Зависимость глубины заложения фундаментов от ф-ов примыкающих сооружений и глубины прокладки инженерных коммуникаций

Зависимость глубины заложения фундаментов от ф-ов примыкающих сооружений и глубины прокладки инженерных коммуникаций

Ф-ы сооружения или его отсека закладывают на одном уровне, при необходимости заложения

соседних ф-ов на разных отметках их допустимая разность опр-ся из условия :дельа h<a(tgфи1

+G1/p). Дельта h<a*tgфи1. a>дельтаh/tgфи1 где Фи и с – сцепление и угол трения .

(РИСунок ФУНДАМЕНТА И КОММУНИКАЦИЙ) это делается для того чтобы существующий фунд-ент не оказывал давление на соседний.СНИП стр 7.

13.Основные конструктивные особенности влияющие на глубину заложения ф-а это наличие и глубина подвалов, приямков и ф-ов под оборудование.Глубина заложения принимается ниже на 20-50 см отметки пола в этих помещениях. И на одной отметке с ф-ми под оборудование.с ипользованием рельфеа местности либо уклон срезают и делают на одной отметке РИСУНОК. Либо по рельефу не на одной отметке так красивее в арх. Плане.Глубина заложения устанавливается путем сравнения вариантов ф-ов и для каждого варианта делают полный расчет.В этом пункте важно правильно выбрать несущий слой грнута.все многообразие грунтов можно представить в 3 схемы.

1)Одним или нес-ко твердых грунтов причем св-ва каждого следующего схожи и не хуже другого пласта.При этом d1 принимается минимально возможным с учетом глубины промерзания и конструк. Особенностей 2) с поверхности залегают неск-ко или один слабый грунт подстилаемый прочным грунтом. 3) на пов-ти залегает прочный грунт и прослойкой лежит слабый, подстилаемый сильным грунтом. (РИСУНКИ ИГ УСЛОВИЙ)

Классификация зданий и сооружений по их чувствительности к осадкам

1. Абсолютно жесткие сооружения -ж/б элеваторы, мостовые опоры, доменные печи, домовые трубы, ж/б башни и др. соор-я башенного типа из монолитного ж/б. Они при деформациях дают осадку, как единый массив, причем поверхность основания в границах подошвы соор-я остается плоской. Для этой группы сооружений опасен крен.; 2. Относительно жесткие здания или здания конечной жесткости – это кирпичные, блочные и панельные здания, сооружения с рамными и неразрезными ж/б конструкциями. В них при неравномерных осадках возникают дополнит. напряжения, которые должны быть учтены при их расчете. В этом случае неравномерные осадки могут и не возникать,т.к. каркас помогает работе фундамента. В случае если неравномерные осадки слишком велики каркас может деформироваться, в конструкциях возможны появление трещин и их разрушение.; 3. Гибкие сооружения- они, передавая нагрузки на основание, следуют за осадкой так, что дополнительные усилия в конструкциях не возникают. Это здание с металлическими каркасами и статически определимые системы. Здесь неравном. осадки не вызывают дополн. напр. в констр., но и каркас не помогает работе ф-та. Поэтому неравном. осадки вероятны и могут привести к эксплуат. непригодности здания.

Оценка расчетных деформации

Основное условие по деформациям (осадка): S<Su - предельно допустимая осадка для данного здания. Величины пред. осадок приводятся в приложении 4 СНиП. Под пред. осадками могут пониматься показатели деформации любого вида, например. для бескаркасных многоэтажных панелей зданий предел осадка допускается 10 см, а относительный прогиб 0,00007.

В СНиПе указаны практические случай, когда не нужно производить расчет по деформация, например одноэтажное здание, краны неб. Q, основания в виде крупнообломочного грунта с глин. заполнителем до 30%. Проверка прочности слабого подстилающего слоя

Расчет осадки методом послойного суммрования будет правомерен, если на каждый слой грунта действует Р, не превышающая расчетного сопротивления для этого слоя. При этом наличие в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта < прочности,чем прочность грунта вышележащих слоев, требуется проверка прочности слабого слоя. Расчетная схема (Рисунок)Алгоритм расчета

1. Определяем S подошвы условного фундамента из грунта на глубине d1+z. В усл.=b*z; Aусл=Az=N2/a*po; 2. По Az=>bz=под корнем Az+a2-a где a=l-b/2; 3. По полученной ширине bz и характером грунта слабого слоя по формуле 7 СНиП определяют расчетное сопротивеление грунта на глубине z от подошвы фундамента:Rz=гама с1*гама с2/k(….bz….);4. Полученная величина Rz сравнивается с фактическим давлением наэ той глубине:Rz>Gzp+Gzg где Gzg и Gzp - верт. напряжение в грунте на глубине z от подошвы фундамента соот-но дополнительного от внешней нагрузки и от собственного веса грунта; 5. Если условие не выполняется, нужно проектировать др. вариант фундамента, увел-я его площадь, т.к. слабый слой при 1-ом варианте деформируется на большую величину, чем предусмотрено расчетом по методу послойного суммирования.

Свайные фундаменты

Общие сведения. Виды свайных фундаментов.

При наличии в верхней части грунтового основания «слабых» грунтов обычно возникает необходимость в передаче давления от сооружения на более плотные грунты, залегающие на некоторой, иногда значительной, глубине. В таких случаях устраивают фундаменты из свай, свай- оболочек, оболочек и свай- столбов.

Под сваей принято понимать стр. элемент, погруженный в грунт или изготов. в грунте, имеющий относительно небольшую площадь поперечного сечения при большой длине и предназначенный для передачи давления от сооружения на грунт основания.

Раличают 2 типа свай: 1 сваи, погружаемые в грунт в готовом виде – забивные сваи; 2 сваи, изготавливаемые в грунте на строительной площадке – набивные;

В последнее время сваи и средства фундирования при слабых грунтах превр. в массовый тип фундамента. Конкуренцию им составляет плитный фундамент.

«+» свайных фундаментов: 1 - индустриальность;2 – большая удельная несущая способность;

3 – большая жесткость; 4 малый V или отсутствие земляных работ. При проектировании и устройстве свайных фундаментов необходимо использовать: 1 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;2 СП50-102-2003.

По геометрии свайного поля свайные фундаменты классифицируются следующим образом: 1 – одиночная свая (свая-колонна)- балка склады, с/х здания(Рисунок1); 2 - ленточные свайные фундаменты:- однорядные;- двухрядные(Рисунок2); 3 - кустовые фундаменты;(Рисунок3);4 - свайные основания. Плита не включается в работу; она служит для работы свай с основанием. (плитный ростверк) «нашпигованный сваями грунт»(Рисунок4)5 - плитно-свайное основание.

Плита включается в работу по расчету. По виду и конструкции ростверка свайные фундаменты классифицируются: 1-свайные фундаменты с низким ростверком(Рисунок5); 2-свайные фундаменты с высоким ростверком;(Рисунок6); 3-свайные фундаменты с неразрезным высоким ростверком(Рисунок 7); 4- безростверковый свайный фундамент;(Рисунок8);5-свая-колонна.

27. Под сваей принято понимать стр. элемент, погруженный в грунт или изготов. в грунте, имеющий относительно небольшую площадь поперечного сечения при большой длине и предназначенный для передачи давления от сооружения на грунт основания.

Раличают 2 типа свай: 1 сваи, погружаемые в грунт в готовом виде – забивные сваи; 2 сваи, изготавливаемые в грунте на строительной площадке – набивные; По геометрии свайного поля свайные фундаменты классифицируются следующим образом: 1 – одиночная свая (свая-колонна)- балка склады, с/х здания(Рисунок1); 2 - ленточные свайные фундаменты:- однорядные;- двухрядные(Рисунок2); 3 - кустовые фундаменты;(Рисунок3);4 - свайные основания. Плита не включается в работу; она служит для работы свай с основанием. (плитный ростверк) «нашпигованный сваями грунт»(Рисунок4)5 - плитно-свайное основание. Плита включается в работу по расчету. По виду и конструкции ростверка свайные фундаменты классифицируются: 1-свайные фундаменты с низким ростверком(Рисунок5); 2-свайные фундаменты с высоким ростверком;(Рисунок6); 3-свайные фундаменты с неразрезным высоким ростверком(Рисунок 7); 4- безростверковый свайный фундамент;(Рисунок8);5-свая-колонна.

Железобетонные сваи, получившие наибольшее распростра­нение в практике строительства, подразделяют: по форме поперечного сечения — на квадратные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения, прямоугольные, тав­ровые и двутавровые ;по форме продольного сечения — на призматические, цилинд­рические, с наклонными боковыми гранями ;по способу армирования — на сваи с ненапрягаемой и пред­варительно напряженной продольной арматурой; по конструктивным особенностям — на сваи цельные и состав­ные.

Сваи сплошного квадратного сечения выпускают сечением от 0,2 х 0,2 до 0,4 х 0,4 м и длиной 3...16 м с ненапрягаемой арматурой, 3...20 м — с напрягаемой. Деревянные сваи. Простейшая конструкция деревянной сваи представляет собой бревно с заостренным нижним концом. Верхний конец сваи снабжается стальным кольцом — бугелем, защища­ющим его от размочаливания во время забивки. Преимуществом простота изготовления и небольшой вес, что облегчает их погружение в грунт.

Стальные сваи. Стальные сваи делят на трубчатые и шпун­товые. Преимуществом возможность наращи­вания сваркой их длины по мере погружения в грунт. Комбинированные сваи. Комбинированные сваи представ­ляют собой сваи, составленные по длине из двух различных матери­алов.

СНиП 2,02,03-85. Страница 6.

34.Расчет свай по несущей способности основания на вертикальные нагрузки и горизонтальные нагрузки.Он ведется из условия N<Fd/гама к=F где N- расчетная нагрузка на сваю Fd- несущая СП-ть сваи Гама к-коэф надежности. Гама к =1.2 если Fd определили по рез-ам стат. Зондирования. Гама к =1.4 если Fd определяется по ф-е СНиП

F- расчет нагр-ка на сваю: F=N/n+Mx*X/EXi2+My*Y/EYi2 n- кол-во свай в кусте ф-а.

Mx и My - расчетные изгибаеющие моменты отн-о главных централ осей.

Хi и Yi расстояния от главных осей до оси каждой сваи для кот-ой вычисл. Расчетная наг-ка.

Если M загружает то в фромуле знак +, если выдергивает знак «–« (РИСУНОК1 КУСТА).Если надо дополнить то см СНиП стр 34. (Рисунки2 теор расчета и практ).

Основные понятия по расчетам ростверка как кон-ции

Рисунок1 пирамида продавливания

Расчет ростверка выполняется:1. на продавливание колонной,2. //-//-// нижней плиты сваей

3. по поперечной силе в наклонных сечениях,4. на изгиб ростверка,5. на местное смятие под торцом колонны,6. проверяется прочность стакана ростверка

Расчет ростверка на продавливание колонной ведется на расчетные нагрузки по 1ой группе пред. состояний.

При расчете на продавливание сваей нижней плиты ростверка нагрузка, сдвигает срезаемую часть ростверка вверх, подсчитывается как сумма несущих способностей свай, расположенных за пределами контура пирамиды продавливания.

Высота ростверка определяется по формуле: Hрост>сумаотn до i=1 Fd/0.75Rbt*bср;

R_bt-расчетное сопротивление бетона растяжению, у В20=700кПа; b_ср-средний периметр пирамиды продавливания(рисунок2);

Расчет ленточного ростверка

Ростверк под несущие стены при расчете рассматривается как балка на упругом осн-нии. За сосредоточенные нагрузки, действующие на балку, применяются реакции свай = несущим способностям свай.(Рисунок3) Понятие о расчете высокого ростверка(Рисунок4) Рассчитывается в каждой свае в высоком ростверке, определяется L=l₀+l_y. l₀- длина сваи над поверхностью земли без учета заделки, l_y-величина заделки. l_y=6d. Расчет системы ведется ведется как плоской рамы, если нет ассиметрии или момента в горизонтальной плоскости.

Если таковые имеются, расчет ведется как для пространственной конструкции, используя н/р метод конечных элементов.

Глубокие опоры

Они устраиваются в тех случаях, когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится невозможным, или экономически невыгодным, а при устройстве свайных фундаментов не обеспечивается требуемая несущая способность. Также устройство фундаментов глубокого заложения может быть вызвано особенностью сооружения, т.е. когда сооружение возводится на большой глубине: подземные гаражи и склады, канализационные и водопроводные насосные станции водозаборы и тп.

Классификация глубоких опор

1,буровые опоры d>12 м. если диаметр меньше то их принято называть буровыми сваями. Принципиальной разницы ни в расчете, ни в технологии нет.;2,тонкостенные оболочки при диаметре от 1,2 до 3м. если диаметр меньше то //-//-// трубчатой сваей. ;3,массивые опускные колодцы диаметром до 60 метров.;4,кессонные ф-ты – колодцы или оболочки, опускаемые в грунт специальным способом.

Оболочки

Они погружаются в грунт вибропогружателями. В зависимости от плотности грунта могут погружаться без выемки или с выемкой грунта. При расчете оболочек эти 2 способа необходимо учитывать.(Рисунок)1-оболочка,2-выбропогружатель,3-грейфер для выемки грунта

Опускные колодцы

Они устраиваются при строительстве подземных сооружений, насосных станций, водозабора, гаражей, мостов…

Устройство опускного колодца

На поверхности грунта вначале выполняют работы по устройству некоторой части по высоте колодца. Затем внутри него разрабатывают грунт, под ножом колодца. Теряя опору, колодец под действием собственного веса опускается до тех пор, пока не заглубится в незатронутый разработкой грунт. Наращивают стенки колодца и работу повторяют. Все это выполняется до тех пор, пока не будет пройдена толща слабых грунтов и колодец не достигнет проектной отметки заложения . после чего бетонируют днище колодца.(Рисунки)

В настоящее время устраивается диаметр от 6 до 45 метров и глубина до 45 метров.

Плюсы опускных колодцев:-не требуется крепление стенок,-уменьшается объем земляных работ, -снижается расход материалов по сравнению с обычными ф-ми.

Опускные колодцы подразделяются:

1,по форме колодца в плане:-круглые,-прямоугольные,-квадратные,-с закругл. торцевыми стенками.2,по материалу:-бетонные,-металл,-каменные,-кирпич

Кессоны

Кессоны (кессонные фундаменты) – опускные сооружения, в отличие от опускного колодца отжатие грунтовых вод при погружение производится сжатым воздухом. Основная часть кессона – это рабочая камера (для рабочих). Давление в ней повышают по мере погружения в грунт. Это давление уравновешивает давление от столба грунт. воды и не пропускает ее в рабочую камеру. Максимальная глубина погружения кессона 35-40 м в связи с ограничением давления в рабочей камере кессона. В связи с этими сложностями кессонные фундаменты выполняют редко, только при наличии в грунтах крупных включений, либо в случае необходимости опирания фундамента на наклонную поверхность скалы.

Расчет глубоких опор

Особенности работы глубокой опоры: 1. подошва работает в условиях большого пригруза и возможность выбора грунта отсутствует(Рисунок1)2. большие силы трения грунта на боковой поверхности опоры; 3. гл. опора – это жесткая конструкции, вследствие чего имеет большое сопротивление горизонтальным нагрузкам.

Расчет глубоких опор на вертикальную нагрузку

Расчет ведется по формуле: Fd=гама с(гамаcr*RA+Uсума(отnдо i=1)*гамаcf*fi*hi)-формула 8 снип

Гамма с – коэфф. условий работы опоры в грунте, =1,Гамма CR и гамма cf - коэфф. условий работы соответственно под нижним концом и на боковой поверхности опоры, принимаются по таблице 5 (для опор, заполненных бетоном) и таблице 3 (для опор без выемки грунта). Например, для опор, погружаемых вибрированием с выемкой грунта гамма CR в песках=1; в супесях=0,9; в суглинках=0,7.R-расчетное сопротивление грунта под нижним концом опоры. Для глинистых грунтов принимается по таблице 7 СНиПа, для крупнообломочных и песчаных по формуле 12 СНиПа. R=0,75*а4(а₁ гама_I’d+ а ₂ а₃ гама_Ih) - формула 12 СНиПа где а – безразмерные коэффициенты, принимаются по таблице 6 снипа, в зависимости от величины расчетного значения < внутреннего трения грунта. гама_I – расчетное значение удельного веса грунта в основании опоры с учетом взвешивающего действия воды;гама_I’- тоже, но осредненное по слоям, расположенным выше подошвы опоры; d- диаметр опоры, в метрах;h- глубина от уровня планировки до подошвы опоры, в метрах; А – площадь опирания опоры в метрах квадратных;u- периметр поперечного сечения опоры в метрах;fi – расчетное сопротивление i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью опоры.(Рисунок2)При наличии уширения опоры часть ее, показанная на рисунке и обозначенная высотой h в расчете на боковое трение не учитывается.

Зависимость глубины заложения фундаментов от ф-ов примыкающих сооружений и глубины прокладки инженерных коммуникаций

Ф-ы сооружения или его отсека закладывают на одном уровне, при необходимости заложения

соседних ф-ов на разных отметках их допустимая разность опр-ся из условия :дельа h<a(tgфи1

+G1/p). Дельта h<a*tgфи1. a>дельтаh/tgфи1 где Фи и с – сцепление и угол трения .

(РИСунок ФУНДАМЕНТА И КОММУНИКАЦИЙ) это делается для того чтобы существующий фунд-ент не оказывал давление на соседний.СНИП стр 7.

13.Основные конструктивные особенности влияющие на глубину заложения ф-а это наличие и глубина подвалов, приямков и ф-ов под оборудование.Глубина заложения принимается ниже на 20-50 см отметки пола в этих помещениях. И на одной отметке с ф-ми под оборудование.с ипользованием рельфеа местности либо уклон срезают и делают на одной отметке РИСУНОК. Либо по рельефу не на одной отметке так красивее в арх. Плане.Глубина заложения устанавливается путем сравнения вариантов ф-ов и для каждого варианта делают полный расчет.В этом пункте важно правильно выбрать несущий слой грнута.все многообразие грунтов можно представить в 3 схемы.

1)Одним или нес-ко твердых грунтов причем св-ва каждого следующего схожи и не хуже другого пласта.При этом d1 принимается минимально возможным с учетом глубины промерзания и конструк. Особенностей 2) с поверхности залегают неск-ко или один слабый грунт подстилаемый прочным грунтом. 3) на пов-ти залегает прочный грунт и прослойкой лежит слабый, подстилаемый сильным грунтом. (РИСУНКИ ИГ УСЛОВИЙ)