Алексеев С.И. Конструктивное усиление оснований при реконструкции зданий

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 1.1. Принципиальная схема конструктивного усиления основания под ленточным (от-

дельно стоящим) фундаментом

На представленной схеме (рис. 1.1.) усиление существующего основа-

ния осуществляется методом устройства конструктивных элементов усиления

– выштампованных микросвай [3]. Такие элементы усиления могут быть вы-

полнены как в вертикальном положении, так и под углом до 30°…45°к верти-

кали (рис. 1.1, 1.2).

α=45°

α=30°

Констуктивные элементы уси-

ления основания – «выштам-

пованные микросваи»

Рис.1.2. Фотография производства работ по использованию пробойника при выполнении

выштампованных микросвай усиления основания

Необходимость и количество конструктивных элементов усиления ос-

нования – выштампованных (с использование пневмопробойника) микросвай

определяется расчѐтом. Такой расчѐт размеров и осадки существующего или

нового фундамента, с учѐтом возможной нелинейной работы основания, в ре-

зультате дополнительного его нагружения от реконструкции здания, может

быть выполнен по программе автора на сайте: www.BuildCalc.ru (см. раздел

«Расчѐты» на прилагаемой, ниже копии экрана (рис. 1.3)).

Для постройки любого дома или сооружения необходимо заранее рассчитать все элементы

его конструкции. Наш проект предназначен для сбора всей информации о расчѐтах в строи-

тельстве и ставит цель объединить усилия проектировщиков.

К Вашим услугам книги, статьи и учебные курсы включая конспекты лекций и тесты, посвя-

щѐнные расчѐтам в строительстве.

07.01.2010 Добавлена статья, посвящѐнная оценке глубины промерзания грунтов Подробнее...

07.01.2010 Добавлена статья, посвящѐнная усилению песчаного основания микросвая-

ми Подробнее...

Осуществляемый расчѐт

25.10.2009 Первые две главы книги «Осадки фундаментов при реконструкции зданий» до-

ступны для чтения Подробнее...

Архив новостей...

Расчѐты

Проверка несущей способности существующего фундамента при реконструкции Подробнее...

Определение размеров и осадки существующего или нового фундамента с учѐтом нагрузок

по его обрезу Подробнее...

Расчѐт размеров и осадки существующего или нового фундамента с учѐтом возможной нели-

нейной работы основания Подробнее...

Обучение

Конспект лекций «Механика грунтов»

Предназначен для специальностей ПГС, СЖД, ВиВ дневной и вечерне-заочной формы обуче-

ния Подробнее...

Конспект лекций «Основания и фундаменты»

Является продолжением курса «Механика грунтов» Подробнее...

Краткий конспект лекций по летней полевой геологической практике Подробнее...

Книги

Курсовое проектирование по механике грунтов, основаниям и фундаментам Подробнее...

Осадки фундаментов при реконструкции зданий Подробнее...

Автоматизированный метод расчѐта фундаментов по двум предельным состояниям Подробнее...

Геотехническое обоснование мансардных надстроек и углублений подвалов существующих

зданий Подробнее...

Использование программного обеспечения в курсе механики грунтов, оснований и фунда-

ментов Подробнее...

Механика грунтов, основания и фундаменты. Методические указания к проведению опроса

студентов при изучении основных разделов курса. Обучающая программа AscMe. Издание

второе Подробнее...

Статьи

Вероятностная оценка глубины промерзания грунта Подробнее...

Усиление песчаного основания микросваями Подробнее...

Применение выштампованных микросвай позволяет повысить предельное давление на осно-

вание (несущую способность) до 52% Подробнее...

Рис. 1.3. Временной фрагмент копии экрана главной страницы сайта: www.BuildCalc.ru

1.1.1. Пример программного расчёта основания по двум предельным со-

стояниям с использованием сайта: www.BuildCalc.ru

Расчѐты на данном сайте, в том числе и по представленной программе:

http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brnl/Default.aspx можно осуществлять

бесплатно непосредственно в интернете в режиме «on-lain».

Рассмотрим в качестве примера один из таких расчѐтов более подробно.

Ниже (рис. 1.4) представлен фрагмент экрана ввода данных, который опреде-

ляет учѐтную информацию по рассчитываемому объекту и тип здания с соот-

ветствующей предельной осадкой в соответствии с требованиями [1].

Учѐтные данные

Пожалуйста, введите учѐтную информацию об объекте, для которого выполняется

расчѐт

Реконструкция исторического здания Санкт-Петербурга

(сеч. 1-1), ось «Ж»

В качестве учѐтной информации может использоваться адрес строительного объекта, а так-

же номер рассчитываемого фундамента и номер сечения на чертеже.

Укажите тип здания

Тип здания

Предельная осадка, см

Каркасные здания

Ж/б каркас

Стальной каркас

Бескаркасные здания

Кирпичные здания без армирования

Кирпичная кладка с армированием или ж/б поясами

Высокие жѐсткие сооружения

Рис. 1.4. Фрагмент копии экрана ввода данных по учѐтной информации строительного

объекта и типе здания с предельной осадкой.

Для выбора типа здания достаточно курсором сделать отметку в выде-

ленных круглых зонах с правой стороны первого столбца - «Тип здания». За-

тем курсором (левой кнопкой мыши) нажимается выделенная клавиша «Да-

лее», расположенная в правом нижнем углу экрана.

Далее автоматически вводится таблица ввода грунтовых условий (рис.

1.5), которые берутся из результатов инженерно-геологических изысканий и

испытаний в лаборатории или в полевых условиях с использованием динами-

ческого (статического) зондирования [2].

Левый столбец таблицы, представленной на рис. 1.5, позволяет удалять,

вносить изменения или добавлять вводимые данные по грунтовым условиям.

Единицы измерения вводимых характеристик слоѐв грунтового основания

соответствуют стандартным обозначениям (ГОСТ), а также легко могут быть

проконтролированы с использованием опции в примечаниях к данной табли-

це. Тип грунта принимается в соответствии с условиями СНиП 2.02.01-83*

[4], что позволяет автоматически выбрать необходимые коэффициенты усло-

вия работы при дальнейшем вычислении расчѐтного сопротивления грунта

основания

Грунт

Слои грунта, расположенные сверху вниз.

№

Наи-

ме-

нова-

ние

Тип грунта

γ,

кН/

φ,



кП

Ис-

точ-

ник

дан-

ных

Уда-

лить

Изме-

ме-

нить

1,7

Насып

ной

грунт

Пески пылеватые

маловлажные и

влажные

16,5

0,7

5000

0,3

Таб-

лица

Уда-

лить

Изме-

ме-

нить

1,7

Пыле-

ватый

песок

Пески пылеватые

насыщенные водой

19,4

0,67

17000

0,3

Таб-

лица

Уда-

лить

Изме-

ме-

нить

Су-

песь

Пылевато-

глинистые, а также

крупнообломочные

с пылевато-

глинистым заполни-

телем

20,5

0,6

0,22

0,6

12000

0,3

Таб-

лица

Уда-

лить

Изме-

ме-

нить

1,9

Песок

пыле-

ватый

Пески пылеватые

насыщенные водой

19,4

0,67

17000

0,3

Таб-

лица

Доба-

ба-

вить

Сбро-

сить

H, м

Наименова-

ние

Тип грунта

Крупнообломочные с песчаным заполнителем песчаные, кроме мелких и пылеватых

γ, кН/м

φ, 

C, кПа

Источник

данных

Эксперимент

Добавить верхний насыпной слой грунта мощностью 1 м. Мощность этого слоя грунта можно

изменить с помощью команды «Изменить».

Для получения комментария по вводимому параметру подведите указатель мыши к заголов-

ку столбца таблицы.

Рис. 1.5. Фрагмент копии экрана ввода данных по грунтовым условиям.

Следует отметить, что в конце каждого экрана ввода данных, в правом

нижнем угу, расположены две клавиши «Назад» и «Далее», позволяющие ли-

бо вернуться к ранее вводимым данным и выполнить их корректировку, либо

перейти к вводу следующих исходных данных.

В целях учѐта возможного действия грунтовых вод на конструкции

фундамента (взвешивающие действие воды), дополнительно вводится поло-

жение уровня грунтовых вод (с учѐтом его максимально возможного подъ-

ѐма), а также информация о сооружении в виде соотношения его длины к вы-

соте (рис. 1.6).

Дополнительная информация

Грунтовые воды

Учитывать действие грунтовых вод

Уровень грунтовых вод, м. Это расстояние от уровня планировки до наивысшего

положения уровня грунтовой воды.

Информация о сооружении

Сооружение обладает жѐсткой конструктивной схемой

Отношение длины сооружения или его отсека к высоте

2,00

Справочная информация

Удельный вес минеральных частиц грунта, кН/м

27,00

Удельный вес воды, кН/м

10,00

Рис. 1.6. Фрагмент копии экрана ввода данных по дополнительной информации по УГВ и

жѐсткости сооружения.

После ввода дополнительной информации по УГВ, вводятся основные

данные по фундаменту (рис. 1.7). Обычно подобные данные берутся из мате-

риалов обследования (по результатам откопки исследовательских шурфов). В

нашем примере – это ленточный фундамент под наружную стену здания с

подвалом, при его высоте 0,72 м и глубине заложения 1,78 м от планировоч-

ной отметки. При этом обязательно необходимо знать точные данные по ши-

рине подошвы фундамента и глубине подвала.

Фундамент

Основные данные фуднамента

Тип фундамента

Ленточный

Тип стены

Наружняя

Высота фундамента (размер фундамента от обреза до подошвы), м

0,72

Глубина заложения фундамента (расстояние от планировочной отметки до

подошвы фундамента), м

1,78

Ширина подошвы фундамента, м

1,42

Данные столбчатого фундамента

Соотношение сторон подошвы фундамента N = L / B

1,00

Данные по подвалу

Подвал есть

Расстояние от уровня планировки до пола подвала (глубина подвала), м

0,90

Толщина пола подвала, м

0,20

Удельный вес конструкции пола подвала, кН/м

22,00

Рис. 1.7. Фрагмент копии экрана ввода данных по основным параметрам фундамен-

та и конструкции подвала.

Следующий экран ввода данных (рис. 1.8) определяет степень нагруже-

ния рассчитываемого фундамента. Вводимые нагрузки, как правило, опреде-

ляются по грузовым площадям и должны предшествовать данной стадии рас-

чѐта. Сбор нормативных нагрузок осуществляется до уровня обреза фунда-

мента. Дополнительные нагрузки от веса фундамента и веса грунта на его

ступенях определяются уже в программном расчѐте.

Нагрузки

Нагрузки по обрезу фундамента

Вертикальная нагрузка N, кН

845

Горизонтальная нагрузка, приложенная вдоль ширины подошвы фундамента Q

кН

0,00

Изгибающий момент, приложенный вдоль ширины подошвы фундамента M

кН*м

0,00

Рис. 1.8. Фрагмент копии экрана ввода данных по нормативным нагрузкам в уровне обреза

фундамента.

В рассматриваемом примере приведена только одна вертикальная

нагрузка величиной 845 кН на погонный метр ленточного фундамента.

На данном этапе ввод исходных данных заканчивается, и программа

выдаѐт таблицу результатов расчѐта (рис. 1.9).

Результаты расчѐта

Учѐтная информация: Реконструкция исторического здания Санкт-Петербурга (сеч. 1-1), ось

"Ж"

Фундамент ленточный. Ширина подошвы фундамента, м: 1,42

Расчѐтное сопротивление грунта R, кПа (II предельное состояние): 230,03

Предельное давление на грунт Pпр, кПа (I предельное состояние): 533,08

Минимальное давление под подошвой фундамента P

min

, кПа: 624,74

Среднее давление под подошвой фундамента P

ср.

, кПа: 625,33

Максимальное давление под подошвой фундамента P

max

, кПа: 625,92

Осадка фундамента S, см: -

Коэффициент надѐжности: 0,77

 Не выполнено условие первого предельного состояния (Коэффициент надѐжности <

1). Устойчивость фундамента не обеспечена.

Для копирования результатов расчётов в текст отчёта используйте буфер обмена.

Рис. 1.9. Фрагмент копии экрана вывода результатов расчѐта (по вводимому примеру).

В представленных результатах расчѐта (рис.1.9) приводятся данные по

расчѐтному сопротивлению грунта (расчѐт по II предельному состоянию),

предельному давлению на грунт основания (расчѐт по I предельному состоя-

нию), а также средние и краевые давления под подошвой фундамента. Расчѐт,

исходя их двух предельных состояний грунта основания, формируется в ко-

нечном итоге в виде вывода конечной осадки фундамента и коэффициента

надѐжности.

Нажимая выделенную кнопку «Далее», получим окончательную (итого-

вую) версию проводимого расчѐта для печати (рис. 1.10).

Расчѐт фундамента с учѐтом нелинейной работы основания

Для возврата к списку доступных типов расчѐтов нажмите здесь.

Отчѐт

Версия для печати

Учѐтные данные

Объект:

Реконструкция исторического здания Санкт-Петербурга

(сеч. 1-1), ось "Ж"

Тип здания:

Бескаркасное здание из кирпича без армирования

Данные по фундаменту

Основные данные фундамента

Тип фундамента:

Ленточный

Тип стены:

Наружная

Высота фундамента (размер фундамента от обреза до подошвы), м:

0,72

Глубина заложения фундамента (расстояние от планировочной отметки до по-

дошвы фундамента), м:

1,78

Ширина подошвы фундамента, м:

1,42

Данные по подвалу

Расстояние от уровня планировки до пола подвала (глубина подвала), м:

0,90

Толщина пола подвала, м:

0,20

Удельный вес конструкции пола подвала, кН/м

22,00

Нагрузки по обрезу фундамента

Вертикальная нагрузка N, кН:

845,00

Горизонтальная нагрузка, приложенная вдоль ширины подошвы фундамента Q

кН:

0,00

Изгибающий момент, приложенный вдоль ширины подошвы фундамента M

, кН*м:

0,00

Данные по грунту

Введѐнные данные

№

Наиме-

Тип грунта

γ,

φ,

Источ-

нова-

ние

кН/



кП

ник дан-

ных

1,7

Насып-

ной

грунт

Пески пылеватые

маловлажные и

влажные

16,5

0,7

5000

0,3

Таблица

1,7

Пылева-

тый пе-

сок

Пески пылеватые

насыщенные во-

дой

19,4

0,67

17000

0,3

Таблица

Супесь

Пылевато-

глинистые, а

также крупнооб-

ломочные с пы-

левато-

глинистым за-

полнителем

20,5

0,6

0,22

0,6

12000

0,3

Таблица

1,9

Песок

пылева-

тый

Пески пылеватые

насыщенные во-

дой

19,4

0,67

17000

0,3

Таблица

Расчѐтные данные

№

H, м

кН/м

, 

, кПа

1,70

15,00

16,50

12,73

14,00

0,00

1,25

1,16

1,10

0,30

17,64

19,40

26,36

29,00

2,00

3,00

1,10

1,16

1,10

1,40

9,25

10,18

26,36

29,00

2,00

3,00

1,10

1,16

1,10

2,00

18,64

20,50

19,13

22,00

13,33

20,00

1,00

1,10

1,90

9,25

10,18

26,36

29,00

2,00

3,00

1,10

1,16

1,10

Дополнительная информация

Грунтовые воды

Действие грунтовых вод учитывается

Уровень грунтовых вод, м:

2,00

Информация о сооружении

Сооружение обладает жѐсткой конструктивной схемой

Отношение длины сооружения или его отсека к высоте:

2,00

Справочная информация

Удельный вес минеральных частиц грунта, кН/м

27,00

Удельный вес воды, кН/м

10,00

Результаты расчѐта

Рассчитанные данные по совместной работе грунта и фундамента

Средневзешанное значение удельного веса грунта по I-му предельному состоянию

выше подошвы фундамента, кН/м

15,12

Средневзешанное значение удельного веса грунта по II-му предельному состоянию

выше подошвы фундамента, кН/м

16,63

Приведѐнная глубина заложения фундамента d

, м:

0,94