Проектирование фундаментов по предельным состояниям
Коэффициент работы здания или сооружения во взаимодействии с основанием. Проверочный характер расчета устойчивости грунтов. Проектирование по предельному состоянию по несущей способности. Главные особенности проектирования анкерных фундаментов зданий.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2013 |
| Размер файла | 218,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектирование фундаментов по предельным состояниям
До 1962 г. фундаменты проектировали по допускаемым нагрузкам, а затем перешли к проектированию по предельным состояниям.
Сейчас в расчете оснований рассматриваются их предельные состояния по несущей способности (первое предельное состояние, согласно СНиП 2.02.01-83*) и по деформациям (второе предельное состояние). При этом оба вида указанных состояний между собой, как правило, не совпадают. Часто оказывается, что несущая способность грунтов по устойчивости еще далеко не исчерпана, а в осадках фундаментов уже достигнуто предельное состояние их развития. Поэтому расчет оснований по деформациям обычно считается основным, а расчету устойчивости грунтов чаще придают проверочный характер.
Рис. 1
Рпр - очень большое значение и не удовлетворяет величине предельно-допустимых осадок.
Размещено на http://www.allbest.ru/
S - ожидаемая совместная осадка сооружения и основания по расчету;
SU - предельно допустимая осадка основания и сооружения.
Величина SU = f (чувствительности здания, технологических, архитектурных требований).
Пример технологических требований - фундамент турбогенератора
L= 40 - 50 м; SПР. - имеет min значение, т.к. даже при толщине плиты
h =1 м и L = 50 м конструкция все равно будет гибкой, испытывая прогиб или выгиб И такие деформации приводят к выводу машины из строя.
На величину S - влияет жесткость сооружения, уменьшая неравномерные осадки, однако до настоящего времени жесткость сооружения в расчет обычно не учитывается - что идет в запас расчета.
Под S - может быть: - абсолютная осадка;
- средняя осадка; (Sср)
- разность осадок; (ДS)
- крен;
- прогиб
- выгиб; кривизна; угол закручивания;
- горизонтальные смещения.
Sср = (a1F1S1 + a2F2S2 +...+ anFnSn )/( a1F1 + a2F2 +...+ anFn)
где a1,a2 ,an - количество одинаковых фундаментов, имеющих площади F1 ,F2 ,Fn - соответственно, S1 ,S2 ,Sn - подсчитанные осадки.
Опыт строительства показывает, что легкие здания в однородных грунтах при согласованном залегании слоев, сжимаемость которых с глубиной уменьшается, получают осадки в 2-3 раза меньше предельных, и тогда нет необходимости рассчитывать осадку.
mv1 > mv2 >mv3 > mv4
Рис. 2
Необходимым и достаточным условием здесь будет выполнение неравенства:
Размещено на http://www.allbest.ru/
где Р - фактическое среднее давление грунта под фундаментом;
R - расчетное сопротивление грунта основания
R = (гc1 гc2 / k) [MгkzbгII + Mqd1 гII' + (Mq - 1)db гII'+MccII] (1)
где, гc1 - коэффициент работы грунтового основания (1,1 - 1,4)
гc2 - коэффициент работы здания или сооружения во взаимодействии с основанием (1,1…1,4 для здания с жесткой конструктивной схемой; 1 - для здания с гибкой конструктивной схемой).
k - коэффициент надежности (1,1 - при определение характеристик грунтов по косвенным данным); (1 - при определение характеристик грунтов по непосредственным данным).
Mг; Mq; Mc - эмпирические коэффициенты, зависящие от цII (расчетное значение угла внутреннего трения).
b - меньшая сторона подошвы фундамента (м);
гII'- осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше отметки подошвы фундамента;
гII - то же, но залегающего ниже подошвы фундамента;
cII - расчетное значение удельного сцепления;
db - глубина подвала (м);
d1 -глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений; приведенная глубина заложения для зданий с подвалом.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3
Размещено на http://www.allbest.ru/
п - удельный вес конструкции пола подвала,
R - расчетное сопротивление грунта основания, это такое давление, при котором глубина зон пластических деформаций () равна 1/4b.
Рис. 4
Использование данной формулы:
Конструктивно задаемся шириной фундамента b
По характеристикам грунта определяем R
Сравниваем R и Р
P=(N0+Nф+Nгр)/A
Тогда
г ср - средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах,
г ср = 20…22 (кН/м3) - для зданий без подвала; 16…19 (кН/м3) - для здания с подвалом.
Для зданий III и IV класса можно не вычислять R, а принимать это значение по таблице СНиП 2.02.01-83. Там собраны и обобщены опытные данные, начиная с Российской империи.
В таблицах СНиП R0 - называется условным расчетным сопротивлением (обычно используется для зданий с b = 0,6…1,5 м и d = 1…2,5 м для грунтов, у которых сжимаемость с глубиной не увеличивается и пласты залегают горизонтально).
Проектирование по предельному состоянию по устойчивости, несущей способности (первое предельное состояние)
Условия расчета
1. Наличие постоянно действующей горизонтальной составляющей.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 5
2. Основание ограничено нисходящими откосами.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6
При проектировании анкерных фундаментов.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 7
анкерный фундамент грунт устойчивость
При наличии в основании скальных пород.
Расчет оснований по несущей способности
F ? гсFu/гq
F - расчетная нагрузка на основание, при наиболее невыгодной комбинации нагружения; Fu - несущая способность основания (сила предельного сопротивления основания); гс - коэффициент условия работы основания; гq - коэффициент надежности (? 1,2 - в зависимости от ответственности здания и сооружения).
Для скальных грунтов
Rc - расчетное значение временного сопротивления образца скального грунта сжатию в водонасыщенном состоянии.
Nu - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления.
b/l/ - приведенные ширина и длина фундамента.
b/= b - 2eb
l/= l - 2el
Для однородных нескальных грунтов несущую способность находят аналитически
Nu = b`l`(Nгb` гIог + NqdгIоq + NccIоc)
Nг = лгiгnг лг
Nq = лqiqnq лq
Nc = лcicnc лc
iг iq ic - коэффициенты влияния угла наклона нагрузки,
nг nq nc - коэффициенты влияния соотношения сторон прямоугольного фундамента.
Графоаналитический метод определения Nu с построением кругло цилиндрических поверхностей скольжения - применяется если:
- основание сложено неоднородными грунтами;
- величины пригрузок с разных сторон фундамента отличаются, > чем на 25%.
Недостатки проектирования фундаментов по R:
Выравнивание давления приводит к разной ширине подошвы фундамента и разной величине активной сжимаемой толще, значит и к разным (неравномерным) осадкам.
Правильнее проектирование вести по заданной (одинаковой) величине осадки с проверкой расчета по первому предельному состоянию, или расчет одновременно по двум предельным состояниям.
S ? SU b
Рис. 8
Рис.9
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектирование конструкций сооружения и их оснований по предельным состояниям. Проект трехэтажного промышленного каркасного здания. Инженерно-геологические и грунтовые условия строительной площадки. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.
курсовая работа [387,1 K], добавлен 12.12.2012Анализ конструктивного решения сооружения. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов площадки. Фундамент мелкого заложения на естественном основании. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям. Проектирование свайного фундамента.
курсовая работа [515,5 K], добавлен 23.10.2008Оценка физико-механических свойств грунтов. Конструктивные особенности здания. Плановая и вертикальная привязка сооружения. Проектирование фундаментов мелкого заложения, расчет их осадки и просадки. Определение несущей способности свай под колонны.
курсовая работа [371,6 K], добавлен 21.10.2011Оценка грунтовых условий строительной площадки для монтажного цеха. Особенности разработки свайных фундаментов: выбор типа, глубины заложения ростверка. Определение расчетной нагрузки на сваю, количества свай, свайных фундаментов по предельным состояниям.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 10.04.2014Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Определение производных, классификационных характеристик грунтов. Расчет фундаментов мелкого заложения на естественном основании по предельным состояниям. Сбор нагрузок в характерных сечениях.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 29.06.2010Эксплуатация оснований, фундаментов и стен подвальных помещений. Зависимость прочности и устойчивости здания от несущей способности фундамента. Деформации зданий. Схема водопонижения при помощи иглофильтров с электроосушением и битумизации грунтов.
реферат [59,6 K], добавлен 11.05.2014Оценка конструктивной характеристики здания. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. Определение нагрузок, действующих на основание. Проектирование фундаментов мелкого заложения. Расчет несущей способности сваи.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.04.2016Причины потери несущей способности оснований, приводящей в аварийное состояние фундаменты зданий и сооружений. Проектирование инженерной защиты. Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия. Защитные покрытия и закрепление грунтов.
курсовая работа [46,3 K], добавлен 13.10.2009Общая характеристика здания; геологический разрез грунтов. Изучение основ проектирования фундаментов мелкого заложения и свайных. Сравнение вариантов фундаментов. Разработка технологии возведения. Мероприятия по охране труда и технике безопасности.
курсовая работа [265,8 K], добавлен 13.07.2015Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов основания. Определение размеров подошвы фундамента гражданского здания. Расчет осадки основания. Определение несущей способности свай. Последовательность конструирования фундамента.
курсовая работа [297,8 K], добавлен 20.11.2014Конструктивные особенности подземной части здания. Выбор типа и конструкции фундамента. Назначение глубины заложения фундаментов. Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 14.11.2017Знакомство с основными особенностями проектирования фундаментов для универсального здания легкой промышленности. Общая характеристика физико-механических свойств грунтов основания. Рассмотрение способов определения глубины заложения подошвы фундамента.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 18.05.2014Проектирование железобетонных фундаментов стаканного типа под колонны крайнего ряда. Расчет осадки основания фундамента методом послойного суммирования. Проектирование ленточных фундаментов в завершенном строительстве. Проверка устойчивости фундамента.
курсовая работа [953,8 K], добавлен 18.05.2021Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Разработка видов фундаментов. Проектирование фундамента мелкого заложения на искусственном основании. Проектирование свайного фундамента. Определение влияний рядом стоящих фундаментов.
курсовая работа [384,3 K], добавлен 21.10.2008Проектирование фундаментов под жилое 8-ти этажное здание с подвалом, несущими конструкциями которого являются колонны. Технико-экономический расчёт по выбору вариантов фундаментов. Определение физико-механических свойств грунтов строительной площадки.
курсовая работа [470,8 K], добавлен 29.06.2010Оценка инженерно-геологических и грунтовых условий строительной площадки. Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов, определение размеров подошвы и конструирование грунтовой подушки. Земляные работы и крепление стенок котлована.
курсовая работа [531,9 K], добавлен 03.11.2010Проектирование и выбор типа основания, а также типов и размеров фундаментов, обеспечивающих надежность и экономичность проектируемого сооружения. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчет фундаментов под отдельную колонну.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.08.2011Геологическое строение оснований. Форма и размеры геологических тел в основании сооружений. Определение напряжений в массивах грунтов, служащих основанием или средой для сооружения. Практические методы расчета конечных деформаций оснований фундаментов.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 17.01.2012Инженерно-геологические условия строительной площадки. Расчетные нагрузки и характеристики грунтов. Проектирование фундаментов на естественном основании. Проверка давлений под подошвой фундамента, расчет его усадки. Проектирование свайного фундамента.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 16.12.2012Проект фундаментов административного здания в 10 этажей: конструкция сооружения, нагрузки; привязка к инженерно-геологическому разрезу. Определение основных размеров, разработка конструкций свайных фундаментов; расчет стабилизационной осадки оснований.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 05.04.2011
