Шпаргалки - Основания и фундаменты

Подождите немного. Документ загружается.

1. Эт и порядок проек основ-й и фунд. Основ-я, фунд и наземн. констр-ции раб-т как 1

констр-ция. Оценивают особ-ти раб всей сист и каждой ее составной части. Сист рассм-т

состоящ из 2 част: осн-фунд; фунд-надз констр.

1й этап. Выбир тип и предвар констр-ю фунд с учетом ИГУ строит площ и особ-й зд-я.

Для фунд в открытых котлованах выбир-т тип основ-я, для фунд глубок залож-я -

глубину погружения. Уст-т усл-я залегания гр и опред-т расчетн хар-ки. Опред разм

фунд, глуб залож-я, разм и форму подошвы в плане, возм. их деф-ции, сравнив с

предельно допустимыми и коррект их.

2й этап. Уточн-т принят разм и констр-цию фунд.

Ф рассчит как отдельн конструктивн эл-т сооруж-я совместно с наземн констр-цией.

Расчет вып-т с учетом всех комбинаций нагружения и опред-т наиб знач-е перемещ-й

фунд, сопоставляя его с деф-циями основ-я при тех же сочетаниях нагр.

В процессе проектир-я корректир-т разм и констр-цию фунд.

При проектир последовательн. расчетами добив-ся того, чтобы деф-ция основ-й и

перемещ-я фунд б. близки м/у собой, не > допустимых перемещ-й наземн конструкц.

Проектир ведут в след порядке: 1. оценка ИГУ строит площ, опр-т физ-мех св-ва слоев

гр; уточняют УГВ, их агрессивность; 2. ознокомление с проектир зд-м, уточн. разм и

мат-л констр-ций, техпроцесс, эксплуатац. усл-я, уст-т допустимую предельн деф-цию

констр-ций; 3. определ-е нагр, действ-х на основание; 4. Предварит. выбор констр-й и

осн. размеров; опр-т глуб заложения, разм и форму подошвы (для фунд мелк залож-я) /

тип и констр-цию. отм. начала погружения, глуб и усл-я погружения (для фунд

глубокого залож-я); 5. Проверочн расчет основ-я по деф-циям; опр-т осадку основ-й и

сопоставл с допустимыми, при необх-ти изм-т разм / выбирают др тип фунд; 6. При

необх-ти вып-т проверочн расчеты основ-й по несущ способн-ти / устойчивости; 7. уст-т

окончат разм фунд.

2. Виды деф-ций зд-й и сооруж-й. Перед проектир-м необх. изучить конструктивн. и

расч. сх. сооруж-я, оценить его жесткость, опр-ть нагр, установить хар-р и предельн.

знач-я возможн. деф-ций.

При равномерных осадках основ-я подошва сплошного массивн сооруж-я /фунд отд-х

констр-ций в любой момент времени опуск-ся на одинаков величину; такие осадки не

вызыв-т перераспред-я усилий в констр-х, но затрудняют норм. эксплуатацию.

При неравномерных осадках и неравномерном их затухании основания массивн фунд

отдельных плит и ленточн фунд опускаются на разн. величину, вызывая

перераспределение усилий и деф-ций в наземн част зд-й, ухудшают экспл-цию оборуд-я,

изм-т усл-я устойчивости сооруж-я, вызывают перенапряжение в отд-х констр-х.

Предельн величины неравномерн осадок уст-ся по эксплуатац и технол треб-ям, из усл-й

прочности, деф-ций и устойчивости сооруж-я.

Полная деф-ция сооруж-я и его фунд склад-ся из отдельн деф-ций, происх от разл усл-й

загружения и разн сочетаний нагр и рассм-ся раздельно.

Виды деф-ций (см. п 2.38 СНиП “Основания зд-й и сооруж-й”): 1. Абс. осадка основ-я s

– осадка к.-л. точки подошвы сооруж-я, общая осадка жесткого сооруж-я / отдельн фунд.

2. Средн осадка s' – выч-ся по абс. осадкам не <3х точек сплошного фунд / 3х фунд. 3.

Крен – наклон фунд/сооруж-я, хар-ся разностью абс осадок 2х крайних точек отд-х

фунд, отнесенн к расст-ю м/у ними. i=(s

-s

)/L; 4. Перекос зд-я – возник-т в рез-те

разности осадок Δs 2х или неск фунд, расположенн на 1 оси с расст-м L м/у ними;

5. Отн. прогиб / выгиб f/L – при изгибе подошвы гибкой плиты / ленточн фунд –

отношение стрелы прогиба (выгиб) к длине изогнувш части зд-я. Опр-т по абс. осадке s

min 3х отдельн фунд / по осадке в стольки же точках сплошн фунд; 6. Кривизна

изгибаемого участка ρ – показатель, обратный радиусу искривления, наиб полно

характеризующий н.д.с. в жестких протяженн сооруж-х; 7. Отн. угол закручивания Θ –

характер-т пространственн работу констр-ций; 8. Кручение фунд в горизонт. плоскости –

возникает в прямоуг фунд плите, когда осадки под противоположн углами, располож по

1й диагонали < осадок под углами в др диагонали; 9. Горизонт перемещ-е фунд U –

учитыв-ся при действии на фунд горизонт нагр.

3. Жесткость зданий и сооружений. В завис-ти от чувствит-ти к осадкам зд-я подразд

на абсол жестк, относит жест, абсолютно гибк.

1. Абс жестк - облад больш вертик жесткостью (элеваторы, дымов трубы, мостовые

опоры). Они не изгиб-ся, дают осадку как единый массив, поверх-ть основ-я остается

плоской. Осадка их м.б.: равномерн – оценив-ся размерами абс. осадки; неравномерн –

оценив-ся сред осадкой и креном сооруж-я в 1 или 2х направл-х.

2. Отн. жесткие (зд с рамными и неразрезными ж/б констр-ми, с несущ стенами и жестк

ж/б перекрыт, кирп, крупноблочн и крупнопанельн зд.) деформируясь вместе с

основаниями, оказыв влиян на велич осадок и частично их выравнивают. В констр-х

происход перераспр напряж и изменен усилий, действ на основание. Зд. чувствит к

неравномерн осадкам, при их расчете необход учитыв все возм виды деформ.

3. Абс. гибк (зд с цельнометаллич каркасом, гибк днища резервуаров, соор со статич

определ схем несущ констр) – при передаче нагр на грунты следуют за осадкой

основания, при этом дополнит напряж-я в них не возник.

Предельн деф-ции отн. жест и абс. гибких сооруж-й назнач-ся из усл-й обеспечения их

норм экспл-ции и устойчивости констр-ции и отдельн эл-в.

4. Предельные состояния зд и соор - такое н.д.с., при кот констр-ции сооруж-й и их

основ-й перестают удовл-ть установленн нормативными докум-ми требованиям,т.е.

станов-ся непригодн к эксплуат.

Проектир-е основ-й вместе с фунд по предельн сост-м заключ-ся в выборе таких типов

основ-й и в назначении таких размер фунд, кот. обеспечат норм эксплуат зд или сооруж-

й. Это достигается только при совместном расчете основ-й и фунд как единой сист. Пред

сост-я основ-й существенно отлич-ся от пред сост-я констр-ций. Чрезмерные осадки,

сдвиги, выпирание грунта из-под сооруж-я не означ-т полн потерю несущ способн-ти

основания. Перемещ-е и перераспределение V грунта, восстановление первичных связей

м/у частицами приводит к новым усл-ям равновесия, поэтому грунты даже после весьма

больших перемещ-й оказыв-т сопротивл-е внеш нагр, т.е. обладают несущ способн-ю, но

развитие осадок и потеря устойчив –ти грунтов основан-я м. повлечь за собой

недопустимые деф-ции, частичн или полн потерю устойчив-ти зд, поэтому пред сост-я

основания устанавл-ся в рез-те анализа совместной работы основания и наземной

конструкции.

Для проектир оснований вместе с фунд установлено 2 пред сост:

1 – по несущ способн-ти (оценив-ся прочность и устойчивость грунтов основания вместе

с фунд); 2 – по деф-циям (оценив-ся все возможн деформ-ции оснований вместе с фунд

для проектир-я зд).

Дополнит. надежность обеспеч-ся введением расчетных коэф-в.

5. Предельные состояния основ-й по деформациям. (см. п. 2.2 ,2.34, 2.39 СНиП

“Основ-я зд и сооруж”) Проектирование по деф-циям обязательно для всех зд. Ведется

из усл-я развития предельн деф-ций (по прочн-ти и эксплуат усл-м) в констр-х зд и соор.

Требования проектир-я сводятся к ограничению осадок основания и следующих за ними

деф-ций фунд и надфунд-ых констр. Осадки основ-й не д. вызывать пред состояния и

недопустим. измен-е проектн уровней и положений отдельн констр-ций, эл-ов и всего зд

в период строит-ва и эксплуатации.

Расчет по деф-циям закл-ся в выполн усл-я: s≤s

, т.е. деф-ции основ-я и сооруж-я (абсол

и относит осадки, крены, прогибы и тд), опред расчетом в соотв-ии с прил 2 СНиП «Осн

зд. и соор.», не д. превышать пред допуст значений совмест деф-ции, устанавл СНиП.

Левая часть нер-ва хар-ет деформируемость основания; учит-т ИГУ площадки, особен-ти

напластования, св-ва грунтов основ-я, ожидаемые изм-я геолог усл-й. Прав часть учитыв

особен-ти проектир-я зд, констр схему, пространств жесткость, усл-я работы и

напряженное состояние наземн частей зд, их чувствительность к деф-циям, предъявл

экспл и технол треб-я. Чем ближе прав и лев часть, тем экономичн запроект основ и

фунд.

6. Предельные состояния оснований по несущей способности. (п. 2.3, 2.54, 2.57, 2.58

СНиП “Основания зд-й и сооруж-й”) Обязат. для зд-й, на основ-е кот. перед-ся пост /

периодич. действующ горизонт нагр (подпорные стены, набережные, эстакады); если

основ-я ограничены откосами / ослаблены выработками, подземн сооруж-ми,

коммуникациями.

Сводится к назнач-ю таких размеров подошвы фунд / сооруж-я, при кот. от самых

невыгодных комбинаций нагр обеспеч-ся устойчивость основ-я. Произв-ся из усл-я:

γF /

, где F - расчетная нагрузка на основание (опр-ся статическ. расчетом),

- сила предельного сопр-я основ-я (опр-ся методами теории предельн равновесия гр);

- коэфф-т усл-й раб;

- коэфф-т надежности по назнач-ю.

Левая часть учит-т специфику проектир-х зд-й, особ-ти действующ. нагр, эпюры

контактных давлений. Правая часть учит-т особ-ти естесств. оснований, нагруженное

состояние гр, прочностн. св-ва отд-х слоев, их возможн. изм-я.

Устойчивость основ-й обеспеч-ся < предельной нагр на гр до безопасной, для чего ввод-

ся коэфф-ты, уменьшающ несущ способн-ть по сравн с действит.

7. Предельн сост-я фунд. При расч рассматривают: 1. усл-я совместной работы фунд с

наземными констр-ми и гр основ-й; учит-ся в проектир-ии осн-й по предельн

состояниям; 2. усл-я совместной раб со зд-ми / сооруж-ми и рассчит совместно с наземн

констр-ми. Фундаменты проектируются по двумVгруппамVпредельных состояний: 1) по

несущей способности, 2) по пригодности к нормальнойV эксплуатации.

Расчет по 1й гр. пред состояний вып-ся для предотвращ-я: 1. все возможн виды

разрушения самого фунд от наиб невыгодных сочетаний силовых факторов и

неблагоприятн возд-й применительно к общим треб-ям для строит-х констр-ций и

материалов, из которых они изготовлены; 2. все возможные потери устойчивости фунд

вместе со зд-м и сооруж-м; провер-ся устойчивость: на глубинный сдвиг, на плоский

сдвиг, против смешанного сдвига, когда под одной частью сооружения происходит

плоский, а под другой (за счет развития местных пластических деформаций) глубинный

сдвиг, на опрокидывание сооружений с высоко расположенным центром тяжести (мачты,

дымовые, трубы, водонапорные башни и др), против всплывания при заложении

фундамента ниже у.п.в (тонкостенные оболочки, подземные резервуары), когда во время

производства работ сооруж-е полностью не загружено.

Расчет по 2й гр. пред состояний вып-ся для предотвращения образ-я чрезмерного /

продолжит раскрытия трещин и для ограничении чрезмерных перемещений (прогибов,

углов перекоса, поворота) фунд с обязат. учетом влияний деф-ций и устойчивости

грунтов основания.

8. Нагр и возд-я на основ-е. (см. п. 1.1, 1.3 – 1.12 СНиП “Нагрузки и возд-я”, п. 2.5

“Основ-я”) При проектир-и основ-й и фунд нагр и возд-я, их классиф-я, вид,

интенсивность, усл-я возд-я и возможн сочетания назнач-ся в соотв-ии с треб-ми СНиП.

Расчетн знач-я опр-т умножением нормативн нагр на коэф надежн-ти по нагр γ

Нагр и возд-я в завис-ти от продолжит-ти действия: 1. длительные – вес всех частей и

эл-в, вес и давл-е гр; 2. длительн времен – вес стационарн оборуд-я, нагр на перекр-я от

складир материалов, от кранов, от людей и снега, обусловленн деф-циями основ-я, не

сопровожд-ся коренным измен-м гр; 3. кратковременн – вес людей, снега, ветра; 4.

особые – возд-я, обусловлен деф-циями основ-я с коренным изменением структуры гр,

сейсмич и взрывн возд-я.

Расчет основ-й зд и сооруж-й по пред сост-м I и II гр д. вып-ся с учетом наиб неблагопр

сочетаний нагр, различают след сочетания: 1. осн. сочет-я нагр, состоящ из пост, длит,

кратковр нагр; 2. особое сочет нагр - пост, длительн, кратковр и 1 из особых.

Если учит-ся сочетания, включ. постоянн и не <2х кратковременн нагр, то расч знач-я

времен нагр необх умножить на коэф сочетаний: а) в осн сочет-х для длит. нагр 

0,95; для кратковременн 

= 0,9; б) в особых сочет-х для длит нагр 

= 0,95; для

кратковременн 

= 0,8.

Расчет по деф-циям произв-т на осн. сочет-е нагр, по несущ способн-ти – на основное, о

при наличии особ нагр – на осн и особое сочет-е. Нагр на перекр-е и снегов нагр при расч

по деф-циям счит-ся длительн, а по несущ способн-ти – кратковременн. Нагр от подвижн

оборуд-я всегда счит-ся кратковременн.

Т.к. осадки протекают во времени и склад-ся из остаточн и восстан-ся, то к гр

неприменим принцип независимости действия сил, т.е. нельзя суммировать напряжение

и осадки без учета измен-я св-в гр. Т.о. сочетания нагр необх назначать с учетом

последоват-ти времени приложения и действия кажд нагр.

Нагр на стены и столбы, перекр-я и покрытия принимают приложенными по оси

подошвы фунд. Нагр на основ-е от наземн части зд-я опред-я: 1. в бесподвальн зд-х и у

наружн стен зд-я с подвалом – на ур. спланированной отм. земли; 2. при передече

давления от кол ч/з ж/б башмаки/мет траверсы – на ур. верхнего обреза фунд; 3. для

внутр стен и кол в заглубленн помещ-х, в сооруж-х где фунд явл-ся частью констр-ции /

стойки, рамы и каркасы, подпорные стенки, для фунд, на кот. одновременно действ-т

вертик, горизонт и изг мом – на ур подошвы фунд.

9. Коэфф-ты надежности. ( п. 2.16 СНиП “Основ-я” ) В расчетах по пред сост-м опр-т

либо предельн деф-ции, либо предельн устойчивость основ-й / сооруж-й, превышение

кот недопустимо.

Безопасн деф-ции и устойчивость основ-й и сооруж-й гарантир-ся введением расчетн

коэф-в надежности, позволяющ учесть особенности гр основ-я, конструкт сх сооруж-я,

действующ нагр и их сочет-й, малую вероятность одновременного нагружения фунд

всеми наиб временн нагр.

В завис-ти от проводимого расч и принятой расч сх вводят коэф-ты:

1. коэф-т надежности по мат-лу γ

– учит возможность уменьшения сопр-ия мат-ла по

сравнен с нормат знач-м; учит-т неблагопр усл-я работы мат-ла констр-ции,

несоответствие расчетн сх и расчетн формул усл-ям раб. гр основ-я, особ-ти, кот нельзя

учесть в расчетах. В расчетах по несущ способн-ти = 1,1.

2. коэф-т надежности по грунту γ

– учитыв случайность выбора места отбора проб и

образцов гр, неточность, опред-я расчетн хар-ки, возможность разброса получен рез-в.

Расчетн знач-я всех хар-к опред-т делением их нормат знач на коэф γ

. ( в расчетах

основ-й по деф-циям =1, по несущ способн-ти для удельн сцепл =1,5, для угла внутр

трения песч гр =1,1, для пылевато-глинист гр =1,15).

3. коэф-т надежности по назнач-ю сооруж-я γ

- учит-т степень ответств-ти и

капитальности зд, недостаточн. изученность действительн работы и предельное сост-е

отдельн констр-ций и основ-й. На него или делят пред знач-е несущ способн-ти основ-я,

расч сопротисл-е гр, предельн деф-ции, или умн. знач-я расч нагр, усилий или возд-й.

Для сооруж-й 1го класса =1,2; 2го класса =1,15; 3го класса =1,1.

4. коэф-т усл-й работы γ

– учит-т благоприятн и неблагоприятн усл-я раб всего основ-я

в целом, а в ряде случ-в - отдельн пластов гр, влияющ на переход основания в предельн

сост-е, но не отраженн в расчетах (для песков =1, для пылеват и пылев-глинист =0,9, для

скальн: не выветрелых =1, выветр =0,9, сильновыв =0,8).

5. коэф-т надежности по нагр γ

– учит-т возможные отклонения в неблагоприятн

сторону нагр, принятых в расчетах, от их вероятн знач-й и назнач-ся в завис-ти от вида

констр-ции и типа гр (природного залегания =1,1, насыпые =1,15). Этот коэф-т ввод-ся,

если увеличение нагр от гр ухудшает раб. констр-ции и основ-я. Если увеличение нагр от

гр улучшает раб. констр-ции и основ-я, то он =0,9. В расч по деф-циям для всех видов

нагружения он =1. В расч по устойчивости назнач-ся дифференцированно в завис-ти от

вида нагр.

10. Виды и констр-ции фунд. Фунд, возводим в откр котлованах, прим-ся в разл ИГУ в

сборном и в монолитн варианте. Прим-е сборн. фунд < сроки земляных работ, но >

расход мет по сравн с монолитн.

Мат-л выбир-т в завис-ти от мат-ла осн констр-ций. По материалу: деревян, камен, бет,

ж/б.

По форме: отдельные (под кол, балки, арки, опоры рам), ленточн (под стены, колоны,

располож по одной оси, опорные рамы оборуд-я), сплошные (плитные гладкие,

ребристые, коробчатые) (- под высотн зд-я, трубы), массивные (под башни, мачты,

мостов опоры, ко, станки, оборуд-е).

1. Ленточн сборн фунд: сост из бет блоков стен подвалов и ж/б фунд плит. В целях

экономии плиты ленточн сборн фунд уклад-т с промежутками, т.е. устр-т прерывистый

ленточн фунд; давление в гр под подошвой выравнивается => он работает как сплошной,

и рассчит-т его как сплошной без вычета промежутков. Расстояния м/у плитами уст-ся в

проекте всего фунд при раскладке плит в плане. Зазоры м/у плитами заполн-ся

уплотненн гр-м. Фунд уклад-т на цементом р-ре с толщ швов 20 мм. Для обеспеч-я

пространств жесткости сборн фунд предусматр-т связь м/у продольн и попереч стенами

путем перевязки их фунд стенов блоками или закладки в горизонт швы сеток из арм

диам 8-10 мм. Для < числа типоразм ФБС, для устр-ва вводов оставл-т проемы дл не <

0,6 м, кот при необх-ти запол-ся кирпич/бет. Лежащ выше блок д. перекрывать проемы.

2. Монолитн фунд: сост из плитн части сткупенч формы, передающ нагр на основ-е, и

подколонника, стыкующегося с колонной. Сопряжения сборных колонн с фунд осущ-т с

пом стакана; монолитных – соед-м арм колонн с выпусками из фунд; стальных –

креплением башмака колонны к анкерн болтам, забетонированн в фунд. Размеры –

кратны 300 мм. Под монолитн фунд – сплошная бет подготовка толщ 100 мм из бет

марки не < М50.

3. Группов монолит фунд: одинарные и перекрестные ленты, плитные фунд. Проектир-т

для каркасн зд, когда развитию плитной части фунд препятст оборуд-ние и констр-ции

подземн части сооруж-я и когда констр-ции соседних одиночн плитн фунд близко

располож. Плиты одновременно служат фунд для наружных и внутр стен, полом

заглублен помещен. Для сопряжения плитн и ленточн фунд с колоннами на поверх-ти

устраив-т подколонники, заглублен нстаканы и выпуски арм.