Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-06-04 | 474 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты, имеющие отношение глубины заложения к ширине подошвы d/b, не превышающие 4-х и передающие нагрузку на грунты основания, в основном, через подошву. Их возводят в котлованах, предварительно отрытых на полную глубину с поверхности грунта. Обычно глубина заложения этих фундаментов не превышает 4 – 6 метров.
Основными типами фундаментов мелкого заложения являются: отдельные, ленточные, сплошные (плитные) и массивные (рис. 1).
Отдельные фундаменты в виде столбов с уширением нижней части могут устраиваться под колонны и стены (рис. 1, а, б.) Подошву таких фундаментов можно развивать за счет длины l и ширины b.
Ленточные фундаменты под стены воспринимают нагрузку от отдельных стен здания (рис.1, в, г), в целях снижения давления по подошве развиваются только в поперечном направлении, т.е. по ширине. Ленточные фундаменты под колонны воспринимают нагрузку от ряда колонн (рис.1,г); для выравнивания осадок отдельных колонн в ряду и колонн в соседних рядах выполняются в виде перекрестных лент (рис.1, д).
Сплошные фундаменты (рис.1,е,ж) устраиваются под всем сооружениям; на такой фундамент опираются все элементы сооружения (здания): стены, колонны стойки и др. Основные элементы фундамента мелкого заложения показания на рис. 2 (применительно к отдельному фундаменту).
Рис. 1. Основные виды фундаментов мелкого заложения
а – отдельный фундамент под колонну;
б – отдельные фундаменты под стену;
в – ленточный фундамент под стену;
г – ленточный фундамент под колонны;
д – ленточный фундамент пол сетку колонн;
е,ж – плитный фундамент здания;
з – круглый фундамент водонапорной башни (1 – плитный, 2 – кольцевой)
|
Рис. 2. Основные элементы фундамента мелкого заложения
1 – верхняя горизонтальная плоскость фундамента – обрез фундамента;
2 – подошва фундамента;
3 – боковая поверхность с вертикальными уступами;
4 – подготовка из тощего бетона (класс B 3,5) или песка средней крупности;
b – ширина подошвы фундамента (меньшая сторона);
l – длина подошвы фундамента;
d – глубина заложения подошвы фундамента;
hФ – высота фундамента
Предварительное определение размеров и площади подошвы фундамента
В данном разделе определяем размеры – b, l (принимая, что d – глубина заложения уже назначена в соответствии с указаниями норм проектирования (см. Определение глубины заложения фундаментов. Методические указания. СПб ГПУ, 2007).
Предварительные размеры фундамента находятся из условия: фактическое давление под подошвой фундамента p, должно не превышать расчетного сопротивления грунта R, т.е. p≤R. При этом фундамент получается таким, что области пластических деформаций в основании достаточно малы, Z≤ b (рис.3).
Таким образом, p = R – это такое равномерное давление фундамента на основание, при котором глубина развития зон пластических деформаций мало
Z≈ b (R получено из уравнения Герсеванова – Пузыревского [5]).
Pис. 3. Развитие областей пластических деформаций.
Рис. 4. Характерная зависимость «нагрузка - осадка»
Наличие линейного участка функции для грунта в общем случае условно, но учитывая однократное нагружение (построили один раз и надолго), для строительной практики это допущение возможно.
Такой подход (), теоретически обоснованный Н.М.Герсевановым,
даёт возможность применять при определении деформаций основания решения теории линейно-деформируемой среды (ЛДС) и инженерные методы.
Разработанный на основе решений ЛДС метод послойного суммирования рекомендован СНиПом и применяется при проектировании фундаментов для большинства сооружений ПГС, гидротехнического и энергетического строительства. Расчёт ведётся по II предельному состоянию на основное сочетание нагрузок.
|
В задании на проектирование должны быть заданы физические характеристики грунтов: плотность - , плотность частиц - ρ s, влажность – W, т.е. основные физические характеристики, которые определяют в лаборатории. Они представлены в системе единиц СИ.
В расчетах же оперируют понятием удельный вес - . Необходимо перейти от плотности к удельному весу – , , (где - ускорение свободного падения). При этом меняется порядок чисел, например:
= 1,8 т/м3 = 18 кН/м3
= 1,5 т/м3 = 15 кН/м3
Поэтому в расчетах удобно применять также систему единиц МКСС, в которой сила измеряется в тс, удельный вес в тс/м3; тогда сохраняется
тогда сохраняется порядок с в тс/мнять также систему единиц порядок значений при переходе от плотности к удельному весу , например:
= 1,8 т/м3 = 1,8 тс/м3
= 1,5 т/м3 = 1,5 тс/м3
При этом 1 тс/м3 = 10 кН/м3 с точностью до 2%.
При переходе из одной системы единиц в другую (СИ МКСС) используют следующие соотношения:
сила N: 1 тс =10 кН; 100 тс = 1000 кН=1 мН
100 тс/м2
/
давление р: 1 МПа
\
10 кгс/см2
0,01 МПа
/
1 тс/м2
\
0,1 кгс/см2
Кроме того, перевести значения физических единиц из одной системы в другую можно с помощью сайта: www.onlineconversion.com. Следует заметить, что в технической механике применяется также система СГС, механические единицы которой входят в СИ как десятичные дольные значения.
В соответствии с расчетной схемой рис.5, принимая условие p = R, получено общее выражение для определения площади А (размеров ℓ х b или D) подошвы фундамента в виде:
где Nc = No – усиление от надфундаментной конструкцией (нагрузка, собранная на обрезе фундамента Nо = Nс),
𝛶прив. – приведенный удельный вес, вводимый для определения веса фундамента с грунтом на его уступах (рекомендуется принимать 𝛶прив. = 2,1 - 2.3 тс/м3),
– глубина заложения подошвы фундамента,
– превышение уровня грунтовых вод (УГВ) над подошвой фундамента;
заметим, что давление воды по подошве фундамента следует учитывать в
том случае, если в период эксплуатации УГВ будет поддерживаться постоянным, в противном случае обычно принимают 𝛶в · hв = 0 (в запас прочности и устойчивости).
Вес фундамента определяется по формуле:
G = · А · d.
В зависимости от формы подошвы фундамента в плане, зависимости (2)
|
придают определенный вид.
Прямоугольный фундамент (b х ℓ) - поскольку А = b х ℓ вводят дополнительно коэффициент ℓ/ b, принимая равным соотношению сторон поперечного сечения опорной конструкции (колонны, стойки)
При к >1,3 принимают ≤ 1,3.
Соответственно, зависимость (2) записывается в виде:
Ленточный фундамент шириной b и длиной L:
а) под стену здания – в этом случае принимаем ℓ = 1 м
где - принимается в расчете на 1 пог.м. длины стены – L, (тс/м).
б) под ряд колонн с шагом Lк
где - распределяем по длине на шаг колонны в ряду, (тс/м).
Круглый сплошной фундамент с радиусом r:
Кольцевой фундамент с радиусом ro и шириной b ленты кольца (рис.8)
Рис. 5. Расчётная схема к определению размеров (площади) фундамента.
Для центрально нагруженного внешней нагрузкой фундамента (горизонтальная сила – Т не учитывается) выражение для определения площади подошвы из условия равновесия сил на ось получаем из (2).
Для практического применения уравнение (2) записываем в виде, удобном для расчетов:
р = ,
окончательно:
расчетное сопротивление грунта основания для ширины фундамента .
определяется по формуле(интерпретация формулы Пузыревского):
где коэффициент условия работы грунтового основания,
коэффициент условия работы сооружения во взаимодействии с основанием,
и определяются по табл.3, стр.10 СНиП 2.02.01 83* Основания зданий и сооружений.
коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями,
коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента,
= 1 при < 10м, а при ≥ 10м,
где ширина фундамента, (в случае круглого фундамента принимают = d), = 8м.
, и безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от по табл.4 стр.11 СНиП 2.02.01 83*,
расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, ,
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, ,
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (до = 0,5 ), .
|
В случае залегания выше подошвы фундамента нескольких слоев грунта с удельными весами , … мощностью соответственно находим их осредненный удельный вес по формуле:
Под подошвой при этом рассматривается слой мощностью
= 0,5 .
При наличии грунтовых вод удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды
= ,
где удельный вес сухого грунта, численно равен
плотность грунта в сухом состоянии,
плотность грунта,
влажность,
скелетность, определяется по формуле:
плотность твердых частиц грунта,
глубина заложения фундамента от уровня планировки (без подвала) или приведенная глубина заложения фундамента .
При наличии подвала вычисляем приведенную глубину заложения фундамента :
Глубина подвала определяется по формуле:
= .
Рис.6.
hs - толщина слоев грунта выше подошвы фундамента под полом подвала;
hcf - толщина конструкции пола подвала;
γcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала (обычно удельный вес бетона);
γ’II - осредненный расчетный удельный вес грунта выше подошвы фундамента.
Таким образом, левая часть равенства (3) зависит от b, так же как и правая часть – R, является функцией ширины фундамента b. При этом, для прямоугольного фундамента решаем кубическое уравнение, для ленточного –
квадратное.
b определяем, решая уравнение на компьютере (EXCEL, MathCAD и пр.) или графически (рис.7). Последовательность действий такова сначала конструктивно задаемся шириной фундамента – b (например 1м, 2м, 3м). Затем в левой части уравнения (3) находим р, а в правой части вычисляем R. Расчеты удобно вести в табличной форме, например:
Таблица 1
Прикидочные варианты | Точное решение | |||
b, м | 2,2 | |||
Р, тс/м2 | 22,5 | |||
R, тс/м2 | 22,5 |
Далее строим графики.
Рис.7. Зависимости R=f(b) и р=f(b)
В результате площадь рассчитанного фундамента при ширине b=2,2 м удовлетворяет уравнению:
В вариантах водонапорной башни может получиться так, что расстояние между отдельными фундаментами под стойки будет меньше 20 см, что недопустимо. В этом случае принимаем фундамент – кольцо с шириной b, рис.8.
Рис.8.
Находим ширину кольца из условия:
где Dср – диаметр по центру кольца;
Аф – площадь одного прямоугольного фундамента с размерами, которые установли ранее (например, Аф = 9 м2).
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!