Формула расчета фундамента ленточного: Калькулятор ленточного фундамента Лента-Онлайн 1.0

Содержание

Расчет ленточного фундамента пример, формулы, таблицы и калькулятор

Какой бы дом или хозяйственную постройку вы ни планировали построить, ленточный фундамент – первое решение для надежного обустройства основания, которое подойдет для любого сооружения, капительного или легкого. Главное при выборе этого варианта основы – сделать точный и правильный расчет ленточного фундамента, чтобы не расходовать лишние материалы и не выполнять ненужные объемы работ, например, для фундамента со сваями.

Наиболее простой метод расчета ленточного фундамента для дома предусматривает оперирование множеством данных, но этот вариант расчета по несущей способности грунта не использует сложных формул, при этом результаты удовлетворяют все запросы застройщиков. Основной принцип – вычисление значения удельной массы будет на 1 см2 основания. Остальные параметры (длина ленты, ее ширина и глубина заложения) выбираются, исходя из начальных данных. Также после получения результатов по фундаменту необходимо провести расчет арматуры для ленточного фундамента – эти параметры в сумме с предыдущими и дадут общее представление о стоимости работ и стройматериалов.

Более точную стоимость основания можно получить, проведя отдельный расчет стоимости ленточного фундамента.

Программа для расчета фундамента согласно свойствам грунта

 

Как проводить расчеты

 

Строительная практика подтвердила работоспособность двух вариантов расчета: согласно несущей способности грунта под основанием бетонной ленты, и по деформации грунта под фундаментом. Первый вариант – расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента по несущей способности грунта – проще в расчетах, поэтому он и будет рассматриваться в качестве базового метода.

Нулевой цикл в строительстве дома – это возведение фундамента. Задача любого основания – равномерно перераспределить по основанию нагрузку от здания. Но значения нагрузки можно узнать только после определения типов стройматериалов, их количества и других физических параметров, например, объем, армировка или вес стройматериалов. Поэтому перед тем, как проводить расчеты монолитного ленточного фундамента, нам необходимо:

  1. Сделать детальный чертеж (эскиз) плана дома;
  2. Определиться с наличием подвала и цоколи, и их размерами;
  3. Выбрать тип и конструктивные параметры утеплительных материалов, устройства защиты от ветра, снега и дождя (гидроизоляция), выбрать декоративные отделочные материалы для внутренних и наружных работ;
  4. Для каждого материала определяется удельная масса – это справочная информация.

После реализации всех приведенных выше пунктов можно начинать расчеты фундамента под дом.

Расчет фундамента ленточного типа по несущей способности почвы

 

 

Чтобы рассчитать значения ширины ленточного фундамента и другие его параметры, нужно воспользоваться проектом, в котором указаны все типы материалов и их геометрические параметры. Математические операции при расчете проводятся поэтапно:

  1. Расчет общей нагрузки на фундамент;
  2. Бетонную ленту нужно привязать к конкретным размерам;
  3. Согласно плана местности следует подкорректировать все расчеты и размер конструкции.

На этапе суммирования всех нагрузок используются такие данные:

  1. Нагрузка от наружных и внутренних стен без учета оконных и дверных проемов;
  2. Нагрузка от материалов пола и перекрытий для пола;
  3. Нагрузки от потолочных перекрытий и материалов;
  4. Нагрузки от системы стропил и кровли;
  5. Вес всех строительных и архитектурных элементов.
    Например, расчётная масса лестниц с перилами, ниш и эркеров;
  6. Масса наружных материалов, используемых для тепло изоляции, ветрозащиты и финишной отделки поверхностей;
  7. Нагрузки от фундамента с цоколем, масса метизов, используемых при строительстве дома.
Конструкция ленточного основания

 

Табличные данные нагрузок на основание дома от перекрытий здания

Вид перекрытий кПа кгс/м2
Перекрытие из древесины по балкам из дерева с плотностью ≥ 200 кг/м3 1 100
≥ 300 кг/м3 1.5 150
Перекрытие из древесины по балкам из металла с плотностью ≥ 300 кг/м3 2 200
Ж/б перекрытия 5 500

[ads-mob-1]

Табличные данные нагрузок от одного кубического метра стройматериалов стен на основание

Стройматериалы кПа кгс/мЗ
Каркасные деревянные стены с обшивкой листовыми материалами и с утеплением 3 300
Стены из бруса или бревна 6 600
Газобетонные стены 6 600
Шлакоблочные стены 12 1200
Стены из блоков ракушечника 15 1500
Пустотелые кирпичи 14 1400
Кирпич полнотелый 18 1800

 

Точный расчет общего веса стройматериалов сделать несложно: нужно измерить площадь, которую занимает конструкция из того или иного материала, и умножить на удельную массу этого материала. Результатом будет общий вес конкретной конструкции.

 

Как рассчитать вес стен

Для расчета стен дома или фундамента пример, который приведен ниже, покажет привязку к конкретным конструкциям – стройматериалы можно подставлять любые. Припустим, что необходимо рассчитать вес стены из бруса сечением 150 х 150 мм, обшитой вагонкой из липы 14 мм толщиной, с деревянной обрешеткой с размером реек 50 х 20 мм. Размеры стены: длина 4 метра, высота 2,5 метра.

Справочные данные для расчета веса стен

 

  1. Удельная масса соснового профилированного бруса – 570 кг/м3, вагонки – 530 кг/м3, сосновых реек – 510 кг/м3.
  2. Вся площадь стены: 4 х 2,5 = 10 м2.
  3. Объем профилированного бруса равен 10 м2 х 15 см (толщина соснового бруса) = 1,5 м
    3
    .
  4. Вес стены равен 1,5 м3 х 570 = 855 кг, где 570 – удельный вес соснового профилированного бруса.

Далее нужно рассчитать требуемый объем вагонки: 10 м2 х 1,4 см (толщина вагонки) = 0,14 м3.

  1. Вес вагонки равен 0,14 м3 х 530 кг/м3 = 74,2 кг, где 530 – удельный вес вагонки.
Расчет объема сруба

 

 

Провести расчет ширины и длины обрешетки нужно следующим образом:

  1. Так как обрешетка крепится с шагом 60 см, то для стены получается 5 реек длиной 4 метра, или 20 м.пог. объем материала для обрешетки: 20 м.п. х 5 см х 2 см = 0,02 м3, где 2 и 5 см – размеры реек.
  2. Общий вес обрешетки из сосновых реек: 0,02 х 510 = 10,2 кг, где 510 – удельный вес сосновых реек.
  3. Осталось рассчитать вес всех стройматериалов для стены: 855 кг + 74,2 кг + 10,2 кг = 939,4 кг.

Чтобы ускорить расчет всех стен, можно рассчитать, сколько весит 1 м2 стены, вычислить площадь стен с такой же отделкой, и рассчитать их вес.

Итак, вес стены площадью 10 м2 равен 939,4 кг, то есть, 1 м2 весит 939,4 / 10 = 93,94 кг/м2.  Теперь можно вычислить и общий вес всех стен. Допустим общая площадь стен – 40 м2. Тогда их масса равна 40 х 93,94 = 3757,6 кг.

Таким же образом рассчитывается вес всех элементов. Если конструкция со сложными геометрическими формами, ее нужно разбить их на простые геометрические фигуры, и рассчитать площадь каждой.

Расчет параметров дома

 

Так как на фундамент оказывают давление не только строительные материалы, но и мебель, бытовая техника, жильцы, то требуется, проводя расчет свайно ленточного фундамента или другого типа основания, учитывать и эти цифры. Но для каждого дома будут совершенно иные значения, поэтому принимаются некие усредненные параметры – для 1 м

2 полезной площади нагрузка будет равна примерно 170-180 кг/м2.

Расчет ширины ленточного фундамента

Расчет предполагает вычисление двух основных значений:

  1. Глубина заложения бетонной ленты и высота цоколя, чтобы провести расчет глубины всего фундамента;
  2. Ширина основания;
Тип почвы Грунт под фундаментом до глубины его промерзания Расстояние от поверхности грунта до начала залегания грунтовых вод в зимний период Глубина основания для малоэтажных зданий
Непучинистая Грунт крупнообломочный, грунты с гравелистыми песками, с песками средней крупности и крупнопесочные грунты Любая глубина, но не менее 50 см
Пучинистая Грунт песчаный, из мелкого песка и пылеватый Больше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта Любая глубина, но не менее 50 см
Супесчаный грунт Меньше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта  75% от расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 70 см
Суглинистый и глинистый грунт Меньше глубины промерзания Меньше глубины промерзания

 

Допустим, глубина заложения основания дома ниже точки промерзания почвы в регионе, цоколь имеет высоту 0,2 м. Глубина промерзания грунта в регионе – 1,4 метра. Согласно СНиП, фундамент должен закладываться на 0,15 м ниже точки промерзания. При таких условиях высота (глубина заложения плюс цоколь) фундамента равна: 1,4 + 0,2 + 0,15 = 1,75 метра.

Далее проводим расчет бетона на ленточный фундамент и расчет ширины основания. Ширина ленты будет зависеть от отступа стройматериалов стен и основания. Нормативные параметры указаны в таблице ниже:

Стройматериал Высота подвального помещения, м Длина стены, метров
                До трех метров Более трех метров
Ширина стен подвала, см Ширина основания, см Ширина стен подвала, см Ширина основания, см
Бут строительный каменный 2 60,0 80,0 75,0 90,0
2,5 60,0 90,0 75,0 105,0
Бутобетон 2 40,0 50,0 50,0 60,0
2,5 40,0 60,0 50,0 80,0
Кирпич 2 38,0 64,0 51,0 77,0
2,5 38,0 77,0 51,0 90,0
Монобетон 2 20,0 30,0 25,0 40,0
2,5 20,0 40,0 25,0 50,0
Блоки из бетона 2 25,0 40,0 30,0 50,0
                2 25,0 50,0 30,0 60,0

 

Как рассчитать нагрузку на фундамент

Расчет давления здания на основание, как и расчет армирования ленточного фундамента, нужен, чтобы уточнить конструкцию основания. Чтобы вычислить давление на фундамент, необходимо вес дома разделить на площадь основания. В свою очередь, площадь ленты рассчитывается умножением ее длины на ширину. Окончательные результаты получатся, если нагрузку на фундамент разделить на площадь основания в см2. Таким образом, мы найдем значение удельной нагрузки на 1 см2 ленточного основания.

 

Например, нагрузка от здания составляет 400000 кг, площадь основания – 130000 см2. Согласно приведенным выше рекомендациям, после деления получаем Разделив эти значения, получаем 3,07 кг/см2.

Дальше узнаем давление веса всей конструкции на грунт – это справочные параметры (смотрите таблицу), основанные на свойствах грунта.

Тип почвы Сопротивление почвы (кг/см2)
Плотная почва Почва средней плотности
Грунт песчаный гравелистый, грунт с  крупными песками любой влажности 4,5 3,5
Грунт с песками среднекрупными, любой влажности 3,5 2,5
Мелкие пески
Не влажный 3,0 2,0
Влажный и водонасыщенный 2,0 2,5
Глина пластичная и твердая
Твердая 6,0 3,0
Пластичная 3,0 1,0
Галька, гравий и щебень 6,0 5,0

 

Проверить расчеты достаточно просто: если расчетное значение несущей способности грунта выше вычисленной нагрузки на здание, значит, параметры выбраны правильно. В противном случае необходимо изменять размеры отдельных конструкций и типы материалов.

Изменить тип стройматериалов не всегда представляется возможным, так как это повлечет за собой множество других поправок, часто дорогостоящих. Потому чаще меняют расчет глубины и толщины ленты.

Расчет ленточного фундамента

Онлайн расчет ленточного фундамента — бесплатный калькулятор

Онлайн калькулятор по расчету ленточного фундамента. Расчет необходимых материалов для монолитного ленточного фундамента (количество бетона, арматуры).

Выберите тип ростверка:

Параметры фундамента:

Расчет арматуры:

Расчет опалубки ростверк:

Рассчитать

Результаты расчетов

Фундамент:

Общая длина ленты: 0 м.

Площадь подошвы ленты: 0 м2.

Площадь внешней боковой поверхности: 0 м2.

Объем бетона (с 10% запасом): 0 м3.

Вес бетона: 0 кг.

Нагрузка на почву: 0 кг/см2.

Расчет арматуры ростверка:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов): 0 мм.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: 0 мм.

Общий вес хомутов: 0 кг.

Опалубка:

Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 0 мм.

Максимальное расстояние между опорами: 0 м.

Количество досок для опалубки: 0 шт.

Периметр опалубки: 0 м.

Объем досок для опалубки: 0 м3.

Примерный вес досок для опалубки: 0 кг.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента поможет рассчитать необходимые параметры фундамента данного типа: размеры фундамента, количество опалубки и бетона, количество и диаметр арматуры. Чтобы определить оптимальный тип фундамента для своего сооружения, следует обязательно обратиться к специалистам за консультацией.

Обратите внимание! При расчётах учитываются нормативы из ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

По своей конструкции ленточный фундамент – это замкнутая полоса из железобетона, погружённая в землю и проходящая под всеми несущими стенами строения. Нагрузка, которую оказывает здание, равномерно распределяется по всей площади фундамента (длине ленты). Такая конструкция предотвращает деформацию постройки из-за естественного вспучивания почвы, сокращает риск, что здание просядет либо изменит форму. Наиболее ответственные участки в данном фундаменте – углы, на которых сосредоточены основные нагрузки.

Существует несколько вариантов конструкции ленточного фундамента. Он может быть мелко- или глубокозаглублённым, сборным или монолитным. Выбор конкретного типа зависит от предполагаемой нагрузки, конструкции здания, конфигурации несущих стен, характеристик почвы и других индивидуальных параметров.

Ленточный фундамент имеет настолько широкое применение, что его можно использовать для всех типов построек, включая подвалы и цокольные этажи. Во многом поэтому он наиболее распространён при постройке частных домов. К тому же он имеет оптимальное соотношение себестоимости и функциональности.

Проектирование фундамента – особенно важная часть строительства здания. Если фундамент подвергнется деформации или будет спроектирован ошибочно, это скажется на всей постройке. Исправлять ошибку в фундаменте – дело дорогостоящее, сложное и возможное далеко не всегда. Воспользуйтесь данным калькулятором, чтобы избежать ошибок в проектировании и расчетах.

Также вы можете задать свой вопрос или оставить пожелание по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим комментариям!

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ленты

Длина периметра фундамента. Измеряется по внешней стороне контура.

Площадь подошвы ленты

Площадь горизонтального основания фундамента, которое опирается на почву. Определяет потребность в гидроизоляции фундамента.

Площадь внешней боковой поверхности

Площадь боковой поверхности фундамента. Определяет потребность в утеплителе для внешней стороны сооружения.

Объем бетона

Количество бетона, требуемое для полной заливки фундамента. Возможны уплотнения при заливке, а также неточности при доставке бетона на место. Рекомендуем заказывать бетон с запасом в 10%.

Вес бетона

Приблизительный вес бетона при его средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента

Нагрузка, которую фундамент оказывает на площадь опоры (почву).

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Определяется исходя из нормативов СНиП.

Минимальное количество рядов арматуры сверху и снизу

Минимально необходимое число продольных стержней в верхних и нижних поясах ленты, необходимое для обеспечения устойчивости к деформации силами растяжения и сжатия.

Общий вес арматуры

Вес всех стержней, составляющих арматуру фундамента.

Величина нахлеста арматуры

Размер нахлёста при соединении стержней арматуры.

Суммарная длина арматуры

Включает всю продольную арматуру каркаса, включая нахлёст стержней.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Определяется исходя из нормативов СНиП.

Шаг поперечной арматуры (хомутов)

Минимальный шаг хомутов, требуемый для сохранения жесткости арматурного каркаса.

Общий вес хомутов

Масса хомутов, необходимых при строительстве фундамента.

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Рассчитывается исходя из нормативов ГОСТ Р 52086-2003, при заданном шаге опоры и других параметрах фундамента.

Количество досок для опалубки

Количество досок заданной толщины для фундамента указанного размера. За основу берется доска длиной 6 метров.

Периметр опалубки

Полный периметр опалубки ленточного фундамента, включая внутренние перегородки.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Вес опалубки в килограммах, а также объем досок в кубических метрах.

Определение ширины ленточного фундамента — Доктор Лом

Рисунок 345.1. Примерный план 1 этажа для расчета фундаментной плиты.

 При этом нагрузка на стены в сечении 3-3 составляла (для погонного метра стены):

А3 = 750 + 1872 + 3240 +364.5 = 6226.5 кг

С3 = 750 + 1872 + 3240 = 5862 кг

В3 = 750 + 1872 + 6480 +364.5 = 9466.5 кг

В сечении 1-1:

А1 = В1 = 750 + 1872 + 243 = 2865 кг

В сечении 2-2:

А2 = С2 = 750 + 1872 + 243 = 2865 кг

В2 = 750 + 1872 + 729 = 3351 кг

Примечание: данные нагрузки рассчитывались с учетом относительно небольшой высоты фундаментных стен — 0.5 м (их вес составлял 750 кг). И если фундамент будет заглубляться на 1 м и более, то значение нагрузок следует пересчитать. Например, при высоте фундамента 1 м расчетная нагрузка на основание под стенами составит:

А3 = 750 + 6226. 5 = 6976.5 кг

С3 = 750 + 5862 = 6612 кг

В3 = 750 + 9466.5 = 10216.5 кг

В сечении 1-1:

А1 = В1 = 750 + 2865 = 3615 кг

В сечении 2-2:

А2 = С2 = 750 + 2865 = 3615 кг

В2 = 750 + 3351 = 4101 кг

Очень часто строители-непрофессионалы делают подошву ленточного фундамента под все стены одной ширины, а иногда и просто льют фундамент без подошвы. При достаточно прочных грунтах и небольших нагрузках на основание такое может быть допустимо, но вообще это очень большая ошибка.

Дело в том, что грунты под действием нагрузки от дома деформируются, проще говоря оседают. При этом чем меньше прочность грунтов под фундаментом, тем больше будет осадка, впрочем расчет осадки фундамента не является предметом рассмотрения данной статьи. Так вот, если делать подошву фундамента одинаковой ширины для всех стен, то осадка основания, например под внутренней стеной в сечении 3-3 будет почти в 3 раза больше, чем под наружными стенами в сечении 1-1. Более того, при неравномерной осадке фундамента в фундаменте возникают неучтенные ранее напряжения, при этом ленту фундамента под каждой из стен следует рассматривать как балку, лежащую на упругом основании, на которую действуют сосредоточенные нагрузки по концам (в углах дома) и(или) в пролете (пересечения наружных и внутренних стен).

Объективности ради добавлю, что подобную ошибку допускают не только строители-любители. Моя теща живет в сталинке — небольшом двухэтажном доме на 8 квартир, построенном после войны пленными немцами. Так вот когда я взялся выравнивать полы, то перепад отметок между одной из внутренних несущих стен и наружной стеной составлял около 10 см при расстоянии между стенами около 6 м, т.е. отметка пола возле внутренней стены была ниже отметки пола возле наружной стены. Полагаю, что виноваты в этом не кривые руки немцев или их нежелание хорошо работать, а наплевательское отношение инженера-конструктора к своим обязанностям. Впрочем, могу ошибаться.

Мы подобных ошибок допускать не будем и потому рассчитаем ширину подошвы фундамента для как минимум трех стен: 1 — наружных А3 и С3, 2 — внутренней В3 в сечении 3-3 и 3 — для наружных и внутренних в сечениях 1-1 и 2-2. А на разницу значений нагрузок на основание меньше 15% обращать внимания не будем.

А теперь собственно сам расчет

При рассмотрении 1 погонного метра длины ленточного фундамента (l = 1 м) формула вида

N/F = N/(lb) ≤ Ro

преобразуется в

N/b ≤ Ro

где N — нагрузка, действующая на 1 погонный метр основания.

При принятом расчетном сопротивлении грунта Ro = 1 кг/см2 или 10000 кг/м2 ширина b подошвы под стены должна составлять не менее:

b ≥ N/Ro

1(B3): 10216. 5/10000 = 1.02 м

2(А3, С3): 6976.5/10000 = 0.7 м

3(А1, В1, А2, В2, С2): 4101/10000 = 0.41 м

Ну а чтобы не работать на пределе несущей способности грунта, с учетом возможной передачи нагрузки от наружных несущих стен со смещением от центра тяжести рассматриваемого сечения и с учетом расчетной ширины стены фундамента 0.5 м, увеличим ширину подошвы примерно в 1.25 раза (для большей надежности можно увеличить и в 1.5 раза, это кому как нравится). Тогда даже при очень низкой несущей способности грунта

1(B3): 10216.5/10000 = 1.25 м

2(А3, С3): 6976.5/10000 = 0.8 м

3(А1, В1, А2, В2, С2): 4101/10000 = 0.5 м

Вот собственно и весь расчет ширины подошвы фундамента. Как видим, для большинства стен фундамент можно действительно делать сплошным, а не ступенчатым и только под стены в сечении 3-3 требуется увеличение ширины фундамента. Причем при высоте подошвы 0.15 м и ширине фундаментной стены 0.5 м выступы подошвы под наружными стенами составят 0.15 м при высоте 0.2 м и с учетом перераспределения напряжений в теле фундамента армировать эти выступы не обязательно. А вот под внутренней стеной В3 выступы подошвы составят (1.25 — 0.5)/2 = 0.375 м и если высоту выступов принять такой же 0.2 м, то необходимость армирования следует проверять расчетом.

Примечание: как правило без армирования можно обойтись, если высота подошвы в 1.1-1.3 раза больше выступа.

Чтобы сравнение с вариантом фундамента — монолитной плиты было корректным для расчетов будем использовать все тот же бетон класса В20. Выступы подошвы мы можем рассматривать как консольные балки длиной 0.375 м и высотой 0.15 м, на которые действует равномерно распределенная нагрузка q = 10000/1.25 = 8000 кг/м. Тогда максимальный момент составит

М = ql2/2 = 8000·0.3752/2 = 562.5 кгс·м или 56250 кгс·см

А0 = M/bh20Rb = 56250/(100·122·117) = 0.033

Теперь по вспомогательной таблице 170.1 методом интерполяции значений:

Таблица 170.1. Данные для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой

η = 0.943 и ξ = 0.034. Далее ограничимся простой проверкой, согласно таблице 220.1 граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при арматуре А400 составляет ξR = 0.531 > ξ = 0.034, т.е. расчет можно продолжать, требование по относительной высоте сжатой зоны бетона нами не превышено. И тогда требуемая площадь сечения арматуры:

Fa = M/ηh0Rs = 56250/(0.983·12·3600) = 1.32 см2.

Если принять армирование 1 погонного метра консолей 5 стержнями Ø6 мм, то площадь сечения составит 1.42 см2.

Чтобы максимально упростить и ускорить работы по установке арматуры, можно использовать готовые сварные сетки, например из проволоки класса В500 (Вр1) с расчетным сопротивлением растяжению Rs = 415 МПа или 4230 кг/см2. Тогда

Fa = M/ηh0Rs = 56250/(0.983·12·4230) = 1.12 см2.

Тогда при ячейке 100х100 мм можно использовать сетки из проволоки Ø 4 мм, площадь сечения при этом составит 1.26 см2.

Примечание: конструктивное армирование стен ленточного фундамента мы здесь не рассматриваем, хотя оно никогда не помешает (мало ли чего может произойти с основанием: подмачивание, пучение, неравномерная осадка основания и др.). Тем не менее люди, строя свой первый в жизни дом и начитавшись форумов, стараются заложить такой арматуры как можно больше. Однако монолитный бетонный фундамент — достаточно прочное сооружение, намного более прочный, чем ленточный фундамент из бутового камня или сборный из блоков (в таких фундаментах продольного армирования по всей длине нет по умолчанию) при условии его заливки без технологических швов.

На всякий случай примем  продольное армирование стен фундаментной стены 6 стержнями Ø 12 мм с обвязкой хомутами из арматуры Ø 6 мм через каждые 0.5 м (общая длина хомутов примерно 3 м. Тогда для армирования фундамента потребуется примерно 6х(27 + 26 + 7) = 360 м арматуры Ø 12 мм общим весом 320 кг и 3х60х2 = 360 м арматуры Ø 6 мм общим весом 80 кг. Ориентировочно арматура обойдется в 300$.

Впрочем, если рассчитывать армирование фундамента на самое неблагоприятное стечение обстоятельств, в частности на неравномерную осадку основания под лентой фундамента, то потребуется арматура большего сечения.

Кроме того нам потребуется около 4 сварных сеток длиной 2 м и приблизительной стоимостью 10-20$. Примерный расход бетона составит 56х0.5х0.5 + 8(0.75 +0.3)0.2 = 14 + 1.68 = 15.7 м3. Это в 2.7 раза меньше бетона, чем при выполнении фундаментной монолитной плиты, ну а по расходу арматуры и говорить не приходится. Ориентировочно бетон обойдется в 800$, напомню мы сравниваем только подземные части фундаментов. Общая цена составит около 1100$.

Разница у нас получилась почти в 4 раза, правда и нагрузка на основание при фундаментной плите почти в 3 раза меньше. Впрочем расчет по прочности не считается обязательным при расчете фундаментов, а обязательным считается расчет по деформациям, в частности расчет осадки фундамента, но это отдельная тема.

Расчёт нагрузки на фундамент


В данной статье мы рассмотрим особенности расчета нагрузки на фундамент дома. Вы узнаете, зачем необходимо осуществлять данные расчеты и как сделать их самостоятельно. Будет детально изучена технология определения несущей способности грунта, вычисления массы здания и силы снеговых и ветровых воздействий, а также продемонстрирована последовательность таких расчетов на практике.
Нагрузка на фундамент — это допустимые цифровые значения, обозначающие несущую способность. Проведение точных расчётов сопряжено с выполнением геологических исследований и определением степени рыхлости грунта и насыщения его влагой.

Зачем проводятся расчёты нагрузки на фундамент

Расчет нагрузки, которую будет переносить фундамент в процессе эксплуатации, является ключевым этапом проектирования любого основания. Исходя из данных расчетов определяются необходимые несущие характеристики будущего фундамента, его типоразмер и опорная площадь.

Определяемые нагрузки веса здания, снегового и ветрового воздействия, а также эксплуатационного давления, также сопоставляются с несущей способностью грунта на строительной площадке, поскольку несущая способность почвы, в некоторых случаях, может быть меньшей, чем несущие свойства самого фундамента.


Рис: Возможный результат неправильного расчета нагрузок на фундамент дома
Ответственное отношение к проведению данных расчетов гарантирует, что фундамент под конкретное здание будет подобран правильно. В противном случае, вы рискуете построить дом на слишком слабом фундаменте, что приведет к его разрушению и деформации, либо обустроить фундамент с недостаточной опорной площадью, который под весом здания просто осядет в грунт. Важно: определение нагрузок на фундамент и сопоставление их с несущей способностью грунта лучше всего доверить профессиональным проектировочным организациям, которые выполнят все расчеты согласно строительных норм. В случае, если вы решились сделать это самостоятельно, крайне важно досконально изучить методику проведения данных расчетов.

Общие правила проведения расчёта нагрузки на фундамент

Определяется нагрузка посредством использования переменных и постоянных величин:
  • масса здания;
  • вес основания;
  • снеговые нагрузки на кровлю;
  • ветряное давление на здание.
Общая масса здания вычисляется при сложении веса стен с перекрытиями, дверей с окнами, стропильной системы и кровли, а также крепежей, сантехники, декоративных элементов и количества людей, которые будут единовременно проживать в доме.

Расчёт нагрузки на ленточный фундамент

Определение нагрузки на ленточное основание начинается с подсчёта массы самой ленты, для чего используется следующая формула:

Pфл= V × q.

Расшифровка формулы:

V – объём стен;
q – плотность материала основания.

Необходимо произвести суммирование всех типов давления на фундамент, для чего можно воспользоваться следующей формулой: (Pд+Pфл+ Pсн+Pв)/ Sф.

Внимание! Важно, чтобы результат вычислений, выражающийся в удельной нагрузке, был меньше допустимых значений сопротивления почвы. Разница должна составлять порядка 25%, что необходимо для компенсации неточностей.

Получение точных сведений, возможно при учёте видов стен, надо определить, какие из них несущие и выполняют функцию удержания перекрытий, лестничных пролётов, стропил. Выявляются самонесущие стены, выполняющие функцию поддержания исключительно собственной массы. Исходя из этих данных, определяют под какую сторону закладывать стены определённой ширины, с обязательной проверкой допустимых значений.


Расчёты нагрузки в программе «APM Civil Engineering»

Расчёт нагрузки на столбчатый фундамент

Определение нагрузки на фундамент столбчатого типа, осуществляется по одной формуле. Здесь надо учитывать, что воздействие здания будет распределяться между всеми существующими опорами. Требуется умножить площадь сечения столба () на высоту (H). Результатом вычисления станет получение объёма, который следует перемножить с плотностью материала, используемого для возведения фундамента (q)и общим числом столбиков, заглубляемых в почву.
  • Вычисления будут проводиться по следующей формуле: Pфc= Sс× H× q×N.
  • Определить суммарное сечение, можно по следующей формуле: Sсо= Sс × N.
Вычислить величину нагрузки на сваи, можно разделив массу дома на его опорную площадь, что будет выглядеть следующим образом: P/Sсо.

Важно! Если при проведении расчётов выясняется, что грунтовое давление превышает допустимые значения, то следует изменить используемые параметры и прибегнуть к расширению опорной площади. Требуется увеличить число опор и сделать их большего диаметра, что поможет получить основание с нужными параметрами.

 

Расчёт нагрузки на свайный фундамент

Особенностью расчёта свайного основания, является необходимость выявления массы здания (P), которая делится на количество опор.Внимание! Требуется подбирать сваи с нужными показателями длины и необходимыми прочностными характеристикам, принимая во внимание геологические характеристики грунта. Так как в процессе эксплуатации свайный фундамент несет те же нагрузки, что и остальные виды фундамента — от массы здания, полезного давления, снежного покрова и ветра.


Рассчитывать нагрузку на свайный фундамент необходимо для того, чтобы в дальнейшем при проектировании ее можно было сопоставить с максимально допустимой нагрузкой на грунт строительной площадки, и при необходимости увеличить число свай либо сечение используемых опор

Чтобы сопоставить допустимые нагрузки на свайный фундамент и грунт необходимо выполнить следующие расчеты:

  • Определить вес здания и все сопутствующие нагрузки, просуммировать их и умножить на коэффициент запаса надежности;
  • Определить опорную площадь одной сваи по формуле: «r2 * 3.14» (r- радиус сваи, 3,14 — константа), после чего вычислить общую опорную площадь основания, умножив полученную величину на количество свай в фундаменте;
  • Рассчитать фактическую нагрузку на 1 см2 грунта: массу здания разделяем на опорную площадь фундамента;
  • Полученную нагрузку сопоставить с нормативной допустимой нагрузкой на грунт.
Для примера: дом массой 95 тонн. (с учетом снеговых и ветровых нагрузок) строится на фундаменте из 50 буронабивных свай, общая опорная площадь которых составляет 35325 см2. Грунт на участке представлен твердыми глинистыми породами, которые выдерживают нагрузку в 3 кг/см2.
  • Фактическая нагрузка на грунт: 95000/35325 = 2,69 кг/см2.
Как показывают расчеты, нагрузки от здания, передаваемые фундаментов на грунт, позволяют реализовывать данный проект в конкретных грунтовых условиях.

Важно! Если бы нагрузки были больше допустимых, потребовалось бы увеличить опорную площадь фундамента, увеличив количество свай либо их сечение.

 

Порядок проведения вычислений и расчётов

Независимо от типа основания, расчёты производятся в следующей последовательности:
  • Необходимо выяснить параметры, касающиеся единицы длины опоры, помимо нагрузок от веса самого строения, которые состоят из массы стен, перекрытий и кровли, также определяется эксплуатационное давление, нагрузки от снегового покрова и ветровые нагрузки;
  • Расчет массы фундамента. Основание дома также будет оказывать нагрузку на почву, которую необходимо высчитать и добавить к нагрузкам от массы здания. Чтобы сделать это, нужно исходя из габаритов (высоты, ширины и периметра) определить объем основания, и умножить его на объемную плотность бетона (массу одного кубометра).
  • Расчет несущих характеристик почвы — для этого нужно определить тип грунта, и в соответствии с нормативными таблицами вычислить допустимую нагрузку на 1 кв.см. почвы.
  • Cверка полученных данных с сопротивлением почвы – если возникает необходимость, то осуществляется корректировка площади опоры, например, в случае с ленточным основанием, увеличивается его толщина. При обустройстве свайных или столбчатых оснований необходимо увеличить количество опор в фундаменте либо площадь их сечения;
  • Измерение фундамента – определение размеров;
  • Вычисление толщины подушки из песка, формируемой непосредственно под подошвой. Уплотняющая подсыпка из песка и гравия необходима для предотвращения усадки почвы под массой здания и для минимизации вертикальных сил пучения. В нормальных условиях ее толщина составляет 20 см (10 см песка и 10 см гравия), однако при строительстве тяжелых домов в пучинистом грунте она может быть увеличена до 50 см.
Необходимо учесть, что приведённые формулы расчёта нагрузки, будут актуальны исключительно в сфере малоэтажного строительства, то есть при возведении объектов высотой до 3-х этажей. Схема является упрощённой, так как учитывает только удельное сопротивление грунта, при необходимости прогнозирования сдвига грунтовых слоёв, следует обратиться за помощью к профессионалам. Желательно проводить расчёты дважды, чтобы наверняка определить нужные параметры, так как от этого зависит устойчивость здания.

Собираем показатели грунта

При проектировании фундамента необходимо проводить геодезический анализ грунта на строительной площадке, который позволяет определить три важных показателя — тип почвы, глубину ее промерзания и уровень расположения грунтовых вод.

Исходя из типа грунта вычисляется его несущая характеристика, которая используется при расчете опорной площади основания. Глубина промерзания почвы определяет уровень заглубления фундамента — при строительстве в условиях пучинистых грунтов фундамент необходимо закладывать ниже промерзающего пласта земли. На основании данных о грунтовых водах определяется необходимость обустройства дренажной системы и гидроизоляции фундамента.

Важно: вышеуказанные показатели грунта вы можете собрать самостоятельно, для этого вам потребуется лишь ручной бур и рулетка.


Рис: Структура грунтов на территории Московской области
Для сбора показателей необходимо с помощью ручного бура по периметру площадки под застройку сделать несколько скважин глубиной 2-2.5 м. Одна скважина должна располагаться в центре участка, еще две — в центральных частях боковых контуров предполагаемого фундамента. Необходимость бурения нескольких скважин обуславливается тем, что на разных участках площадки может наблюдаться отличающийся уровень грунтовых вод.

В первую очередь нужно определить тип почвы: в процессе бурения возьмите изымаемый из скважины грунт (с глубины 2-ух меров) и скатайте его в плотный цилиндр, толщиной 1-2 сантиметра. Затем попытайтесь согнуть цилиндр.

  • Если почва рыхлая и цилиндр из нее сформировать невозможно (она попросту рассыпается), вы имеете дело с песчаным грунтом;
  • Цилиндр скатывается, но при этом он покрыт трещинами и разламывается при сгибающем воздействии, значит грунт на участке представлен супесями;
  • Цилиндр плотный, но при сгибании ломается — легкий суглинок;
  • Грунт хорошо скатывается, но при сгибании покрывается трещинами — тяжелый суглинок с большим содержанием глины;
  • Почва легко скатывается, не трескается и не ломается при сгибании — глинистый грунт.
Далее необходимо определить показатель уровня грунтовых вод. Оставьте пробуренные скважины на ночь, чтобы они заполнились водой. На следующее утро возьмите деревянную рейку двухметровой длины и обмотайте ее бумагой, опустите рейку в скважину. По мокрому участку определите, на каком расстоянии от поверхности скважины расположена вода.


Рис: Пробная скважина для определения уровня грунтовых вод
Важно: определить фактический уровень промерзания почвы в домашних условиях невозможно. Для этого необходимо специализированное оборудование, при этом сам анализ выполняется на протяжении длительного времени наблюдения за конкретным участком.

Предлагаем вашему вниманию карту расчетной глубины промерзания почвы в разных регионах России, которую нужно использовать при самостоятельном проектировании фундамента.

Рис: Границы промерзания грунтов в разных регионах России

Определяем несущую способность грунта

Ориентировочную несущую способность грунта можно определить на основе проделанных ранее изысканий. Зная тип грунт на участке под застройку сопоставьте его с данными в нижеприведенной таблице.
Тип почвы Несущая способность (расчетное сопротивление) Тип почвы Несущая способность (расчетное сопротивление
Супесь От 2 до 3 кгс/см2 Щебенистая почва с пылевато-песчаным заполнителем 6 кгс/см2
Плотная глина От 4 до 3 кгс/см2 Щебенистая почва с заполнителем из глины От 4 до 4.5 кгс/см2
Среднеплотная глина От 3 до 5 кгс/см2 Гравийная почва с песчаным заполнителем 5 кгс/см2
Влагонасыщенная глина От 1 до 2 кгс/см2 Гравийная почва с заполнителем из глины От 3.6 до 6 кгс/см2
Пластичная глина От 2 до 3 кгс/см2 Крупный песок Среднеплотный — 5, высокоплотный — 6 кгс/см2
Суглинок От 1.9 до 3 кгс/см2 Средний песок Среднеплотный — 4, высокоплотный — 5 кгс/см2
Насыпной уплотненный грунт (песок, супеси, глина, суглинок, зола) От 1.5 до 1.9 кгс/см2 Мелкий песок Среднеплотный — 3, высокоплотный — кгс/см2
Сухая пылеватая почва Среднеплотная — 2.5, высокоплотная — 3 кгс/см2 Водонасыщенный песок Среднеплотный  — 2, высокоплотный — 3 кгс/см2
Влажная пылеватая почва Среднеплотная — 1.5, высокоплотная 2 кгс/см2 Водонасыщенная пылеватая почва Среднеплотная — 1, высокоплотная — 1.5 кгс/см2

Таблица 1: Расчетное сопротивление разных видов грунтов
Важно! Для последующих расчетов необходимо брать минимальный показатель несущей способности почвы, в таком случае вы обеспечите запас дополнительного сопротивления грунта весу здания

Расчёт нагрузки с учётом площади и региона дома

Все нагрузки на фундамент состоят из двух величин — постоянных и переменных. К постоянным нагрузкам относится вес самого здания, к переменным — сила давления снегового покрова и ветра, величина которой зависит от региона, где ведется строительство.

Зная площадь дома и нормативный вес материалов, из которого он будет возводиться, можно рассчитать ориентировочную нагрузку на фундамент, исходящую от массы строения.

Для проведения расчетов воспользуйтесь следующими справочными таблицами:


Таблица 2: Расчетный вес стен

Таблица 3: Расчетный вес перекрытий
Таблица 4:  Расчетный вес кровли

Важно! Определив массу здания вам необходимо добавить к ней полезные нагрузки (вес людей, мебели), которые будет испытывать фундамент в процессе эксплуатации здания. Расчетная величина полезных нагрузок для жилищного строительства на каждый квадратный метр перекрытия составляет 100 кг.

Следующий этап расчетов — определение нагрузок от снегового покрова. Нормативная величина снеговой нагрузки различается в разных регионах России. Для расчета вам необходимо умножить площадь кровли здания на вес 1 м2 снега и коэффициент уклона крыши.


Таблица 5: Нагрузка от снегового покрова на фундамент здания
Осталось лишь рассчитать ветровую нагрузку на здание. Делается это по формуле:
  • площадь здания * (N +15*высота здания); где N — расчетная ветровая нагрузка для разных регионов России, которую вы можете увидеть на нижеприведенной карте.

Рис: Карта ветровых нагрузок в разных регионах России

Важно! Определив все постоянные и переменные нагрузки вам необходимо их просуммировать, так вы получите совокупную нагрузку на фундамент здания. Для дальнейших расчетов ее необходимо умножить на коэффициент запаса надежности 1,5.

Наши услуги

Компания Установка Свай» занимается погружением железобетонных свай — забивка свай, лидерным бурением и поставкой свай для сооружения свайного фундамента. Если Вас интересует проведение работ, связанных с проектировкой, гео разведкой, либо возведение свайного фундамента, воспользуйтесь формой внизу сайта.

Полезные материалы

Несущая способность грунта

Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо выяснить на подготовительном этапе строительства фундамента.

 

Испытания свай

При строительстве часто используют в качестве фундаментов сваи. Но прежде чем вводить такие элементы в работу, должна быть проведена проверка их на прочность.

 

Несущая способность свай

Несущая способность свайных конструкций – это определение величины нагрузки, которую она способная воспринимать с учётом деформации грунта под её основанием.

 

 

Формула расчета нагрузки на фундамент

Фундамент – один из самых важных элементов предстоящей постройки.Если он спроектирован с ошибками, то в будущем могут возникнуть большие проблемы.

Выбор того или иного фундамента определяется прежде всего типом грунта.

А величина его заглубления в основном зависит от глубины промерзания почвы и насколько близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент необходимо для того, чтобы со временем строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Не менее важно это и для оптимального использования стройматериалов и экономии средств.

Профессионально рассчитать фундамент может только специалист, но, вооружась строительным справочником или другими нормативными документами, можно сделать прикидочные расчеты, достаточно близкие к реальным.

Очень важно определить какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтобы грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно найти в нормативной документации.

Чтобы вычислить нагрузку P, приходящуюся на основание фундамента нужно выяснить вес всего того, что находится над ним. А именно, вес здания P1 и вес самого фундамента Pf.  Формула расчета нагрузки на фундамент выглядит так:

P = P+ Pf.

Определяем приблизительный вес здания P

1
  1. Он включает в себя суммарный вес его составляющих. Всех стен, перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и используемого крепежа, тепло- и гидроизоляционных материалов.

    Если применяются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и гидроизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), соответствующие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.

  2. Следует учесть полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми приборами, а также максимальным количеством людей, которые могут одновременно находиться в доме. Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.
  3. Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую создает слой выпавшего снега на крыше.
  4. Определяем силу воздействующего на строение ветра. Ветровая нагрузка приблизительно равна произведению:

S х (40 + 15h),

где S – площадь строения, а – его высота.

Складывая все полученные величины пунктов 1- 4, и переводя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны здания — P1.

Вес фундамента P

Если вес здания для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (Pf) в этом случае вычисляется по формуле:

Pf = V x q,

где q – плотность материала, из которого сделан фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S) на его высоту (H):

V = S x H;

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S, определим величину P/S. Чтобы перекрыть неточности в выборе исходных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Столбчатый фундамент

Общая нагрузка, действующая на грунт от подошвы столбчатого фундамента, складывается из распределенного веса строения плюс веса самого столба. Опорная площадь столба – Ss, высота – H.

Тогда его объем равен: V = Ss x H, а вес Ps = V x q, где q– плотность материала, из которого изготовлен столб. Если общее количество столбов N, то общий вес фундамента равен:

P= Pх N,

а общая площадь опоры:

S = Sx N.

3. Свайный фундамент из заостренных или готовых винтовых свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании почвы. Вес планируемого здания определяет необходимое количество свай.

Если известно количество винтовых опор — N и вес сооружения P, то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем наиболее подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, учитывая геологические особенности местности.

Задачам расчета фундаментов посвящено огромное количество сайтов. Различные по содержанию и сложности разбираемых вопросов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только найти подробные разъяснения, но и воспользоваться необходимыми таблицами.

Теоретические основы устройства фундаментов изложены здесь — http://teoriastroiki.ru/spravochnik/fundament/grunty_i_osnovaniya/raschet_fundamenta/

С примерами расчета конкретных фундаментов можно ознакомиться на сайтах:

http://ibud.ua/ru/statya/raschet-fundamenta-primer-rascheta-fundamenta-2992

http://stroy-shkola.ru/fundament/raschet-nagruzki-na-fundament.html

Бесплатными онлайн калькуляторами для строительных расчетов можно воспользоваться здесь:

http://www.zhitov.ru/

http://st-mater.narod.ru/index2.html

http://m350.ru/calculator/

Расчет бетона на ленточный фундамент: формулы, онлайн-калькулятор, примеры

Монолитный фундамент под забор, загородный дом или хозпостройку наиболее надежен, но обходится недешево. Именно поэтому здесь так важен грамотный расчет, который позволит найти баланс между достаточной прочностью и оптимальной стоимостью. Его можно выполнить самостоятельно, доверить профессиональным проектировщикам или использовать для этого онлайн-калькуляторы.

Оглавление:

  1. Как сделать ленту необходимого размера?
  2. Определение количества бетона
  3. Пример расчета

На что влияют вычисления?

Расчет фундамента решает целый ряд задач, главная из которых – вычисление требуемой несущей способности основы. Но чтобы сделать ленту нужного размера, придется также определить и количество стройматериалов:

1. Бетон для фундамента – его объем соответствует геометрическим параметрам основания. Но компоненты смеси для получения монолита требуемой прочности (если вы планируете готовить ее самостоятельно) лучше рассчитать на калькуляторе. Здесь можно будет подобрать оптимальную марку цемента и тип заполнителей.

2. Арматура – длина, диаметр и количество стальных стержней определяются размерами самой ленты. Каркас собирается из 4 продольных прутков, размещаемых попарно вверху и внизу в 5 см от поверхности монолита, и поперечных связей. СНиП рекомендует принимать шаг хомутов равным 23-25 диаметрам арматуры.

3. Опалубка – некоторые онлайн-калькуляторы позволяют подсчитать даже количество и размеры досок для сборки щитов под ленточный фундамент разных габаритов и конфигураций.

Но даже если вы приобретаете бетон с доставкой на ближайшем РБУ, нужно точно знать, какой его объем вам необходим. Платить-то предстоит и за количество ходок автотранспорта. А если для заливки не хватит привезенного раствора, потребуется в спешном порядке заказывать еще одну машину с отдельной оплатой за доставку. Впрочем, делать избыточный запас тоже не следует, ведь доставленную смесь придется все равно куда-то выливать. Обычно ее берут на 10% больше, чем получилось на бумаге.

Расчет количества бетонной смеси

Ленточный фундамент в первую очередь подбирается по площади, на которую передается нагрузка на грунт от постройки. Разные виды почвы способны воспринимать определенное давление, поэтому для начала нужно хотя бы знать, чем они представлены на вашем участке. За точку отсчета берут допустимую нагрузку на м2, умноженную на 1,2 – коэффициент запаса прочности на случай изменения условий эксплуатации фундамента.

Теперь, зная вес и размеры будущей постройки, можно простым делением вычислить ширину ленты. Как правило, она получается около 0,4 м, но монолит всегда должен быть толще несущих стен на 10-15 см. Высота фундамента – это сумма его заглубленной части, опирающейся на плотные слои почвы ниже точки замерзания, и цоколя. Последний обычно делают размером 0,4-0,5 м, но особо строгих требований здесь нет.

Расчет количества бетона для заливки монолитной ленты зависит от уже определенных ее габаритов и схемы основания. Оно может просто проходить по периметру под несущими стенами здания, иметь перемычки, обеспечивающие опору внутренним перегородкам, или вытягиваться в одну линию, как в случае с тяжелым кирпичным забором. Иногда под самонесущие конструкции, не передающие больших нагрузок, монолитный фундамент делают менее мощным, чтобы сэкономить на материалах. Тогда расчет соответствующей части основы выполняют отдельно.

Также в строительстве на слабых грунтах нередко используют ленточный фундамент Т-образного сечения вместо обычного прямоугольного. В любом случае здесь нужно только одно – подсчитать его кубатуру. Для этого применяют простейшую формулу: V = S·L, где: S – площадь монолитной ленты в разрезе, выраженная в м2, L – ее общая длина в метрах.

Параллельно с этим уже можно определить количество основных компонентов смеси для получения бетона нужной прочности. Для этого существуют стандартные таблицы с массовым и объемным соотношением цемента конкретной марки, песка, гравия и воды для затворения. Мы же приводим готовые цифры для 1 м3 бетона разной крепости.

Класс/марка бетона В15 М200 В22,5 М300

В30 М400

Цемент марка М300 М400 М400 М500 М400 М500
кг 354 276 364 295 448 341
л 273 213 280 227 345 263
Щебень фракция, мм 20 40 20 40 20 40
кг 1207 1190 1207 1207 1207 1224
л 816 804 816 816 816 828
Песок фракция, мм 2-2,5 >2,5 2-2,5 2-2,5 2-2,5 1,1-1,8
кг 530 648 522 615 450 584
л 353 432 348 410 300 390
ВЦ соотношение 0,62 0,75 0,60 0,70 0,49 0,58
Вода л 220 207 220 207 220 197
Плотность раствора кг/м3 2311 2321 2313 2323 2325 2346

В таблице расчет бетона на ленточный тип фундамента марки М200 приведен с учетом заполнителей рядового качества, для раствора от М300 и более – высокого. Для других типов цемента и гравия можно выполнить аналогичные вычисления все в тех же онлайн-калькуляторах. Готовые цифры останется только перемножить на кубатуру ленты – этого достаточно, чтобы определить количество стройматериалов и их суммарную стоимость.

Также вам предстоит подсчитать объем песка и щебня для подушки под ленточный фундамент. Здесь достаточно знать ширину траншеи, выкопанной с учетом толщины опалубки для бетона, и высоту отсыпки. Для легких одноэтажных построек или заборов можно заложить по 10 см песчаного и гравийного слоя. Под тяжелый дом подушка понадобится толще – до 60 см.

Последний этап – подбор арматуры и расчет ее суммарной длины с учетом нахлестов и схемы увязки, а также количества хомутов. Здесь проще воспользоваться функциональными онлайн-калькуляторами, которые одновременно определяют эти величины для выбранного фундамента. Полученным данным вполне можно доверять, поскольку они формируются в соответствии с основными требованиями СНиП.

Пример расчета

Возьмем простой ленточный фундамент для забора длиной 10 м. В каждом отдельном случае нужно учитывать вес ограждения, который зависит от выбранного материала строительства и высоты пролетов. Наша конструкция возводится из керамики, скажем, толщиной в полтора кирпича (38 см). На квадратный метр кладки без учета швов потребуется 189 блоков. На самом деле 153, но для упрощения расчета нагрузок строители принимают подобные допущения, поскольку вес у раствора и керамики примерно одинаковый.

Масса красного кирпича – 3,5 кг (мы выбрали одинарный полнотелый)? отсюда уже можно вывести основные нагрузки:

  • Вес 1 м2 кладки: 189х3,5 = 662 кг.
  • 1 п.м пролета высотой 2 м: 662х2 = 1324 кг.
  • Давление на ленточный фундамент: 1324÷3800 = 0,34 кГс/см2.

Но несмотря на незначительную нагрузку, строители рекомендуют использовать для заборов бетон марки М200. Дальше выбираем габариты фундамента. В нашем случае подойдет мелкозаглубленная, но широкая лента, например, 50х20 см. Для более легких конструкций с хорошей парусностью (из профнастила или шифера) ее лучше сделать узкой и глубоко зарытой в грунт.

Все исходные данные есть, можно выполнять расчет:

  • Площадь монолитной ленты в разрезе: 0,2х0,5 = 0,1 м2.
  • Объем заливки: 0,1х10 = 1 м3.

Выбираем данные для бетона М200 из приведенной выше таблицы или используем упрощенную пропорцию для компонентов раствора: на 1 часть ПЦ М400 понадобится 2,5 ч щебня фракции 5-20 мм и 4,2 ч песка.

Расчет ширины ленточного фундамента дома

К разделам статьи:
Высота, длина и заглубление ленточного фундамента
Расчет ширины ленточного фундамента

Следующий компонент суммарной нагрузки, действующий вместе с мертвым весом строительных конструкций — это снеговая нагрузка. Снеговая нагрузка вовсе не стоит пренебрежительного отношения. Нагрузка от лежащего на крыше дома снега запросто может быть равной или даже превышать нагрузку на фундамент от собственно материала стен. К примеру, в Санкт Петербурге в одноэтажном доме площадью 100 м2 из газобетонных блоков толщиной 30 см вес стен составит примерно 25 тонн. При этом нагрузка от снега, который может разместиться снежной зимой на кровле площадью 150 м2 составит 28 тонн. Неплохо, не правда ли?

Нормативная снеговая нагрузка отличается для разных климатических районов России. Районы по различной снеговой нагрузке категорий от I до VIII указаны в картах «Изменений, внесенных в СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия». Ниже приведена таблица с выборочным указанием населенных пунктов и значениями расчетной снеговой нагрузки с запасом прочности с коэффициентом 1,4.

Таблица №9  Таблица значений расчетной снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию кровли  с запасом прочности с коэффициентом 1,4

Климатический район строительства 

Города

Расчетная снеговая нагрузка (кг/м2)

I

Астрахань, Улан-Удэ

80

II

Майкоп, Нальчик, Хабаровск, Владивосток, Якутск, Мирный, Иркутск

120

III

Москва, Владимир Великий Новгород, Красноярск, Сызрань

180

IV

Санкт Петербург, Хатанга, Кемерово, Нижний Новгород

240

V

Пермь, Уфа, Анадырь, Сургут, Нижневартовск, Петрозаводск, Мурманск, Магадан

320

VI

Усинск, Красновишерск, Кизел

400

VII

Петропавловск-Камчатский

480

VIII

Апатиты, Норильск, Снежнегорск, Кропоткин, Чара, Байкальск, Горно-Алтайск, Теберда

560

Ветровая нагрузка по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» пункт 10.14 при расчете крена фундаментов принимается как 30% от расчетной ветровой нагрузки.

Таблица 10. Расчетные ветровые нагрузки, действующие на профилированные настилы кровли, стен зданий и сооружений высотой до 10 м в соответствии со СНиП 2.01.07-85


Зона ветрового давления 

Города

Расчетная ветровая нагрузка (кг/м2)

Старая Русса, Коноша, Шарья, Мирный, Витим, Кропоткин

24

I

Москва, Кандалакша, Киров, Тула, Рязань, Улан-Удэ, Нижневартовск, Нижний Тагил, Тюмень, Казань, Пермь, Челябинск

32

II

Санкт Петербург, Иркутск, Жиганск, Хабаровск, Уфа, Астрахань

42

III

Оренбург, Сызрань, Кизляр, Кемерово, Абакан, Амурск, Хатанга

53

IV

Норильск, Усинск, Нарьян-Мар

67

V

Мурманск, Салехард

84

VI

Воркута, Амдерма

100

VII

Петропавловск-Камчатский

120

VII

Анадырь

>120

Один из вариантов ориентировочного расчета — вычисление ветровой нагрузки на фундамент с помощью эмпирической формулы:

Ветровая нагрузка = Площадь здания x (40 + 15 х Высота дома)

В упрощенной Британской методике расчета ширины ленточного фундамента ветровая нагрузка на один погонный метр фундамента считается как 102 кгс/м (1 кН/м).

 

Полезная нагрузка — это нагрузка, вклад в которую вносит всё, что наполняет дом и не является частью строительных конструкций: люди, мебель, оборудование.

Таблица 11. Расчетные полезные нагрузки, действующие на перекрытия в соответствии со СНиП 2.01.07-85


Здания и помещения

Расчетное значение нагрузки
(кг/м2)

Квартиры жилых зданий, детские дошкольные учреждения, дома отдыха, общежития, гостиницы и т.п.

195

Административные здания, учреждения, научные организации, классные помещения, бытовые помещения промышленных предприятий и общественных зданий

240

Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений

240

Залы:
читальные
кафе, ресторанов, столовых
собраний, совещаний, зрительные, концертные, спортивные


240
360
480

Чердачные помещения

91

Перекрытия на участках с возможным скоплением людей

480

После того как посчитаны все планируемые нагрузки они суммируются:

Суммарная нагрузка на подлежащий грунт основания = метрвая нагрузка + полезная нагрузка + снеговая нагрузка + ветровая нагрузка

Полученная суммарная нагрузка умножается на коэффициент прочности 1,3 для дальнейших рачетов. Теперь необходимо выяснить несущую способность грунта, который подлежит под будущим мелкозаглубленным ленточным фундаментом.

Читать дальше про расчет ширины монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента

Вернуться к началу статьи

Количество бетона на ленточном фундаменте. Расчет армирования бетонных и ленточных фундаментов.

Как рассчитать кубатуру фундамента? — Здесь поможет алгебра и геометрия школьного курса. В основном объем бетонной смеси рассчитывается по кубатуре вместимости внутренней опалубки, которая определяется на этапе проектирования либо по чертежам, либо еще точнее по данным, которые снимаются с готовой конструкции.

Самым простым решением является использование специальной программы-калькулятора, в которую вводятся расчетная длина, ширина, высота и толщина стены фундамента. В результате получается точный объем необходимого раствора и даются рекомендации по его приготовлению из песка, цемента и гравия.

Фундамент — это фундамент всей несущей конструкции. Технические и эксплуатационные качества конструкции зависят от правильности произведенных расчетов и ее укладки.Поэтому очень важен этап расчета стоимости строительства и составления соответствующей сметы.

Грамотно рассчитанная кубатура — это возможность избежать лишних денежных затрат на стройматериалы и не нарушить технологию процесса заливки.

Бетон измеряют по его объему, а не по массе из-за разницы значений веса на 1 кубометр смеси разных марок. При наличии сложной геометрии фундамента процесс расчета облегчается за счет разделения конструкции на более простые составляющие.


Важность состава почвы

Для качественного обустройства основания необходимо определиться с типом грунта под возводимую конструкцию. Грунты песчаного типа могут проседать, поэтому закладку фундамента проводят на глубину 4-8 дм.

Глинистые грунты могут промерзать, поэтому траншея под устройством фундамента роется на всю ее глубину. Глубина заливки основания также зависит от степени промерзания основания, что влияет на географическое положение.


Если глубина устройства основания зависит от состава грунта и расположения грунтовых вод, а длина будет зависеть от размеров конструкции, то ширина — от толщины возводимых стен — от 20 до 40 см. .Поэтому рассчитать базовый куб несложно, важно лишь определить его тип.

Это монолит, представляющий собой прямоугольный параллелепипед, расчет граней которого осуществляется по уже построенной конструкции опалубки или по чертежам.Табличка располагается под всей площадью здания.

Его давление на землю минимально, при этом сохраняются значительные опорные нагрузки. Объем этой конструкции рассчитывается путем умножения площади основания цоколя на высоту опалубки.


Площадь подошвы рассчитывается путем умножения ширины ростверка на длину.

Например, чтобы рассчитать базовый куб с параметрами решетки 10х12 м и высотой плиты 0.4 м, все значения нужно перемножить, чтобы получить 48 кубометров. м (10х12х0,4 = 48 м3). Для точности кубатура армирующего слоя рассчитывается по этому результату.

Ленточный фундамент

Это аналогичный прямоугольный параллелепипед, полый изнутри, с возможным расположением внутри него опорных элементов для внутренних стеновых панелей.


Для малоэтажного строительства ленточное основание популярно благодаря высокой несущей способности, малым габаритам и простоте монтажа.Как рассчитать кубатуру фундамента в этом случае?

Для этого рассчитывается разница, где объем параллелепипеда от внешних стен опалубки действует как уменьшенный, а объем параллелепипеда из уже внутренних стен действует как вычитаемый.


Например, при объеме основания 10х12 м с шириной основания ленты 0,4 м и глубиной 2 м с дополнительной 1-й внутренней лентой толщиной 0,5 м:

  • Внешний параллелепипед будет 10х12х 2 = 240 м3;
  • Внутренний — (10-0.4-0,4) х (12-0,4-0,4) х2 = 206,08 м3;
  • Объем ленточного основания под несущие конструкции 240–206,08 = 33,92 м3;
  • Внутренняя ленточная основа (10-0,4-0,4) х0,5х2 = 9,2 м3;
  • Требуемый куб заливки 33,92 + 9,2 = 43,12 м3.

Пример расчета фундамента смотрите на видео:

Свайная основа

— ориентированная группа опор, заглубленных в землю. Простая и экономичная основа.При его возведении методом бурения бетон заливается в предварительно пробуренные круглые скважины.

В данном случае кубатура — это сумма двух геометрических фигур. Первая фигура — подошва, в виде широкого и низкого параллелепипеда. Вторая фигура представляет собой столб в виде высокого узкого параллелепипеда.


Это значение умножается на количество стоек в основании, которые располагаются по периметру через каждые 2 м.

Например, для конструкции 6х6 м с количеством опор 20 столбов (4 по углам и 16 промежуточных), основание которой равно 0.5х0,5х0,2 м, а опоры столба 0,3х0,3х0,8 м объем основания будет 20х0,5х0,5х0,2 = 1м3. Для столбовых опор это значение составляет 20х0,3х0,3х0,8 = 1,44 м3. Соответственно кубатура заливки 1 + 1,44 = 2,44 м3.

Пример расчета свайно-ленточного фундамента смотрите на видео:

Фундамент буронабивной с монолитным ростверком

Базовый объем в данном случае представляет собой сумму кубов опорных элементов и плиты ростверка.Сложная конструкция разделена на множество простых фигур, для которых объем рассчитывается отдельно.

Объем опорных элементов — произведение площади основания на высоту от подошвы до нижнего края монолитного ростверка. А площадь круглого основания равна 1/4 произведения удвоенного диаметра и числа π (3,14).


Пример для 20 опор сечением 0,4 м, углубленных на 2.5 м и элемент ростверка 10х12х0,3 м:

Объем опор выполнен как 20х (1 / 4х 3,14х0,4х0,4) х2,5 = 6,28 м3;

Кубатура элемента ростверка составляет 10х12х0,3 = 36 м3;
Всего будет 36 + 6,28 = 42,28 м3.

Создание базы — сложный и многоэтапный процесс. Полный курс расчета расходных строительных материалов — это масса нюансов, которые может сделать опытный инженер.


Вот упрощенные модели для расчета основы в помощь домовладельцу, который должен адекватно тратить свои деньги на процессы строительства.

При возведении здания важно правильно рассчитать фундамент. Рассчитать фундамент можно с помощью специалистов или самостоятельно с помощью калькулятора фундамента. Рассмотрим самые важные моменты, сюда входит расчет нагрузки, объем котлована и советы, которые необходимо учитывать при создании проекта фундамента дома. Для расчета фундамента можно воспользоваться калькулятором фундамента.

1. Рассчитайте вес конструкции дома.

Пример расчета веса конструкции дома : Вы хотите построить дом высотой 1 этаж, 5 м на 8 м, также с внутренней стеной, высота от пола до потолка 3 метра.

Подставляем данные и рассчитываем длину стен: 5 + 8 = 13 метров, прибавляем длину внутренней стены: 13 + 5 = 18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем рассчитываем площадь, длину умножаем на высоту: S = 18 * 3 = 54 м.

Рассчитываем площадь подвала , длину умножаем на ширину: S = 5 * 8 = 40 м. Такой же площади будет и мансардный этаж.

Рассчитываем площадь крыши , длину листа умножаем на ширину, например лист кровли имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного лист будет 12 м, значит нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Всего получится 8 листов кровли площадью 12 м.Общая площадь кровли составит 8 * 12 = 96 м.

2. Рассчитайте количество бетона, необходимое для фундамента.

Чтобы начать строительство здания, необходимо спроектировать фундамент частного дома, из которого можно рассчитать необходимое количество стройматериалов для постройки. В нашем случае необходимо рассчитать количество бетона для создания фундамента. Тип фундамента и различные параметры служат для расчета количества бетона .

3. Расчет площади фундамента и веса.

Самым главным фактором является грунт под фундамент, он может не выдерживать больших нагрузок. Чтобы этого не произошло, нужно рассчитать общий вес постройки, включая фундамент.

Пример расчета веса фундамента : Вы хотите построить кирпичное здание и выбрали для него ленточный фундамент. Фундамент углубляется в землю ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем рассчитываем длину всей ленты, то есть периметр: P = (a + b) * 2 = (5 + 8) * 2 = 26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получаем общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема для этого нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина 50 см, значит 0,5 см * 31м * 2м = 31м2. Железобетон. имеет площадь 2400 кг / м 3, теперь находим вес фундаментной конструкции: 31м3 * 2400 кг / м = 74 тонны 400 килограмм.

Контрольная площадь будет 3100 * 50 = 15500 см 2. Теперь прибавляем вес фундамента к массе здания и делим на контрольную площадь, теперь у вас килограммовая нагрузка 1 см 2.

Ну а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превышала эти типы грунтов, то меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас фундамент ленточного типа, то его опорную площадь можно увеличить за счет увеличения ширины, а если у вас фундамент столбчатого типа, то увеличить размер колонны или их количество.Но следует помнить, что общий вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется произвести пересчет.

При возведении фундамента любого сооружения важным этапом является решение вопроса о том, как рассчитать кубатуру фундамента. Представленная процедура не требует сложных математических расчетов и выполняется за считанные минуты при знании отдельных показателей.

Общие особенности расчета и возможные решения

По общему правилу расчет кубатуры фундамента определяется объемом возведенной опалубочной системы.Простыми словами, какова вместимость внутренней полости опалубки, такое количество бетона потребуется для возведения фундамента.

Необходимое количество раствора поможет заполнить базу за один раз.

Вы можете установить желаемый показатель еще на этапе проектирования по имеющимся данным на чертеже. При этом расчеты по второму способу позволят более точно провести расчет и заранее приготовить необходимое количество бетонной смеси.

Наряду с описанными выше методами определения объема, с развитием современных информационных технологий разработчики получили возможность проводить расчет с использованием специальных программных средств, имеющихся в информационной сети Интернет.

Загнав необходимые значения, практически мгновенно можно получить не только желаемое значение, но и советы специалистов по рациональному приготовлению смеси и рекомендуемым пропорциям составляющих компонентов.

Расчет кубатуры в зависимости от типа фундамента

Из курса школьной алгебры объем любого тела можно рассчитать, найдя произведение его высоты, длины и ширины. Однако расчет кубатуры распространенных типов фундамента дома определяет учет их индивидуальных характеристик.

Расчет объема монолита

Основание этого типа имеет форму прямоугольного параллелепипеда, грани которого можно определить, сравнив с эскизом на этапе проектирования или фактически измерив возведенную опалубку.

При замере высоты опалубки следует учитывать, что на ней проводятся отметки необходимого уровня бетона, и она возводится с запасом в 10-15 см.

Посмотрите видео, в котором эксперт расскажет, как правильно рассчитать монолитную плиту.

Объем представленной базы рассчитывается по общей формуле: H x A x B, где H — высота, A — длина, B — ширина. Для наглядности стоит привести пример. Итак, при глубине фундамента 0.8 м, длиной 10 м и шириной 10 м, кубатура необходимого бетона 0,8 х 10 х 10 = 80 м3.

Для более точных расчетов следует учитывать объем армированной сетки, размещаемой во внутреннем пространстве возводимой опалубки. Однако арматура не сможет сильно повлиять на общие характеристики из-за своих незначительных, в данном случае, габаритов.

Расчет объема ленты

Расчет кубического объема ленточного фундамента дома также сводится к расчету объема прямоугольного параллелепипеда за вычетом внутренних полостей.Несмотря на кажущуюся сложность, на практике этот показатель легко рассчитывается.

Для расчета необходимо вычислить объемы внешнего и внутреннего параллелепипеда по составленному чертежу, найти их разность, а затем добавить к результату кубатуру внутренних элементов ленты.

Итак, при размерах фундамента 12 х 15 м и ширине ленты 0,5 м, заглубленной в грунт на 1,5 м, с внутренней дополнительной лентой шириной 0,6 м кубатура основания рассчитывается следующим образом:

  1. Задайте кубическую форму внешнего параллелепипеда: 12 x 15 x 1.5 = 270 м3.
  2. Определяем аналогичный показатель для внутренней цифры: (12 — 0,5 — 0,5) х (15 — 0,5 — 0,5) х 1,5 = 231 м3.
  3. Находим разницу полученных значений: 270 — 231 = 39 м3.
  4. Рассчитываем кубатуру внутренней ленты: (12 — 0,5 — 0,5) х 0,6 х 1,5 = 9,9 м3.
  5. Общий объем заливки ленточного фундамента: 39 + 9,9 = 48,8 м3.

Счетный фундамент колонны

Объем оснований столбчатого типа рассчитывается как сумма объемов двух геометрических тел — параллелепипеда колонны и ее подошвы, умноженная на общее количество опорных элементов.

В цифровом выражении для строительства 8х8 м с общим количеством стоек с шагом 2 м в 16 экземплярах (4 угловых и 12 вспомогательных), подошвы которых размером 0,6 х 0,6 х 0,3 м и корпус столба опор 0,4 х 0,4 х 1, рассчитывается по следующему принципу:

  1. Общий объем подошвы: 16 х 0,6 х 0,6 х 0,3 = 1,73 м3.
  2. Итоговая кубатура опор столбов: 16 х 0,4 х 0,4 х 1 = 2,56 м3.
  3. Общий объем необходимого бетона: 1.73 + 2,56 = 4,29 м3.

Посмотрите видео, как правильно рассчитать фундамент колонны своими руками.

Подсчет объема буронабивного фундамента с цельной ростверковой частью

Суммарная кубатура фундамента дома представленного типа задается как сумма объемов буронабивных опор (цилиндров) и монолитной плиты перекрытия. часть ростверка (классический параллелепипед). Как и при расчете кубических объемов представленных выше оснований, для расчета общего объема бетона необходимо будет разбить фигуру на составные элементы, задать объем каждого из них и сложить полученные значения.

При этом необходимо помнить, что объем колонны или любого строительного элемента цилиндрической формы рассчитывается как произведение площади основания на высоту. В этом случае площадь подошвы находится по формуле:

, где π — математическая константа (3,1415 …), D — диаметр круга (подошвы).

Для наглядности приведем для примера общий объем основания на 20 опорах диаметром 0,5 м и глубиной 2 м в грунте, поддерживающем ростверк размерами 10 х 15 х 0.5 м, устанавливается по следующему принципу:

Кубатура столбов: 20 х (3,14 х 0,5 х 0,5 / 4) = 7,85 м3.

  1. Кубический размер марсоходной части: 10 х 15 х 0,5 = 75 м3.
  2. Общий объем: 7,85 + 75 = 82,85 м3.

Заключение


Расчет кубатуры фундамента — мероприятие достаточно простое. Расчет необходимого количества бетона осуществляется на интуитивном уровне и полностью реализуется самостоятельно без специальных знаний в строительстве.

Правильно рассчитав требуемый показатель, любой заказчик без труда заранее спрогнозирует свой бюджет и рассчитает необходимое количество смеси, что сэкономит много времени.

Комментарии:

  • Расчет для фундаментной плиты
  • Расчет для столбчатого фундамента

Чтобы получить необходимое количество материалов, нужно знать формулу, как рассчитать кубатуру фундамента, и уметь ею пользоваться.Без этой стоимости количество заказанного бетона или количество закупленных материалов для его самостоятельного производства наверняка окажется намного больше или меньше. Для работ по заливке основания обе эти ситуации одинаково вредны.

Какие данные нужны для расчета?

В большинстве случаев кубичность фундамента считается равной внутреннему пространству опалубки. Из этого логично следует, что, узнав наиболее точный объем опалубки, вы одновременно узнаете точную кубатуру фундамента.

В зависимости от проекта конструкция опалубки может быть:

Зная размеры опалубки, расчет кубатуры фундамента можно произвести до или после ее установки с помощью замеров. Второй вариант даст более точные результаты, поэтому при заливке фундамента покупным бетоном лучше его использовать. Воспользовавшись первым вариантом, вы сможете получить все необходимые стройматериалы до начала работ, что очень важно, если бетон предполагается производить непосредственно на строительной площадке.

Независимо от выбора варианта, для его выполнения потребуются следующие данные:

  • длина траншеи;
  • ширина траншеи;
  • высота опалубки.

Для каждого вида опалубки определение ее объема имеет свои особенности, которые вам обязательно стоит знать. Для наиболее точного определения необходимого объема бетона необходимо рассчитать кубатуру арматурной сетки и уменьшить полученную кубатуру фундамента на ее значение.Но на практике такой расчет арматурных ремней редко выполняется даже профессиональными проектными организациями. Для одно- или двухэтажных частных домов объем закладываемой в их фундамент арматуры не настолько велик, чтобы ее нельзя было пропустить без особого ущерба для точности расчетов.

Вернуться к содержанию

Расчет для плиты основания

Этот тип фундамента наиболее удобен для проведения расчетов. Он выполнен в виде прямоугольного монолитного параллелепипеда.Чтобы определить объем коробки, достаточно сначала умножить длину на ширину, чтобы узнать площадь, а затем умножить полученное значение на его высоту.

Например, монолитная плита размером 9х12 м и толщиной 35 см. Сначала нужно умножить 9 м ширины на 12 м длины плиты. В результате получается 108 м² единственной площади будущей плиты. Далее следует площадь подошвы, умноженная на высоту плиты: 108 м², умноженную на 0.35 м, в сумме даст 37,8 м³. Соответственно, для заливки такой плиты потребуется 38 кубометров готового бетона.

Если плита сделана с дополнительными ребрами жесткости, то к полученному результату следует прибавить их объемы. Чаще всего их делают по 4, по одному с каждой стороны пластины. Для начала нужно узнать объем одного ребра, а затем результат умножить на их количество.

В приведенном выше примере плита может иметь два ребра жесткости длиной 9 м и два ребра жесткости длиной 12 м.Их ширина и высота обычно делаются одинаковыми, например, шириной 30 см и высотой 25 см. Следовательно, объем 9-метровой нервюры составит: 9х0,3х0,25 = 0,675 м³. Два таких ребра будут 0,675х2 = 1,35 м³.

Объем 12-метровой нервюры составит 12х0,3х0,25 = 0,9 м³. Объем двух ребер составляет 0,9х2 = 1,8 м³. Общий объем такой плиты будет 37,8 + 1,35 + 1,8 = 40,95 м³.

Вернуться к содержанию

Расчет для ленточной основы

Если пластина представляет собой монолитный прямоугольный параллелепипед, то лента такая же геометрическая фигура, но полая внутри.Кроме того, в этой полости могут быть расположены один или несколько дополнительных элементов для поддержания внутренних несущих стен.

Есть два варианта подсчета. Первый — рассчитать объемы двух параллелепипедов: по внешнему периметру и внутреннему пустотному пространству. Затем необходимо вычесть меньшее из полученного большего числа и прибавить к полученному значению отдельно рассчитанные объемы внутренних элементов. Второй вариант предусматривает подсчет по каждой ленте отдельно.В этом случае общая кубатура фундамента будет суммой полученной стоимости всех его лент.

Например, ленточное основание 9х12 м с шириной ленты 40 см и высотой опалубки 1,5 м с дополнительной внутренней лентой шириной 40 см.

В первом варианте расчет будет производиться следующим образом: сначала распознается объем внешнего параллелепипеда (9x12x1,5 м), который в конкретном примере будет 162 м³. Затем определяется объем внутреннего параллелепипеда, который будет равен 137.76 м³ ((9–0,4–0,4 м) x (12–0,4–0,4 м) x1,5 м). Разница полученных значений составит желаемую кубатуру для наружной фундаментной полосы: 162 м³-137,76 м³ = 24,24 м³. Для получения окончательного результата к полученному значению необходимо прибавить объем внутренней ленты. Легко узнать: (9 м-0,4 м-0,4 м) х 0,4 м х 1,5 м = 4,92 м³. Общая кубатура фундамента, приведенная в примере, составит 24,24 + 4,92 м³ = 29,16 м³.

Для расчета ленточного фундамента нужно периметр умножить на длину и ширину.

Если этот метод кажется вам слишком сложным, вы можете поступить иначе. Для начала нужно узнать объем одной длинной ленты. В приведенном выше примере это будет 7,2 м³ (12 м x 0,4 м x 1,5 м). Затем нужно узнать объем ширины одной ленты.

Алгоритм расчета будет следующий: от общей длины ленты при ширине основания 9 м отнять 0,4 м ширины длины ленты и снова вычесть 0,4 м из ширины второй ленты длины. Остальное просто: 8.2 м х 1,5 м (высота) х 0,4 м (ширина) = 4,92 м³.

Основа имеет две ленты по длине, поэтому результат длинной ленты необходимо удвоить: 7,2 м³ х2 = 14,4 м³. В результате ширина ленты должна быть утроена, потому что в приведенном выше примере внутренняя лента имеет те же размеры, что и внешние. Если размеры внешней и внутренней лент не совпадают (а это случается практически всегда), то необходимо провести расчет сначала для внешних, а затем отдельно для внутренних.Но в приведенном примере все предельно просто: 4,92 м³ х3 = 14,76 м³. Для определения общего объема опалубки полученные результаты следует сложить: 14,40 + 14,76 = 29,16 м³. Несложно проверить, что результат вне зависимости от метода расчета будет один.

Иногда встречаются ленточные фундаменты в виде расширяющейся к основанию трапеции. При такой форме ленты необходимо сначала определить ее площадь поперечного сечения. Для этого прибавьте его к ширине основы вверху и разделите результат на 2.Затем умножьте полученное значение на высоту ленты и умножьте площадь поперечного сечения на длину ленты (или на их общую длину, если все ленты одинаковой ширины и высоты))

Если в данном примере ленты будут такой формы, например, внизу 50 см, а вверху 40 см, то это следует рассматривать следующим образом: (0,5 м + 0,4 м): 2×1,5 м x длина ленты. Все полученные результаты в совокупности дают общий желаемый результат.

Сегодня, в зависимости от грунта, на котором планируется строительство здания, используются три основных типа первичных элементов.

  1. Монолит.
  2. Лента.
  3. Колонна.

Каждый из вышеперечисленных типов фундамента имеет свои достоинства и недостатки. Это связано с тем, что каждый тип фундамента по-разному ведет себя на разных грунтах в зависимости от этажности возводимого дома.

Монолитный

Представляет собой монолитную решетчатую плиту из железобетона.Его делают путем заливки всей площади будущей постройки бетоном. Этот вид фундамента очень популярен при возведении построек на плавучих или рыхлых грунтах.

Преимущества:

  • Простота изготовления.
  • Возможность возводить конструкции на грунтах, имеющих плавучесть или большую просадку.

Недостатки:

  • Из-за необходимости большого количества бетона и арматуры этот тип фундамента стоит дорого.
  • Очень трудоемкий производственный процесс.

Лента

Изготавливается из железобетона и прокладывается только под несущими стенами здания и между перегородками помещения. Этот тип первичного элемента предпочтительно использовать для зданий с толстыми стенами или полами. Также для зданий, в которых требуется изготовление подвального оборудования.


Преимущества:

  • Высокая прочность.
  • Длительный срок службы.
  • Возможность использования для домов различной формы.

Недостатки:

  • Из-за необходимости проведения земляных работ процесс строительства сильно затягивается.
  • Дороговизна материалов.
  • Процесс, отнимающий много времени.

Столбчатый

Это один из распространенных типов основания, так как имеет невысокую стоимость изготовления. Как правило, его используют на плавучих грунтах для построек с легкими стенами. Его делают путем установки железобетонных столбов, а пространство между ними засыпают землей.


Преимущества:

  • Не требует кропотливых затрат на строительство.
  • Низкая стоимость изготовления.

Недостатки:

  • Сложность установки.
  • Нельзя использовать для зданий с толстыми стенами.
  • Низкая устойчивость на плавучих грунтах.

Основным аспектом выбора фундамента является тип грунта, на котором планируется возведение здания.Также выбор первичного элемента зависит от типа здания, его этажности, строгости стен и потолка.


Влияние грунта на глубину фундамента

Незнание особенностей грунта, на котором планируется строительство, любого здания может привести к тому, что оно начнет проседать и разрушаться.

Как правило, верхний слой земли имеет значительное количество органических остатков, что сказывается на его неравномерной просадке и усадке.Поэтому такой слой грунта нельзя использовать в качестве подушки под основание.

Крупные, средние песчаные и гравийные почвы лучше всего подходят для закладки фундамента. Минимальная глубина закладки может составлять 0,5 метра. Если почва состоит из мелкого песка или песчаного песка, стоит учитывать уровень грунтовых вод. Поскольку песок, набравшись воды, теряет несущие свойства. Также при промерзании такой грунт может неравномерно набухать и провисать.

Что касается глинистых и супесчаных грунтов, то они обладают хорошими несущими свойствами, но при намокании начинают проседать под собственным весом.

Чтобы определить, на какой глубине необходимо закладывать фундамент, необходимо руководствоваться следующими особенностями.

  • Этажность дома, тип конструкции, строгость стен и полов.
  • Величина нагрузок на будущее.
  • Глубина первичного элемента в соседних зданиях (если они есть).
  • Геологические и гидрогеологические свойства почвы, на которой планируется строительство.
  • Подошва земли под фундаментом не должна быть вздымающейся.
  • Максимальная глубина промерзания в местах, где планируется строительство.

Имея всю информацию о вышеперечисленных особенностях, вы сможете определить наиболее подходящую глубину для закладки фундамента.

Формула расчета кубической площади фундамента

Для расчета кубической площади первичного элемента воспользуйтесь формулой расчета объема. Для чего я использую следующие данные:

Эти данные перемножаем между собой и получаем кубическую площадь основания.Пример ШхВхГ = кубическая площадь. Также стоит помнить, что бетон имеет свойство усадки при высыхании, это связано с испарением из него воды, поэтому при расчете кубической площади следует учитывать этот фактор. Насколько процент усадки бетона зависит от марки бетона, эти данные вы можете узнать из его спецификации.

Как рассчитать

У каждого типа первичного элемента свой метод расчета необходимого объема бетона.Также для расчета необходимо знать тип грунта и его несущие свойства. Расчет объема первичной основы для каждого из видов выглядит следующим образом:

  • Плита монолитная. Для расчета плиточного основания нужно знать площадь возводимого здания и толщину заливаемого первичного элемента. Имея эти значения, достаточно их перемножить между собой, чтобы получить необходимое количество бетонных кубиков.Также, если в базовой конструкции предусмотрены ребра жесткости, необходимо рассчитать объем каждого ребра и прибавить их к общему количеству кубометров фундамента.
  • Ленточная основа. Чтобы рассчитать объем первичного элемента ленты, достаточно разделить его на условные стены. Затем рассчитайте их объем, умножив их ширину на высоту и длину. Полученные результаты необходимо суммировать между собой. Таким образом будет известно, сколько кубометров бетона нужно для укладки ленточного фундамента.
  • Основание столбчатое. Расчет объема первичного элемента сваи производится следующим образом, объем одной сваи умножается на их количество, в результате получается необходимое количество бетона. Единственная сложность при расчете свайного фундамента — это расчет объема одной колонны, так как их форма может быть как цилиндрической, так и пятиугольной. Расчеты объема простых цилиндрических форм производятся следующим образом: площадь круга (3.2, где R — радиус сваи, половина ее диаметра) основания колонны умножается на ее высоту.

Также при расчете объема первичного базиса могут возникнуть более сложные вычисления. Например, когда на одном объекте используется несколько типов фундаментов. В таких случаях необходимо произвести отдельный расчет для каждого вида, а затем подвести итоги.


Пример расчета

Допустим, вы хотите заложить ленточный фундамент под одноэтажный жилой дом длиной 10 метров и шириной 6 метров на ровной площадке.В этом случае грунт гравийный и минимальная глубина первичного элемента может составлять 0,5 метра. Ширина фундамента также планируется 0,5 метра.

Таким образом, есть все необходимые данные для того, чтобы произвести расчет, который состоит из следующих шагов:

  1. Необходимо узнать общую длину закладываемого фундамента. Для этого необходимо просуммировать между собой длину и ширину постройки. Пример D 10мx2 = 20м и W 6мx2 = 12м, 20м + 12м = 32м общая длина основания.
  2. Имея полную длину первичного элемента, вы можете рассчитать кубическую площадь, умножив его высоту на ширину и длину. Пример 0,5м х 0,5м х 32м = 8 кубометров.

По результатам примера следует, что для закладки фундамента под дом размером примерно 10 на 6 метров (так как процент усадки бетона неизвестен) необходимо 8 кубометров бетона.

Если плиточное основание будет использоваться в одном доме, то расчет будет следующим:

  1. Нужно узнать общую площадь фундамента, для этого длину постройки умножаем на ее ширину.Пример Д 10м х Ш 6м = 60 кв.
  2. Полученную общую площадь фундамента необходимо умножить на его толщину. Пример 60 м2 х Т 0,5м = 30 куб.

Как видно из примеров, процедура расчета кубической площади основания не содержит ничего сверх естественного, так что рассчитать ее может любой, не имеющий архитектурного образования.

Сметная стоимость

  1. Земляные работы. Стоимость земляных работ в среднем 150 рублей за кубометр. То есть за котлован глубиной 0,5 м и шириной 0,5 м, за ленточный первичный элемент для дома 10 на 6 метров придется отдать 1200 руб. Пример L 10mx2 = 20m и W 6m x 2 = 12m, 20m + 12m = 32m, L 32m x W 0.5mx W 0.5m = 8 кубометров земли которые умножаем на стоимость работ 8×150 = 1200 руб.
  2. Укладка песчаной подушки. После того, как котлован будет готов, необходимо сделать песчаную подушку по всему периметру фундамента толщиной 0.2 метра. Следовательно, 32мx0,5м x 0,2м = 3,2 кубометра песка. Примерная стоимость песка 600 руб. За куб 600х3,2 = 1920 руб. Также нужно учитывать стоимость работ, которая составляет 100 рублей за куб, выходит 1920 + 320 = 2240 рублей.
  3. Укладка щебеночного основания. Щебень для фундамента также укладывается по всему периметру толщиной 0,2 метра. Из предыдущих расчетов известно, что при такой толщине потребуется 3,2 кубометра щебня.Стоимость щебня с доставкой примерно 1500 рублей, а стоимость его укладки — 150 рублей за кубометр. Результат — 4980 руб. За работу и щебень.
  4. Установка опалубки. Для опалубки, как правило, используют обрезную доску толщиной не менее 0,2 мм и брус 50 х 50 мм для распорок. При высоте опалубки 0,5 м, ширине доски 30 см и длине 6 метров потребуется 16 штук. Стоимость одной доски примерно 200 рублей за штуку, получается 3200 плюс 700 рублей за брус итого 3900 за опалубку.
  5. Заливка бетона . Как известно из предыдущих расчетов, для заливки фундамента необходимо 8 кубометров. Стоимость одного кубометра бетона марки М 300 — 4200 рублей. Получается, что стоимость бетона составит 33 600 рублей.

Рассчитав примерную стоимость работ и материалов, можно резюмировать: 1200 + 2240 + 4980 + 3900 + 33600 = 45920 рублей; ориентировочная стоимость ленточной базы будет оглашена.

(PDF) Расчет ленточного фундамента на твердом упругом основании с учетом карстового обрушения

3

1234567890

ITE8 IOP Publishing

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 221 (2017) 012023 doi: 10.1088 / 1757-899X / 221/1/012023

Однако реализация этих мер не всегда исключает возможность развития

карстовых деформаций, а в некоторых случаях становится технически невозможно или нецелесообразно их использовать.

В этом случае предусматривают строительные мероприятия, назначенные на основании расчета фундаментов

и

строительства подземных сооружений с учетом возможного развития карстовых деформаций

[14, 15].

Строительство фундаментов зданий, возведенных на карстовых территориях, имеет свои

характеристики. Расчеты фундаментов выполнены на основе прогноза размеров

карстовых проявлений

и вероятности их образования в основании проектируемого здания.

Расчетные места отказов различаются и назначаются исходя из наиболее неблагоприятных эксплуатационных

условий строительства фундамента.Базы расчета задач на карстовых грунтах с учетом

с учетом совместной работы с надземными сооружениями решаются на компьютере.

Известные аварийные здания и строительные объекты в карстовых областях включали геотехническую категорию опасности

. Деформация из-за проседания земной поверхности передается в виде оседания

. В этой надстройке конструкция не срезана по вертикали, а сдавлена ​​с боков смещения

в свободное пространство.Поскольку смещение породы к центру тяжести пустотелого пространства также формируется вдоль горизонтального движения к вертикальному, что может вызвать удлинение или укорочение поверхностных структур

на месте расположения площадки, приводит к тому, что строительство растягивающегося или

сжатие. Эти или другие элементы процесса перемещаются по-разному, действуют на структуру в целом или на ее отдельную структуру

. Соответственно, требуются различные меры безопасности или специальные работы.Равномерное напыление

не создает дополнительных напряжений при строительстве зданий и поэтому не учитывается при проектировании и расчетах. Тем не менее, это может повлиять на условия санитарии

и относительный подъем грунтовых вод к поверхности, что приведет к созданию базовых сооружений гидратации. В добавлении

могут быть проблемы с подземными коммуникациями.

Разница в скорости седиментации приводит к наклону базовой структуры, который составляет

для максимума перехода от выпуклой части к проседанию вогнутой части.В связи с этим в

возникают дополнительные горизонтальные составляющие силы перекоса наряду с обычными вертикальными силами

, которые вызывают изгибающие моменты в строительных конструкциях. Напряжения, возникающие от изгибающих моментов

, зависят от прочности на изгиб и прочности соединения структурно связанных частей конструкции. Большинство зданий

имеют некоторую жесткость, поэтому они могут до некоторой степени следовать кривизне без повреждений.

При более жесткой опорной конструкции возможна более высокая концентрация напряжений [16].

При внезапном образовании провалов на земле в некоторых частях конструкции образуются

пролетами основания и консоли. В этих случаях происходит перераспределение напряжений и, следовательно, неравномерное распределение нагрузки

конструкций на подложке, при этом нагрузка не может быть частично перераспределена. В конструкции

имеются сжимающие и растягивающие напряжения, которые могут восприниматься только до определенной степени,

— предел прочности при растяжении, превышающий трещину пласта.

При статическом анализе конструкций должна применяться разумная оценка диаметра разрушения, а также

учитывает глубину и частоту карста. Программы исследований

преследуют следующие цели: объекты с высоким риском карсто-разрушения должны быть тщательно защищены конструктивно,

необходимо для мониторинга возможных деформаций. При больших очагах поражения зачастую экономичнее

демонтировать

постройки и начать новое строительство [17, 18].

Теоретический анализ балок на упругом основании имеет большое значение в строительной практике.

Специалистам инженерных сооружений часто приходится прибегать к многократному проектированию при поиске эффективных форм

строительства этих зданий. В первую очередь это касается зданий на мягком грунте, ленточных фундаментов

, железобетонных виадуков,

плавучих мостов, высоких фундаментов знаний, подкрановых путей, этажей

промышленных зданий, бетонных тротуаров и аэродромов [19].На строительство таких объектов

уходит

почти половина бетона, используемого в строительстве. Такие огромные материальные и финансовые затраты требуют пристального внимания к вопросам расчета конструкций на упругом основании. Задачи

, связанные с исследованием конструкций, лежащих на упругом основании, представляют собой одну из наиболее актуальных, сложных

и интересных задач строительной механики. В последнее время внимание к этим проблемам

все больше растет.С одной стороны, это связано с насущными потребностями инженерной практики, а на

, с другой — развитием и совершенствованием методов расчета. Большую роль играет

Bentley — Product Documentation

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Ознакомительные сведения о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство по началу работы с MicroStation

Справка по синхронизатору iTwin

ProjectWise

Справка службы автоматизации Bentley

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Сервер композиции Bentley i-model для PDF

Подключаемый модуль службы разметки

PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для ArcGIS Справка

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для справки Oracle

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка портала управления результатами ProjectWise

Ознакомительные сведения по управлению поставками ProjectWise

Справка ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора геопространственного управления ProjectWise

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Сведения о геопространственном управлении ProjectWise

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по ProjectWise Project Insights

ProjectWise Plug-in для Bentley Web Services Gateway Readme

ProjectWise ReadMe

Матрица поддержки версий ProjectWise

Веб-справка ProjectWise

Справка по ProjectWise Web View

Справка портала цепочки поставок

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

Справка по услугам AssetWise ALIM Linear Referencing Services

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

AssetWise CONNECT Edition Руководство по внедрению

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Анализ моста

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительный проект

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для справки проектировщика зданий

Ознакомительные сведения о компонентах генерации

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по настройке OpenBuildings Designer

OpenBuildings Designer SDK Readme

Справка по генеративным компонентам OpenBuildings

Ознакомительные сведения по генеративным компонентам OpenBuildings

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Помощь в канализации и коммунальных услугах

Справка OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения по OpenRail Designer

Справка по конструктору надземных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения по OpenRoads Designer

Справка по OpenSite Designer

Файл ReadMe OpenSite Designer

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительное ReadMe

ConstructSim Справка издателя i-model

Справка по планировщику ConstructSim

ConstructSim Planner ReadMe

Справка стандартного шаблона ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Client Руководство по установке

Справка по серверу рабочих пакетов ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Руководство по установке

Справка управления SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергия

Справка по Bentley Coax

Bentley Communications PowerView Help

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Help

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

PlantSight AVEVA Diagrams Bridge Help

PlantSight AVEVA PID Bridge Help

Справка по экстрактору мостов PlantSight E3D

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по PlantSight Essentials

PlantSight Открыть 3D-модель Справка по мосту

Справка по PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по PlantSight SPPID Bridge

Promis.e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Руководство по настройке подстанции

— управляемая конфигурация ProjectWise

Инженерное сотрудничество

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о программе просмотра 3D-вывода PLAXIS

PLAXIS Monopile Designer Readme

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Справка коллекционера gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Справка Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Проектирование шахты

Помощь по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности

LEGION 3D Руководство пользователя

Справка по подготовке САПР LEGION

Справка по построителю моделей LEGION

Справка по API симулятора LEGION

Ознакомительные сведения об API симулятора LEGION

Справка по симулятору LEGION

Моделирование

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Анализ морских конструкций

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений в трубах и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD.Pro

Завод Дизайн

Ознакомительные сведения об экспортере завода Bentley

Bentley Raceway and Cable Management Help

Bentley Raceway and Cable Management Readme

Bentley Raceway and Cable Management — Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения о диспетчере изометрических данных OpenPlant

Справка OpenPlant Modeler

Ознакомительные сведения для OpenPlant Modeler

Справка по OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения для менеджера орфографии OpenPlant

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения о PID OpenPlant

Справка администратора проекта OpenPlant

Ознакомительные сведения для администратора проекта OpenPlant

Техническая поддержка OpenPlant Support

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Реальность и пространственное моделирование

Справка по карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Ознакомительные сведения о карте Bentley

Справка консоли облачной обработки ContextCapture

Справка редактора ContextCapture

Файл ознакомительных сведений для редактора ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Справка Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

Карта OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Close the Collaboration Gap (электронная книга)

STAAD.Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

STAAD.Pro Physical Modeler

Расширенная справка по STAAD Foundation

Дополнительные сведения о STAAD Foundation

Детализация конструкций

Справка ProStructures

Ознакомительные сведения о ProStructures

ProStructures CONNECT Edition Руководство по внедрению конфигурации

ProStructures CONNECT Edition Руководство по установке — Управляемая конфигурация ProjectWise

Проектирование ленточных опор — Руководство по конструкции

Подушечки, комбинированные опоры, ленточные опоры, перевернутые опоры Т-типа, ременные опоры и т. Д.чаще используются в качестве фундаментов мелкого заложения. В зависимости от состояния грунта для возведения конструкций используются разные типы фундаментов мелкого заложения.

Ленточные опоры используются при плохих грунтовых условиях в соответствии с рекомендациями инженеров-геотехников.

При установке ленточного фундамента значительно увеличивается несущая поверхность фундамента.

Следовательно, на грунтах с низкой несущей способностью можно использовать эти типы фундаментов.

Есть два метода, которые можно использовать для анализа ленточных фундаментов.

  1. Жесткий метод анализа
  2. Гибкий метод анализа

Жесткий анализ

Предполагается, что давление опоры под опорой будет постоянным по всей длине и по всей длине опоры.

Площадь опоры = (Общая нагрузка на колонну) / (Допустимое давление на опору)

Приведенное выше уравнение чаще используется для определения площади опоры.

Поскольку нам известны нагрузки на колонну и давление на опору, изгибающие и поперечные силы могут быть найдены с помощью простого анализа.Это можно сделать с помощью программного обеспечения, такого как SAP2000, SAFF, ETAB, или ручных расчетов.

Гибкий анализ

Считается, что давление почвы под основанием изменяется по длине основания.

В реальных условиях давление меняется вдоль основания, создавая более высокое давление грунта под колоннами. Использование такого программного обеспечения, как SAP2000, SAFF, ETAB, — самый простой способ выполнить этот тип анализа, поскольку ручные вычисления более точны.

Однако площадь основания рассчитывается по приведенному выше уравнению, которое используется в жестком анализе для поддержания давления грунта под основанием в допустимых пределах.

Основными элементами этого анализа являются колонны, фундамент и грунт.

Нагрузка на колонну может быть добавлена ​​как точечная нагрузка на фундамент, а фундамент можно смоделировать с помощью элементов оболочки, в то время как грунт моделируется с помощью пружинящих элементов. В вышеупомянутом программном обеспечении, определяя реакцию грунтового основания, мы можем моделировать почву как пружинные элементы.

Согласно книге Боуэла по основам, в большинстве случаев мы можем определить реакцию нижнего уровня по следующему уравнению.

Реакция земляного полотна = (SF) x 40 x (Допустимая несущая способность)

Здесь «SF» обозначает коэффициент безопасности, который учитывается при определении допустимой несущей способности.Обычно, когда значение этого коэффициента недоступно, предполагается значение в диапазоне 2–3.

Зная нагрузки на колонну, предполагаемую толщину основания и реакцию земляного полотна, можно найти изгибающие моменты и поперечные силы, необходимые для проектирования основания.

Фундаментные системы высотных сооружений

Под фундаментными фундаментами понимаются компоненты фундамента, которые передают свои нагрузки на грунт только за счет нормальных напряжений и касательных напряжений. Фундаменты с насыпью — это одинарные, ленточные или плотные фундаменты.Требование к разложенным фундаментам — это несущая способность подпочвы под основанием фундамента. Если недра имеет недостаточную несущую способность, требуется улучшение грунтовых или альтернативных систем фундамента.

В основном, глубина уровня фундамента указывается для обеспечения незамерзания фундамента. В Германии это минимум 80 см ниже поверхности. Информация о различной региональной глубине промерзания содержится в [1–3].

При подготовке уровня фундамента необходимо избегать следующих инцидентов:

  • Выщелачивание
  • Снижение насыпной плотности за счет заносной воды
  • Мацерация
  • Циклическое замораживание и размораживание

Перед установкой слепящего бетона уровень фундамента должен быть проверен геотехником.

3,1 Фундамент однополосный и ленточный

Для выемки одиночных нагрузок, таких как колонны, используются одиночные фундаменты. Ленточные фундаменты используются для линейных нагрузок. Оба типа раздвижных фундаментов могут быть спроектированы с армированием или без него, при этом следует отдавать предпочтение армированным фундаментам из-за их большей прочности. На Рисунке 3.1 показаны два типа фундаментов.

Как правило, достаточно проектирования одинарных и ленточных фундаментов на основе контактного давления.В большинстве случаев контактное давление можно определить методом трапеции напряжений. Деформации грунта и здания, а также взаимодействие грунта и конструкции не учитываются.

Рисунок 3.1 Одинарный и ленточный фундамент.

3,2 Плот-фундамент

Фундаменты на плотах используются, когда сетка нагрузок плотная и деформации основания и конструкции должны быть гомогенизированы. Плотный фундамент можно использовать как часть так называемого белого желоба или в сочетании с дополнительной системой уплотнения (например.ж., слои битума) для предотвращения притока грунтовых вод [4–7].

Толщина железобетонной плиты зависит от изгибающего момента, а также от продавливания (сосредоточенных нагрузок). Увеличивая толщину плиты или укладывая бетонные полы, можно избежать сдвиговой арматуры. Чтобы предотвратить проникновение грунтовых вод или отразить погодные условия, ширина трещин в бетоне должна быть ограничена. В любом случае монтаж строительных швов, компенсационных швов и осадочных швов должен быть точно спланирован и контролироваться на этапе строительства.

3,3 Геотехнический анализ
3.3.1 Основы

Две разные теоретические модели используются для геотехнического анализа SLS и ULS. Для анализа предельного состояния устойчивости (SLS) рассматривается линейно-упругое поведение материала грунта. Напротив, для расчета предельного состояния по пределу прочности (ULS) рассматривается поведение жестко-пластичного материала грунта. Эта проблема с фондами распространения поясняется на Рисунке 3.2.

В соответствии с техническими стандартами и регламентами необходимо проанализировать следующие инциденты [8–11]:

  • Общая устойчивость
  • Раздвижной

    Рисунок 3.2 Кривая нагрузки-расчета для насыпного фундамента.

  • Базовый отказ
  • Коллективное разрушение грунта и конструкции
  • Вырубка, прессование
  • Разрушение конструкции в результате движения фундамента
  • Крупные населенные пункты
  • Большое поднятие из-за морозов
  • Недопустимые колебания

Если основания насыпи расположены в районе насыпей, необходим анализ провала откоса. Необходимо учитывать все возможные механизмы разрушения (круги скольжения, сложные механизмы разрушения) [12–14].

В простых случаях и при определенных условиях геотехнический анализ насыпного фундамента может быть выполнен на основе стандартных табличных значений. Стандартные табличные значения учитывают анализ защиты от отказов и вредных осаждений [10].

3.3.2 Распределение контактного давления

Знание распределения контактного давления является основой для анализа разложенного фундамента. Доступны следующие процедуры расчета [15,16].

  • Распределение контактного давления под жестким фундаментом по Буссинеску [17]
  • Метод трапеции напряжения
  • Метод определения модуля реакции грунтового основания
  • Метод модуля жесткости
  • Численные методы, например, метод конечных элементов

Распределение контактного давления под жестким фундаментом по Буссинеску (a) теоретически предлагает бесконечно большие напряжения на краю фундамента, которые не могут возникнуть из-за процессов переноса в подпочве под фундамент.Этот способ применим только в простых случаях.

Самой простой процедурой является метод трапеции напряжений (b), поскольку предполагается только линейное распределение напряжений. Распределение контактного давления как следствие метода трапеции напряжений является полезным подходом при использовании небольших фундаментов и небольших глубин фундаментов.

Метод модуля реакции земляного полотна (c) и метод модуля жесткости (d) подходят, если глубина фундамента большая. Может использоваться для одинарных, ленточных и плотных фундаментов.Используя метод модуля реакции земляного полотна, грунт рассматривается как система независимых пружин. Равномерная нагрузка приводит к равномерной осадке без осадочного желоба. Используя метод модуля жесткости, грунт рассматривается как упругое полупространство с системой связанных пружин. Равномерная нагрузка приводит к отстойнику. Метод модуля жесткости позволяет получить наиболее реалистичное распределение контактного давления.

Методы расчета (a) — (d) являются приблизительными решениями для определения распределения контактного давления под разложенным фундаментом.Этих методов обычно достаточно для анализа. Наиболее реалистичное распределение контактного давления дает численный анализ, поскольку можно учитывать жесткость конструкции, а также нелинейное поведение материала в грунте.

Распределение контактного давления зависит от жесткости фундамента, а также от соотношения между нагрузкой и устойчивостью грунта [18]. Возможные распределения контактного давления показаны на рисунке 3.3. Случай (а) показывает распределение контактного давления при плохом использовании несущей способности. Когда нагрузка приближается к несущей способности, могут возникнуть два разных механизма отказа. В случае (б) нагрузка приводит к пластиковому шарниру внутри фундамента, который вызывает перераспределение контактного давления. В этом случае несущая способность фундамента зависит от вращательной способности пластиковой петли. В случае (c) нагрузка приводит к перераспределению контактного давления к центру фундамента, что приводит к разрушению основания.

Если фундамент не обладает достаточной пластичностью, происходит хрупкое разрушение, превышающее внутреннюю несущую способность, например, пробивка. Перераспределения контактного давления не произойдет.

Предположение о постоянном распределении контактного давления дает надежные результаты для анализа ULS. Для анализа SLS предположение о постоянном распределении контактного давления приводит к небезопасным результатам.

Рисунок 3.На фиг.4 показана осадочная впадина, распределение контактного давления и кривая момента в зависимости от нагрузки. С увеличением нагрузки в центре сильно увеличиваются постоянные осадки под фундаментом. При этом контактное давление, которое сосредоточено в приграничной зоне, смещается к центру фундамента. Изгибающие моменты сосредоточены под нагрузкой.

Рисунок 3.3 Распределение контактного давления при одиночном фундаменте.а) упругое поведение фундамента и грунта; (б) Пластиковая петля в фундаменте; (c) Разрушение базы. (Из Катценбаха и др., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

3.3.2.1 Жесткость системы

Для определения переменной внутренней силы необходимо проанализировать контактное давление, которое зависит от соотношения жесткости конструкции и жесткости грунта.

Рисунок 3.4 Качественное развитие деформаций и напряжений одиночного фундамента в зависимости от его нагрузки. а) деформация; (б) контактное давление; (c) изгибающий момент. (Из Катценбаха и др., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

Рисунок 3.5 Распределение контактного давления для мягких (а) и жестких (б) фундаментов.

Таблица 3.1 Различие между вялым и жестким основанием

К ≥ 0,1

Жесткий фундамент

0,001 ≤ K <0,1

Промежуточный участок

К <0,001

Фундамент Limp

Для фундаментов с мягким разбросом распределение контактного давления соответствует распределению нагрузки.Для жестких оснований возникает нелинейное распределение контактного давления с высокими краевыми напряжениями (рисунок 3.5). Различие между мягким и жестким фундаментом определяется жесткостью системы K согласно Кани, которая является величиной для оценки взаимодействий между конструкцией и фундаментом (уравнение 3.1). Дифференцирование указано в таблице 3.1 [16,21]. Жесткость системы K определяется согласно уравнению 3.2. Он определяется высотой компонента h, длиной l и модулем упругости строительного материала E B , который находится в упругом изотропном полупространстве (рисунок 3.6) [16–20]:

3.1 K = жесткость конструкции, жесткость грунта 3.2 K = EB⋅IBEs⋅b⋅l3 = EB⋅b⋅h412Es⋅b⋅l3 = 112⋅EBEs⋅ (hl) 3

где:

E B

= модуль упругости конструкции [кН / м 2 ]

I B

= геометрический момент инерции раскладываемого фундамента [м 4 ]

E с

= эдометрический модуль упругости грунта [кН / м 2 ]

б

= ширина развернутого фундамента [м]

л

= длина развернутого фундамента [м]

ч

= высота разложенного фундамента [м]

Рисунок 3.6 Размеры для определения жесткости системы.

Фундаменты с круглым простиранием с высотой элемента h и диаметром d имеют системную жесткость K в соответствии с

. 3.3 К = 112⋅EBEs⋅ (hd) 3

При расчете разложенного фундамента обычно используется только жесткость компонента фундамента, чтобы учесть жесткость здания. Жесткость подъемной конструкции учитывается только в особых случаях.

Для слабо разложенных фундаментов (K <0.001) осадка в характерной точке такая же, как осадка жесткого разложенного фундамента (рисунок 3.7). Характерная точка для прямоугольных фундаментов находится на 0,74 полуширины наружу от центра. Для фундаментов с круговым разбросом характерная точка находится на 0,845 радиуса наружу от центра.

Независимо от положения и размера груза жесткие раздвижные фундаменты сохраняют свою форму. Распределение контактного давления имеет сильно нелинейный характер с большими краевыми напряжениями (Рисунок 3.5).

Рисунок 3.7 Характерная точка прямоугольного раскладного фундамента.

Для жестких фундаментов, одинарных фундаментов и ленточных фундаментов большой толщины распределение контактного давления может быть определено по Буссинеску или методом трапеции напряжений [16]. В противном случае необходимы более подробные исследования или достаточно консервативные предположения, которые «на всякий случай».

3.3.2.2 Распределение контактного давления под жестким фундаментом согласно Boussinesq

Основываясь на предположении, что недра моделируется как упругое изотропное полупространство, в 1885 году Буссинеск разработал уравнения, которые в простых случаях можно использовать для твердых оснований [17].

Распределение контактного давления под жестким ленточным фундаментом шириной b определяется уравнением 3.4 (рисунок 3.8). Для эксцентрической нагрузки с эксцентриситетом e Боровицка улучшила следующие уравнения [22]:

3,4 σ0 = 2⋅Vπ⋅b⋅11-ξ2, где ξ = 2⋅xb 3.5 e≤b4, σ0 = 2⋅Vπ⋅b⋅1 + (4⋅e⋅ξb) 1-ξ2 3,6 e> b4, σ0 = 2⋅Vπ⋅b⋅1 + ξ11-ξ12, где ξ1 = 2x + b-4e2b-4e

Рисунок 3.8 Распределение контактного давления под жестким фундаментом по Буссинеску.

Рисунок 3.9 Распределение контактного давления под жесткими основаниями от центрических нагрузок на упругое изотропное полупространство

Для круглых и прямоугольных фундаментов с жестким разбросом распределение контактного давления можно определить с помощью рисунка 3.9.

На краю разложенного фундамента возникают бесконечно большие напряжения. Из-за предельной несущей способности, обусловленной прочностью грунта на сдвиг, эти пиковые напряжения не могут возникать. Подземный слой пластифицируется по краям фундамента, и напряжения смещаются к центру фундамента [23].

3.3.2.3 Напряжение трапеции

Метод трапеции напряжений — это статически определенный метод, который является самым старым для определения распределения контактного давления. Метод трапеции напряжений основан на теории балок и принципах упругости.

Распределение контактного давления определяется условиями равновесия ΣV и ΣM, без учета деформаций здания или взаимодействия грунта, соответственно. Для расчета грунт упрощается с линейным упругим поведением.Теоретически возможны даже большие краевые напряжения. Обнаружение уменьшения пиков напряжения из-за пластификации невозможно сразу. Все рассуждения основаны на предположении Бернулли о том, что поперечные сечения остаются плоскими.

Сила V является результатом приложенной нагрузки, собственного веса и выталкивающей силы. Равнодействующая сил и контактных давлений имеет одинаковую линию влияния и одинаковое значение, но указывает в противоположных направлениях. Чтобы определить распределение контактного давления произвольно расположенного основания, уравнение 3.7 используется. Для осей координат используется произвольно прямоугольная система координат, где нулевая точка соответствует центру тяжести подповерхности (рисунок 3.10) [24].

Рисунок 3.10 Система координат контактного давления (метод трапеции напряжений).

3,7 σ0 = VA + My⋅Ix-Mx⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅x + My⋅Ix-My⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅y

Если оси x и y являются главными осями системы координат, центробежный момент I xy = 0. Уравнение 3.7 упрощается до следующего уравнения 3.8. Если результирующая сила V действует в центре тяжести подпочвы, крутящие моменты M x = M y = 0. Результатом является постоянное распределение контактного давления в соответствии с уравнением 3.9.

3,8 σ0 = VA + MyIy⋅x + MxIx⋅y 3.9 σ0 = VA

Если эксцентриситет результирующих сил V слишком велик, теоретически возникают растягивающие напряжения, которые не поглощаются подпочвенной надстройкой системы. Возникает открытый разрыв. В этом случае уравнения с 3.7 по 3.9 не применимы, и определение максимального контактного давления выполняется в соответствии со следующим уравнением в сочетании с таблицей 3.2:

3.10 σ0, макс = μ⋅VA

Таблица 3.2 Коэффициенты μ для определения максимума контактного давления грунта

0,32

3,70

3,93

4,17

4,43

4,70

4,99

0.30

3,33

3,54

3,75

3,98

4,23

4,49

4,78

5,09

5,43

0.28

3,03

3,22

3,41

3,62

3,84

4,08

4,35

4,63

4,94

5,28

5,66

0.26

2,78

2,95

3,13

3,32

3,52

3,74

3,98

4,24

4,53

4,84

5,19

5,57

0.24

2,56

2,72

2,88

3,06

3,25

3,46

3,68

3,92

4,18

4,47

4,79

5,15

5,55

0.22

2,38

2,53

2,68

2,84

3,02

3,20

3,41

3,64

3,88

4,15

4,44

4,77

5,15

5,57

0.20

2,22

2,36

2,50

2,66

2,82

2,99

3,18

3,39

3,62

3,86

4,14

4,44

4,79

5,19

5.66

0,18

2,08

2,21

2,35

2,49

2,64

2,80

2,98

3,17

3,38

3,61

3,86

4.15

4,47

4,84

5,28

0,16

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,97

3.17

3,38

3,62

3,88

4,18

4,53

4,94

5,43

0,14

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2.48

2,63

2,79

2,97

3,17

3,39

3,64

3,92

4,24

4,63

5,09

0,12

1,72

1,84

1.96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,98

3,18

3,41

3,68

3,98

4,35

4,78

0.10

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,99

3,20

3,46

3,74

4.08

4,49

4,99

0,08

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,64

2,82

3.02

3,25

3,52

3,84

4,23

4,70

0,06

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2.34

2,49

2,66

2,84

3,06

3,32

3,62

3,98

4,43

0,04

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1.84

1,96

2,08

2,21

2,35

2,50

2,68

2,88

3,13

3,41

3,75

4,17

0,02

1,12

1,24

1.36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,36

2,53

2,72

2,95

3,22

3,54

3,93

0.00

1,00

1,12

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,22

2,38

2,56

2,78

3.03

3,33

3,70

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0.22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

e b / b

3.3.2.4 Метод определения модуля реакции земляного полотна

Исторически взаимодействие между грунтом и конструкцией было впервые учтено с помощью метода модуля реакции земляного полотна. Реакция подготовленного земляного полотна в зависимости от изменения формы была сформулирована в девятнадцатом веке Винклером [25].Создан для проектирования железнодорожных путей.

Согласно Винклеру, упругая модель грунта, которую также называют полупространством Винклера, является пружинной моделью, где в любой точке контактное давление σ 0 пропорционально осадке s (уравнение 3.11). Константа пропорциональности k s называется модулем реакции земляного полотна. Модуль реакции земляного полотна можно интерпретировать как пружину из-за линейного механического подхода к поведению грунта (Рисунок 3.11). Однако этот метод не учитывает взаимодействия между независимыми, подвижными вертикальными пружинами.

3.11 σ0 (х) = ks⋅s (х)

где:

σ 0

= контактное давление [кН / м 2 ]

с

= осадка [м]

к с

= модуль реакции земляного полотна [кН / м 3 ]

Используя теорию изгиба балки, можно описать кривую изгибающего момента для произвольного, бесконечно длинного и упругого ленточного фундамента шириной b, который основан на полупространстве Винклера.

Кривая изгибающего момента ленточного фундамента с жесткостью на изгиб E b × I определяется как

3,12 M (x) = — Eb⋅I⋅d2s (x) dx2

Двойное дифференцирование уравнения 3.12 дает

3,13 d2M (x) dx2 = -q (x) = — EB⋅I⋅d4s (x) dx4

Рисунок 3.11 Модель пружины для метода модуля реакции земляного полотна.

Действие q (x) соответствует контактному давлению σ 0 (x), которое можно описать как

3,14 q (x) = — σ0 (x) ⋅b = -ks⋅s (x) ⋅b = EB⋅I⋅d4s (x) dx4

При длине резинки L, заданной как

3.15 L = 4⋅EB⋅Iks⋅b4

и исключая s (x), следует уравнение 3.16. Для большого количества граничных условий уравнение 3.16 может быть решено. Для бесконечного длинного ленточного фундамента распределение контактного давления σ 0 (x), распределение изгибающего момента M (x) и распределение поперечных сил получаются в соответствии с уравнениями с 3.17 по 3.19.

3,16 d4M (x) dx4 + 4M (x) L4 = 0 3,17 σ0 = V2⋅b⋅L⋅e-xL⋅ (cosxL + sinxL) 3,18 M (x) = V⋅L4⋅e-xL⋅ (cosxL-sinxL) 3,19 Q (x) = ± V2⋅e-xL⋅cosxL

Модуль реакции земляного полотна не является параметром грунта.Это зависит от следующих параметров:

  • Эдометрический модуль подпочвы
  • Толщина сжимаемого слоя
  • Размеры разложенного фундамента

Метод модуля реакции земляного полотна не учитывает влияние соседних контактных давлений. Поэтому он в основном подходит для расчета тонких, относительно слабых фундаментов с большими расстояниями между колоннами. С помощью метода модуля реакции земляного полотна невозможно определить осадки рядом с насыпным фундаментом (Рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 Распределение осаждений по методу модуля реакции земляного полотна.

3.3.2.5 Метод модуля жесткости

Метод модуля жесткости согласно Ohde (1942) описывает взаимодействие грунта и конструкции более точно, чем метод модуля реакции земляного полотна, поскольку влияние соседних контактных давлений учитывается при оседании произвольной точки разложенного фундамента [19,26 ]. В методе модуля жесткости изгибающий момент смоделированного линейно-упругого растянутого основания связан с изгибающим моментом линейно-упругого, смоделированного изотропно смоделированного осадочного желоба.Возникают те же деформации.

На рис. 3.13 показано распределение осадки разложенного фундамента по методу модуля жесткости.

В инженерно-геологической практике фундаментные фундаменты со сложной нагрузкой и геометрическими граничными условиями обычно исследуются с помощью компьютерных программ. В большинстве случаев для статически неопределимой системы уравнений нет замкнутых решений.

Предположение о бесконечном упругом грунте приводит к тому, что теоретически бесконечные большие пики напряжения возникают на краю разложенного основания.Из-за пластифицирующего действия грунта эти пики напряжений в действительности не возникают. Мощные компьютерные программы учитывают это основное механическое поведение почвы.

3.3.3 Геотехнический анализ

В следующем разделе определяется геотехнический анализ устойчивости и пригодности насыпного фундамента в соответствии с действующим техническим регламентом EC 7.

Рисунок 3.13 Распределение осаждений по методу модуля жесткости.

Анализ устойчивости включает

  • Анализ защиты от потери равновесия из-за опрокидывания
  • Анализ безопасности против скольжения
  • Анализ защиты от отказа основания
  • Анализ безопасности против плавучести

Анализ исправности включает

  • Анализ поворота фундамента и ограничения открытого зазора
  • Анализ горизонтальных перемещений
  • Анализ расчетов и дифференциальных расчетов
3.3.3.1 Анализ защиты от потери равновесия из-за опрокидывания

До сих пор анализ защиты от потери равновесия из-за опрокидывания проводился путем приложения равнодействующей сил ко второй ширине активной зоны. Это означает, что нижняя поверхность разложенного фундамента имеет лишь небольшую часть с открытым зазором. Этот подход описан в [27,28]. Таким образом, результирующая сила в первой ширине сердечника создает напряжение сжатия по всей нижней поверхности разложенного фундамента.

Согласно действующему техническому регламенту, анализ защиты от потери равновесия из-за опрокидывания основан на принципе механики твердого тела. Дестабилизирующие и стабилизирующие силы сравниваются на основе вымышленной наклонной кромки на краю разложенного фундамента:

3.20 Edst, d≤Estb, d

Расчетное значение дестабилизирующей силы оценивается в соответствии с уравнением 3.21, а расчетное значение стабилизирующего действия оценивается в соответствии с уравнением 3.22:

3,21 Edst, d = EG, dst, k⋅γG, dst + EQ, dst, k⋅γQ, dst 3,22 Estb, d = Estb, k⋅γG, stb

На самом деле положение наклонной кромки зависит от жесткости и прочности основания на сдвиг. При уменьшении жесткости и уменьшении прочности на сдвиг наклонная кромка перемещается к центру нижней поверхности разложенного фундамента.

Следовательно, самого этого анализа недостаточно. Он был дополнен анализом ограничения открытого зазора, который определен для предельного состояния эксплуатационной пригодности.Согласно [10], результирующая сила постоянных нагрузок должна быть приложена к первой ширине сердечника, а результирующая сила переменных нагрузок должна быть приложена ко второй ширине сердечника (рисунок 3.21).

3.3.3.2 Анализ безопасности против скольжения

Анализ защиты от скольжения (предельное состояние GEO-2) рассчитывается согласно уравнению 3.23. Силы, параллельные нижней поверхности разложенного фундамента, должны быть меньше полного сопротивления, состоящего из сопротивления скольжению и пассивного давления грунта.Если учитывается пассивное давление грунта, необходимо проверить предельное состояние эксплуатационной пригодности в отношении горизонтальных смещений.

3,23 Hd≤Rd + Rp, d

где: Rd = RkγR, hRp, d = Rp, kγR, h

Сопротивление скольжению определяется в трех следующих случаях:

  • Сползание в щель между насыпным фундаментом и нижележащим полностью уплотненным грунтом: 3,24 Rd = Vk⋅tanδγR, ч куда:

    V k = характеристическое значение вертикальных нагрузок [кН]
    δ = характеристическое значение угла базового трения [°]
  • Сползание при прохождении щели в полностью уплотненном грунте, например, при устройстве выемки фундамента: 3.25 Rd = Vk⋅tanφ ′ + A⋅c′γR, h

где:

В к

= характерное значение вертикальной нагрузки [кН]

φ ′

= характерный угол трения для грунта под разложенным фундаментом [°]

А

= площадь передачи нагрузки [м 2 ]

c ′

= характерное значение сцепления грунта [кН / м 2 ]

  • Сползание по водонасыщенному грунту из-за очень быстрой загрузки: 3.26 год Rd = A⋅cuγR, ч

где:

А

= Площадь передачи нагрузки [м 2 ]

с u

= характеристическое значение недренированного сцепления грунта [кН / м 2 ]

Для насыпных фундаментов, которые бетонируются на месте , характеристическое значение угла трения основания δ совпадает с характеристическим значением угла трения φ ‘грунта.Для сборных раздвижных фундаментных элементов характерное значение угла трения основания δ должно быть установлено равным 2/3 φ ′. Характерное значение угла базового трения должно быть δ ≤ 35 °.

Пассивное давление грунта можно рассматривать, если фундамент достаточно глубокий. Из-за горизонтальных деформаций пассивное давление грунта должно быть ограничено до 50% от возможного пассивного давления грунта. По сути, необходимо проверить, существует ли пассивное давление грунта на всех возможных этапах строительства и на этапе эксплуатации фундамента.

3.3.3.3 Анализ защиты от отказа основания

Анализ защиты от разрушения основания гарантируется, если расчетное значение несущей способности R d больше, чем расчетное значение активной силы V d . R d рассчитывается согласно уравнению 3.27. Принципиальная схема выхода из строя опоры раздвижного фундамента представлена ​​на рисунке 3.14.

3,27 Rd = Rn, kγR, v

Сопротивление несущей способности определяется свойствами грунта (плотность, параметры сдвига), размерами и глубиной заделки разложенного фундамента.Подробную информацию можно найти в стандарте на случай непредвиденных ситуаций [29,30]. Характеристическое сопротивление несущей способности R n, k рассчитывается аналитически с помощью трехчленного уравнения, которое основано на моментном равновесии показателя разрушения несущей способности в идеальном пластическом состоянии с плоской деформацией [31]. Трехчленное уравнение несущей способности учитывает ширину фундамента b, глубину заделки фундамента d и сцепление c ‘подпочвы. Все три аспекта необходимо разложить на множители с коэффициентами несущей способности N b , N d и N c :

Рисунок 3.14 Показатель разрушения несущей способности ленточного фундамента 1, Железобетонная стена; 2, площадь; 3, результирующее контактное давление; 4, цокольный этаж; 5, поверхность скольжения, форма зависит от угла трения φ; 6 — пассивная зона Ренкина тела разрушения; 7 — активная зона Ренкина тела разрушения; 8, зона Прандтля тела разрушения.

3,28 Rn, k = a′⋅b′⋅ (γ2⋅b′⋅Nb + γ1⋅d⋅Nd + c′⋅Nc)

где:

  • N b = N b0 · v b · i b · λ b · ξ b
  • N d = N d0 · v d · i d · λ d · ξ d
  • N c = N c0 · v c · i c · λ c · ξ c

Плотность γ 1 описывает плотность грунта над уровнем фундамента.Плотность γ 2 описывает плотность грунта под уровнем фундамента. Коэффициенты несущей способности N b , N d и N c учитывают следующие граничные условия:

  • Базовые значения коэффициентов несущей способности: N b0 , N d0 , N c0
  • Параметры формы: ν b , ν d , ν c
  • Параметр для наклона груза: i b , i d , i c
  • Параметры для наклона ландшафта: λ b , λ d , λ c
  • Параметры для наклона основания: ξ b , ξ d , ξ c

Параметры коэффициентов несущей способности N b0 , N d0 , N c0 зависят от угла трения грунта φ ’и рассчитываются согласно таблице 3.3.

Таблица 3.3 Базовые значения коэффициентов несущей способности

Ширина фундамента N b0

Глубина фундамента Н d0

Сплоченность N c0

(N d0 –1) tan φ

tan2 (45 ° + φ2) ⋅eπ⋅tanφ

Nd0-1tanφ

Таблица 3.4 Параметры формы νi

План этажа

ν б

ν д

ν с (φ ≠ 0)

ν с (φ = 0)

Полоса

1,0

1,0

1,0

1,0

Прямоугольник

1-0.3⋅б’а ′

1 + b′a′⋅sinφ

vd⋅Nd0-1Nd0-1

1 + 0,2⋅b′a ′

Квадрат / Круг

0,7

1 + грех φ

vd⋅Nd0-1Nd0-1

1,2

Параметры формы ν b , ν d , ν c учитывают геометрические размеры разложенного фундамента.Для стандартной применяемой геометрии параметры формы приведены в Таблице 3.4.

Если необходимо учитывать эксцентрические силы, необходимо уменьшить площадь основания. Результирующая нагрузка должна находиться в центре тяжести. Приведенные размеры a ‘и b’ рассчитываются согласно уравнениям 3.29 и 3.30. Обычно применяется это a> b и a ′> b ′ соответственно. Для насыпных фундаментов с открытыми частями для анализа могут использоваться внешние размеры, если открытые части не превышают 20% всей площади основания.

3,29 а ‘= а-2еа 3,30 b ′ = b-2eb 3,31 m = ma⋅cos2ω + mb⋅sin2ω

, где ma = 2 + a′b′1 + a′b ′ и mb = 2 + b′a′1 + b′a ′

Усилия T k , параллельные уровню фундамента, учитываются параметрами i b , i d , i c для наклона нагрузки. Определение угла наклона груза показано на рисунке 3.15. Определение параметров наклона груза показано в таблицах 3.5 и 3.6. Ориентация действующих сил определяется углом ω (рисунок 3.16). Для ленточного фундамента ω = 90 °.

Рисунок 3.15 Определение угла наклона груза.

Таблица 3.5 Параметр ii для наклона нагрузки, если φ ′> 0

Направление

i b

i d

i c

δ> 0

(1 — тангенс δ) м + 1

(1 — тангенс δ) м

id⋅Nd0-1Nd0-1

δ <0

cosδ · (1-0.04 · δ) 064 + 0,028 · φ

cosδ · (1-0,0244 · δ) 0,03 + 0,04φ

Таблица 3.6 Параметр ii наклона нагрузки, если φ ′ = 0

i b

i d

i c

Не требуется из-за φ = 0

1,0

0,5 + 0,51-TkA′⋅c

Наклон ландшафта учитывается параметрами λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта.Параметры зависят от наклона откоса β. Наклон откоса должен быть меньше угла трения грунта φ ‘, а продольная ось фундамента должна быть параллельна краю откоса. Определение параметров наклона ландшафта показано на Рисунке 3.17 и Таблице 3.7.

Рисунок 3.16 Угол ω для наклонно действующей нагрузки.

Рисунок 3.17 Эксцентричный, наклонно нагруженный ленточный фундамент на склоне.

Таблица 3.7 Параметры λi для ландшафтного наклона

Корпус

λ б

λ г

λ в

φ> 0

(1 — 0.5 tanβ) 6

(1 — tanβ) 1,9

Nd0⋅e-0,0349⋅β⋅tanφ-1Nd0-1

φ = 0

1,0

1–0,4 тангенса β

Таблица 3.8 Коэффициент ξi наклона основания

Корпус

ξ б

ξ d

ξ с

φ> 0

e −0.045 · α · тангенс φ

e -0,045 · α · тангенс φ

e -0,045 · α · тангенс φ

φ = 0

1,0

1−0,0068α

Наклон основания учитывается параметрами ξ b , ξ d , ξ c для наклона основания (Таблица 3.8), которые зависят от угла трения φ ‘подпочвы и наклона основания α выкладываемый фундамент.Определение наклона основания показано на рисунке 3.18. Угол наклона основания α положительный, если тело разрушения формируется в направлении горизонтальных сил. Угол наклона основания α отрицательный, если тело разрушения образуется в противоположном направлении. В сомнительных случаях необходимо провести расследование по обоим неисправным органам.

Прямое применение определенных уравнений возможно только в том случае, если поверхность скольжения сформирована в одном слое грунта. Для слоистых грунтовых условий допускается расчет с усредненными параметрами грунта, если значения отдельных углов трения не отличаются более чем на 5 ° от среднего арифметического.В этом случае отдельные параметры грунта могут быть взвешены в соответствии с их влиянием на сопротивление разрушению при сдвиге. Взвешивание происходит следующим образом.

Рисунок 3.18 Угол наклона основания α.

  • Средняя плотность связана с процентным соотношением отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения
  • Средний угол трения и средняя когезия связаны с процентным соотношением отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения

Авторитетным для поверхности скольжения является средний угол трения φ.Чтобы определить, имеет ли тело разрушения более одного слоя, рекомендуется определить тело разрушения в соответствии с уравнениями 3.32–3.38 (рисунок 3.19). Для простых случаев (α = β = δ = 0) должны применяться уравнения с 3.39 по 3.42.

3,32 ϑ = 45 ° -φ2- (ε1 + β) 2

Рисунок 3.19 Определение тела отказа.

где: sinε1 = -sinβsinφ

3,33 ϑ2 = 45 ° -φ2- (ε2-δ) 2 3,34 ϑ3 = 45 ° -φ2- (ε2-δ) 2

, где sinε2 = -sinδsinφ

3,35 v = 180 ° -α-β-ϑ1-ϑ2 3.36 r2 = b′⋅sinϑ3cosα⋅sin (ϑ2 + ϑ3) 3,37 r1 = r2⋅e0.00175⋅v⋅tanφ 3,38 1 = r1⋅cosφcos (ϑ1 + φ) 3,39 ϑ1 = 45 ° -φ2 3,40 2 = ϑ3 = 45 ° + φ2 3,41 v = 90 ° 3,42 r2 = b′2⋅cos (45 ° + φ2)

Для фундаментов, расположенных на уклонах, необходимо учитывать глубину фундамента d ‘(уравнение 3.43) и параметры λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта (рисунок 3.20). Кроме того, необходимо провести сравнительный расчет при β = 0 и d ′ = d. Меньшее сопротивление лежит в основе анализа несущей способности при разрушении основания.

3,43 d ′ = d + 0.8⋅s⋅tanβ

Рисунок 3.20 Разложите фундамент на склоне.

3.3.3.4 Анализ защиты от плавучести

Анализ защиты от плавучести (предельное состояние UPL) выполняется с использованием уравнения 3.44. Это уравнение является доказательством того, что чистый вес конструкции достаточно велик по сравнению с подъемной силой воды. Сдвиговые силы (силы трения сбоку) можно учитывать только в том случае, если обеспечивается передача сил. Действующие поперечные силы Т к могут быть

3.44 год Gdst, k⋅γG, dst + Qdst, rep⋅γQ, dst≤Gstb, k⋅γG, stb + Tk⋅γG, stb

где:

G dst, k

= постоянная дестабилизирующая вертикальная нагрузка (плавучесть)

γ G, dst

= частичный коэффициент безопасности для постоянной дестабилизирующей нагрузки

Q dst, rep

= репрезентативная переменная дестабилизирующая вертикальная нагрузка

γ Q, dst

= частичный коэффициент безопасности для переменной дестабилизирующей нагрузки

Г стб, к

= постоянная стабилизирующая нагрузка

γ G, стб

= частичный коэффициент безопасности для постоянной стабилизирующей нагрузки

т к

= поперечная сила

  • Вертикальная составляющая активного давления грунта E av, k на подпорной конструкции в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта E ah, k , а также угла трения стенки δ a (уравнение 3 .45) 3,45 Tk = ηz⋅Eah, k⋅tanδa
  • Вертикальная составляющая активного давления грунта в стыке недр, например, начиная с конца горизонтального выступа, в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта и угла трения грунта φ ′: 3,46 Tk = ηz⋅Eah, k⋅tanφ ′

Необходимо использовать минимально возможное горизонтальное давление грунта min E ah, k . Для расчетной ситуации BS-P и BS-T поправочный коэффициент составляет η z = 0.80. Для расчетной ситуации BS-A поправочный коэффициент составляет η z = 0,90. Только в обоснованных случаях сплоченность может быть принята во внимание, но она должна быть уменьшена поправочными факторами. Для постоянных конструкций необходимо определить, что в расчетной ситуации BS-A защита от плавучести дается без каких-либо поперечных сил T k .

3.3.3.5 Анализ поворота фундамента и ограничения открытого зазора

Обычно предельные состояния эксплуатационной пригодности относятся к абсолютным деформациям и смещениям, а также к дифференциальным деформациям.В особых случаях, например, необходимо учитывать зависящие от времени скорости смещения материала.

Для анализа вращения фундамента и ограничения открытого зазора результирующая статическая нагрузка должна быть ограничена первой шириной сердечника, что означает, что открытого зазора не возникает. Первую ширину сердцевины для фундаментов прямоугольного сечения можно определить в соответствии с уравнением 3.47. Для фундаментов с круговым разбросом используется уравнение 3.48. Кроме того, следует гарантировать, что результирующая постоянных нагрузок и переменных нагрузок находится на второй ширине сердечника, поэтому открытый зазор не может возникнуть поперек центральной линии разложенного фундамента.Ширина второй жилы для прямоугольных схем может быть определена в соответствии с уравнением 3.49. Для фундаментов кругового распространения используется уравнение 3.50. На Рис. 3.21 показаны ширина первой и второй жилы для прямоугольного фундамента.

Рисунок 3.21 Ограничение эксцентриситета.

3,47 xea + yeb = 16 3,48 e≤0,25⋅r 3,49 (xea) 2+ (yeb) 2 = 19 3,50 e≤0,59⋅r

Для одинарных и ленточных фундаментов, которые основаны на несвязных грунтах средней плотности и жестких связных грунтах соответственно, несовместимых деформаций фундамента нельзя ожидать при соблюдении допустимого эксцентриситета.

Анализ поворота фундамента и ограничения открытого зазора является обязательным согласно [10], если анализ защиты от потери равновесия из-за опрокидывания выполняется с использованием одной кромки разложенного фундамента в качестве наклонной кромки.

3.3.3.6 Анализ горизонтальных перемещений

Как правило, для насыпных фундаментов анализ горизонтального смещения наблюдается, если:

  • Анализ безопасности против скольжения выполняется без учета пассивного давления грунта.
  • Для средне-плотных несвязных грунтов и жестких связных грунтов, соответственно, учитываются только две трети характеристического сопротивления скольжению на уровне фундамента и не более одной трети характеристического давления грунта.

Если эти аргументы не соответствуют действительности, необходимо проанализировать возможные горизонтальные смещения. Следует учитывать постоянные нагрузки и переменные нагрузки, а также нечастые или уникальные нагрузки.

3.3.3.7 Анализ поселений и дифференциальных расчетов

Определения осадки насыпного фундамента проводят в соответствии с [32].Обычно глубина воздействия контактного давления находится между z = b и z = 2b.

Из-за сложного взаимодействия между недрами и сооружением сложно предоставить информацию о приемлемых или дифференциальных оседках для сооружений [33]. На рис. 3.22 показаны коэффициенты повреждения угловой деформации в результате оседания [33–35].

Рисунок 3.22 Критерий повреждения.

Что касается опрокидывания высотных конструкций, анализ защиты от наклона должен проверять, что происходящий опрокидывание безвредно для конструкции [33].Анализ фундаментов прямоугольной формы выполняется в соответствии с уравнением 3.51. Анализ для фундаментов с круговым простиранием выполняется в соответствии с уравнением 3.52.

3,51 b3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1 3,52 r3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1

в уравнениях 3.51 и 3.52:

E м = Модуль сжимаемости грунта

h s = Высота центра тяжести над уровнем фундамента

f r и f y = коэффициенты наклона

V d = Расчетное значение вертикальных нагрузок

Более подробную информацию можно найти в [33] и [36].

3.3.3.8 Упрощенный анализ насыпных фундаментов в стандартных случаях

Упрощенный анализ разложенного фундамента в стандартных случаях состоит из простого сравнения между сопротивлением основания σ R, d и контактным давлением σ E, d (уравнение 3.53). Для насыпных фундаментов с площадью A = a × b или A ′ = a ′ × b ′ в стандартных случаях может применяться анализ безопасности от сползания и разрушения основания, а также анализ предельного состояния эксплуатационной пригодности.Эти стандартные случаи включают:

  • Горизонтальная нижняя поверхность фундамента и почти горизонтальный ландшафт и слои грунта
  • Достаточная прочность грунта на глубину, в два раза превышающую ширину фундамента, ниже уровня фундамента (минимум 2 м)
  • Никаких регулярных динамических или преимущественно динамических нагрузок; отсутствие порового давления воды в связных грунтах
  • Пассивное давление грунта может применяться только в том случае, если оно обеспечивается конструктивными или другими процедурами
  • Наклон равнодействующей контактного давления подчиняется правилу tgδ = H k / V k ≤ 0.2 (δ = наклон равнодействующей контактного давления; H k = характерные горизонтальные силы; V k = характерные вертикальные силы)
  • Соблюдается допустимый эксцентриситет результирующего контактного давления
  • Наблюдается анализ безопасности от потери равновесия из-за опрокидывания
3,53 σE, d≤σR, d

Расчетные значения контактного давления σ R, d основаны на комбинированном исследовании разрушения основания и осадки.Если анализируется только SLS, допустимое контактное давление увеличивается с увеличением ширины разложенного основания. Если анализируется только ULS, допустимое контактное давление уменьшается с увеличением ширины разложенного фундамента. На рис. 3.23 показаны два основных требования для адекватного анализа отказов основания (ULS) и анализа оседания (SLS). Для ширины фундамента, превышающей ширину b s , допустимое контактное давление снижается из-за оседания.

Расчетные значения контактного давления σ R, d для упрощенного расчета ленточных фундаментов указаны в таблицах. Табличные значения также могут использоваться для отдельных фундаментов [10,37,38].

Если уровень фундамента со всех сторон находится более чем на 2 м ниже поверхности, табличные значения могут быть увеличены. Подъем может быть в 1,4 раза больше разгрузки из-за выемки грунта на глубину ≥2 м.

Расчетные значения в таблицах относятся к отдельно стоящему ленточному фундаменту с центральной нагрузкой (без эксцентриситета).Если возникают эксцентрические нагрузки, необходимо проанализировать эксплуатационную пригодность. Для применения текущих значений таблицы важно отметить, что в более ранних редакциях этих таблиц были даны значения характеристик [10].

Упрощенный анализ ULS и SLS ленточных фундаментов в несвязных грунтах учитывает расчетную ситуацию BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения «в безопасности». Табличные значения применимы для вертикальных нагрузок. Промежуточные значения можно интерполировать линейно.Для эксцентрических нагрузок табличные значения могут быть экстраполированы, если ширина b ‘<0,50 м. Между нижней поверхностью фундамента и уровнем грунтовых вод должно быть расстояние. Расстояние должно быть больше ширины b или b 'фундамента. Для применения таблиц для несвязных грунтов должны выполняться требования таблицы 3.9. Краткие формы почвенных групп поясняются в таблице 3.10.

Рисунок 3.23 Максимальное контактное давление σR, d с учетом устойчивости (ULS) и работоспособности (SLS).

Таблица 3.9 Требования к применению расчетных значений σR, d в несвязных грунтах

Группа грунтов согласно DIN 18196

Коэффициент однородности согласно DIN 18196 C u

Компактность согласно DIN 18126 D

Степень сжатия согласно DIN 18127 D Pr

Точечное сопротивление пенетрометра q c [МН / м 2 ]

SE, GE, SU, GU, ST, GT

≤ 3

≥ 0.30

≥ 95%

≥ 7,5

SE, SW, SI, GE GW, GT, SU, GU

> 3

≥ 0,45

≥ 98%

≥ 7,5

Коэффициент однородности C и описывает градиент гранулометрического состава в зоне прохождения фракций 10% и 60% и определяется согласно уравнению 3.54 [39]. Согласно [40], плотность D описывает, является ли грунт рыхлым, средне-плотным или плотным. Плотность D определяется пористостью n согласно уравнению 3.55. Степень сжатия D pr представляет собой соотношение между плотностью проктора ρ pr (плотность при оптимальном содержании воды) и сухой плотностью ρ d [41]. Степень сжатия рассчитывается с использованием уравнения 3.56.

Таблица 3.10 Расшифровка почвенных групп

Краткая форма согласно DIN 18196

Длинная форма согласно DIN 18196 на немецком языке

Длинная форма согласно DIN 18196 на английском языке

SE

Песок, Enggestuft

Песок с мелкой фракцией

SW

Sand, weitgestuft

Песок с широким распределением зерна

SI

Песок, перемежающийся жест

Песок с прерывистой зернистостью

GE

Kies, enggestuft

Гравий с мелкой фракцией

GW

Kies, weitgestuft

Гравий с широким разбросом по гранулометрии

СТ

Песок тониг (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

SU

Песок шерстяной (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок илистый (мелкая фракция: 5–15%)

GT

Kies, tonig (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

ГУ

Kies, schluffig (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

3.54 Cu = d60d10 3,55 D = макс n-nmax n-min n 3,56 Дпр = ρдрпр

Для упрощенного расчета ленточных фундаментов В таблице 3.11 приведены допустимые расчетные значения контактного давления σ R, d для несвязных грунтов с учетом адекватной защиты от разрушения основания. Если необходимо дополнительно ограничить расчет, необходимо использовать Таблицу 3.12. Для целей таблицы 3.12 поселения ограничиваются 1-2 см.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R, d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах с минимальной шириной b ≥ 0.50 м, а минимальная глубина заделки d ≥ 0,50 м может быть увеличена следующим образом:

  • Увеличение проектных значений на 20% в таблицах 3.11 и 3.12, если отдельные фундаменты имеют соотношение сторон a / b <2 соответственно. a ′ / b ′ <2; для Таблицы 3.11 он применяется только в том случае, если глубина заделки d больше 0,60 × b соответственно. 0,60 × b ′

    Таблица 3.11 Расчетные значения σR, d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​достаточная защита от гидравлического разрушения с вертикальным результирующим контактным давлением

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R, d [кН / м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b соотв. б ′
    0,50 м 1,00 м 1,50 м 2,00 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 560 700 700 700
    1,00 380 520 660 800 800 800
    1.50 480 620 760 900 900 900
    2,00 560 700 840 980 980 980
    Для зданий с глубиной заделки 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. b ′ ≥ 0,30 м 210

    Таблица 3.12 Расчетные значения σR, d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​ограничение осадки 1-2 см с вертикальной равнодействующей контактного давления

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R, d [кН / м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b соотв. б ′
    0,50 м 1,00 м 1,50 м 2,00 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 460 390 350 310
    1,00 380 520 500 430 380 340
    1.50 480 620 550 480 410 360
    2,00 560 700 590 500 430 390
    Для зданий с глубиной заделки 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. b ′ ≥ 0,30 м 210
  • Увеличение проектных значений на 50% в таблицах 3.11 и 3.12, если недра соответствует значениям в таблице 3.13 на глубину вдвое большей ширины под уровнем фундамента (минимум 2 м под уровнем фундамента)

Допустимые расчетные значения контактного давления для ленточных фундаментов в несвязных грунтах в таблице 3.11 (даже увеличенные и / или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок) должны быть уменьшены, если необходимо учитывать грунтовые воды:

  • Снижение проектных значений на 40%, если уровень грунтовых вод совпадает с уровнем фундамента

    Таблица 3.13 Требования к увеличению проектных значений σR, d для несвязных грунтов

    Группа грунтов согласно DIN 18196 Коэффициент однородности согласно DIN 18196 C u Плотность согласно DIN 18126 D Степень сжатия123 согласно DIN 913 D 1812719 90 Точечное сопротивление пенетрометра q c [МН / м 2 ]
    SE, GE, SU, GU, ST, GT ≤3 ≥0.50 ≥98% ≥15
    SE, SW, SI, GE GW, GT, SU, GU > 3 ≥0,65 ≥100% ≥15
  • Если расстояние между уровнем грунтовых вод и уровнем фундамента меньше, чем b или b ′, оно должно быть интерполировано между уменьшенными и несокращенными проектными значениями σ R, d
  • Снижение проектных значений на 40%, если уровень грунтовых вод выше уровня фундамента, при условии, что глубина заделки d ≥ 0.80 м и d ≥ b; отдельный анализ необходим только в том случае, если оба условия не верны

Допустимые расчетные значения контрактного давления σ R, d в таблице 3.12 могут использоваться только в том случае, если расчетные значения в таблице 3.11 (даже увеличенные и / или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок и / или грунтовых вод) больше.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R, d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах, указанные в таблице 3.11 (даже увеличенные и / или уменьшенные из-за грунтовых вод), должны быть уменьшены для комбинации характеристической вертикали (V k ) и горизонтальных (H k ) нагрузок следующим образом:

  • Уменьшение на коэффициент (1 — H k / V k ), если H k параллельна длинной стороне фундамента и если соотношение сторон a / b ≥ 2 соотв.а ′ / b ′ ≥ 2
  • Уменьшение на коэффициент (1 — H k / V k ) 2 во всех остальных случаях

Расчетные значения контактного давления, приведенные в таблице 3.12, могут применяться только в том случае, если расчетные значения σ R, d , указанные в таблице 3.11 (даже увеличенные и / или уменьшенные из-за грунтовых вод), больше.

Упрощенный анализ ULS и SLS ленточных фундаментов в связных грунтах предназначен для расчетной ситуации BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения «безопасны».Табличные значения применимы для вертикальных и наклонных нагрузок. Промежуточные значения можно интерполировать линейно. Таблицы приведены для разных типов почв. Краткие формы почвенных групп поясняются в таблице 3.10. Если использовать таблицы 3.14–3.17, можно ожидать осадки 2–4 см. В принципе, таблицы с 3.14 по 3.17 применимы только для типов грунтов с зернистой структурой, которые не могут внезапно разрушиться.

Расчетные значения σ R, d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в таблицах 3.14–3,17 (даже уменьшенная из-за ширины фундамента b> 2 м) может быть увеличена на 20%, если соотношение сторон a / b <2 соответственно. а '/ Ь' <2.

Таблица 3.14 Расчетные значения σR, d для ленточных фундаментов в иле

Ил (UL согласно DIN 18126) Консистенция: от твердого до полутвердого

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R, d контактного давления [кН / м 2 ]

0.50

180

1,00

250

1,0

310

2,00

350

Прочность на сжатие без ограничений q u, k [кН / м 2 ]

120

Таблица 3.15 Расчетные значения σR, d ленточных фундаментов в смешанных грунтах

Смешанные почвы (СУ *, СТ, СТ *, ГУ *, ГТ * по DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R, d контактного давления [кН / м 2 ]

Консистенция

Жесткий

полутвердый

цельный

0.50

210

310

460

1,00

250

390

530

1,50

310

460

620

2,00

350

520

700

Прочность на сжатие без ограничений q u, k [кН / м 2 ]

120–300

300–700

> 700

Таблица 3.16 Расчетные значения σR, d ленточных фундаментов в глинистых, илистых грунтах

Глины, илистые почвы (УМ, ТЛ, ТМ по DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R, d контактного давления [кН / м 2 ]

Консистенция

Жесткий

полутвердый

цельный

0.50

170

240

490

1,00

200

290

450

1,50

220

350

500

2,00

250

390

560

Прочность на сжатие без ограничений q u, k [кН / м 2 ]

120–300

300–700

> 700

Таблица 3.17 Расчетные значения σR, d ленточного фундамента из глины

Глины, илистые почвы (УМ, ТЛ, ТМ по DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R, d контактного давления [кН / м 2 ]

Консистенция

Жесткий

полутвердый

цельный

0.50

130

200

280

1,00

150

250

340

1,50

180

290

380

2,00

210

320

420

Прочность на сжатие без ограничений q u, k [кН / м 2 ]

120–300

300–700

> 700

Расчетные значения σ R, d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в таблицах 3.14–3,17 (даже увеличенные из-за удлинения) должны быть уменьшены на 10% на метр при ширине фундамента b = 2–5 м. Для фундаментов шириной b> 5 м ULS и SLS должны проверяться отдельно согласно классическому механическому анализу грунта.

3,4 Примеры выкладывания фундаментов из инженерной практики

В последние десятилетия рост плотности населения во всем мире привел к строительству все более высоких высотных зданий. До 1960 года во Франкфурте-на-Майне, Германия, здания в 10–15 этажей считались высотными.В 1961 году было построено первое 20-этажное здание, а в 1969 году была завершена первая 30-этажная башня Commerzbank Tower высотой 130 м. В 1970-х и начале 1980-х годов было построено несколько других небоскребов высотой 150–180 м. Все они были основаны в очень активном поселении Франкфурт-Клей. Опыт Франкфурта-на-Майне показывает, что окончательные осадки при разложенном фундаменте могут быть в 1,7-2,0 раза больше, чем осадки в конце фазы строительства. Произошли окончательные осадки на 15–35 см [42,43].

Почти все высотные здания, построенные на раздвинутом фундаменте во Франкфурте-Глине, имеют дифференциальные осадки, которые приводят к наклону надстроек [43]. Статистическая оценка измерений показывает, что этот наклон составляет до 20–30% от средней осадки, даже если фундамент нагружен по центру [44]. Дифференциальные осадки возникают из-за неоднородности грунта Франкфурта.

3.4.1 Комплекс высотных зданий Zürich Assurance

Комплекс высотных зданий Zürich Assurance Company во Франкфурте-на-Майне, Германия, строился с 1959 по 1963 год.Он состоит из двух башен высотой 63 м и 70 м соответственно и пристройки высотой до восьми этажей. Весь комплекс состоит из двух подуровней и основан на разложенном фундаменте. Глубина фундамента — 7 м от поверхности. Вид земли показан на рис. 3.24.

Состояние почвы и грунтовых вод типично для Франкфурта-на-Майне. На поверхности — насыпи и четвертичные пески и гравий. На глубине около 7 м ниже поверхности начинается третичная Франкфуртская глина, которая состоит из чередующихся слоев жесткой и полутвердой глины и известняка.На глубине 67 м под поверхностью следует Франкфуртский известняк. Уровень грунтовых вод находится примерно на 5–6 м ниже поверхности.

Измеренные осадки по окончании строительства надстройки составляют около 60% от окончательной осадки (Рисунок 3.25). После окончания строительства расчетная ставка снизилась из-за процесса консолидации. Примерно через 5 лет после окончания строительства поселения заканчиваются примерно на 8,5–9,5 см.

Рисунок 3.24 Вид с земли на комплекс высотных зданий Zürich Assurance.

Рисунок 3.25 Измеренные населенные пункты.

В 2001 и 2002 годах комплекс высотных зданий демонтировали. На его месте сейчас Опернтурм высотой 177 м [45,46].

3.4.2 Западные ворота

Высотное здание Westend Gate (прежнее название: Senckenberganlage) во Франкфурте-на-Майне, Германия, было построено с 1972 по 1974 год (рис. 3.26). Он имеет высоту 159 м и основан на системе разложенного фундамента.В подвале три подуровня. Здание представляет собой офисную башню до 23 этажа. Над офисной частью находится гостиница Марриотт. Почвенные и грунтовые воды аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Westend Gate — высотное здание с самыми большими поселениями во Франкфурте-на-Майне [47]. Измеренные осадки здания превышали 30 см из-за сравнительно высокого контактного давления 650 кН / м 2 . Фундаменты плота устроили только под многоэтажку.Подуровни пристройки заложены на едином фундаменте (рис. 3.27). Для контроля осадки и дифференциальной осадки между элементами фундамента и надстройкой были устроены компенсационные швы. Деформационные швы закрыли после отделки железобетонных стержней. Гибкая стальная конструкция, которая простирается с третьего по 23 этаж, не пострадала от поселений и дифференциальных поселений. Этажи выше 23 этажа построены из железобетонных ячеек сравнительно высокой жесткости.Гидравлические домкраты были установлены между гибкой стальной конструкцией и жесткими бетонными ячейками. Гидравлические домкраты уравновешивают возникающие осадки. Из-за длительного оседания почвы несколько стыков на верхних этажах оставались открытыми до двух лет после строительства [47,48].

Рисунок 3.26 Вестендские ворота.

3.4.3 Серебряная Башня

Серебряная башня (ранее Dresdner Bank) во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеет высоту 166 м и была построена с 1975 по 1978 год (рис.28). Серебряная башня построена на плоту средней толщины 3,5 м. Уровень фундамента находится на глубине 14 м от поверхности. Почвенные и грунтовые воды аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Из-за эксцентрической нагрузки на северо-западе под плотом фундамента были установлены 22 подушки давления (рис. 3.29) [42,49]. Напорные подушки имеют размер 5 м × 5 м и состоят из мягкой резины толщиной 3 мм. Перед установкой была проверена герметичность нажимных подушек.Сначала подушки были заполнены водой. Давление внутри подушек регулировалось, поэтому возникали только небольшие дифференциальные осадки. После окончания строительства и наладки многоэтажки воду в подушках заменили строительным раствором.

Рисунок 3.27 Этапы строительства.

Рисунок 3.28 Серебряная башня (левое здание; справа высотное здание Скайпер).

Рисунок 3.29 Гидравлические устройства для регулировки населенных пунктов.

3.4.4 Франкфуртский офисный центр (FBC)

FBC — это высотное здание высотой 142 м во Франкфурте-на-Майне, Германия, которое основано на плотном фундаменте толщиной 3,5 м. Уровень фундамента находится примерно на 12,5 м ниже поверхности. На рис. 3.30 показано высотное здание с юга. Он строился с 1973 по 1980 год. Длительное время строительства было связано с нехваткой инвестиций во время нефтяного кризиса. Почвенные и грунтовые воды аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

С начала строительства населенные пункты обмерены за 5 лет (рисунок 3.31). Максимальное окончательное оседание составило около 28 см в центральной части многоэтажки [42]. Примерно через 1,5 года после окончания строительства поселения составляли около 70% окончательных поселений. Дифференциальные осадки между высотным зданием и прилегающими зданиями составляют от 9,5 см до 20 см (рисунок 3.32). Наклон многоэтажки составляет около 1: 1350 [50].

Рисунок 3.30 Франкфуртский бюро-центр (FBC).

Рисунок 3.31 Измеренные населенные пункты.

Рисунок 3.32 Поперечный разрез конструкции и обмерные поселения.

3.4.5 Башни-близнецы Deutsche Bank

Башни-близнецы Deutsche Bank во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеют высоту 158 м и были построены с 1979 по 1984 год (рис. 3.33). Башни находятся на фундаменте размером 80 м × 60 м и толщиной 4 м. Уровень фундамента находится примерно на 13 м ниже поверхности [51].Почвенные и грунтовые воды аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Измеренные осадки от 10 см до 22 см. На рис. 3.34 показаны изолинии населенных пунктов. Чтобы минимизировать влияние башен-близнецов на соседние здания, были установлены гидравлические домкраты (рис. 3.35). Возможное регулирование дифференциала осадки гидравлическими домкратами составляло около ± 8 см.

Рисунок 3.33 Башни-близнецы Deutsche Bank.

Рисунок 3.34 Измеренные населенные пункты.

Рисунок 3.35 Разрез надстройки с гидроцилиндрами.

Ссылки

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2012): Richtlinie für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO 12).

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2009): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTV E-StB 09).

Deutsches Institut für Normung e.V. (2001): DIN EN ISO 13793 Тепловые характеристики зданий: Тепловое проектирование фундаментов во избежание морозного пучки. Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2003): DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2006): Heft 555 Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton. Beuth Verlag, Берлин.

Lohmeyer, G .; Эбелинг, К. (2013): Weiße Wannen einfach und sicher. 10. Auflage, Verlag Bau + Technik, Дюссельдорф, Германия.

Хаак, А .; Эмиг, К.-Ф .. (2003): Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2014): DIN EN 1997-1 Еврокод 7: Геотехническое проектирование: Часть 1: Общие правила. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): DIN EN 1997-1 / NA Национальное приложение: Параметры, определяемые на национальном уровне — Еврокод 7: Геотехническое проектирование — Часть 1: Общие правила.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): DIN 1054 «Недра: проверка безопасности земляных работ и фундаментов — дополнительные правила к DIN EN 1997-1». Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 1054 Недра: проверка безопасности земляных работ и фундаментов — дополнительные правила к DIN EN 1997-1: 2010; Поправка A1: 2012 г. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2009): DIN 4084 Грунт: Расчет разрушения насыпи и общей устойчивости подпорных конструкций.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 4084 Основание: Расчет общей устойчивости — Приложение 1: Примеры расчетов. Beuth Verlag, Берлин.

Hettler, A. (2000): Gründung von Hochbauten. Эрнст энд Зон Верлаг, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1974): DIN 4018 Грунт: Распределение контактного давления под плотным фундаментом, анализ. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1981): DIN 4018, приложение 1 «Недра: анализ распределения контактного давления под плотным фундаментом»; Пояснения и примеры анализа. Beuth Verlag, Берлин.

Буссинеск, M.J. (1885): Application des Potentials à l’Etude de l’Equilibre et du Mouvement des Solides Élastiques. Готье-Виллар, Париж, Франция.

Katzenbach, R .; Зильч, К .; Мурманн, К. (2012): Baugrund-TragwerkInteraktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer Verlag, Гейдельберг, Германия, 1471–1490.

Кани, М. (1959): Berechnung von Flächengründungen. Эрнст энд Зон Верлаг, Берлин.

Кани, М. (1974): Berechnung von Flächengründungen, Band 2, 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Мейерхоф, Г. (1979): Общий отчет: Взаимодействие грунта и конструкции и основания. 6-я Панамериканская конференция по механике грунтов и проектированию фундаментов, 2–7 декабря, Лима, Перу, 109–140.

Боровицка, Х. (1943): Über ausmittig belastete starre Platten auf elastischisotropem Untergrund.Ingenieur-Archiv, XIV. Band, Heft 1, Springer Verlag, Berlin, 1–8.

Lang, H.J .; Huder, J .; Аманн, П. (2003): Bodenmechanik und Grundbau. 7. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Смолчик, У .; Фогт, Н. (2009): Flachgründungen. Grundbautaschenbuch, часть 3: Gründungen und geotechnische Bauwerke. 7. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 1–71.

Винклер, Э. (1867): Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit. Verlag Dominicus, Прага, Чехия.

Охде, Дж.(1942): Die Berechnung der Sohldruckverteilung unter Gründungskörpern. Der Bauingenieur 23, Германия, Heft 14/16, 99–107 и 122–127.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2005): DIN 1054 «Недра: проверка безопасности земляных работ и фундаментов». Beuth Verlag, Берлин.

Katzenbach, R .; Болед-Мекаша, Г .; Вахтер, С. (2006): Gründung turmar-tiger Bauwerke. Beton-Kalender, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 409–468.

Deutsches Institut für Normung e.V.(2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под фундаментом мелкого заложения. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под фундаментом мелкого заложения — Примеры расчетов. Beuth Verlag, Берлин.

Прандтль, Л. (1920): Über die Härte plastischer Körper. Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Mathematische Klasse, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 4019 Почва: Анализ оседания. Beuth Verlag, Берлин.

Arbeitskreis Berechnungsverfahrender Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e.V. (1993): Empfehlungen Verformungen des Baugrund bei bauli-chen Anlagen: EVB. Эрнст энд Зон Верлаг, Берлин.

Skempton, A.W .; Макдональд, Д.Х. (1956): Допустимые поселения зданий. Труды Института гражданского строительства, 10 мая, Лондон, Великобритания, 727–783.

Бьеррум, Л. (1973): Допустимые осадки конструкций.Норвежский геотехнический институт, публикация Nr. 98, Осло, Норвегия, 1–3.

Schultze, E .; Мухс, Х. (1967): Bodenuntersuchungen für Ingenieurbauten. 2. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Ziegler, M. (2012): Geotechnische Nachweise nach EC 7 und DIN 1054: Einführung mit Beispielen. 3. Auflage, Wilhelm Ernst & Sohn, Берлин.

Dörken, W .; Dehne, E .; Клиш, К. (2012): Grundbau in Beispielen Teil 2. 5. Auflage, Werner Verlag, Нойвид, Германия.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 18196 Земляные работы и фундаменты: Классификация грунтов для целей гражданского строительства. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1996): DIN 18126 Почва, исследование и испытания: определение плотности несвязных грунтов для максимальной и минимальной плотности. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 18127 Почва, исследование и испытание: тест Проктора. Beuth Verlag, Берлин.

Зоммер, Х. (1976): Setzungen von Hochhäusern und benachbarten Anbauten nach Theorie und Messungen.Vorträge der Baugrundtagung в Нюрнберге, Германия, 141–169.

Зоммер, Х. (1978): Messungen, Berechnungen und Konstruktives bei der Gründung Frankfurter Hochhäuser. Vorträge der Baugrundtagung в Дюссельдорфе, Германия, 205–211.

Sommer, H .; Tamaro, G .; ДеБенедитис, К. (1991): Башня Messeturm, фундамент самого высокого здания в Европе. Материалы 4-й Международной конференции по свайным и глубоким фундаментам, апрель, Стреза, Италия, 139–145.

Katzenbach, R .; Леппла, С.; Зайп, М. (2011): Das Verformungsverhalten des Frankfurter Tons infolge Baugrundentlastung. Bauingenieur 86, May, Springer VDI Verlag, Дюссельдорф, Германия, 233–240.

Katzenbach, R .; Леппла, С. (2013): Деформационное поведение глины из-за разгрузки и последствия для строительных проектов в городских районах. 18-я конференция Международного общества механики грунтов и инженерной геологии, 2–6 сентября, Париж, Франция, Vol. 3, 2023–2026.

Katzenbach, R. (1995): Hochhausgründungen im setzungsaktiven Frankfurter Ton.10. Христиан Ведер Коллоквиум, 20 апреля, Грац, Австрия, 44–58.

Моос, Г. (1976): Hochhaus Senckenberganlage во Франкфурте-на-Майне. Ph. Holzmann AG, Technischer Bericht, Франкфурт, Германия, 1–25.

Gravert, F.W. (1975): Ein Beitrag zur Gründung von Hochhäusern auf bindigen Böden. Deutsche Konferenz Hochhäuser, Deutsche Gruppe der Internationalen Vereinigung für Brückenbau und Hochbau, 2–4 октября, Майнц, Германия, 216–224.

Stroh, D .; Katzenbach, R. (1978): Der Einfluss von Hochhäusern und Baugruben auf die Nachbarbebauung.Bauingenieur 53, Springer-Verlag, Berlin, 281–286.

Katzenbach, R .; Bachmann, G .; Болед-Мекаша, Г .; Рамм, Х. (2005): Комбинированные свайно-плотные фундаменты (CPRF): подходящее решение для фундамента высотных зданий. Словацкий строительный журнал, № 3, 19–29.

Пример конструкции опоры полосы

— PDFCOFFEE.COM

Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент. | Инженер-строитель Страница 1 из 6 Дом инженера-строителя Сообщения RSS Se

Просмотры 526 Загрузки 26 Размер файла 759KB

Отчет DMCA / Copyright

СКАЧАТЬ ФАЙЛ

Рекомендовать истории
Предварительный просмотр цитирования

Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент.| Инженер-строитель

Страница 1 из 6

Инженер-строитель На главную

Сообщений RSS

Поиск

Комментарии RSS

Пример проектирования 3: усиленный ленточный фундамент. Twittear

2

0

Echo The Concrete Experts Универсальный предварительно напряженный бетон Позвоните нашему эксперту

Me gusta

Всего просмотров страниц

564,755

7

Несущая стена одноэтажного здания опирается на широкий армированный ленточный фундамент.Исследование участка выявило рыхлые и средние зернистые почвы от уровня земли

Feed

до некоторой значительной глубины. Почва изменчива с

Введите свой адрес электронной почты:

безопасная несущая способность

в диапазоне 75–125 кН / м2. Также были выявлены некоторые слабые места,

, где нельзя было полагаться на несущую способность

Subscribe

.

Поставлено FeedBurner

Здание могло поддерживаться на грунтовых балках и сваях, снятых до прочного основания, но в этом случае было выбрано решение спроектировать широкий усиленный ленточный фундамент, способный перекрывать мягкую зону номинальной ширины.Чтобы свести к минимуму дифференциальные осадки и учесть мягкие участки, допустимое давление в опоре будет ограничено до na = 50 кН / м2 по всей площади. Мягкие участки, встречающиеся во время строительства, будут удалены и заменены тощей бетонной смесью; Кроме того, основание будет спроектировано таким образом, чтобы охватить предполагаемые впадины шириной 2,5 м. Это значение было получено из указаний по местным впадинам, приведенным позже на фундаментах плотов. Плита пола спроектирована так, чтобы ее можно было подвесить, хотя она будет залита с использованием земли в качестве несъемной опалубки.Нагрузки

Если фундамент и надстройка проектируются в соответствии с принципами ограниченного состояния, нагрузки должны храниться как отдельные нефакторные характеристические мертвые и заданные значения (как указано выше) как для расчета давления на опору фундамента, так и для проверок работоспособности. Затем, как обычно, нагрузки следует учесть при расчете отдельных элементов конструкции в предельном состоянии. Для фундаментов, подверженных только статическим и прилагаемым нагрузкам, коэффициент нагрузки для расчета арматуры лучше всего выполнять путем выбора среднего коэффициента частичной нагрузки, γP, для покрытия как статических, так и накладываемых нагрузок надстройки из рис.11.22 (это копия Рис. 11.20 Армированная

Поиск

бетонных полос по расчетным условиям.). Поиск

Следуйте @Engineershrb

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinforced-strip.html

5/7/2015

Пример проектирования 3: усиленный ленточный фундамент. | Builder’s Engineer

Страница 2 из 6

Найдите нас на Facebook

The Builder Мне нравится

145 людям нравится The Builder.

Социальный плагин Facebook

Рис.11.22 Комбинированный частичный коэффициент запаса прочности по статическим + приложенным нагрузкам.

Этикетки ФУНДАМЕНТЫ

(134) СВАИ (61) ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ (58) КОНСТРУКЦИИ (57) ПОЧВЫ (47) ФУНДАМЕНТЫ (30) ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОЩАДКИ (30) ЗДАНИЕ (29) ФУНДАМЕНТЫ (18) Полоса На рис. комбинированный частичный коэффициент запаса прочности по нагрузкам надстройки γP = 1,46.

ФУНДАМЕНТЫ

(18)

БЕТОН

(15)

ПЛОТ

ФУНДАМЕНТЫ (14) БУРЕННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (13) Вес основания и обратной засыпки, f = средняя плотность × глубина

НАКОНЕЧНИК (10) ЭККАВАЦИИ (9) ПОВЕРХНОСТЬ

= 20 × 0.9 = 18,0 кН / м2. Это все статическая нагрузка, следовательно, комбинированный коэффициент частичной нагрузки для нагрузок на фундамент γF = 1,4. Определение ширины фундамента. Новые уровни земли аналогичны существующим, поэтому (вес) нового фундамента не требует дополнительной платы и может быть проигнорирован. Минимальная ширина фундамента указана в

Популярные столбы. КОМПОНЕНТЫ ЗДАНИЯ: опорная конструкция и надстройка. Здание состоит из двух основных частей: (i) основание или фундамент и (ii) надстройка. Подконструкция или фундамент — нижняя п… Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент. Несущая стена одноэтажного дома должна опираться на широкий армированный ленточный фундамент. Исследование места показало … Пример: конструкция свайной шапки.

Принять армированный ленточный фундамент шириной 1,2 м и глубиной 350 мм из бетона марки 35

Для передачи нагрузки требуется свайный колпак

(см. Рис. 11.23).

от колонны 400 мм × 400 мм до четырех свай диаметром 600 мм, как показано на рис. 14.30.Шапки … МЕТОДЫ РАССТОЯНИЯ — ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТА. Обычно используются следующие различные методы растачивания: (i) Шнековое растачивание. (ii) Растачивание шнеков и гильз. (iii) Мыть скучно. (iv) Ударные … ОСНОВЫ ДЛЯ ЧЕРНЫХ ХЛОПКОВЫХ ПОЧВ. Черно-хлопковые и другие экспансивные почвы имеют типичные характеристики усадки и набухания из-за движения влаги через них. Du … ОБРАБОТКА ТРАНШЕЙ — ПОЧВЫ. При большой глубине траншеи или при рыхлом грунте стороны траншеи могут обваливаться.Проблему можно решить, приняв … Пример конструкции 5: Основание колодки — осевая нагрузка плюс изгибающий момент (небольшой эксцентриситет). Основание подушки колонны подвергается осевой нагрузке 200 кН (статическая) плюс 300 кН

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinformed-strip.html

5/7 / 2015

Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент. | Инженер-строитель

Страница 3 из 6

(наложенный), и изгибающий момент 40 кНм. Подходит для … БЕЗ ЦЕНТРИЧНО НАГРУЖЕННОЙ ФУТБОЛКИ.Опоры имеют такую ​​конструкцию и пропорции, что C.G. наложенной нагрузки совпадает с C.G. площади основания, так что … ЖИВЫЕ НАГРУЗКИ В ЗДАНИИ: на перекрытиях, на крышах. Живые нагрузки, также называемые сверхналоженными нагрузками, состоящими из движущихся или переменных нагрузок, создаваемых людьми или жильцами, их мебелью, временными … Фундаменты ростверка — Описание. Фундамент ростверка состоит из ряда слоев балок, обычно уложенных под прямым углом друг к другу и используемых для распределения большой точечной нагрузки… Работает на Blogger.

Архив блога ► 2015 (6) ► 2014 (29) Рис. 11.23 Пример расчета усиленного ленточного фундамента — нагрузки и опорные давления.

▼ 2013 (158) ► Декабрь (4)

Реактивное расчетное давление вверх для расчета боковой арматуры ► Ноябрь (4) ► Октябрь (4) ► Сентябрь (5) ► Август (4) ► Июль (5) ► Июнь ( 5) ► май (8) ► апрель (9) ► март (17) ► февраль (31) ▼ январь (62) Пример конструкции: прямоугольный сбалансированный фундамент. Уравновешенные фундаменты (прямоугольные, консольные, тр… Боковой изгиб и сдвиг = 1000 мм.

Пример конструкции: основание рамы связанного портала. Связанные основы — Дизайн. Связанные и сбалансированные основы. Связанные и сбалансированные основы. Конструкция — Подъемный плот Конструкция — Плавучесть. Конструкция — Плот балочно-полосовой. Дизайн — сотовый плот с крышкой. Дизайн — сотовый плот. Пример конструкции: сэндвич-плот скольжения. Дизайн — Slip Sandwich Raft. ОТКАЗЫ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПОРЕЗАХ ПЕСКА. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПОРЕЗЫ.

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinformed-strip.html

07.05.2015

Пример проектирования 3: усиленный ленточный фундамент. | Инженер-строитель

Страница 4 из 6

КРЕПЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ. Crust Raft — Дизайн. Пример расчета: номинальный размер корки. Конструкция — Номинальная основа для корки — Полугибкие полужесткие плоты: расчетный пролет для локальных депрессивных … Конструкция несущего давления — Полугибкие плоты. Проектирование макетов полужестких плотов Принципы проектирования — полужесткие плоты. Пример конструкции: плавающая плита. Калибровка плиты. Проектные решения — плавающие плиты.Плавающие плиты (грунтовые плиты). Размеры конструкции: балки сплошные. Проектные решения: балки сплошные. Прямоугольные и тавровые балки сплошные полосы. Пример проектирования 5: Основание подушки — осевая нагрузка плюс изгиб … Фундаменты подушки с осевыми нагрузками и изгибом … Пример конструкции: усиленное основание подушки. Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент. Проектные решения — Определение размеров проекта — Укрепление … Железобетонные опоры и полосы. Полосы неармированные бетонные. Таким образом, vu

Пример конструкции: фундамент из массивного бетонного основания.

Нагрузка для перекрытия углублений

Пример конструкции: Фундамент полосы заполнения траншеи.

В местах локального углубления фундамент действует как подвесная плита. Предельная нагрузка, вызывающая изгиб и сдвиг в фундаменте, представляет собой общую нагрузку, то есть нагрузка надстройки + нагрузка на фундамент, которая дается в соответствии с проектными решениями

для заполнения траншеи. Полоски для заполнения траншей. Неармированные бетонные площадки и полосы. Основы: Общая методика проектирования. Конструктивное проектирование членов фонда.Проектирование фундамента: расчет установленной опоры … Конструкция фундамента: определение опоры

Продольный изгиб и сдвиг из-за впадин

Давления ….

Предельный момент из-за перекрытия фундамента — предполагается, что он просто поддерживается — на локальном участке 2,5 м депрессия

ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА. Эксплуатация жесткости фундамента и в результате … Выбрать фонд: подвергнуть сомнению информацию и … Общий подход к выбору фундамента.Сбор / оценка информации — Structural Co …

Ширина для расчета арматуры b = B = 1200 мм.

Выбор подходящего фонда. Фундаменты ростверков — Описание. Поддерживающие стены. Фундаменты из опор и балок. Плавающие грунтовые плиты перекрытия.

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinformed-strip.html

5/7/2015

Пример проектирования 3: усиленный ленточный фундамент. | Инженер-строитель

Страница 5 из 6

Подвесные плиты первого этажа.Свайные заглушки и фундаментные балки. Анкерные блоки — Описание. Анкерные сваи — Описание. Стальные сваи — Описание. Деревянные сваи — Описание.

► 2012 (304)

Таким образом ву

Рис. 11.24 Пример расчета армированного ленточного фундамента — арматура. Категории: ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Сообщение по теме: ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Определение размеров конструкции: Непрерывные балочные полосы. Проектные решения: балки сплошные. Прямоугольные и тавровые балки сплошные полосы. Проектные решения — Градуировка проекта — Железобетонные площадки и полосы.. Прокладки и полосы железобетонные. Полосы неармированные бетонные. Пример конструкции: опорная плита с засыпкой траншеи.

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinformed-strip.html

5/7/2015

Пример проектирования 3: усиленный ленточный фундамент. | Инженер-строитель

Страница 6 из 6

Решения по проектированию фундамента с засыпкой траншеи. Полоски для заполнения траншей.

1 комментарий: Сатья сказал … действительно полезно … четко и по делу 2 апреля 2015 г., 22:39

Добавить комментарий

Введите свой комментарий…

Комментарий как:

Опубликовать

Следующее сообщение »

Выбрать профиль …

  

Предварительный просмотр

На главную

« Предыдущее

Builder’s Engineer | По дизайну Tricks-Collection | Неограниченное количество развлечений, таких как телешоу и коллекции фильмов

http://www.abuildersengineer.com/2013/01/design-example-reinforced-strip.html

5/7/2015

видов ленточного фундамента | Строительство и проектирование ленточного фундамента

Что такое ленточный фундамент : Ленточный фундамент — это неглубокий фундамент, который используется для обеспечения непрерывной опоры линейной конструкции.Это бетонная полоса, которую обычно кладут в траншею. Минимальная толщина этой бетонной полосы — 150 мм.

Этот фундамент широко используется. Есть разные типы фундамента. Здесь речь идет только о ленточном фундаменте. В этой статье мы обсудим ленточный фундамент, где он может или не может подойти.

Применение ленточного фундамента

Здесь мы помещаем список правил, по которым можно сделать ленточный фундамент.

1. Привозной почвы на площадке нет.
2. Толщина ленточного фундамента не менее 150 мм.
3. Нижний уровень ступенчатого фундамента перекрывается верхним по толщине или высоте.
4. Высота ступеньки может быть равна или меньше толщины фундамента.

Что важно помнить при строительстве ленточного фундамента

Крупная растительность

Существующие деревья являются причиной поглощения заметного количества влаги из почвы.Зимой и летом почва может подниматься и опускаться до 40 мм. Там, где деревья были срублены, эти места не подходят для ленточного фундамента. Эмпирическое правило заключается в том, что конструкция должна быть удалена от деревьев, по крайней мере, на высоту деревьев.

Британский стандарт 5837 упоминает, что опоры, сооружаемые на площади, равной ожидаемой высоте взрослых деревьев, должны быть приняты меры предосторожности. Меры предосторожности:

1.Укладка фундамента
2. Строительный инспектор должен рассмотреть другие меры.
3. Если деревья расположены рядами, высота может быть увеличена в 1,5 раза.

Также помните, что мертвые деревья могут вызвать ослабление опоры.

Горное дело

Если есть история раскопок, местные власти должны принять особые меры в отношении добычи. Размер фундамента зависит от возложенной на него нагрузки. Стены лежат в фундаменте, и нагрузки распределяются по всей собственности.

Здесь рассчитана нагрузка на имущество и спроектированы фундаменты. Природа грунта и конструкция фундамента взаимосвязаны. В конце составляется таблица для фундамента, в которой указаны размеры фундамента в определенных грунтовых условиях. Эта таблица представлена ​​здесь следующим образом.

Таблица: Правила ленточного фундамента
Тип недр Состояние недр Применимо к полевым испытаниям Минимальная ширина в мм
Скала Не уступает песчанику, известняку или твердому мелу Требуется по крайней мере пневматический или другой механический отбойник для выемки грунта В каждом * случае — равно ширине стены
Гравий или песок Компактный Компактный Требуется подборщик для раскопок.Деревянный колышек, квадрат 50 мм с жесткостью забивания более 150 мм * 250 — * 300 — * 400 — * 500 — * 600 — * 650
Глина или песчаная глина Жесткий Невозможно формовать пальцами, для снятия требуется отбойник / пневматический инструмент / механическая лопата * 250 — * 300 — * 400 — * 500 — * 600 — * 650
Глина или песчаная глина Фирма Можно формовать путем значительного давления пальцами и руками, проткнув трансплантатом или лопатой * 300 — * 350 — * 450 — * 450 — * 600 — * 750 — * 850
Песок / Иловый песок / Глинистый песок Свободный Можно копать лопатой.Деревянный колышек квадратный 50мм легко забивается * 400 — * 600 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером
Ил / глина / песчанистая глина / илистая глина Мягкий Довольно легко формуется пальцами и легко выкапывается * 450 — * 650 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером
Ил / глина / песчанистая глина / илистая глина Очень мягкий Натуральный образец, в зимних условиях выделяется между пальцами при сжатии кулаком * 600 — * 850 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером

Виды нагрузок в ленточном фундаменте

Есть три различных вида нагрузок:

1.Собственная нагрузка: это сила от общей массы конструкции здания
2. Нагрузка: эта сила будет воздействовать на имущество в виде людей, мебели и оборудования.
3. Ветровая нагрузка: Ветровая нагрузка — это динамическая сила. Расчет этой ветровой нагрузки можно найти в BS CP3.

Нагрузка рассчитывается исходя из веса конструкции (в килограммах) и умножается на 9,81.

Заключение

Окончательное решение о ширине и глубине ленточного фундамента принимают местные власти.Залить траншею под фундамент бетоном дается в большинстве случаев. Это также дешевле, чем другие. Стоимость рабочей силы больше, чем стоимость заливки бетона. И последнее, но не менее важное, местные власти укажут количество комнат и другое предназначение.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.