтах, находящихся в твердом состоянии, полностью стабилизируется, а осадка фундаментов на глинистых грунтах, находящихся в пластичном состоянии, составляет 50% полной.

1. Какие различают виды деформаций основания?

2. Какие существуют методы расчета осадок?

3. Как определить конечную осадку основания?

4. В чем состоит сущность метода послойного суммирования при определении конечной осадки основания?

5. Какую толщину расчетных слоев грунта принимают при определении конечной осадки основания методом послойного суммирования?

6. Как влияют размеры фундамента на осадку основания?

Осадка фундамента: определение, характеристика грунта, расчет осадки, методы и способы устранения проблемы

Каждое строение нуждается в фундаменте и подвергается со временем проседанию в зависимости от грунта. Необходимо правильно рассчитывать осадку в соответствии с грунтом. Если не так произвести расчет, то это грозит неравномерной просадкой. Вследствие этого появляется угроза разрушения здания, появления трещин и тому подобного. Внимательно прочитайте обо всех тонкостях и изучите основные методы организации осадки.

Осадка фундамента — это очень важная характеристика, она меняется с течением времени и в зависимости от грунта. Есть причины, по которым обычно случается неравномерное проседание:

  • Экономия на материалах для фундамента и покупка дешевых и некачественных материалов.
  • Дешевая и неквалифицированная рабочая сила.
  • Неверно произведены расчеты глубины фундамента, уровня близости грунтовых вод.
  • Нет дренажной системы.

Цели определения осадки:

  • определить величину просадки;
  • выполнить точный расчет осадки для фундамента из разных материалов;
  • рассчитать возможные деформации и физические изменения.

Характеристика грунта

Есть два вида грунта:

  1. Естественный — залегает под фундаментом и обеспечивает устойчивость основания равномерно.
  2. Искусственный — упрочняют специально: трамбуют, высушивают и тому подобное.

Две группы грунтов:

  • Пучинистые — глинистый, песочный, мелкий.
  • Непучинистые — гравий, крупный и средний, не содержат глину.
  1. Скальный — сплошной, прочный, водоустойчивый, многолетний.
  2. Крупнообломочный — гравий, галька, валуны.
  3. Песчаный — сыпучие и сухие породы.
  4. Глинистые — очень пластичный и создает гладкую поверхность.
  5. Суглинок — глинистый, но хрупкий материал.
  6. Супесь — хрупкий и не эластичный, но содержит небольшое количество глины.

Виды фундамента

Выбор фундамента — основная часть постройки здания. От прочности, расчета осадки и целостности зависит надежность и крепость здания.

Чтобы правильно выбрать основание дома, нужно учитывать несколько важнейших качеств: вид и тип грунта, расстояние до грунтовых вод, грубина зависит от высоты здания.

  • ленточный — лента между всеми несущими стенами по периметру всего здания;
  • столбчатый — при возведении легкого здания и невысоких нагрузках на фундамент;
  • свайный — есть смысл использовать преимущественно на нетвердых грунтах.

Расчет осадки

Расчет осадки — это очень важная мера при строительстве здания. Ведь фундамент — основа дома, поэтому от его целостности зависит надежность и безопасность эксплуатации.

Просадка нового здания на однородном грунте может быть 10-12 сантиметров.

Есть несколько основных принятых норм: если грунт неоднородный, то осадка без последствий может составлять 5 сантиметров, для многоэтажных домов — 2-3 см.

Любое проседание сверх этой нормы может быть чревато появлением трещин, разрушением несущих конструкций. Это влияет на безопасность нахождения людей в здании, эксплуатации помещений. Если дом многоэтажный и жилой, то есть риск потерять здоровье или жизнь большого количества людей.

Произвести расчеты самостоятельно практически нереально, но можно это делать специальным упрощенным способом. Вы можете посмотреть пример расчета осадки на видео ниже.

Свайный фундамент

При неустойчивом грунте, если нужен дешевый надежный и простой фундамент, выбирают свайный. Он обходится дешевле остальных и способен сохранить целостность здания, расположенного на неустойчивом грунте.

Что он собой представляет? Вертикальные железобетонные опоры, которые погружают в грунт. Обычно их связывают монолитной плитой. Есть два вида свай: висячие и подпорные. Выбор вида зависит от возможностей установки и твердости грунта, подпорные считаются наиболее надежными. Устанавливаются очень просто. Быстрый монтаж, экономичный вариант и минимум земляных работ — выкопать или пробурить места.

Осадка свайного фундамента определяется путем расчета глубины свай в зависимости от большого количества факторов. Есть два самых основных параметра:

  • Малая несущая способность почвы под сваями.
  • Количество нагрузок, которые будут возлагаться на фундамент во время эксплуатации здания, возможные климатические изменения и опасные погодные условия, влияющие на целостность жилья.

Для расчета осадки свайного фундамента лучше всего подходит метод послойного суммирования.

Создание документации и произведение расчетов производится с помощью специальных компьютерных программ.

Методы осадки

Инженеры, которые занимаются подсчетом и проектированием фундамента, внимательно изучают местность, здания и, в зависимости от ключевых факторов, производят расчет времени и масштабов осадки двумя основными методами:

  • Послойное суммирование.
  • Эквивалентный слой.

Разберем подробнее способ послойного суммирования, так как он является основным методом расчета осадки на большей части территории России.

Послойное суммирование

Метод послойного суммирования осадок фундамента описан и рекомендован Сводом норм и правил по строительству. В основном подходит для свайного фундамента. Также этот способ будет лучшим решением, если здание стоит отдельно, и есть возможность учитывать сопротивление грунта.

В чем заключается основной принцип? Основание свай условно принимают за монолитную конструкцию, размеры считаются по расположению крайних точек.

Приблизительная схема расчета:

  • Проектирование габаритной схемы основания.
  • Расчет длины и ширины основания.
  • Далее полученные параметры используются для расчета возможного давления на опоры фундамента.
  • На основании последних данных выделяется удельное сопротивление почвы.
Читать еще:  Канализация под фундаментом способы прокладки

Если в результате сопоставления давления и возможных нагрузок получается равенство с нормами, указанными в СНиПе, то составляются специальные эпюры нагрузок на сваи, и из всех этих данных выводится величина осадки основания — самый главный искомый параметр.

Способы устранения проблемы

Если полученные числа величины осадки основания превышают предельные размеры, то необходимо внести коррективы в проектирование фундамента и увеличивается длина свай для повышения прочности и увеличения возможных нагрузок. Тогда все параметры сойдутся и будут соответствовать последней редакции СНиП.

Точное определение осадки фундамента происходит опытным путем. На самом деле такой фактический расчет производится путем лабораторных испытаний, на их основе составляется статистика. Каким образом все это осуществляется? На опоры производится искусственным путем давление — с помощью домкрата. Таким способом можно определить критические нагрузки очень точно и рассчитать максимально возможную осадку основания фундамента.

Чтобы избежать осадки, строители укрепляют фундамент. Такие защитные меры позволяют исправить фундамент, построенный по неправильным расчетам. Это возможно сделать с помощью увеличения сопротивления грунта бетонными трубами, залитыми специальным силикатным раствором, стальными трубами в почве.

Все варианты расчетов хороши в своих отдельных случаях. На данный момент все эти процессы проектирования упрощены за счет появления компьютерных программ, профессионального программного обеспечения. Но, как всегда, самыми достоверными являются знания, полученные опытным путем, и эти параметры принимаются за эталон и критические сведения.

При строительстве здания обязательно обратите особое внимание на фундамент и такой его важный параметр, как осадка, так как она влияет на прочность и надежность конструкции.

Влияние нагрузки на осадку фундаментов

П — Пт: с 09:00 до 20:00
Сб — Вс: с 10:00 до 18:00

Проектирование оснований и фундаментов

(Основы теории и примеры расчета)
В.А. Веселов /избранные главы/

§ 3. Условия работы грунтов в основании сооружений

Для массива грунта сооружение или отдельные фундаменты являются местной нагрузкой. Напряжения и деформации в основании зависят от размеров и формы подошвы фундаментов, интенсивности внешней нагрузки, положения рассматриваемой точки. Работа грунтов основания должна оцениваться применительно к пространственной, плоской деформации или к одномерной задаче. Грунты находятся в трехосном напряженном состоянии, но с различными значениями составляющих напряжений и величинами деформаций. В пространственной задаче деформации развиваются во всех направлениях, в плоской — в одной плоскости и в одномерной — только в вертикальном направлении.
Во избежание ошибок при проектировании оснований необходимо предварительно уточнить особенности и условия работы в нем грунтов и применительно к ним изучать и определять механические характеристики, используемые в расчетных формулах. Величины и направления главных нормальных напряжений зависят не только от размеров подошвы фундамента, величины и направления действия нагрузки, но и от положения элемента грунта в массиве. Поэтому, например, в ряде случаев образцы в приборах нужно ориентировать так, чтобы загружаемые плоскости совпадали с направлением главных напряжений (рис. 1.5). Особое значение это приобретает при определении прочностных характеристик в срезных приборах. Поверхность сдвига грунтов основания имеет сложное очертание (см. рис 1.2), и на различных ее участках направления нормальных и касательных напряжений будут разными.

§ 4. Влияние условий нагружения на осадку фундамента

При непрерывном возрастании давления с постоянной скоростью (рис. 1.6, а) на графике нет четко выраженных значении предела пропорциональности pпроп между давлением (напряжением), осадкой (деформацией) и разрушающей нагрузкой (временным сопротивлением) pразр. Предел пропорциональности pпроп принимается условно на границе, где график имеет небольшую кривизну и может быть заменен прямым участком, а pразр — равной нагрузке, при которой происходит выпирание грунта из-под штампа или резкое увеличение осадки (более 10 см). В случае перерыва в приложении нагрузки осадка фундамента продолжается (на рис. 1.6, б — вертикальный отрезок aa1)
В песчаных грунтах осадка затухает быстро, а в глинистых грунтах — медленно. При дальнейшем увеличении давления в некотором интервале (отрезок a1b) осадка происходит медленнее, чем при непрерывном нагружении (отрезок ab).

При последовательном нагруженни — разгружении — нагружении фундамента кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, причем вторичное нагружение вызывает приращение осадки dS (рис. 1.6,г). Полная осадка S складывается из упругой (восстанавливающейся) Sупр и остаточной Sост.
Многократное нагружение — разгружение фундамента уменьшает полную осадку; остаточная осадка при этом уменьшается, а восстанавливающаяся стремится к полной упругой осадке.

0,04-0,2 м 2 и третий для штампов площадью F > 0,2м 2 — деформации происходят в основном от уплотнения грунтов. Для штампов площадью до 10—15м 2 , а иногда и более на третьем участке осадку можно считать пропорциональной площади фундамента. У глубоких фундаментов характер осадки зависит от условий и глубины их погружения. С увеличением глубины заложения осадка уменьшается; кривые зависимости S=f(р) становятся более пологими, на многих из них нет явно выраженных значений pпроп и pразр.

Изменяется ли осадка фундаментов зданий с течением времени? От чего зависит осадка?

Изменяется ли осадка фундаментов зданий с течением времени? От чего зависит осадка? — раздел Механика, Механика грунтов Осадки Не Заканчиваются За Время Строительства (Исключение Составляют Лишь Чи.

Осадки не заканчиваются за время строительства (исключение составляют лишь чистые пески). На процесс развития осадок во времени влияет как водопроницаемость грунтов, так и ползучесть скелета грунта, а также деформируемость всех компонентов, составляющих грунт (поровой воды, включений воздуха, паров и газов, органических веществ и т.п.).

Водонасыщенные пластичные и особенно текучепластичные (слабые) глинистые грунты дают наибольшие осадки, часто весьма медленно затухающие, и создают наибольшие затруднения для строителей. Осадки сооружений на этих грунтах могут достигать сотен сантиметров и протекать десятки и сотни лет.

Эта тема принадлежит разделу:

Механика грунтов

Сто вопросов и ответов по основам механики грунтов.. какие вопросы рассматриваются в механике грунтов.. механика грунтов научная дисциплина в которой изучаются напряженно деформированное состояние грунтов и грунтовых..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Изменяется ли осадка фундаментов зданий с течением времени? От чего зависит осадка?

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Какие задачи ставятся в механике грунтов?
Задачи прогноза механического поведения грунтов и грунтовых массивов. Для этого производятся: — установление физических и механических свойств грунтов и возможности их использования в

Какие основные задачи стоят перед фундаментостроением?
Фундаменты зданий и сооружений должны быть: — технически выполнимыми в данных конкретных условиях; — наиболее подходящими для данного объекта; — удовлетворяющими

Что называется основанием?
Основанием называется массив грунта, находящийся непосредственно под сооружением и рядом с ним, который деформируется от усилий, передаваемых ему с помощью фундаментов. Если строительные свойства г

В каких областях строительства используются результаты механики грунтов?
Восновном результаты механики грунтов используются в строительстве: — в промышленном и гражданском; — в гидротехническом; — транспортном (автодорог и железных дорог);

Что следует называть грунтом?
Грунтами называют любые горные породы, почвы, техногенные образования коры выветривания Земли — сыпучие или связные, прочность связей у которых между частицами во много раз меньше, чем прочность са

Из чего состоят грунты?
Грунты состоят из: — твердых частиц (минералов, горных пород, органических остатков и др.); — воды в различных видах и состояниях (в том числе льда при нулевой или отрицательной т

Какие физические характеристики грунта являются основными? ГОСТ 25100-95
Основными физическими характеристиками грунта (определяемые непосредственно в лабораторных или полевых условиях) являются: — плотность грунта -ρ[г/см3]; (у

Что называется влажностью грунта W, и какой она бывает? Может ли влажность грунта быть больше единицы (т.е.100 %)?
Влажность грунта бывает весовой и объемной. Весовой влажностью называется отношение массы воды в образце грунта к массе твердых частиц грунта (скелета). Объемной влажностью называется отношение объ

Читать еще:  Устройство цоколя при свайном фундаменте

Чему равна плотность взвешенного в воде грунта?
Плотность взвешенного в воде грунта ρsb равен плотности грунта в атмосфере ρ за вычетом плотности воды ρ

Что называется числом (индексом) пластичности Iр глинистого грунта и что оно показывает?
Числом (индексом) пластичности глинистого грунта называется разность между влажностями на границе текучести WL и на границе раскатывания или пластичности

Где и каким образом определяются характеристики (показатели) свойств грунтов?
Показатели физических свойств грунтов определяются либо на отобранных в натуре в массиве образцах грунтов естественного сложения, т.е. ненарушенной структуры , либо непосредственно путем испытания

Что называется коэффициентом бокового давления грунта, от чего он зависит и как связан с коэффициентом Пуаасона?
Коэффициентом бокового давления грунта ξ называется отношение приращения бокового давления Δσx(илиΔσy

Закон Кулона. Что называется углом внутреннего трения?
Под действием внешней нагрузки в отдельных точках (областях) грунта эффективные напряжения могут превзойти внутренние связи между частицами грунта, при этом возникнут скольжения (сдвиги), и

От чего зависит угол внутреннего трения песка? Что такое угол естественного откоса и совпадает ли он с углом внутреннего трения?
Угол внутреннего трения зависит от крупности и минералогического состава песка, от его пористости и в значительно меньшей степени от влажности (часто от влажности совсем не зависит). Угол внутренне

Что такое полное, эффективное и нейтральное давления? Что называется гидростатическим и поровым давлениями?
Полное давление — это все давление, приходящееся на данную площадку. Эффективное давление — это часть полного давления, воспринимаемая минеральным скелетом грунта. Нейтральное давление — д

Какие методы определения характеристик прочности грунтов в полевых условиях вы знаете?
В полевых условиях в основном распространены следующие методы испытаний: 1) сдвиг штампа, прибетонированного к грунту; 2) срез целика, помещенного в обойму и нагруженного сверху нагрузкой; 3) испыт

Принцип линейной деформируемости? Какова зависимость между общими деформациями и напряжениями?
При не очень больших изменениях внешних давлений (1-3кгс/см2), а для плотных и твердых (5-7кгс/см2) с достаточной для практических целей точностью зависимость между деформация

Как вычислить вертикальные напряжения в массиве грунта от его собственного веса и чему они равны?
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта σz представляет собой вес столба грунта над рассматриваемой точкой с площадью поперечного сечения, равной единиц

Какие основные положения приняты в теории упругости?
Основные положения теории упругости следующие: 1. Тело является сплошным и изотропным (деформационные свойства в различных направлениях одинаковы). 2. Тело является упругим и со с

Какие основные положения приняты в теории линейно-деформируемых тел?
Для того, чтобы можно было воспользоваться решениями задач, имеющимися в теории упругости, приняты следующие положения: 1. Грунт состоит обычно из трех компонентов: минерального скелета, в

Действие сосредоточенной силы (основная задача) Какое предположение делается в отношении зоны, расположенной непосредственно у сосредоточенной силы?
Поставленная задача для упругого ( а следовательно, и любого линейно деформи-рованного ) полупространства впервые была полностью решена проф. Ж.. Буссинеском (1885), а определение напряжен

Какие напряжения считают главными?
Главные – это наибольшие и наименьшие нормальные напряжения для площадок, расположенных по вертикальной оси симметрии нагрузки.

Какая задача называется контактной?
Вопрос о распределении давлений по подошве сооружений имеет большое практическое значение, особенно для гибких фундаментов, рассчитываемых на изгиб. Контактная задача- это решение вопросов о распре

Что понимают под осадкой фундаментов и из каких величин она складывается?
Осадками фундаментов сооружений называются их вертикальные смещения, вызванные деформацией их основания под действием нагрузки от сооружения. При возведении фундаменто

Что необходимо знать, чтобы приступить к расчету осадки фундамента?
Прежде чем приступить к расчету необходимо знать: 1) геологическое строение места строительства с указанием мощности (толщины) отдельных слоёв грунта, уровня грунтовых вод и физи

Чему равна осадка слоя грунта при сплошной нагрузке (основная задача)?
При действии сплошной нагрузки ( распространённой на значительные расстояния в стороны) слой грунта (см. рис.) будет испытывать только сжатие без возможности бокового расширения (аналогично компрес

Какая теория используется при определении осадки во времени и её предпосылки?
Для полностью водонасыщенных грунтов наиболее широко применяемой в настоящее время теорией, позволяющей решать поставленные задачи, является теория фильтрационной консолидации грунтов.

Какие методы определения осадки приняты в расчетной практике?
Расчет осадок фундаментов имеет огромное практическое значение. Все выше приведенные формулы (в вопросе 71) для определения осадки грунтовых оснований будут справедливы лишь для фазы уплот

Коков принцип расчета по методу послойного элементарного суммирования?
Для различных сечений выделенной призмы (горизонтальных площадок) определяют по теории линейно деформируемых тел величину максимальных сжимающих напряже-ний σz. Дал

Коков принцип расчета осадки по методу эквивалентного слоя?
Метод эквивалентного слоя грунта, так же как и все предыдущие методы расчета осадок фундаментов, базируется на теории линейно деформируемых тел. Для однородных на достаточную глубину грунт

Каков принцип расчета осадки по методу угловых точек?
Для определения осадки фундамента прямоугольной формы подошвы под любой точкой необходимо рассматриваемую точку расположить так, чтобы она была угловой. Здесь следует рассмотреть три основ

Какие основные допущения заложены в расчете осадки способом послойного суммирования?
Основные допущения следующие: 1. Осадка происходит только при давлениях, превышающих природное давление на отметке заложения подошвы фундамента. 2.

Всегда ли принимается при определении положения нижней границы сжимаемой толщи коэффициент 0,2?
В методе послойного суммирования осадки суммируются до той отметки, когда осевые дополнительные по отношению к природным напряжения не снизятся до 20 % от природных (бытовых) на этой же отметке. Эт

Какой представляется модель полностью водонасыщенного глинистого грунта? Что моделирует диаметр отверстий в поршне?
К. Терцаги предложил для полностью водонасыщенного глинистого грунта такую модель: цилиндр, заполненный водой, внутри которого имеется стальная пружина. Цилиндр закрыт поршнем, имеющим весьма малые

В чем состоит метод Фурье решения уравнения теории фильтрационной консолидации?
Метод Фурье состоит в следующем. Поскольку основное уравнение линейное и содержит два переменных аргумента (координаты и время), то решением его будет сумма частных решений. Частные решения отыскив

Осадка фундамента

Основные положения

Режим предназначен для расчета основания по деформациям прямоугольных в плане столбчатых и ленточных фундаментов, а также жестких плит. Определяются величины средней осадки, просадки, проверяется соответствие давления в уровне подошвы фундамента и кровли всех слоев грунтов расчетному сопротивлению грунтов. Если давление в уровне подошвы фундамента превышает расчетное, осадка определяется за пределом линейной зависимости между напряжениями и деформациями в грунте согласно п. 2.226 Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83), а также СП 50-101-2004.

При определении осадки расчетная схема основания выбирается в виде линейно-деформируемого полупространства или слоя конечной толщины. Просадочные грунты могут быть первого либо второго типа. Расчеты основания по деформациям выполняются с учетом давления от соседних фундаментов, полезных нагрузок на пол здания, наличия подвала, грунтовых вод и водоупоров. Предполагается, что подошвы рассматриваемого и соседних фундаментов расположены на одной отметке и бытовое давление у них на этой отметке одинаковое, но различны нагрузки и размеры подошв.

При расчете всегда используется рекомендуемое нормами среднее взвешенное значение удельных весов тела фундамента, грунта и пола, расположенных над подошвой фундамента, равное 2 T/м 3 .

В результате работы программы определяются величины деформаций и вырабатывается признак, указывающий, удовлетворяются ли условия расчета основания по деформациям.

Алгоритм выполнения расчета. Версия – СНиП 2.02.01-83*

Программа разработана на основании пп. 2.40; 2.41; 2.48 и Приложения 2 СНиП 2.02.01-83* и соответствующих пунктов Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). В программе автоматически выбирается расчетная схема основания — в виде линейно-деформируемого полупространства или слоя конечной толщины. Для этого первоначально выполняется расчет по схеме работы основания в виде линейно-деформируемого полупространства с определением величин деформаций и глубины сжимаемой толщи. Переход на схему слоя конечной толщины осуществляется в двух случаях:

  • в пределах сжимаемой толщи встретится слой с Е > 10000 тс/м 2 , и его толщина будет удовлетворять условию 32(6) «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений»;
  • оба размера сторон подошвы превышают величину 10.0 м.
Читать еще:  Замена пучинистого грунта на непучинистый под фундамент

Определяется расчетная толщина линейно-деформируемого слоя (п.2.220 «Пособия . «), после чего в ее границах анализируются модули деформации. Переход на схему упругого слоя в этом случае осуществляется, если в пределах расчетной толщины этого слоя суммарная толщина слоев с модулем деформации Е 2 не превышает 20%. Расчетная величина упругого слоя увеличивается на толщину слоя с модулем деформации Е 2 , если этот слой расположен ниже уровня низа упругого слоя, и его толщина не превышает 5.0 м.

При большей толщине такого слоя расчет выполняется по схеме упругого полупространства. При определении деформации фундамента учитывается влияние соседних фундаментов. Дополнительные давления от соседних фундаментов определяются по методу угловых точек в соответствии с п.3 приложения 2 СНиП 2.02.01-83*. Предполагается, что подошвы рассматриваемого и влияющих фундаментов расположены на одной отметке, и бытовое давление у них на этой отметке одинаковое, но различны нагрузки и размеры подошв.

Аналогично соседним фундаментам определяются дополнительные давления от влияния полезных нагрузок на пол первого этажа здания, но учитывается их истинный уровень приложения. Давление от нагрузок с увеличением глубины затухает, а давление от насыпного слоя на любой глубине равно весу столба площадью 1 м 2 этого слоя, так как считается, что насыпной слой находится на значительной площади. Большое влияние на величину осадки может оказать наличие полезной нагрузки на пол здания, если она находится на значительной площади. Напряжение от собственного веса грунта (бытовое давление) на отметке подошвы фундамента определяется как при планировке срезкой (уровень планировки H нужно задать меньше уровня естественного рельефа Hz ) так и при планировке подсыпкой (уровень планировки H нужно задать больше уровня естественного рельефа Hz ).

Согласно СНиП 2.02.01-83* глубина сжимаемой толщи при расчете осадки определяется до уровня, в котором бытовое давление в пять раз превосходит дополнительное. Однако, если ниже этого уровня слой грунта имеет модуль деформации Е 2 , то этот слой включается в границу сжимаемой толщи. При большой толщине такого слоя граница сжимаемой толщи определяется до уровня, в котором бытовое давление в десять раз больше дополнительного.

Точность определения глубины сжимаемой толщи – до 1 мм, при этом нижний заданный слой считается большой толщины. На уровне кровли всех заданных слоев грунта, за исключением уровня подошвы фундамента, проверяется прочность грунтов в соответствии с п. 2.48 СНиП 2.02.01-83*. Просадка основания считается в пределах заданной просадочной толщи. При первом типе просадочности величина просадки определяется только от нагрузок на основание и для всех заданных слоев грунта; при втором типе — от нагрузок на основание и собственного веса грунта до уровня, в котором бытовое давление равно начальному просадочному давлению, при этом нижней границей служит заданный уровень.

При определении коэффициента просадочности используется величина начального просадочного давления слоев грунта. При втором типе просадочности коэффициент просадочности принимается равным 1.

Для определения расчетного сопротивления основания значения φII, сII и γII принимаются средневзвешенными для слоя грунта толщиной z ниже подошвы фундамента: z = b/2 при b 10,0 м при определении давлений учитывается уменьшение давления за счет вычитания бытового давления так же, как для фундаментов с небольшими размерами подошвы. Принято, что размеры котлована могут быть достаточно большими.

Согласно п.5.5.41 нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается до уровня, в котором бытовое давление в пять раз превосходит дополнительное при ширине фундамента меньше или равной 5 м (k = 0,2), в два раза — при ширине больше 20 м (k=0,5). В интервале ширины фундамента больше 5 и до 20 метров значение k определяют интерполяцией.

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

Согласно п.5.5.11 для определения расчетного сопротивления основания значения φII, сII и γII принимаются средневзвешенными для слоя грунта толщиной z ниже подошвы фундамента: z= b/2 при b <10,0 м и z= 4+0,1b при b≥10м.

Основное отличие расчета осадки по СП 22.13330 и ДБН В.2.1-10-2009 от описанных выше методик состоит в учете влияния порового давления.

Подготовка данных

Исходные данные для расчета задаются в многостраничном диалоговом окне Осадка фундамента , которое включает следующие страницы:

Общие данные — задаются характеристики рассматриваемого и соседних фундаментов и нормальная сила N (приложенная на обрезе фундамента) для рассматриваемого и соседних фундаментов. Введенная информация может быть проконтролирована кнопками Предварительный просмотр .

Нагрузки на пол — на этой странице назначаются нагрузки, которые описываются в виде прямоугольных областей. Для каждой области следует задать координаты привязки центра, размеры сторон прямоугольника и значение распределенной нагрузки.

Грунты — задаются расчетные характеристики грунтов ниже подошвы фундамента для расчета по деформациям, а также дополнительные характеристики по просадке, набор которых зависит от типа просадочности В частности, при первом типе просадочности количество суммарных (от внешних нагрузок и собственного веса грунта) давлений Р задается от двух до пяти, а при втором — от трех до пяти. Кроме того, при втором типе просадочности в качестве первого значения относительной просадочности грунта ( ɛ 1 ) должна обязательно задаваться величина относительной просадочности при бытовом давлении.

Отметим, что для водонасыщенных грунтов следует задать удельный вес частиц грунта, в противном случае — удельный вес грунта.

Согласно СП 22.13330 следует учитывать поровое давление грунтовых вод. Если слой грунта находится в водонасыщенном состоянии и удовлетворяет требованиям п. 5.6.40 СП 22.13330.2011, пользователь может взвести маркер в столбце «Учитывать поровое давление». При этом при расчете вертикального эффективного напряжения от собственного веса грунта будет учтено поровое давление на границе слоя. При расчетах по СП 22.13330.2016 поровое давление учитывается всегда.

Величина порового давления вычисляется на основании рекомендаций п. Б.1.2 СП 23.13330.2011.

При расчетах по СП 22.13330.2011 использовать маркер «Учитывать поровое давление» не рекомендуется, поскольку формулировки норм требуют использовать удельный вес водонасыщенных грунтов с учетом взвешивающего действия воды. Учет еще и порового давления приводит к двойному учету взвешивающего действия воды. Эти ошибочные формулировки были исправлены только в СП 22.13330.2016.

Введенная на указанных страницах информация может быть проконтролирована кнопками Предварительный просмотр аналогично режиму расчета крена фундамента.

Результаты расчета

Расчет выполняется после нажатия кнопки Вычислить . Результаты расчета в установленных в настройках единицах выдаются в табличном виде на странице Результаты и включают следующие величины:

  • расчетное сопротивление грунта в уровне подошвы фундамента;
  • среднее давление от нагрузок (включая вес тела фундамента, грунта и пола) в уровне подошвы фундамента;
  • осадка основания;
  • просадка от нагрузки;
  • просадка от веса грунта;
  • сумма осадки и просадки;
  • глубина сжимаемой осадочной толщи;
  • коэффициент постел и Винклера.

Кроме того, выдаются сообщения, указывающие вид расчетной схемы основания, использованной для определения совместной деформации основания и сооружения — линейно деформируемого полупространства или линейно деформируемого слоя, а также характеризующие полученные результаты по различным факторам, например, «Проверка для уровня подошвы удовлетворена (не удовлетворена)», «Условия по деформациям удовлетворены», «Осадка больше допустимой», «Условие по слабому слою не удовлетворено», «Сумма осадки и просадки больше допустимой».

Дополнительно выводятся данные по слоям грунта в пределах толщины сжимаемой толщи (максимальное количество слоев 20). При схеме основания в виде упругого полупространства для каждого слоя выдается:

  • толщина слоя;
  • давление от нагрузки в средней точке слоя;
  • бытовое давление в средней точке слоя;
  • расчетное давление в уровне кровли разнородных слоев грунта;
  • осадка;
  • просадка.

При схеме основания в виде слоя конечной толщины:

  • толщина слоя;
  • давление от полезной нагрузки и соседних фундаментов в уровне кровли слоя;
  • расчетное давление в уровне кровли разнородных слоев грунта;
  • осадка;
  • просадка.

По результатам расчета формируется отчет (кнопка Отчет ).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector