Шпаргалки - Основания и фундаменты
Подождите немного. Документ загружается.
11. Глубина заложения фунд. (п. 2.25, 2.28-2.32 СНиП “Основания”) Приним-ся с
учетом: 1. назнач-я и конструктивн особ-й проектируем сооруж-я, нагр и возд-й на фунд;
2. глубины залож-я фунд, примыкающ сооруж-й, глубины прокладки инж
коммуникаций; 3. существующ и проектируем рельефа застраиваемой террит-и; 4. ИГУ
площадки строит-ва; 5. гидрогеол усл-й площ. и возможн их измен-й в проц строит-ва и
экспл-ции сооруж-я; 6. возможн размыва гр у опор сооруж-й, возводимых в руслах рек
(мосты, переходы трубопроводов); 7. глубины сезонного промерзания гр.
Нормативн глубину сезонного промерзания грунта d
fn
опред-т на основе теплотехническ
расчетов в завис-ти от ср. температуры возд и по картам СНиП.
Расч глубина сезонного промерзания грунта d
f
= k
h
d
fn
, где k
h
- коэф-т, учит. влияние
теплового режима сооруж-я: для наружн фунд отапливаемых сооруж-й - по СНиП, для
наружн и внутренн фунд неотапливаемых сооруж-й =1,1, кроме районов с отрицательной
среднегодовой температурой.
Глубина заложения фунд отапливаемых сооруж-й по усл-м недопущения морозного
пучения гр основ-я назнач-ся: а) для наружн фунд (от ур планировки) - по СНиП; б) для
внутренн фунд - независимо от расчетн глубины промерзания.
Глубину заложения наружн фунд допуск-ся назначать независимо от расч глуб
промерзания, если: фунд опир-ся на пески мелкие, и спец исслед-ми на данной площадке
установлено, что деф-ции гр основ-я при их промерзании и оттаивании не нарушают
эксплуатационн пригодность сооруж-я; предусмотр спец теплотехнич меропр-я,
исключающ промерзание гр.
Глубину заложения наружн и внутрен фунд отапливаем сооруж-й с холодн подвалами и
техническими подпольями приним-ся по СНиП, считая от пола подвала/тех подполья.
Глубина заложения наружн и внутрен фунд неотапливаемых сооруж-й д. назнач-ся по
СНиП, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала/техподполья - от ур
планировки, а при наличии - от пола подвала/техподполья.
В пpоекте основ-й и фунд д. пpедусм-ся меpопpиятия, не допускающие увлажнения гp
основ-я, пpомоpаживания их в пеpиод стpоит-ва.
Сборн фунд – глуб залож-я дополнит опр-ся принятой констр-цией и размещением по
выс ФБ и подушек; монолитн фунд – прочностью сеч-я фунд и конструктивн треб-ми.
Необх. : 1. предусмотреть заглубление фунд в несущий слой гр на 10-15см; 2. избегать
наличия под подошвой фунд слоя гр малой толщины, если его строит св-ва хуже св-в
подстилающего слоя; 3. закладывать фунд выше у.г.в. для исключ-я необх-ти прим-я
водопонижения. При необх-ти закладывать ниже у.г.в. след. предусмотреть мет-ды
произв-ва работ, сохраняющ структуру гр.
Если глуб залож-я по расчету окаж-ся чрезмерно большой, то необх. предусм.
мероприятия по улучш св-в гр / переход на свайн фунд.
Для защ. гр основ-я от увлажнения площадка д.б. ограждена напорными канавами,
устроены водостоки / дренажи.
12. Опред-е размеров подошвы центр-нагруженн фунд. Для расчета основ-й по 2 гр.
пред сост-й необх зн размеры подошвы фунд и передаваем на гр давление.
Центр-нагруженн фунд – у кот равнодействующ внешн нагр проходит ч/з центр тяжести
его подошвы. Обычно вертик нагр на фунд N
0
задается на ур его обреза, чаще совпадающ
с отм. планировки. Суммарн давление на основ-ие на ур подошвы фунд опр-ся по форм:
р=N
0
/A+
d, где А – площадь подошвы фунд,
-ср знач-е уд веса фунд и гр на его
обрезах (для ж/б =20кН/м3), d – глубина залож-я фунд.
Если принять р=R
0
(давл-е под подошвой фунд = расч сопр-ю гр основ-я), то зависим-ть
для опред-ия ориентировочн размеров подошвы фунд: А=N
0
/ (R
0
-
d);
Ab
. Затем
уточн-т расч сопр-ие основ-я, подставляя в форм. принятые размеры подошвы фунд.
Конструирование тела фунд производят в соотв-ии с нормами на проектир-е бет и ж/б
констр-ций. Высоту фунд опр-т, учит след факторы: 1. усл-я произв-ва работ – верх грань
фунд выводится на отн. отм. -0,150м; 2. конструктивн соображ-я – размещение колонн в
фунд, миним толщ дна стакана; 3. прочность мат-ла фунд.
После уточнения всех разм опр-т ср. давл-е в подошве фунд и проверяют усл-е:
R
bl
NNN
p
gf
0
, где N
0
– вертик. нагр на фунд; N
f
– вес фунд; N
g
– вес гр на обрезах
фунд; b и l – разм подошвы фунд; R – расч сопр-ие гр основания.
R
c c
k
M k
z
b M
q
d M
q
d
b
M
c
c
1 2
11 1 11
1
11 11
( )
Окончат разм фунд опр-т на основ-и его расчета по деф-циям.
13. Опред-е размеров подошвы внецентренно нагруженн фунд - у кот
равнодействующ внеш нагр проходит с некоторыи эксцентриситетом отн центра тяж-ти
его подошвы.
Разм внецентр.нагр фунд опр-т из усл-й: р≤R, рmax≤1,2R,
max
c
p
≤1,5R, где р - сред давл-е
под подошвой фунд от нагрузок для расчета основ-я по деф-циям; рmax - max краевое
давл-е под подошв фунд,
max
c
p
- max давл-е в угловой точке при действии моментов в 2х
направлениях.
Внецентр.нагр фунд м. испывать нагр от верт и гориз сил, изгиб моментов, действ-х в
разл плоскостях. Max и min давление под краем фунд при действии момента сил отн
главн осей ниерции площади подошвы:
y
y
x
x
J
xM
J
yM
A
N
p
max
min
, N – нагр на осн-ие, А –
площадь подошвы, Mx, My – момент сил отн центра подошвы фунд, x и y – расст-е от
главн оси инерции, перпендикулярной плоскости действия момента сил до наиб
удаленных точек подошвы фунд, Jx и Jy – момент инерции площади подошвы фунд отн.
той же оси. Для фунд с прямоуг подошвой:
)
6
6
1(
max
min
b
e
l
e
A
N
p
y
x
, l и b – разм подошвы
фунд, e
x
и e
y
– эксцентриситет равнодействующей внешн нагр: e
x(y)
=M
x(y)
/N.
Эксцентриситет вертик нагр на фунд ε: ε=e/l<ε
u
– отн. эксцентриситет, = 1/10 для фунд
под колонны произв зд с кр Q≥75т и откр эстакад с кр Q=15т и во всех случ-х, когда
R<150кПа; =1/6 – для ост-х произв-х зд и откр эстакад; = ¼ для бескр зд / подвесн кранов
оборуд-м. Эпюры контактных давлений: 1. ε<1/6 – Э – трапецивидная, p
min
/p
max
≥0,25; 2.
ε=1/6 – Э - треугольн p
min
/p
max
=0; 3. ε>1/6 - Э – треугольн с нулевой ординатой пределах
подошвы, p
min
/p
max
<0
Влияние внецентр нагр м. < путем вытягивания фунд в стороны действия момента /
смещен центра тяж-ти подошвы фунд в сторону эксцентриситета (примен-е
нессиметричн фунд).
14. Проверка прочности подстилающего слоя. (п. 2.41, 2.48 СНиП “Основания”) Пpи
наличии в пpеделах сжимаемой толщи основ-я на глуб z от подошвы фунд слоя гp с
худшими прочностными хар-ми, чем у вышележащих слоев, pазмеpы фунд д назначаться
такими, чтобы вып-сь усл-е:
zp
+
zg
R
z
, где
zp
и
zg
- веpтикальн напpяж-я в гp на глуб
z от подошвы фунд соотв дополнительное от нагp на фунд и от собств веса гp; R
z
- pасч
сопp-е гp пониженной пpочности на глуб z, вычисленное для условного фунд шиpиной
b
z
: b
z
=
A
z
a a
2
, где A
z
= N/
zp
;a = (l - b)/2, где N - веpтикальн нагp на основ-е от фунд; l
и b - длина и шиpина фунд.
II
c
c
M
IIb
d
q
M
II
d
q
M
II
b
z
kM
k
cc
R
)1(
1
21
, где
c1
и
c2
- коэф-ты усл-й pаб; k - коэф-т,
пpинимаем: =1, если пpочностные хаpактеpистики гpунта (
и c) опpеделены
непосpедственными испытаниями, и =1,1, если они пpиняты по СНиП; М
, М
q
, М
c
– коэф-
ты, пpинимаемые по СНиП; K
z
– коэф-т, pавный: пpи b<10 м - k
z
=1, пpи b 10 м-k
z
= z
0
/
b+0,2 (здесь z
0
=8 м); b- шиpина подошвы фунд;
11
- сpедн pасч знач-е уд веса гp,
залегающих ниже подошвы фунд (пpи наличии подземн вод опpед-ся с учетом
взвешивающего действия воды);
’
11
- то же, залегающих выше подошвы; c
11
- pасч
знач-е уд сцепления гp, залегающего непосpедственно под подошвой фунд; d
1
-глуб
заложения фунд бесподвальных сооpуж-й от уp планиpовки; d
b
- глубина подвала – pасст-
е от уp планиpовки до пола подвала.
15. Опред-е осадки фунд. (прилож. 2 СНиП “Основания”) До нач. расчета необх
убедиться в возможн-ти исп-ия теории линейно-деформируемых тел и проверить
выполн-ие усл-я p<R, т.е. сред давление под подошвой фунд не д. превышать расч сопр-
ия гр основ-я. Осадки опр-т от расч нагрузок с коэф надежности по нагр γ
f
=1.
При опр-ии осадки методом послойного суммирования приним-ся след допущения: 1.
осадка основ-я вызыв-ся дополнит. давлением p
0
: p
0
=p-
zg0
, где p – полное давл-е под
подошвой фунд,
zg0
– вертик норм напряж-е от собств веса гр на ур подошвы фунд. При
планировке срезкой принимается
zg,0
=
'd, при планировке подсыпкой
zg,0
= 'd
n
, где ‘ -
уд вес гр, расположенн выше подошвы, d – глуб залож-я фунд от ур планировки, d
n
–
глуб залож-я фунд от ур природн рельефа. 2. распределение по глубине дополнит
вертикальн норм напряж-й
zp
от внешн давления p
0
, приним-ся по теории линейно-
деформируем среды как в однородном основании:
zp
=αp
0
, α – коэф, принимаем по
СНиП, p
0
– дополнит вертикальн давление на основание. 3. при подсчете осадок
основания дел-ся на элементарн слои, сжатие кот опр-ся от дополнит вертикальн норм
напряж-я
zp
, действующ по оси фунд в середине рассматриваемого слоя. 4. сжимаемая
толща основ-я огранич-ся глубиной z=Hc – глубина сжимаемой толщи, где вып-ся усл-е
zp
=0,2
zg
.
Осадка основ-я методом послойного суммирования:
n
i
i
E
i
h
izp
s
1
,
, где β – коэф-т =0,8;
zpi
– ср знач-е дополнит вертик напряж-я в i-том слое гр; h
i
– толщина элементарн слоя,
h
i
=0,2b; E
i
– модуль деф-ции i-того слоя гр.
16. Определение крена фундамента. (см. прилож. 2 СНиП “Основ-я зд-й и сооруж-й”)
Крен фунд м. произойти в рез-е внецентренн прилож-я нагр, несогласного залегания
пластов гр с разн сжимаемостью, под влиянием рядом располож фунд и разл пригрузок.
Крены жестких фунд на однородн и слоистом основ-ии с согласным залеганием слоев от
действия внецентренн нагр, приложенной в пределах ядра сеч-ия, опр-т с учетом формы
их подошвы по форм:
3
2
)2/(
1
a
eN
k
kE
i
e
m
, где E и ν – модуль деф-ции и коэф. Пуассона гр
основ-я (по СНиП); в случ неоднородного основ-я их знач-я приним-ся средними; k
e
–
коэф-т, опред по СНиП; N - вертикальная составляющая равнодействующей всех
нагрузок на фундамент в уровне его подошвы; e - эксцентриситет; a – сторона / диаметр
фунд; k
m
– коэф-т.
17. Расчет оснований по несущ. способн-ти. (п.2.6 “Основ-я”) Несущ способн-ть гр
основ-й оцен-ся совместно с фунд и наземными констр-ми. Расчет сводится к опред-ю
предельной нагр, при кот.: 1. у сооруж-й, передающих основ-ю доминирующую
сдвигающую нагр, происх сдвиг, связан с резко развивающимися прогрессирующими
перемещ-ми с захватом части массива гр основ-я / непосредственно по подошве; 2. у
сооруж-й, опирающ-ся на фунд мелкого залож-я и передающих основ-ю доминирующ
вертикальн нагр, происх выпирание гр основ-я из-под фунд и связан с этим резкое
прогрессирующ нарастание вертикальн перемещ-й; 3. у сооруж-й на фунд глубокого
залож-я нарастание осадок происх одновременно с увеличением нагр.
Потеря устойчивости гр основания влечет за собой большие деф-ции и потерю устойч-ти
всего / части зд-я. Устойчивость основ-й и фунд зависит от действ-х нагр, формы, разм,
глуб залож-я, наклона и очертания подошвы фунд.
Проверка произв-ся на след. возможные потери устойчивости: 1. на глубинный сдвиг гр
основ-я вместе с сооруж-м / фунд; 2. на плоский сдвиг сооруж-я по контакту подошва
сооруж-я – поверх-ть гр; 3. на опрокидывание и возможное выдергивание фунд отн 1й из
граней сооруж-я с высокорасположенным центром тяж-ти.
При потере несущ способности основ-я образ-ся поверх-ть скольжения, охватывающ всю
подошву фунд / сооруж-я. В кажд. точке поверх-ти скольжения по теории Мора-Кулона
м/у норм и касат напряж-ми в стабилизированном состоянии вып-ся усл-е, исх из кот.
опр-ся сила предельн сопр-ия основ-я Fu, сложен скальн. гр:
II
Ctg
, где
I
и
I
C
-
расч знач-е угла внутр трения и сцепления гр.
Расчет произв-ся из усл-я:
n
uc
F
F
, где F – расч. нагр. на основание,
c
γ
и
n
γ
- коэфф-т
усл-й раб и надежности по назнач-ю.
18. Устойчивость грунтов основания при глубинном сдвиге. Опр-ся в случ: 1.
давление по подошве фунд p > расч. сопр-ия R и приближ-ся к предельн сопр-ию
основания τ; 2. основание ограничено откосом / зд-е возводят вблизи свободного откоса;
3. на основ-ие передаются горизонт. нагр / их составляющие; 4. основание сложено
медленно уплотняющимися, водонасыщ, пылевато-глистыми, биогенными гр, для кот.
сопр-ие сдвигу д. опр-ся с учетом их возможного нестабилизированного состояния за
счет избыточного давления в поровой воде.
Дополнит. проверку на устойчивость проводят, если: 1. в толще основания имеется слой
крутопадающих пластичных пылевато-глинист гр; 2. основание сложено структурно-
неустойчивыми гр и возм большие / неравномерные просадки.
Предельн давление и устойчивость гр основ-я опр-т методами мех-ки гр.
Вертик. составляющую силы предельн. сопр-ия гр основ-я Nu для фунд с плоской
подошвой, ниже кот. до глубины > ширины фунд залегают однородные грунты,
рекоменд-ся опр-ть с учетом только той части площади фунд, для кот. м. считать, что
нагр приложена центрально, а давление по подошве распр-ся неравномерно, по форм: 1.
для скального основ-я независимо от глуб заложения: Nu=Rc*b'*l', где Rc – расч знач-е
предела прочн-ти на одноосное сж скального гр; b' и l' – приведенные шир и дл фунд:
b'=b-2e
b
; l'=l-2e
l
, где e
b
и e
l
–
эксцентриситеты приложения равнодействующей нагр в
направлении продольн и поперечн осей фунд; 2. для нескальн основ-й в стабилизирован
состоянии – по СНиП.
19. Устойчивость фундаментов и сооружений на сдвиг по подошве и на
опрокидывание. Эти расчеты произв-ся от действия на фунд горизонтальной нагр.
Плоский сдвиг происх при перемещ-ии фунд/сооруж-я по поверх-ти основания при
отсутствии пластических деформаций гр под всей / под частью площади подошвы.
Плоский сдвиг возникает в тех случаях, когда силы трения гр по контакту подошвы
фундамента с гр < действующих горизонтальных сил.
(см. п.? СНиП “Основания зд-й и сооруж-й”) Расчет фундамента на сдвиг по подошве
произв-ся из усл-я:
n
)/γ
s,r
F
c
(γ
s,a
F
где
as
F
,
и
s,r
F
- суммы проекций на плоскость
скольжения соответственно расчетных сдвигающих, определенных с учетом активного и
пассивного давлений гр на боковые грани фунд;
c
γ
и
n
γ
- коэфф-т усл-й раб и
надежности по назнач-ю.
a
E
I
Q
s,a
F
,
p
E
I
blcfU
I
N
s,r
F
)(
, где Q
I
– составляющая расч. нагрузок на фунд,
параллельн. плоскости сдвига; Eа и Ep – составляющие равнодействующих активного и
пассивного давлений гр на боковые грани фунд; N
I
– сумма расч. нагрузок, параллельн.
плоскости сдвига; U – сумма гилростатическ. противодавления подземн вод выше
подошвы фунд; b и l – шир и дл фунд; c
I
– расч. уд. сцепление гр; f – коэф трения
бет/камен кладки о гр (зависит для бет с шероховатой поверх-ю – от угла внутр трения φ;
для гладкой поверх-ти – от вида гр и показ-ля текучести).
Если на небольшой глубине от подошвы залегает слой слабого гр, то дополнит.
проверяют возможн-ть скольжения сооруж-я по этому гр.
Проверка на сдвиг произв-ся для разл. этапов возвед-я и эксплуатации зд-я.
Проверка на опрокидывание произв-ся отн оси, проходящ ч/з наружн грань подошвы
фунд. Явл-ся формальной, т.к. опрокидывание фунд / сооруж-я возм. только при
возведении их на жестком (скальном основании). На сжимаемом основании возникает
крен фунд и точка вращения перемещ-ся к центру вращения его подошвы.
20. Классиф-я и обл. прим-я св. фунд. В промышл. и гражд. строит-ве из всех фунд
глубокого залож-я наиб распр-ы свайные, фунд из свай-оболочек и глубоких опор
(тонкостенн оболочки и буронабивные опоры). Их проектир-т для передачи нагр на
прочные гр, залегающ на большой глубине. Фунд погруж-ся в гр с поверх-ти земли / со
дна неглубокого котлована на глуб значительно большую, чем это необх. из усл-й
промерзания, конструктивн и эксплуатационн треб-й.
Сваи – отн. длинные контруктивн. эл-ты, погружаем. в гр / формируемые в нем в
вертик. / наклон положении; передают нагр от сооруж-я на основание за счет сопротивл-
я гр по торцу и по боковой поверх-ти констр-ции.
Свайн. констр-ции – группа св, объединен сверху плитами/фунд балками (ростверками),
обеспечивающ. передачу и отн. равномерное распределение нагр от сооруж-я на св и их
совместн работу. На них возводят несущ. констр-ции / они сами служат несущ. констр-
ми.
Классиф-ция св: 1. по мат-лу: ж/б, бет, керамзитобетон, деревянн, стальн. 2. по костр-
ции: цельные и составные, квадратн, кругл, прямоуг и многоуг, с уширением и без него, с
острием и без острия, призматическ и пирамидальные, пустотелые и сплошного сеч-я,
винтовые, сваи-колонны. 3. по виду армирования: с напрягаем и ненапрягаем продольн
арм, с поперечн армированием ствола и без него. 4. по сп-бу изгот-ия и погружения:
сборн и монолитн, забивные, вдавливаемые, завинчиваемые, буроопускные,
буронабивные, набивные в пробивных скважинах, виброштампованные. 5. по хар-ру раб.
в гр: сваи-стойки, опир-ся на практически несжимаем гр, висячие св, заглубленные в
сжимаемый гр.
Свайн. констр-ции: 1. с высоким ростверком, нижняя поверх-ть кот. расположена выше
отм. спланированной земли / размыва гр около сооруж-я; явл-ся инж. сооруж-ми (мосты,
причалы); раб на изгиб, центр/внецентренн сж и растяж-е; рассчит-ся как
плоские/пространствен рамы, где ростверк – жесткий/гибкий ригель, а св –
вертик/наклон стойки; 2. с низким ростверком, подошва кот. расположена ниже этих
отметок; сост из совместно раб-х ростверка, свай и гр в межсв простр-ве, рассм-ся как св.
фунд.; раб-т на сж.