Ленточный фундамент или столбчатый: Как выбрать тип фундамента

Содержание

Марка бетона под разные типы фундамента

Прежде чем выбрать бетон под фундамент, нужно уточнить, о какой конструкции идет речь. Так, для построек могут выбираться тяжелые или легкие фундаменты разных типов — столбчатые, свайные, ленточные, плитные. В коттеджном строительстве именно эти решения используются чаще всего. 

 

Какой бетон использовать для ленточного фундамента

Ленточные фундаменты используются в малоэтажном строительстве чаще всего. Они представляют собой ленту с железобетонным армированием, замкнутого контура, проходящую под несущими конструкциями (наружными стенами и перегородками). Но какой бетон нужен для ленточного фундамента? Рекомендации здесь следующие:

  • если речь идет о сборно-щитовой конструкции высотой до 2 этажей, то будет достаточно марки М200;
  • если дом построен в 2-3 этажа, а несущие стены в нем выполнены из бревен, газо- или пенобетона, то можно использовать бетон марок М200 или М300;
  • если коттедж делается кирпичным или монолитным, то марка должна быть М300, не ниже.
     

Если ленточный фундамент закладывается на глине, то марку рекомендуют увеличить. Там, где по нагрузке рекомендован бетон М200, следует использовать М250.

Какой бетон понадобится для свайного фундамента

какая марка бетона лучше для свайного фундамента? Она должна быть выше, чем та, что рекомендована для ленточного при одинаковом уровне нагрузки. Рекомендации здесь таковы:

  • если строится легкое здание и несущая способность фундамента не должна превышать 135 кгс на см2, то можно использовать марки М100 или М150;
  • если требуется основание с несущей способностью до 262 кгс/см2, то выбирают марку М200 или М250, в зависимости от этажности здания и материала стен;
  • если свайный фундамент планируется на участке с высокими грунтовыми водами, то потребуются высокие марки, от М350, причем для раствора крайне желательно использовать гранитный заполнитель. 

Какой бетон необходим для столбчатого фундамента

Столбчатые фундаменты обычно делают из бетона высоких марок, М300 или М350. Такое столбы выдерживают вес каркасных, бревенчатых (деревянных) или газобетонных стен. Но нужно не забывать, что столбчатый фундамент сам по себе имеет некоторые ограничения. Так, его обычно используют для легких домов — например, быстровозводимых дачных по каркасной технологии. У него есть ограничения по допустимым нагрузкам: общий вес несущих конструкций дома при выборе столбчатого фундамента не должен превышать 1000 кг на куб. метр. Поэтому он может использоваться только для домов из легких материалов, и не выше 2 этажей. 

Какой бетон нужен для плиты фундамента

Монолитная плита фундамента создается из бетона с такими характеристиками:

  • класс общей прочности В22,5;
  • водонепроницаемость — W8;
  • морозостойкость — F200;
  • подвижность П-3.

Монолитный плитный фундамент обычно заливается тама, где неустойчивые проблемные почвы или где высокий уровень грунтовых вод. Также он подходит для тяжелых многоэтажных зданий.

Но можно построить на плите и небольшой деревянный домик, если условия почвы требуют такого фундамента. Какую марку бетона использовать для фундамента плиты в этом случае? Если несущие стены легкие, то хватит марки М200. Для тяжелых кирпичных построек понадобится уже М300, а если речь идет о глинистых пучинистых почвах — то М350.

Утепление столбчатого фундамента дома плитами ПЕНОПЛЭКС®

Особенности столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент — это отдельно стоящие опоры дома из железобетона, природного камня. Столбчатые фундаменты применяют в малоэтажном строительстве только для легких построек — летних дачных домиков и хозяйственных строений — без подвальных и цокольных помещений. Столбы соединяются между собой, образуя систему. Столбчатый фундамент — самый дешевый из вариантов оснований. 

Устройство фундамента меньше, чем на глубину промерзания приводит к появлению неравномерной осадки грунтов под ним, которая передается на стены и появлению трещин. Столбчатые фундаменты не надежны и дома на таком фундаменте очень редко возводят для круглогодичного проживания. Утепления требуют постройки на столбчатых фундаментах, которые используются круглогодично: гаражи, пристройки к дому или компактные дома каркасного типа. Легкие летние дома или холодные пристройки не утепляются. 

ПЕНОПЛЭКС®  для полов домов на столбчатых фундаментах

В домах на столбчатых фундаментах выполняют утепление пола по лагам над вентилируемым подпольем для снижения потерь тепла через пол. Пол по лагам над вентилируемым подпольем устраивают с теплоизоляцией из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®.

Теплоизоляция для фундамента должна обеспечивать высокие теплозащитные свойства ограждающих конструкций. Чем ниже коэффициент теплопроводности теплоизоляции, тем выше теплозащита конструкций и тем меньше затраты на отопление дома. Важное свойство качественной теплоизоляции — высокая влагостойкость. 

Техническое решение столбчатого фундамента с ПЕНОПЛЭКС®

Почему ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ

®— лучшее решение по сравнению с другими материалами?

Высокоэффективная теплоизоляция из экструзионного пенополистирола обладает высокой прочностью на сжатие при 10% линейной деформации и составляет для ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® не менее 0,3 МПа (30 т/м

2).

Теплоизоляционные плиты из экструзионного пенополистирола абсолютно стабильны с точки зрения геометрических размеров и физических свойств. Вата, которую рекомендуют использовать между лагами, со временем оседает, становится влажной и со временем рассыпается. Вы зря потратите деньги и через 3-4 года, Вам вновь придется ремонтировать пол, что будет стоить значительно дороже, чем сделать сразу правильный выбор.

 Правила расчета и проектирования

На этапе проектирования фундаментов рассматриваются решения, которые обеспечат надежность, долговечность и экономичность конструкции на всех стадиях строительства и эксплуатации.

Фундаменты проектируются на основе нормативных документов и с учетом: 

  • Климатических условий района строительства;
  • Нагрузок, действующих на фундаменты.

Мнение эксперта №3. Фундамент — основа всего дома

29 Мая 2014

Фундамент является самой важной составной всего дома. Именно от его качества зависит долговечность постройки и ее эксплуатационные качества. Главное не только правильно выбрать тип фундамента и рассчитать его, но и при его возведении соблюсти все технологии. Стоит помнить, что фундамент — это та часть дома, которую уже не удастся отремонтировать или переделать.

Кроме четырех основных типов  фундаментов применяются также комбинированные: свайно-ленточные, свайно-плитные, столбчато-ленточные. Ком­­би­нации позволяют нивелировать недостатки фун­­дамента на точечных опорах, но при этом сэкономить на объеме земляных работ и бетона — за счет меньшего заглубления ленты или плиты. Оценку экономичности каждого варианта лучше доверить специалистам.

Столбы

Опорно-столбчатый фундамент — наиболее дешевый и простой вариант, применяется для самых легких строений, фактически для летних садовых домов и хозпостроек. Опоры располагают под всеми углами дома (бани) и в местах соединения наружных стен с внутренними. Столбы расширяются книзу, образуя так называемую подошву. Без подошвы они быстро и неравномерно проседают. Различают столбчатые фундаменты сборные из готовых бетонных блоков, монолитные или выложенные из кирпича на цементном растворе. В сечении они могут быть как квадратными, так и круглыми, в зависимости от опалубки или формы готовых блоков. Для установки столбов роют колодцы или траншеи с подсыпкой из песка либо щебня на дне. Сначала заливается либо монтируется подошва столба, затем сам столб. Преимущество опорно-столбчатого фундамента — низкая стоимость. Недостаток — невысокие прочностные характеристики.

В Ленобласти такие фундаменты при замерзании и оттаивании грунта обычно проседают неравномерно.

Лента

Ленточный фундамент — проложенная по периметру всего здания, а также под всеми внутренними стенами дома армированная бетонная лента. Ленточные фундаменты подразделяются на мелкозаглубленные (до 50 см) и заглубленные, залитые на глубину промерзания грунта (в Ленобласти 140–150 см). «Ленты» бывают монолитные и сборные. В первом случае в траншею устанавливается опалубка, затем монтируется арматура и заливается жидкий бетон. Материалом для сборных фундаментов служат бетонные или железобетонные блоки, которые укладываются на раствор и скрепляются толстой стальной проволокой. Но скреплять их все равно придется жидким бетоном, который требует времени для затвердения. Ленточный фундамент практически универсален. Его применяют при строительстве как небольших деревянных сооружений, так и крупногабаритных каменных домов.

Он подходит для любых грунтов. Преимущества ленточных фундаментов: технологическая простота выполнения, возможность использовать как стену подвала, высокая несущая способность. Недостатки: необходимость применения спецтехники (крана, самосвала, бетономешалки) для доставки на объект и монтажа. Стоимость ленточного фундамента зависит от заглубления.

Сваи

Свайный фундамент устраивают из группы свай, связанных поверху плитой или балкой, называемой ростверком (бетонным, металлическим, иногда им может служить нижний венец деревянного дома). Свайные фундаменты применяют, когда надо «пройти» насквозь верхние, слабые, рыхлые или насыщенные водой, слои грунта и опереться на более прочный слой в глубине. Кроме того, свайные фундаменты широко используют в загородном домостроении для экономии затрат и времени на возведение дома: конструкцию можно обустроить за несколько дней. Сваи для фундаментов загородных домов изготавливают из железобетона. Они могут быть бурозабивными (в загородном домостроении не используются), буронабивными и винтовыми.

Технология создания буронабивных свайных фундаментов предполагает бурение скважины (можно ручным буром, но предпочтительно спецтехникой). В скважину устанавливается арматура и заливается бетон. В строительстве загородных домов наиболее распространены винтовые свайные фундаменты. Они просты в изготовлении и дешевле буронабивных. Свая представляет собой металлическую трубу с сужающимся наконечником и резьбой на конце в виде режущей лопасти. С помощью специальной техники или мышечной силы строителей сваи ввинчивают в грунт, а затем подрезают, чтобы выровнять по высоте. Технология винтовых свай позволяет избежать земляных работ. В полость свай заливают бетон, который служит еще и антикоррозийным покрытием изнутри. Снаружи сваи также нуждаются в защите от коррозии, ее качество определяет долговечность фундамента. При вкручивании свай вероятность повреждения наружного антикоррозийного покрытия велика, поэтому для винтовых свайных фундаментов особенно важен качественный дренаж участка застройки.

Винтовой свайный фундамент подходит для многих типов загородных домов: брусчатых и газобетонных, каркасных и модульных, бань, дач и беседок. Недостатки свайного фундамента: невозможность использования на каменистом грунте, а также неравномерное выталкивание свай. Однако горизонтальную стабильность фундамента должен обеспечивать ростверк.

Плита

Плитный, или монолитный, фундамент представляет собой бетонное армированное основание под всей площадью дома. Такой фундамент называют еще «плавающим», так как он равномерно приподнимается при замерзании почвы и опускается по весне, защищая дом от трещин при горизонтальных и вертикальных перемещениях грунта. Монолитную плиту применяют для капитальных домов в тех случаях, когда другие виды фундаментов не подходят из-за неоднородных или слабых грунтов. Это довольно затратный вариант, в стоимость входят земляные работы (рытье котлована, устройство песчаной подушки), тепло- и гидроизоляция и расходы на строительный материал и опалубку, а также на заливку и укладку арматуры (металлический каркас делают двухуровневым). Плитный фундамент может обойтись дешевле ленточного, поскольку по сравнению с заглубленным ленточным фундаментом глубина выемки грунта меньше.

Толщину плиты, арматуры и марку бетона поможет выбрать специалист. В большинстве случаев можно не проводить геологические изыскания, поскольку массивное бетонное основание обеспечит высокую устойчивость любой постройке: кирпичному, керамзитобетонному или газобетонному дому, а также каркасным домам на подвижных грунтах. Плитный фундамент долговечен, а кроме того, обеспечивает возможность внутренней перепланировки.

Так что, загородный дом — это не только удачное вложение денег, но и по-настоящему хорошее приобретение, которое никогда не подешевеет. Собственный дом открывает перед человеком новые границы.

Покупая загородный дом, вы покупаете себе новую, лучшую жизнь и свободу!

Ленточный фундамент против блочного фундамента | Новости строительства

Что такое фундамент

Центральным элементом строительной площадки является фундамент строения. Это часть структурной системы. Он фиксирует конструкции на почве и препятствует опрокидыванию. фундамент держит стабильность конструкции. Фундамент обеспечивает точную поверхность для разработки основания.

Назначение фундамента

1. Фонд распределяет различные надстройки на очень большую территорию.
2. Фундамент поддерживает конструкцию здания.
3. Фундамент обеспечивает защиту от различных происшествий.
4. Фундамент обеспечивает поверхность надстройки.
5. Обеспечивает устойчивость конструкции.
6. Также может передавать нагрузку через боковую фикцию.
7. Фундамент предотвращает всевозможные трещины.

Популярный тип фундамента

В строительстве доступны два популярных типа фундамента. Это ленточный фундамент и блочный фундамент.В этой статье мы обсудим эти два типа фундамента и разницу между ними.

Ленточный фундамент

Этот тип фундамента представляет собой мелкозаглубленный фундамент, который используется для непрерывной поддержки линейной конструкции. Ленточный фундамент еще называют ленточным. Он может похвастаться нижним уровнем, который, по крайней мере, равен или ниже 3 м. Ленточный фундамент помогает распределить весь вес по почве.

Ленточный фундамент подходит для большинства типов грунтов.Он также обеспечивает непрерывную поддержку и помогает нагружать несущие стены.

Ленточный фундамент лучше работает с частыми колоннами, чем блочный. Ширина ленточного фундамента идет вместе с шириной стеновой конструкции. Минимальная прочность этого фундамента составляет 150 мм. Ленточный фундамент достаточно глубок, чтобы предотвратить обледенение. Ленточный фундамент – лучшее решение для поддержки линейной стены за счет распределения нагрузки.

Фундамент блочный

Этот тип фундамента также известен как кулачковый фундамент.Это тоже мелкозаглубленный фундамент. Хотя в зависимости от необходимого грунта и типа почвы можно сделать гораздо глубже. и плитный, и ленточный фундамент решают одни и те же проблемы. Блочные фундаменты не делаются из полосы. Подпяточники изготавливаются из подкладок. Фундаменты блочные могут быть прямоугольными, квадратными, круглыми. Опорный способ блочного фундамента отличается от ленточного.

Этот тип фундамента имеет большую толщину, а верхняя поверхность блочного фундамента имеет уклон. Толщины подушки фундамента достаточно, чтобы поддерживать форму в плане.Фундаментные подкладки являются наиболее популярным вариантом для добавления в повестку дня клиентов. Часть фундамента подушки может быть усилена, чтобы уменьшить горные работы. По проанализированной информации площадочный фундамент используется в нескольких компоновках. слабость блочного фундамента связана с ветровыми силами.

Отличие ленточного фундамента от блочного фундамента

1. Ленточный фундамент используется для поддержки нагрузок, особенно в частых колоннах. С другой стороны, подушкообразный фундамент воспринимает сосредоточенную нагрузку от несущей колонны.
2.Ленточный фундамент применяется там, где уровень фундамента менее 3 мм. Там, где не используется подложечный фундамент толщиной менее 3 мм.

Различные типы фундаментов

В строительстве доступны различные типы фундаментов. Это:

1. Сплошной фундамент : Этот тип фундамента также известен как матовый фундамент. Это плита, опирающаяся на почву.
2. Распорный фундамент : Этот тип фундамента используется для поддержки колонн и стен. Он может передавать и распределять нагрузку на почву.
3. Свайный фундамент : Этот тип фундамента представляет собой ряд колонн, вставленных в грунт для распределения нагрузки на более низкий уровень.
4. Комбинированный фундамент : В этом типе фундамента отдельная колонна должна объединять более двух колонн. Тогда это называется комбинированным основанием.
5. Фундамент колодца : Этот тип фундамента представляет собой глубокий фундамент. Это обеспечивает ниже уровня моря для строительства мостов.
6. Фундамент ростверка : Этот тип фундамента образует более двух шин балок.Распределяет нагрузку на большую площадь.

Подведение итогов

Основная функция блочного и ленточного фундамента сильно различается. Хотя эти опоры использовались по той же причине. Ленточный фундамент лучше блочного. Ленточный фундамент можно использовать на большинстве типов грунта. Для лучшего понимания клиенты могут связаться с инженером.

Здесь, в этой компактной статье, мы обсудим различные типы фундаментов и определение ленточного и блочного фундамента.Мы также обсудим разницу между ленточным и блочным фундаментом.


Изображение предоставлено: neumannsteel. com.au

Системы фундаментов для высотных сооружений

Насыпные фундаменты относятся к компонентам фундамента, которые передают свои нагрузки на грунт только нормальными напряжениями и напряжениями сдвига. Насыпные фундаменты — это одиночные фундаменты, ленточные фундаменты или плитные фундаменты. Требованием к насыпным фундаментам является несущая способность основания под основанием фундамента.Если грунт имеет недостаточную несущую способность, требуется улучшение грунта или альтернативные системы фундамента.

В основном, глубина уровня фундамента указывается для облегчения промерзания фундамента. В Германии это не менее 80 см ниже поверхности. Информация о различных региональных глубинах промерзания содержится в [1–3].

При подготовке уровня фундамента необходимо избегать следующих происшествий:

  • Выщелачивание
  • Уменьшение насыпной плотности дрейфовой водой
  • Мацерация
  • Циклическое замораживание и размораживание

Перед укладкой глухого бетона уровень фундамента должен быть проверен экспертом-геотехником.

3.1 Одиночные и ленточные фундаменты

Для раскопок одиночных нагрузок, таких как колонны, используются одинарные фундаменты. Ленточные фундаменты используются для линейных нагрузок. Оба типа настила фундамента могут быть спроектированы как с усилением, так и без него, при этом предпочтение отдается усиленному фундаменту из-за его большей прочности. На рис. 3.1 показаны два типа фундаментов.

Обычно достаточно проектирования одинарных и ленточных фундаментов на основе контактного давления.В большинстве случаев контактное давление можно определить методом трапеций напряжений. Деформации грунта и здания, а также взаимодействие грунта с конструкцией не учитываются.

Рисунок 3.1 Одинарный и ленточный фундамент.

3.2 Сплошной фундамент

Сплошные фундаменты используются, когда сетка нагрузок является плотной, а деформации основания и конструкции должны быть гомогенизированы. Сплошные фундаменты могут использоваться как часть так называемого белого желоба или в сочетании с дополнительной системой герметизации (напр. г., битумные слои) для предотвращения притока грунтовых вод [4–7].

Толщина железобетонной плиты зависит от изгибающего момента, а также от пробивки (сосредоточенных нагрузок). Увеличение толщины плиты или устройство бетонных выступов позволяет избежать поперечной арматуры. Для предотвращения притока грунтовых вод или защиты от погодных условий ширина трещин в бетоне должна быть ограничена. В любом случае монтаж строительных швов, компенсационных швов и осадочных швов должен быть точно спланирован и контролироваться на этапе строительства.

3.3 Геотехнический анализ
3.3.1 Основы

Две различные теоретические модели используются для геотехнического анализа SLS и ULS. Для анализа предельного состояния устойчивости (SLS) рассматривается поведение линейно-упругого материала грунта. Напротив, для расчета предельного состояния по несущей способности (ULS) рассматривается поведение жесткопластического материала грунта. Эта проблема с настилом фундамента поясняется на рис. 3.2.

В соответствии с техническими нормами и регламентами анализу подлежат следующие инциденты [8–11]:

  • Общая устойчивость
  • Раздвижные

    Рис. 3.2 Кривая оседания нагрузки для настила фундамента.

  • Базовый отказ
  • Коллективное разрушение грунта и сооружения
  • Штамповка, прессование
  • Разрушение конструкции в результате смещения фундамента
  • Крупные населенные пункты
  • Большое поднятие в результате мороза
  • Недопустимые вибрации

При расположении наслонных фундаментов в районе насыпей необходим анализ обрушения откосов. Должен быть рассмотрен каждый возможный механизм разрушения (круги скольжения, сложные механизмы разрушения) [12–14].

В простых случаях и при определенных условиях инженерно-геологический расчет фундаментов на открытом воздухе может быть выполнен на основе стандартных табличных значений. Стандартные табличные значения учитывают анализ безопасности от отказов и вредных осадок [10].

3.3.2 Распределение контактного давления

Знание распределения контактного давления является основой для анализа настила фундаментов. Доступны следующие процедуры расчета [15,16].

  • Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Буссинеску [17]
  • Метод трапеции напряжения
  • Метод модуля реакции грунтового основания
  • Метод модуля жесткости
  • Численные методы, например, метод конечных элементов

Распределение контактного давления под жесткими фундаментами по Буссинеску (а) предполагает теоретически бесконечно большие напряжения на краю фундамента, которые не могут возникнуть из-за процессов переноса в грунте под фундаментом.Этот метод применим только в простых случаях.

Самой простой процедурой является метод трапеции напряжений (b), поскольку предполагается только линейное распределение напряжений. Распределение контактного давления как следствие метода трапеции напряжения является полезным подходом при использовании небольших фундаментов и малой глубины фундамента.

Метод модуля реакции грунтового основания (c) и метод модуля жесткости (d) подходят, если глубина фундамента большая. Может применяться для одинарного, ленточного и ростверкового фундаментов.При использовании метода модуля реакции грунтового основания грунт рассматривается как система независимых пружин. Равномерная нагрузка приводит к равномерной осадке без провала осадки. При использовании метода модуля жесткости грунт рассматривается как упругое полупространство с системой связанных пружин. Равномерная нагрузка приводит к осадочному желобу. Метод модуля жесткости приводит к наиболее реалистичному распределению контактного давления.

Методы расчета от (a) до (d) являются приблизительными решениями для определения распределения контактного давления под насыпным фундаментом.Этих методов обычно достаточно для анализа. Наиболее реалистичное распределение контактного давления дается численным анализом, поскольку можно учитывать жесткость конструкции, а также нелинейное поведение материала подпочвенного слоя.

Распределение контактного давления зависит от жесткости основания, а также от соотношения между нагрузкой и устойчивостью основания [18]. Потенциальные распределения контактного давления показаны на рис. 3.3. Случай (а) показывает распределение контактного давления при плохом использовании несущей способности. Когда нагрузка приближается к несущей способности, могут возникнуть два различных механизма отказа. В случае (b) нагрузка приводит к пластическому шарниру внутри фундамента, который вызывает перераспределение контактного давления. В этом случае несущая способность фундамента зависит от вращательной способности пластикового шарнира. В случае (c) нагрузка приводит к перераспределению контактного давления к центру фундамента, что приводит к разрушению основания.

Если фундамент не имеет достаточной пластичности, последует хрупкое разрушение с превышением внутренней несущей способности, например, продавливание. Перераспределения контактного давления не произойдет.

Предположение о постоянном распределении контактного давления приводит к безопасным результатам для анализа ULS. Для анализа SLS предположение о постоянном распределении контактного давления приводит к небезопасным результатам.

Рисунок 3.4 показаны осадочная впадина, распределение контактного давления и кривая момента в зависимости от нагрузки. С ростом нагрузки постоянные осадки под фундамент сильно увеличиваются в центре. При этом контактное давление, сосредоточенное в краевой зоне, смещается к центру фундамента. Изгибающие моменты концентрируются под нагрузкой.

Рисунок 3.3 Распределение контактного давления под одинарными фундаментами.(а) Упругое поведение фундамента и грунта; (б) Пластиковый шарнир в фундаменте; (c) Базовый отказ. (Из Katzenbach, et al., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

3.3.2.1 Жесткость системы

Для определения переменной внутренней силы необходимо проанализировать контактное давление, которое зависит от отношения жесткости конструкции к жесткости основания.

Рисунок 3.4 Качественное развитие деформаций и напряжений одиночного основания в зависимости от его нагрузки. а) деформация; (б) контактное давление; в) изгибающий момент. (Из Katzenbach, et al., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

Рисунок 3.5 Распределение контактного давления для подвижного (а) и жесткого (б) настила фундамента.

Таблица 3.1 Различие между мягкими и жесткими фундаментами

К ≥ 0,1

Жесткий фундамент

0,001 ≤ К < 0,1

Промежуточная зона

К < 0,001

Липкий фундамент

Для насыпных фундаментов распределение контактного давления соответствует распределению нагрузки.Для жестких оснований возникает нелинейное распределение контактного давления с высокими краевыми напряжениями (рис. 3.5). Различие между мягкими и жесткими фундаментами определяется жесткостью системы K по Кани, которая является значением для оценки взаимодействия между конструкцией и фундаментом (уравнение 3.1). Дифференциация указана в таблице 3.1 [16,21]. Жесткость системы K определяется по уравнению 3.2. Он определяется высотой элемента h, длиной l и модулем упругости строительного материала E B , залегающего в упругом изотропном полупространстве (рис.6) [16–20]:

3.1 K = жесткость конструкции, жесткость грунта 3.2 K=EB⋅IBEs⋅b⋅l3=EB⋅b⋅h412Es⋅b⋅l3=112⋅EBEs⋅(hl)3

где:

Е В

= модуль упругости конструкции [кН/м 2 ]

I Б

= геометрический момент инерции залитого фундамента [м 4 ]

Е с

= модуль упругости грунта [кН/м 2 ]

б

= ширина настила [м]

л

= длина настила [м]

ч

= высота залитого фундамента [м]

Рис. 3.6 Размеры для определения жесткости системы.

Фундаменты круглого сечения с высотой элемента h и диаметром d имеют системную жесткость K в соответствии с

3.3 K=112⋅ЭБЭ⋅(hd)3

При расчете широких фундаментов обычно используется только жесткость компонента фундамента для учета жесткости здания. Жесткость возвышающейся конструкции учитывается только в частных случаях.

Для мягких оснований (K < 0.001) осадка в характерной точке такая же, как осадка жесткого наслонного фундамента (рис. 3.7). Характерная точка для прямоугольных фундаментов находится на расстоянии 0,74 полуширины наружу от центра. Для круглых фундаментов характерная точка находится на расстоянии 0,845 радиуса наружу от центра.

Вне зависимости от положения и размеров нагрузки жесткие настилочные фундаменты сохраняют свою форму. Распределение контактного давления имеет ярко выраженный нелинейный характер с большими краевыми напряжениями (рис. 3.5).

Рисунок 3.7 Характерная точка прямоугольного настила фундамента.

Для жестких фундаментов, одиночных и ленточных фундаментов большой толщины распределение контактного давления можно определить по методу Буссинеска или по методу трапеции напряжений [16]. В противном случае становятся необходимыми более подробные исследования или достаточные консервативные предположения, которые находятся «на всякий случай».

3.3.2.2 Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Boussinesq

Основываясь на предположении, что грунт моделируется как упругое изотропное полупространство, Буссинеск в 1885 г. разработал уравнения, которые в простых случаях можно использовать для жестких фундаментов [17].

Распределение контактного давления под жестким ленточным фундаментом шириной b определяется уравнением 3.4 (рис. 3.8). Для внецентренной нагрузки с эксцентриситетом e Боровицкая расширила следующие уравнения [22]:

3.4 σ0=2⋅Vπ⋅b⋅11-ξ2гдеξ=2⋅xb 3,5 e≤b4,σ0=2⋅Vπ⋅b⋅1+(4⋅e⋅ξb)1-ξ2 3,6 e>b4,σ0=2⋅Vπ⋅b⋅1+ξ11-ξ12, где ξ1=2x+b-4e2b-4e

Рисунок 3.8 Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Буссинеску.

Рис. 3.9 Распределение контактного давления под жесткими основаниями от центральных нагрузок на упругое изотропное полупространство

Для круглых и прямоугольных жестких настилочных фундаментов распределение контактного давления можно определить с помощью рис. 3.9.

На кромке рассыпного фундамента возникают бесконечно большие напряжения. Из-за предельной несущей способности, определяемой прочностью грунта на сдвиг, эти пиковые напряжения не могут возникать. Грунт пластифицируется по краям фундаментов и напряжения смещаются к центру фундаментов [23].

3.3.2.3 Метод стрессовой трапеции

Метод трапеции напряжения является статически определяемым методом и является самым старым для определения распределения контактного давления. Метод трапеции напряжения основан на балочной теории эластостатических принципов.

Распределение контактного давления определяется условиями равновесия ΣV и ΣM без учета деформаций здания или взаимодействия с грунтом соответственно. Грунт упрощен с линейным упругим поведением для расчета.Теоретически возможны даже большие краевые напряжения. Обнаружение снижения пиков напряжения из-за пластификации невозможно сразу. Все рассуждения основаны на предположении Бернулли о том, что сечения остаются плоскими.

Сила V является равнодействующей приложенной нагрузки, собственного веса и выталкивающей силы. Равнодействующая сил и контактных давлений имеют одну и ту же линию влияния и одинаковую величину, но направлены в противоположные стороны. Чтобы определить распределение контактного давления произвольно разбросанного основания, уравнение 3.7 используется. Для осей координат используется произвольно прямоугольная система координат, где нулевая точка соответствует центру тяжести подграни (рис. 3.10) [24].

Рисунок 3.10 Система координат для контактного давления (метод трапеции напряжения).

3,7 σ0=VA+My⋅Ix-Mx⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅x+My⋅Ix-My⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅y

Если оси x и y являются главными осями системы координат, центробежный момент I xy = 0. Уравнение 3.7 упрощается до следующего уравнения 3.8. Если результирующая сила V действует в центре тяжести основания, крутящие моменты M x = M y = 0. Результатом является постоянное распределение контактного давления в соответствии с уравнением 3.9.

3,8 σ0=VA+MyIy⋅x+MxIx⋅y 3,9 σ0=ВА

Если эксцентриситет результирующих сил V слишком велик, теоретически возникают растягивающие напряжения, которые не поглощаются системой грунт-надстройка. Возникает открытый зазор. В этом случае уравнения с 3.7 по 3.9 неприменимы, и определение максимального контактного давления выполняется по следующему уравнению в сочетании с таблицей 3.2:

3.10 σ0,max=μ⋅ВА

Таблица 3.2 Коэффициенты μ для определения максимального контактного давления на грунт

0,32

3,70

3,93

4,17

4,43

4,70

4,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.30

3,33

3,54

3,75

3,98

4,23

4,49

4,78

5,09

5,43

 

 

 

 

 

 

 

 

0.28

3,03

3,22

3,41

3,62

3,84

4,08

4,35

4,63

4,94

5,28

5,66

 

 

 

 

 

 

0.26

2,78

2,95

3,13

3,32

3,52

3,74

3,98

4,24

4,53

4,84

5,19

5,57

 

 

 

 

 

0.24

2,56

2,72

2,88

3,06

3,25

3,46

3,68

3,92

4,18

4,47

4,79

5,15

5,55

 

 

 

 

0.22

2,38

2,53

2,68

2,84

3,02

3,20

3,41

3,64

3,88

4,15

4,44

4,77

5,15

5,57

 

 

 

0.20

2,22

2,36

2,50

2,66

2,82

2,99

3,18

3,39

3,62

3,86

4.14

4,44

4,79

5,19

5.66

 

 

0,18

2,08

2,21

2,35

2,49

2,64

2,80

2,98

3,17

3,38

3,61

3,86

4.15

4,47

4,84

5,28

 

 

0,16

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,97

3.17

3,38

3,62

3,88

4,18

4,53

4,94

5,43

 

0,14

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2.48

2,63

2,79

2,97

3,17

3,39

3,64

3,92

4,24

4,63

5,09

 

0,12

1,72

1,84

1.96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,98

3,18

3,41

3,68

3,98

4,35

4,78

 

0.10

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,99

3,20

3,46

3,74

4.08

4,49

4,99

0,08

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,64

2,82

3.02

3,25

3,52

3,84

4,23

4,70

0,06

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2.34

2,49

2,66

2,84

3,06

3,32

3,62

3,98

4,43

0,04

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1.84

1,96

2,08

2,21

2,35

2,50

2,68

2,88

3,13

3,41

3,75

4,17

0,02

1.12

1,24

1.36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,36

2,53

2,72

2,95

3,22

3,54

3,93

0.00

1,00

1.12

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,22

2,38

2,56

2,78

3.03

3,33

3,70

 

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0.22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

е б

3.3.2.4 Метод модуля реакции грунтового основания

Исторически взаимодействие между грунтом и конструкцией впервые было учтено с помощью метода модуля реакции грунтового основания. Реакция подготовленного основания в связи с изменением формы была сформулирована в девятнадцатом веке Винклером [25].Он был создан для проектирования железнодорожных путей.

Согласно Винклеру, упругая модель грунта, которую также называют полупространством Винклера, представляет собой пружинную модель, где в любой точке контактное давление σ 0 пропорционально осадке s (уравнение 3.11). Константа пропорциональности k s называется модулем реакции грунтового основания. Модуль реакции грунтового основания можно интерпретировать как пружину из-за линейного механического подхода к поведению грунта (рис. 3.11). Однако этот метод не учитывает взаимодействия между независимыми свободно перемещающимися вертикальными пружинами.

3.11 σ0(x)=ks⋅s(x)

где:

о 0

= контактное давление [кН/м 2 ]

с

= осадка [м]

к с

= модуль реакции грунтового основания [кН/м 3 ]

Используя теорию изгиба балки, можно описать кривую изгибающего момента для произвольного бесконечно длинного и упругого ленточного основания шириной b, опирающегося на полупространство Винклера.

Кривая изгибающего момента ленточного фундамента с жесткостью на изгиб E b × I определяется выражением

3.12 M(x)=-Eb⋅I⋅d2s(x)dx2

Двойное дифференцирование уравнения 3.12 дает

3.13 d2M(x)dx2=-q(x)=-EB⋅I⋅d4s(x)dx4

Рисунок 3.11 Модель пружины для метода модуля реакции грунтового основания.

Действие q(x) соответствует контактному давлению σ 0 (x), которое может быть описано как

3.14 q(x)=-σ0(x)⋅b=-ks⋅s(x)⋅b=EB⋅I⋅d4s(x)dx4

С эластичной длиной L, заданной как

3.15 L=4⋅EB⋅Iks⋅b4

и исключение s(x), уравнение 3.16 следует. Для большого количества граничных условий можно решить уравнение 3.16. Для бесконечно длинного ленточного фундамента распределение контактного давления σ 0 (x), распределение изгибающего момента M(x) и распределение сдвигающих усилий получаются в соответствии с уравнениями 3.17–3.19.

3.16 d4M(x)dx4+4M(x)L4=0 3.17 σ0=V2⋅b⋅L⋅e-xL⋅(cosxL+sinxL) 3.18 M(x)=V⋅L4⋅e-xL⋅(cosxL-sinxL) 3.19 Q(x)=±V2⋅e-xL⋅cosxL

Модуль реакции грунтового основания не является параметром грунта.Это зависит от следующих параметров:

  • Одометрический модуль грунта
  • Толщина сжимаемого слоя
  • Размеры настила

Метод модуля реакции грунтового основания не учитывает влияние соседних контактных давлений. Поэтому он в основном подходит для расчета тонких, относительно мягких фундаментов с большим расстоянием между колоннами. При использовании метода модуля реакции грунтового основания невозможно определить осадки рядом с настеленным фундаментом (рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 Распределение осадок по методу модуля реакции грунтового основания.

3.3.2.5 Метод модуля жесткости

Метод модуля жесткости по Ohde (1942) описывает взаимодействие грунта и конструкции более точно, чем метод модуля реакции грунтового основания, поскольку учитывается влияние соседних контактных давлений на осадку произвольной точки настилающего фундамента [19,26 ]. В методе модуля жесткости изгибающий момент смоделированного линейно-упругого фундамента связан с изгибающим моментом смоделированного линейно-упругого изотропного осадочного желоба.Возникают такие же деформации.

На рис. 3.13 представлено распределение осадки наслонного фундамента по методу модуля жесткости.

В инженерно-геологической практике рассыпные фундаменты со сложными ситуациями нагрузки и геометрическими граничными условиями обычно исследуются с использованием компьютерных программ. В большинстве случаев для статически неопределимой системы уравнений нет замкнутых решений.

Предположение о бесконечно упругой подпочве приводит к тому, что теоретически бесконечные большие пики напряжения возникают на краю настила фундамента.Из-за пластифицирующего действия подпочвы эти пики напряжения в действительности не возникают. Мощные компьютерные программы учитывают это основное механическое поведение почвы.

3.3.3 Геотехнический анализ

В следующем разделе геотехнический анализ устойчивости и эксплуатационной пригодности фундаментов определяется в соответствии с действующими техническими регламентами ЕС 7.

Рисунок 3.13 Распределение осадок по методу модуля жесткости.

Анализ стабильности включает

  • Анализ безопасности против потери равновесия из-за опрокидывания
  • Анализ безопасности против скольжения
  • Анализ безопасности от разрушения основания
  • Анализ безопасности от плавучести

Анализ работоспособности включает

  • Анализ вращения фундамента и ограничение открытого зазора
  • Анализ горизонтальных перемещений
  • Анализ расчетов и дифференцированных расчетов
3.3.3.1 Анализ безопасности против потери равновесия из-за опрокидывания

До сих пор анализ устойчивости к потере равновесия из-за опрокидывания выполнялся путем приложения равнодействующей сил ко второй ширине сердечника. Это означает, что нижняя поверхность насыпного фундамента имеет лишь небольшую часть с открытым зазором. Этот подход описан в [27,28]. Таким образом, результирующая сила в первой ширине ядра создает сжимающее напряжение по всей нижней поверхности залитого фундамента.

Согласно действующему техническому регламенту, анализ безопасности от потери равновесия при опрокидывании основан на принципе механики твердого тела. Дестабилизирующая и стабилизирующая силы сравниваются на основе вымышленной наклонной кромки на краю расстилаемого фундамента:

3.20 Edst,d≤Estb,d

Расчетное значение дестабилизирующей силы оценивается по уравнению 3.21, а расчетное значение стабилизирующего воздействия оценивается по уравнению 3.22:

3.21 Edst,d=EG,dst,k⋅γG,dst+EQ,dst,k⋅γQ,dst 3,22 Estb,d=Estb,k⋅γG,stb

В действительности положение откидной кромки зависит от жесткости и прочности на сдвиг основания. При уменьшении жесткости и уменьшении прочности на сдвиг опрокидывающаяся кромка перемещается к центру нижней поверхности настеленного фундамента.

Следовательно, одного этого анализа недостаточно. Он был дополнен анализом ограничения открытого зазора, который определяется для предельного состояния работоспособности.Согласно [10], равнодействующая сил постоянных нагрузок должна быть приложена к первой ширине сердечника, а равнодействующая сил переменных нагрузок – ко второй ширине сердечника (рис. 3.21).

3.3.3.2 Анализ безопасности против скольжения

Анализ устойчивости к скольжению (предельное состояние GEO-2) рассчитывается по уравнению 3.23. Силы, параллельные нижней поверхности настила фундамента, должны быть меньше полного сопротивления, состоящего из сопротивления скольжению и пассивного давления грунта.Если учитывается пассивное давление грунта, необходимо проверить предельное состояние эксплуатационной пригодности в отношении горизонтальных перемещений.

3,23 Hd≤Rd+Rp,d

где: Rd=RkγR,hRp,d=Rp,kγR,h

Сопротивление скольжению определяется в соответствии с тремя следующими случаями:

  • Проскальзывание в зазоре между настеленным фундаментом и нижележащим, полностью уплотненным грунтом: 3,24 Rd=Vk⋅tanδγR,h куда:

    V k = нормативное значение вертикальных нагрузок [кН]
    δ = характеристическое значение угла базового трения [°]
  • Оползание при прохождении зазора по полностью уплотненному грунту, например, при устройстве отсечки фундамента: 3.25 Rd=Vk⋅tanφ′+A⋅c′γR,h

где:

В к

= нормативное значение вертикальных нагрузок [кН]

ф’

= характеристический угол трения грунта под насыпным фундаментом [°]

А

= площадь передачи нагрузки [м 2 ]

с’

= нормативное значение сцепления грунта [кН/м 2 ]

  • Скольжение по водонасыщенному грунту из-за очень быстрой загрузки: 3.26 Rd=A⋅cuγR,ч

где:

А

= Площадь передачи нагрузки [м 2 ]

в у

= Характеристическое значение сцепления недренированного грунта [кН/м 2 ]

Для широких фундаментов, забетонированных на месте , характеристическое значение угла трения основания δ совпадает с характеристическим значением угла трения φ′ грунта.Для элементов сборно-распорного фундамента характеристическое значение угла трения основания δ следует принимать равным 2/3 φ′. Характерное значение угла базового трения должно быть δ ≤ 35°.

Можно учитывать пассивное давление грунта, если заложенный фундамент достаточно глубокий. Из-за горизонтальных деформаций пассивное давление грунта должно быть ограничено до 50% от возможного пассивного давления грунта. По сути, необходимо проверить, существует ли пассивное давление грунта на всех возможных этапах строительства и этапа эксплуатации фундамента.

3.3.3.3 Анализ безопасности от разрушения основания

Расчет устойчивости к разрушению основания гарантирован, если расчетное значение несущей способности R d больше расчетного значения активной силы V d . R d рассчитывается по уравнению 3.27. Принципиальная схема разрушения опоры настилающего фундамента представлена ​​на рис. 3.14.

3,27 Rd=Rn,kγR,v

Сопротивление несущей способности определяется свойствами грунта (плотность, параметры сдвига), размерами и глубиной заложения настилаемого фундамента.Подробную информацию можно найти в случайном стандарте [29,30]. Характеристическое сопротивление несущей способности R n,k рассчитывается аналитически по трехчленному уравнению, в основе которого лежит момент равновесия фигуры разрушения несущей способности в идеально пластическом, плоскодеформированном состоянии [31]. Трехчленное уравнение несущей способности учитывает ширину b фундамента, глубину заделки d фундамента и сцепление c’ подпочвенного слоя. Все три аспекта должны быть факторизованы с коэффициентами несущей способности N b , N d и N c :

Рис. 3.14 Показатели несущей способности ленточного фундамента 1, Армированная стена; 2, площадь; 3, результирующее контактное давление; 4, подвальный этаж; 5 — поверхность скольжения, форма зависит от угла трения φ; 6 — пассивная зона Ренкина тела разрушения; 7 — активная зона Ренкина тела разрушения; 8, зона Прандтля тела разрушения.

3,28 Rn,k=a′⋅b′⋅(γ2⋅b′⋅Nb+γ1⋅d⋅Nd+c′⋅Nc)

где:

  • N b = N b0 · v b · i b · λ b · ξ b
  • N d = N d0 · v d · i d · λ d · ξ d
  • N c = N c0 · v c · i c · λ c · ξ c

Плотность γ 1 описывает плотность грунта над уровнем фундамента.Плотность γ 2 описывает плотность грунта под уровнем фундамента. Коэффициенты несущей способности N b , N d и N c учитывают следующие граничные условия:

  • Базовые значения коэффициентов несущей способности: N b0 , N d0 , N c0
  • Параметры формы: ν b , ν d , ν c
  • Параметр наклона груза: i b , i d , i c
  • Параметры наклона ландшафта: λ b , λ d , λ c
  • Параметры наклона основания: ξ б , ξ d , ξ в

Параметры коэффициентов несущей способности N b0 , N d0 , N c0 зависят от угла трения грунта φ’ и рассчитываются по таблице 3.3.

Таблица 3.3 Базовые значения коэффициентов несущей способности

Ширина фундамента N b0

Глубина основания N d0

Сплоченность N c0

(N d0 –1) тангенс φ

tan2(45°+φ2)⋅eπ⋅tanφ

Nd0-1tanφ

Таблица 3.4 Параметры формы νi

План этажа

v б

v д

ν с (φ ≠ 0)

ν в (φ = 0)

Лента

1,0

1,0

1,0

1,0

Прямоугольник

1-0.3⋅ба’

1+b′a′⋅sinφ

вд⋅Nd0-1Nd0-1

1+0,2⋅б’а’

Квадрат/Круг

0,7

1 + sin φ

вд⋅Nd0-1Nd0-1

1,2

Параметры формы ν b , ν d , ν c учитывают геометрические размеры настила фундамента.Для стандартной применимой геометрии параметры формы приведены в таблице 3.4.

Если необходимо учитывать внецентренные силы, площадь основания должна быть уменьшена. В результате груз должен находиться в центре тяжести. Приведенные размеры a’ и b’ рассчитываются в соответствии с уравнениями 3.29 и 3.30. В основном применяются a > b и a’ > b’ соответственно. Для настила фундаментов с открытыми частями для расчета могут быть использованы внешние размеры, если открытые части не превышают 20% всей площади основания.

3,29 а’=а-2еа 3.30 б’=б-2эб 3.31 m=ma⋅cos2ω+mb⋅sin2ω

, где ma=2+a’b’1+a’b’ и mb=2+b’a’1+b’a’

Силы T k , параллельные уровню фундамента, учитываются параметрами i b , i d , i c для наклона нагрузки. Определение угла наклона груза показано на рисунке 3.15. Определение параметров наклона груза показано в таблицах 3.5 и 3.6. Направление действующих сил определяется углом ω (рис. 3.16). Для ленточного фундамента ω = 90°.

Рисунок 3.15 Определение угла наклона груза.

Таблица 3.5 Параметр ii для наклона груза, если φ′ > 0

Направление

и б

и д

и с

δ > 0

(1 – тангенс δ) м + 1

(1 – тангенс δ) м

id⋅Nd0-1Nd0-1

δ < 0

cosδ · (1-0.04 · δ)064+0,028·φ

cosδ··(1-0,0244··δ)0,03+0,04φ

Таблица 3.6 Параметр ii наклона груза, если φ′ = 0

и б

и д

и с

Не требуется, так как φ = 0

1,0

0,5+0,51-ТкА’⋅с

Наклон ландшафта учитывается параметрами λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта.Параметры зависят от угла наклона склона β. Наклон откоса должен быть меньше угла трения φ′ грунта, а продольная ось фундамента должна быть параллельна краю откоса. Определение параметров наклона ландшафта показано на рис. 3.17 и в табл. 3.7.

Рисунок 3.16 Угол ω для наклонно действующей нагрузки.

Рисунок 3.17 Внецентренно нагруженный ленточный фундамент на склоне.

Таблица 3.7 Параметры λi для наклона ландшафта

Чемодан

λ б

λ д

λ в

φ > 0

(1 – 0.5 танβ) 6 ​​

(1 – танβ) 1,9

Nd0⋅e-0,0349⋅β⋅tanφ-1Nd0-1

φ = 0

1,0

1–0,4 тангенс бета

Таблица 3.8 Коэффициент ξi наклона основания

Чемодан

ξ б

ξ д

ξ в

φ > 0

е −0.045 · α · желто-коричневый φ

e −0,045 · α · тангенс φ

e −0,045 · α · тангенс φ

φ = 0

1,0

1−0,0068α

Уклон основания учитывается параметрами ξ b , ξ d , ξ c для наклона основания (табл. 3.8), которые зависят от угла трения φ’ грунта и наклона основания α рассыпной фундамент.Определение наклона основания показано на рис. 3.18. Угол наклона основания α положителен, если тело разрушения формируется в направлении действия горизонтальных сил. Угол наклона основания α отрицателен, если тело разрушения формируется в противоположном направлении. В сомнительных случаях необходимо исследовать оба тела отказа.

Непосредственное применение определенных уравнений возможно только в том случае, если поверхность скольжения образована в одном слое грунта. Для слоистых грунтовых условий допустим расчет с усредненными параметрами грунта, если значения отдельных углов трения не различаются более чем на 5° от среднего арифметического.В этом случае отдельные параметры грунта могут быть взвешены в соответствии с их влиянием на сопротивление разрушению при сдвиге. Взвешивание выглядит следующим образом.

Рисунок 3.18 Угол наклона основания α.

  • Средняя плотность связана с процентной долей отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения
  • Средний угол трения и среднее сцепление связаны с процентной долей отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения

Полномочным для поверхности скольжения является среднее значение угла трения φ.Чтобы определить, имеет ли тело отказа более одного уровня, рекомендуется определить тело отказа в соответствии с уравнениями с 3.32 по 3.38 (рисунок 3.19). Для простых случаев (α = β = δ = 0) необходимо применять уравнения с 3.39 по 3.42.

3,32 ϑ=45°-φ2-(ε1+β)2

Рисунок 3.19 Определение тела отказа.

где: sinε1=-sinβsinφ

3,33 ϑ2=45°-φ2-(ε2-δ)2 3,34 ϑ3=45°-φ2-(ε2-δ)2

, где sinε2=-sinδsinφ

3,35 v=180°-α-β-ϑ1-ϑ2 3.36 r2=b′⋅sinϑ3cosα⋅sin(ϑ2+ϑ3) 3,37 r1=r2⋅e0,00175⋅v⋅tanφ 3,38 1=r1⋅cosφcos(ϑ1+φ) 3,39 ϑ1=45°-φ2 3,40 ϑ2=ϑ3=45°+φ2 3,41 v=90° 3,42 r2=b′2⋅cos(45°+φ2)

Для широких фундаментов на склонах необходимо учитывать глубину фундамента d′ (уравнение 3.43) и параметры λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта (рис. 3.20). Кроме того, необходимо провести сравнительный расчет при β = 0 и d′ = d. Меньшее сопротивление является основой анализа несущей способности в отношении разрушения основания.

3,43 d′=d+0,8⋅s⋅tanβ

Рисунок 3.20 Выложить фундамент на склоне.

3.3.3.4 Анализ безопасности от плавучести

Анализ устойчивости к плавучести (предельное состояние UPL) выполняется с использованием уравнения 3.44. Это уравнение является доказательством того, что чистый вес конструкции достаточно велик по сравнению с выталкивающей силой воды. Силы сдвига (силы трения сбоку) можно учитывать только в том случае, если обеспечена передача сил. Действующие поперечные силы T k могут быть

3.44 Gdst,k⋅γG,dst+Qdst,rep⋅γQ,dst≤Gstb,k⋅γG,stb+Tk⋅γG,stb

где:

Г дст,к

= постоянная дестабилизирующая вертикальная нагрузка (плавучесть)

γ G, дст

= частичный запас прочности для постоянной дестабилизирующей нагрузки

Q дст,реп

= репрезентативная переменная дестабилизирующая вертикальная нагрузка

γ Q,dst

= частичный запас прочности для переменной дестабилизирующей нагрузки

Г стб,к

= постоянная стабилизирующая нагрузка

γ Г,стб

= частичный запас прочности для постоянной стабилизирующей нагрузки

Т к

= поперечная сила

  • Вертикальная составляющая активного давления грунта E av,k на подпорную конструкцию в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта E ah,k , а также угла трения о стену δ a (уравнение 3 .45) 3,45 Tk=ηz⋅Eah,k⋅tanδa
  • Вертикальная составляющая активного давления грунта в стыке грунта, например, начиная с конца горизонтальной ответвления в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта и угла трения φ′ грунта: 3,46 Tk=ηz⋅Eah,k⋅tanφ′

Необходимо использовать минимально возможное горизонтальное давление грунта min E ah,k . Для расчетной ситуации БС-П и БС-Т поправочный коэффициент равен η z = 0.80. Для расчетной ситуации БС-А поправочный коэффициент равен η z = 0,90. Только в обоснованных случаях может учитываться сплоченность, но она должна быть снижена с помощью поправочных коэффициентов. Для постоянных конструкций необходимо определить, что в расчетной ситуации BS-A безопасность от плавучести обеспечивается без каких-либо поперечных сил T k .

3.3.3.5 Анализ поворота фундамента и ограничение открытого зазора

Как правило, предельные состояния эксплуатационной пригодности относятся к абсолютным деформациям и смещениям, а также к дифференциальным деформациям.В особых случаях, например, необходимо учитывать скорость смещения поведения материала, зависящую от времени.

Для анализа вращения фундамента и ограничения открытого зазора равнодействующая постоянных нагрузок должна быть ограничена шириной первого сердечника, что означает отсутствие открытого зазора. Первую ширину ядра для прямоугольных фундаментов можно определить по уравнению 3.47. Для круглых фундаментов используется уравнение 3.48. Кроме того, должно быть гарантировано, что равнодействующая постоянных нагрузок и переменных нагрузок находится на второй ширине сердечника, поэтому открытый зазор не может возникнуть по центральной линии настила фундамента.Ширина второй сердцевины для прямоугольных компоновок может быть определена по уравнению 3.49. Для круглых фундаментов используется уравнение 3.50. На рис. 3.21 показаны первая и вторая ширина ядра для прямоугольного настила фундамента.

Рисунок 3.21 Ограничение эксцентриситета.

3,47 xea+yeb=16 3,48 е≤0,25⋅r 3,49 (xea)2+(yeb)2=19 3,50 е≤0,59⋅r

Для одинарных и ленточных фундаментов, которые закладываются на несвязных грунтах средней плотности и жестких связных грунтах соответственно, при соблюдении допустимого эксцентриситета не следует ожидать несовместимых перекосов фундамента.

Анализ поворота фундамента и ограничение открытого зазора является обязательным согласно [10], если расчет безопасности от потери равновесия из-за опрокидывания проводится с использованием одной кромки настеленного фундамента в качестве откидной кромки.

3.3.3.6 Анализ горизонтальных перемещений

Как правило, для широких фундаментов выполняется анализ горизонтального смещения, если:

  • Расчет устойчивости к скольжению выполнен без учета пассивного давления грунта.
  • Для несвязных грунтов средней плотности и жестких связных грунтов соответственно учитывают только две трети нормативного сопротивления скольжению в уровне фундамента и не более одной трети характеристического давления грунта.

Если эти доводы неверны, необходимо проанализировать возможные горизонтальные смещения. Необходимо учитывать постоянные нагрузки и переменные нагрузки, а также редкие или уникальные нагрузки.

3.3.3.7 Анализ расчетов и дифференциальных расчетов

Определения осадок широких фундаментов проводятся в соответствии с [32].Обычно глубина влияния контактного давления находится между z = b и z = 2b.

Из-за сложного взаимодействия между недрами и сооружением трудно предоставить информацию о допустимых осадках или дифференциальных осадках для сооружений [33]. На рис. 3.22 показаны коэффициенты повреждения для угловой деформации в результате осадок [33–35].

Рисунок 3.22 Критерий повреждения.

Что касается опрокидывания высотных сооружений, то при анализе безопасности от наклона необходимо проверить, что происходящее опрокидывание безвредно для сооружения [33].Расчет фундаментов прямоугольной формы выполняется по уравнению 3.51. Расчет фундаментов круглого сечения выполняется по уравнению 3.52.

3,51 b3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1 3,52 r3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1

В уравнениях 3.51 и 3.52:

E м = Модуль сжимаемости грунта

h s = Высота центра тяжести над уровнем фундамента

f r и f y = коэффициенты наклона

V d = Расчетное значение вертикальных нагрузок

Более подробную информацию можно найти в [33] и [36].

3.3.3.8 Упрощенный расчет налитых фундаментов в стандартных случаях

Упрощенный анализ настила фундаментов в стандартных случаях состоит из простого сравнения сопротивления основания σ R,d и контактного давления σ E,d (уравнение 3.53). Для широких фундаментов площадью А = а х b или А’ = а’ х b’ в стандартных случаях может быть применен анализ устойчивости к скольжению и разрушению основания, а также расчет предельного состояния по эксплуатационной пригодности.К таким стандартным случаям относятся:

  • Горизонтальная нижняя поверхность фундамента и почти горизонтальные ландшафтные и грунтовые слои
  • Достаточная прочность грунта на глубину, равную двойной ширине фундамента ниже уровня фундамента (не менее 2 м)
  • Регулярные динамические или преимущественно динамические нагрузки отсутствуют; отсутствие порового давления воды в связных грунтах
  • Пассивное давление грунта может применяться только в том случае, если оно обеспечивается конструктивными или другими процедурами
  • Наклон равнодействующей контактного давления подчиняется правилу tanδ = H k /V k ≤ 0.2 (δ = наклон равнодействующей контактного давления; H k = характерные горизонтальные силы; V k = характерные вертикальные силы)
  • Соблюден допустимый эксцентриситет равнодействующей контактного давления
  • Соблюден анализ безопасности от потери равновесия из-за опрокидывания
3,53 σE,d≤σR,d

Расчетные значения контактного давления σ R,d основаны на комбинированном исследовании разрушения основания и осадок.Если анализируется только SLS, допустимое контактное давление увеличивается с увеличением ширины заложенного фундамента. Если анализируется только ULS, допустимое контактное давление уменьшается с увеличением ширины закладываемого фундамента. На рис. 3.23 показаны два основных требования к адекватному анализу отказа основания (ULS) и анализу осадок (SLS). Для ширины фундамента, превышающей ширину b s , допустимое контактное давление уменьшается из-за осадок.

Расчетные значения контактного давления σ R,d для упрощенного расчета ленточных фундаментов указаны в таблицах. Табличные значения можно использовать и для одиночных фундаментов [10,37,38].

Если уровень фундамента ниже поверхности со всех сторон более чем на 2 м, табличные значения можно поднять. Поднятие может быть в 1,4 раза больше разгрузки из-за земляных работ ниже глубины ≥2 м под поверхностью.

Значения осадки в таблицах относятся к отдельно стоящим ленточным фундаментам с центральной нагрузкой (без эксцентриситета).Если возникают внецентренные нагрузки, необходимо проанализировать пригодность к эксплуатации. Для применения текущих табличных значений важно отметить, что в более ранних изданиях этих таблиц давались характеристические значения [10].

Упрощенный расчет ULS и SLS ленточных фундаментов в несвязных грунтах рассматривает расчетную ситуацию BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения являются «надежными». Табличные значения применимы для вертикальных нагрузок. Промежуточные значения могут быть интерполированы линейно.Для внецентренных нагрузок табличные значения могут быть экстраполированы, если ширина b’ < 0,50 м. Между нижней поверхностью фундамента и уровнем грунтовых вод должно быть расстояние. Расстояние должно быть больше, чем ширина b или b′ фундамента. Для применения таблиц для несвязных грунтов должны выполняться требования таблицы 3.9. Краткие формы почвенных групп поясняются в Таблице 3.10.

Рисунок 3.23 Максимальное контактное давление σR,d с учетом устойчивости (ULS) и работоспособности (SLS).

Таблица 3.9 Требования к применению расчетных значений σR,d в несвязных грунтах

Группа почвы согласно DIN 18196

Коэффициент однородности согласно DIN 18196 C u

Компактность согласно DIN 18126 D

Степень сжатия по DIN 18127 D Pr

Точечное сопротивление пенетрометра грунта q c [МН/м 2 ]

СЭ, ГЭ, СУ, ГУ, СТ, ГТ

≤ 3

≥ 0.30

≥ 95%

≥ 7,5

SE, SW, SI, GE GW, GT, SU, ГУ

> 3

≥ 0,45

≥ 98%

≥ 7,5

Коэффициент однородности C u описывает градиент гранулометрического состава в области прохождения фракций 10 % и 60 % и определяется по уравнению 3.54 [39]. Согласно [40], компактность D описывает, является ли грунт рыхлым, среднеплотным или плотным. Плотность D определяется пористостью n согласно уравнению 3.55. Степень сжатия D pr представляет собой отношение между плотностью по Проктору ρ pr (плотность при оптимальном содержании воды) и плотностью в сухом состоянии ρ d [41]. Степень сжатия рассчитывается по уравнению 3.56.

Таблица 3.10 Объяснение групп почвы

Краткая форма согласно DIN 18196

Полная форма согласно DIN 18196 на немецком языке

Полная форма согласно DIN 18196 на английском языке

СЭ

Песок, анггестафт

Песок с мелким гранулометрическим составом

SW

Песок, влажный

Песок с широким гранулометрическим составом

СИ

Песок, прерывистый

Песок с прерывистым рассеянным гранулометрическим составом

ГЭ

Киес, инженерный

Гравий с мелким гранулометрическим составом

ГВт

Киес, вейтгестуфт

Гравий с широким гранулометрическим составом

СТ

Песок, тониг (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

СУ

Песок, шлаффиг (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок пылеватый (мелкая фракция: 5–15%)

ГТ

Киес, тониг (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

ГУ

Kies, schluffig (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

3.54 Cu=d60d10 3,55 D=max n-nmax n-min n 3,56 Dпр=ρdρпр

Для упрощенного расчета ленточных фундаментов В таблице 3.11 приведены допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для несвязных грунтов с учетом достаточной безопасности от разрушения основания. Если расчет необходимо дополнительно ограничить, следует применить Таблицу 3.12. Для целей Таблицы 3.12 осадки ограничены 1–2 см.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах с минимальной шириной b ≥ 0.50 м и минимальную глубину анкеровки d ≥ 0,50 м можно увеличить следующим образом:

  • Увеличение расчетных значений на 20% в таблицах 3.11 и 3.12, если одиночные фундаменты имеют соотношение сторон a/b < 2 соотв. а'/b' < 2; для таблицы 3.11 он применяется только в том случае, если глубина анкеровки d больше 0,60 × b соответственно. 0,60 × б′

    Таблица 3.11 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​достаточная устойчивость к гидравлическому разрушению с вертикальной равнодействующей контактного давления

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R,d [кН/м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b b б’
    0.50 м 1,00 м 1,50 м 2,00 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 560 700 700 1890 700
    1,00 380 520 660 800 800 800
    1.50 480 620 760 900 900 900
    2,00 560 700 840 980 980 980
    Для зданий с глубиной фундамента 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. б’ ≥ 0,30 м 210

    Таблица 3.12 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​ограничении осадок до 1–2 см при вертикальной равнодействующей контактного давления

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R,d [кН/м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b b б’
    0.50 м 1,00 м 1,50 м 2,00 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 460 390 350 1890 350
    1,00 380 520 500 430 380 340
    1.50 480 620 550 480 410 360
    2,00 560 700 590 500 430 390
    Для зданий с глубиной фундамента 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. б’ ≥ 0,30 м 210
  • Увеличение расчетных значений на 50% в таблицах 3.11 и 3.12, если грунт соответствует значениям в таблице 3.13 на глубину в два раза больше ширины под уровень фундамента (не менее 2 м под уровень фундамента)

Допустимые расчетные значения контактного давления для ленточных фундаментов в несвязных грунтах в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок) должны быть уменьшены, если необходимо учитывать грунтовые воды:

  • Снижение расчетных значений на 40%, если уровень грунтовых вод совпадает с уровнем фундамента

    Таблица 3.13 Требования к повышению расчетных значений σR,d для несвязных грунтов

    Группа почвы в соответствии с DIN 18196 Коэффициент однородности в соответствии с DIN 18196 C U Компактность в соответствии с DIN 18126 D Соотношение компрессии в соответствии с DIN 18127 D PR Точечное сопротивление пенетрометра грунта q c [МН/м 2 ]
    ЮВ, ГЭ, СУ, ГУ, СТ, ГТ ≤3 ≥0.50 ≥98% ≥15
    ЮВ, ЮЗ, СИ, ГВ ГВ, ГТ, СУ, ГУ >3 ≥0,65 ≥100% ≥15
  • Если расстояние между уровнем грунтовых вод и уровнем фундамента меньше, чем b или b′, оно должно быть интерполировано между приведенными и не приведенными расчетными значениями σ R,d
  • Снижение расчетных значений на 40 %, если уровень грунтовых вод выше уровня фундамента, при условии, что глубина заложения d ≥ 0.80 м и d ≥ b; отдельный анализ необходим только в том случае, если оба условия не выполняются

Допустимые расчетные значения давления сжатия σ R,d в таблице 3.12 могут быть использованы только в том случае, если расчетные значения в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок и/или грунтовых вод) больше.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах, приведенные в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за грунтовых вод), необходимо уменьшить для комбинации характеристики вертикальной (V k ) и горизонтальные (H k ) нагрузки следующим образом:

  • Уменьшение на коэффициент (1 − H k /V k ), если H k параллелен длинной стороне фундамента и если соотношение сторон a/b ≥ 2 соотв.а’/б’ ≥ 2
  • Уменьшение на коэффициент (1 − H k /V k ) 2 во всех остальных случаях

Расчетные значения контактного давления, указанные в таблице 3.12, могут применяться только в том случае, если расчетные значения σ R,d , указанные в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за грунтовых вод), больше.

Упрощенный расчет ULS и SLS ленточных фундаментов в связных грунтах для расчетной ситуации BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения являются «надежными».Табличные значения применимы для вертикальных и наклонных нагрузок. Промежуточные значения могут быть интерполированы линейно. Таблицы даны для разных типов почвы. Краткие формы почвенных групп поясняются в Таблице 3.10. При использовании таблиц с 3.14 по 3.17 можно ожидать осадки в 2–4 см. В принципе, таблицы с 3.14 по 3.17 применимы только к типам грунта с зернистой структурой, которая не может внезапно обрушиться.

Расчетные значения σ R,d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в табл. 3.с 14 по 3.17 (даже уменьшенные из-за ширины фундамента b > 2 м) могут быть увеличены на 20 %, если соотношение сторон a/b < 2 соотв. а'/б' < 2,

Таблица 3.14 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов на иле

Ил (UL согласно DIN 18126) консистенция: от твердой до полутвердой

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

0.50

180

1,00

250

1,0

310

2,00

350

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120

Таблица 3.15 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в смешанных грунтах

Смешанные грунты (SU*, ST, ST*, GU*, GT* согласно DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0.50

210

310

460

1,00

250

390

530

1,50

310

460

620

2,00

350

520

700

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Таблица 3.16 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в глинистых, пылеватых грунтах

Глинистые, пылеватые грунты (UM, TL, TM по DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0.50

170

240

490

1,00

200

290

450

1,50

220

350

500

2,00

250

390

560

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Таблица 3.17 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов из глины

Глинистые, пылеватые грунты (UM, TL, TM по DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0.50

130

200

280

1,00

150

250

340

1,50

180

290

380

2,00

210

320

420

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Расчетные значения σ R,d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в табл. 3.с 14 по 3,17 (даже увеличенные за счет удлинения) должны быть уменьшены на 10 % на метр при ширине фундамента b = 2–5 м. Для фундаментов шириной b > 5 м ULS и SLS необходимо проверять отдельно в соответствии с классическим механическим анализом грунта.

3.4 Примеры настила фундаментов из инженерной практики

В последние десятилетия увеличение плотности населения во всем мире привело к строительству все большего количества более высоких высотных зданий. До 1960 года во Франкфурте-на-Майне в Германии высотными считались здания в 10–15 этажей.В 1961 году было построено первое 20-этажное здание, а в 1969 году была завершена первая 30-этажная башня Коммерцбанка высотой 130 м. В 1970-х и начале 1980-х годов было построено еще несколько небоскребов высотой 150–180 м. Все они были основаны в самом активном поселении Франкфуртской глины. Опыт Франкфурта-на-Майне показывает, что окончательная осадка засыпного фундамента может быть в 1,7-2,0 раза больше, чем осадка в конце этапа строительства. Произошли окончательные осадки 15–35 см [42,43].

Почти все высотные здания, построенные на фундаментах Франкфуртской глины, имеют дифференциальную осадку, что приводит к наклону надстроек [43]. Статистическая оценка замеров показывает, что этот крен составляет до 20–30 % от средней осадки даже при центральном нагружении фундамента [44]. Дифференциальные осадки возникают из-за неоднородности Франкфуртского грунта.

3.4.1 Комплекс высотных зданий Zürich Assurance

Комплекс высотных зданий Zürich Assurance Company во Франкфурте-на-Майне, Германия, строился с 1959 по 1963 год.Он состоит из двух башен высотой 63 м и 70 м соответственно и пристройки до восьми этажей. Весь комплекс имеет два подуровня и основан на распространенном фундаменте. Глубина фундамента составляет 7 м от поверхности. Вид с земли показан на рис. 3.24.

Состояние почвы и грунтовых вод типично для Франкфурта-на-Майне. На поверхности засыпки и четвертичные пески и гравий. На глубине около 7 м ниже поверхности начинается третичная франкфуртская глина, состоящая из чередующихся слоев плотной и полутвердой глины и известняка.На глубине 67 м под поверхностью залегает Франкфуртский известняк. Уровень грунтовых вод находится примерно на 5–6 м ниже поверхности.

Измеренные осадки в конце строительства надстройки составляют около 60 % от окончательных осадок (рис. 3.25). После окончания строительства расчетная ставка уменьшилась из-за процесса консолидации. Примерно через 5 лет после окончания строительства осадки заканчиваются примерно на 8,5–9,5 см.

Рис. 3.24 Вид с земли на комплекс высотных зданий Zürich Assurance.

Рисунок 3.25 Измеренные поселения.

В 2001 и 2002 годах был демонтирован комплекс высотных зданий. На его месте сейчас Опертурм высотой 177 м [45,46].

3.4.2 Вестенд Гейт

Высотное здание Westend Gate (прежнее название: Senckenberganlage) во Франкфурте-на-Майне, Германия, было построено с 1972 по 1974 год (рис. 3.26). Он имеет высоту 159 м и основан на системе фундаментов.Цокольный этаж имеет три подуровня. Здание представляет собой офисную башню до 23-го этажа. Над офисной частью находится отель Marriott. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Westend Gate — высотное здание с самым большим поселением во Франкфурте-на-Майне[47]. Измеренные осадки здания составили более 30 см, вызванные сравнительно высокими контактными давлениями 650 кН/м 2 . Плотные фундаменты были устроены только под высотным зданием.Подэтажи пристройки заложены на единых фундаментах (рис. 3.27). Для контроля осадок и дифференциальных осадок между элементами фундамента и пролетным строением были устроены компенсационные швы. Деформационные швы были закрыты после отделки железобетонных стержней. Гибкая стальная конструкция, протянувшаяся с третьего по 23-й этаж, не была повреждена осадками и дифференциальными осадками. Этажи выше 23 этажа построены из железобетонных ячеек сравнительно высокой жесткости.Между гибкой стальной конструкцией и жесткими бетонными ячейками установлены гидравлические домкраты. Гидравлические домкраты уравновешивают возникающие осадки. Из-за длительной осадки грунта несколько швов на верхних этажах оставались открытыми в течение двух лет после строительства [47,48].

Рисунок 3.26 Вестендские ворота.

3.4.3 Серебряная башня

Серебряная башня (ранее Dresdner Bank) во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеет высоту 166 м и была построена с 1975 по 1978 год (рис. 3.28). Серебряная башня построена на фундаменте средней толщиной 3,5 м. Уровень фундамента находится на глубине 14 м от поверхности. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

В связи с внецентренной нагрузкой на северо-западе под фундаментным плотом были установлены 22 подушки давления (рис. 3.29) [42,49]. Подушки давления имеют размер 5 м × 5 м и состоят из мягкой резины толщиной 3 мм. Герметичность подушек давления была проверена перед установкой.Подушки изначально были заполнены водой. Давление внутри подушек регулировалось таким образом, что происходили лишь небольшие дифференциальные осадки. После окончания строительства и корректировки многоэтажки воду в подушках заменили раствором.

Рисунок 3.27 Этапы строительства.

Рисунок 3.28 Серебряная башня (левое здание; справа: высотное здание Скайпер).

Рисунок 3.29 Гидравлические устройства для регулировки осадок.

3.4.4 Франкфуртский бюро-центр (FBC)

FBC — это высотное здание высотой 142 м во Франкфурте-на-Майне, Германия, которое основано на фундаменте толщиной 3,5 м. Уровень фундамента находится примерно на 12,5 м ниже поверхности. На рис. 3.30 высотное здание показано с юга. Он был построен с 1973 по 1980 год. Долгие сроки строительства были связаны с отсутствием инвестиций во время нефтяного кризиса. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

С начала строительства осадки измерены за 5 лет (рис. 3.31). Максимальная окончательная осадка составила около 28 см в центральной части высотного здания [42]. Примерно через 1,5 года после окончания строительства осадки составили около 70% от окончательных осадок. Дифференциальные осадки между высотным зданием и соседними зданиями составляют от 9,5 см до 20 см (рис. 3.32). Наклон высотного здания составляет около 1:1350 [50].

Рис. 3.30 Франкфуртский бюро-центр (FBC).

Рисунок 3.31 Измеренные поселения.

Рисунок 3.32 Поперечный разрез конструкции и измеренные осадки.

3.4.5 Башни-близнецы Deutsche Bank

Башни-близнецы Deutsche Bank во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеют высоту 158 м и были построены с 1979 по 1984 год (рис. 3.33). Башни стоят на фундаментном плоту размером 80 м × 60 м и толщиной 4 м. Уровень фундамента находится примерно на 13 м ниже поверхности [51].Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Измеренная осадка составляет от 10 см до 22 см. На рис. 3.34 показаны изолинии населенных пунктов. Для минимизации влияния башен-близнецов на соседние здания были установлены гидравлические домкраты (рис. 3.35). Возможное регулирование осадок дифференциала гидравлическими домкратами составляло около ± 8 см.

Рисунок 3.33 Башни-близнецы Дойче Банка.

Рисунок 3.34 Измеренные поселения.

Рисунок 3.35 Разрез надстройки с гидродомкратами.

Каталожные номера

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2012): Richtlinie für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO 12).

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2009): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTV E-StB 09).

Deutsches Institut für Normung e.V. (2001): DIN EN ISO 13793 Тепловые характеристики зданий: тепловой расчет фундаментов для предотвращения морозного пучения. Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2003): DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2006): Heft 555 Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton. Beuth Verlag, Берлин.

Ломейер, Г.; Эбелинг, К. (2013): Weiße Wannen einfach und sicher. 10. Auflage, Verlag Bau + Technik, Дюссельдорф, Германия.

Хаак, А .; Эмиг, К.-Ф.. (2003): Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2014): DIN EN 1997-1 Еврокод 7: Геотехническое проектирование: Часть 1: Общие правила. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): Национальное приложение DIN EN 1997-1/NA: Параметры, определяемые на национальном уровне — Еврокод 7: Геотехническое проектирование — Часть 1: Общие правила.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов — Дополнительные правила к DIN EN 1997-1. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов — Дополнительные правила к DIN EN 1997-1:2010; Поправка A1:2012. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2009): DIN 4084 Грунт: расчет разрушения насыпи и общей устойчивости подпорных конструкций.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 4084 Ground: Расчет общей устойчивости — Приложение 1: Примеры расчета. Beuth Verlag, Берлин.

Хеттлер, А. (2000): Gründung von Hochbauten. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1974): DIN 4018 Грунт: распределение контактного давления под плотным фундаментом, анализ. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1981): DIN 4018 Приложение 1 Грунт: Анализ распределения контактного давления под плотным фундаментом; Пояснения и примеры анализа. Beuth Verlag, Берлин.

Boussinesq, MJ (1885): Application des Potentials à l’Etude de l’Equilibre et du Mouvement des Solides Élastiques. Готье-Виллар, Париж, Франция.

Катценбах, Р.; Зильч, К .; Мурманн, К. (2012): Baugrund-TragwerkInteraktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer Verlag, Гейдельберг, Германия, 1471–1490 гг.

Кани, М. (1959): Berechnung von Flächengründungen. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Кани, М. (1974): Berechnung von Flächengründungen, Band 2, 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Мейерхоф, Г.Г. (1979): Общий отчет: Взаимодействие грунта и конструкции и фундаменты. 6-я Панамериканская конференция по механике грунтов и проектированию фундаментов, 2–7 декабря, Лима, Перу, 109–140.

Боровицка, Х. (1943): Über ausmittig belastete starre Platten auf elastischisotropem Untergrund.Инженер-архив, XIV. Band, Heft 1, Springer Verlag, Берлин, 1–8.

Ланг, Х.Дж.; Худер, Дж.; Аманн, П. (2003): Bodenmechanik und Grundbau. 7. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Смольчик, У .; Фогт, Н. (2009): Flachgründungen. Grundbautaschenbuch, Teil 3: Gründungen und geotechnische Bauwerke. 7. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 1–71.

Винклер, Э. (1867): Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit. Verlag Dominicus, Прага, Чехия.

Оде, Дж.(1942): Die Berechnung der Sohldruckverteilung unter Gründungskörpern. Der Bauingenieur 23, Германия, Heft 14/16, 99–107 и 122–127.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2005): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов. Beuth Verlag, Берлин.

Катценбах, Р.; Болед-Мекаша, Г.; Вахтер, С. (2006): Gründung turmar-tiger Bauwerke. Beton-Kalender, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 409–468.

Deutsches Institut für Normung e.V.(2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под мелкими фундаментами. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под мелкими фундаментами — примеры расчета. Beuth Verlag, Берлин.

Прандтль, Л. (1920): Über die Härte plastischer Körper. Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Математический класс, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 4019 Почва: анализ осадки. Beuth Verlag, Берлин.

Arbeitskreis Berechnungsverfahrender Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e.V. (1993): Empfehlungen Verformungen des Baugrund bei bauli-chen Anlagen: EVB. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Скемптон, А.В.; Макдональд, Д.Х. (1956): Допустимые осадки зданий. Труды Института гражданского строительства, 10 мая, Лондон, Великобритания, 727–783.

Бьеррум, Л. (1973): Допустимые осадки конструкций.Норвежский геотехнический институт, публикация №. 98, Осло, Норвегия, 1–3.

Шульце, Э.; Muhs, H. (1967): Bodenuntersuchungen für Ingenieurbauten. 2. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Циглер, М. (2012): Geotechnische Nachweise nach EC 7 и DIN 1054: Einführung mit Beispielen. 3. Auflage, Wilhelm Ernst & Sohn, Берлин.

Дёркен, В .; Дене, Э.; Клиш, К. (2012): Grundbau в Beispielen Teil 2. 5. Auflage, Werner Verlag, Neuwied, Германия.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 18196 «Земляные сооружения и фундаменты: классификация грунтов для целей гражданского строительства». Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1996): DIN 18126 Грунт, исследования и испытания: Определение плотности несвязных грунтов для максимальной и минимальной плотности. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 18127 Почва, исследование и тестирование: тест Проктора. Beuth Verlag, Берлин.

Зоммер, Х. (1976): Setzungen von Hochhäusern und benachbarten Anbauten nach Theorie und Messungen.Vorträge der Baugrundtagung в Нюрнберге, Германия, 141–169.

Соммер, Х. (1978): Messungen, Berechnungen und Konstruktives bei der Gründung Frankfurter Hochhäuser. Vorträge der Baugrundtagung в Дюссельдорфе, Германия, 205–211 гг.

Соммер, Х .; Тамаро, Г.; ДеБенедитис, К. (1991): Мессетурм, фундамент самого высокого здания в Европе. Материалы 4-й Международной конференции по свайным и глубоким фундаментам, апрель, Стреза, Италия, стр. 139–145.

Катценбах, Р.; Леппла, С.; Сейп, М. (2011): Das Verformungsverhalten des Frankfurter Tons inolge Baugrundentlastung. Bauingenieur 86, май, Springer VDI Verlag, Дюссельдорф, Германия, 233–240.

Катценбах, Р.; Леппла, С. (2013): Деформационное поведение глины из-за разгрузки и последствия для строительных проектов в центре города. 18-я конференция Международного общества механики грунтов и геотехнической инженерии, 2–6 сентября, Париж, Франция, Vol. № 3, 2023–2026 гг.

Катценбах, Р. (1995): Hochhausgründungen im setzungsaktiven Frankfurter Ton.10. Коллоквиум Кристиана Ведера, 20 апреля, Грац, Австрия, 44–58.

Моос, Г. (1976): Hochhaus Senckenberganlage во Франкфурте-на-Майне. Ph. Holzmann AG, Technischer Bericht, Франкфурт, Германия, 1–25.

Gravert, FW (1975): Ein Beitrag zur Gründung von Hochhäusern auf bindigen Böden. Deutsche Konferenz Hochhäuser, Deutsche Gruppe der Internationalen Vereinigung für Brückenbau und Hochbau, 2–4 октября, Майнц, Германия, 216–224.

Стро, Д.; Катценбах, Р. (1978): Der Einfluss von Hochhäusern und Baugruben auf die Nachbarbebauung.Bauingenieur 53, Springer-Verlag, Берлин, 281–286.

Катценбах, Р.; Бахманн, Г.; Болед-Мекаша, Г.; Рамм, Х. (2005): Комбинированные свайно-плотные фундаменты (CPRF): подходящее решение для фундамента высотных зданий. Словацкий журнал гражданского строительства, № 3, 19–29.

Неразрезной фундамент | Типы фундаментов

 

В этой статье мы обсудим неразрезной фундамент и его виды. 1. ВведениеОн также известен как ленточный фундамент.

Обычно используются там, где грунт имеет низкую несущую способность.

Нагрузка, возникающая в колонне, будет передаваться на фундамент или продольную балку, расположенную над плитой фундамента .

Форма основания прямоугольная.

Обычно используется, если столбцы в строках расположены ближе.

 

 

  2. Типы непрерывного фундамента  

 

а.Простой фундамент

Это простая форма фундамента, которая используется для небольших построек. Использование армирования и потери находятся в контролируемой форме.

 

  б. Ступенчатый фундамент  

Фундамент с заданной шириной и рядом ступеней на неровной поверхности почвы. Более 2-х бетонных ступеней размещаются над фундаментом на определенном уровне смещения.

В основном используется в местах, где определенный уровень склона проходит вдоль или поперек или на обоих участках застройки.

Целью этого фундамента является устранение вектора горизонтальной силы, которая может вызвать скольжение.

 

 

I. Несущая способность грунта низкая.

II. Колонны расположены близко друг к другу, поэтому их отдельные основания будут перекрывать друг друга.

 

  4. Преимущества Неразрезной фундамент  

a. Обеспечивает стабильное основание.

б. Равномерно выдерживает вес стен фундамента.

в. Устанавливается под краями или по периметру здания.

д. Состоят из армированного сталью бетона для поддержки конструкции.

эл. Якоря зданий.

 

  5. Недостатки ленточного/ непрерывного фундамента  

a. Не подходит для горизонтально неустойчивых оснований.

б. Требуется гидроизоляция.

в. Нужен большой объем земляных работ.

 

 

 

Образовательная платформа группы Наба Будда

Ленточный фундамент на слабой глине, укрепленный траншеей или сваей из зернистого материала

Цитируется по

1. Влияние базального армирования на характеристики плавучей геосинтетической обсаженной каменной насыпи с опорой на колонны

2. Аналитические методы прогнозирования несущей способности гранулированных свай – обзор

3. Повышение несущей способности оснований с использованием армированного гранулированного материала Траншея

4. Экспериментальное и численное моделирование несущей способности фундаментов на мягкой глине, стабилизированной гранулированным материалом

5. Совместное трехмерное механическое и гидравлическое моделирование насыпи из геосинтетического камня с опорой на колонны на мягкой глине

6. Аналитические решения для насыпи с опорой из геосинтетического камня с акцентом на нелинейное поведение колонн

7. Несущая способность армированного фундамента из каменных колонн, подверженного наклонным нагрузкам

8. Многомасштабное исследование стабилизации грунта с использованием бактериальных биополимеров

9. Испытания модели центрифуги на деформационное поведение насыпи из геосинтетического камня с опорой на колонны в недренированном состоянии

10. Относительный вклад различных механизмов деформации в осадку плавучих каменных оснований с опорой на колонны

11. Влияние зернистого материала сваи с обшивкой из геотекстиля на испытаниях на прочность из экспандирующих глин

12. Оценка геосинтетических насыпей с опорой на колонны с упором на проходку подошвы колонны

13. Критический обзор характеристик железнодорожных насыпей на сваях при циклических нагрузках: подход к численному моделированию

14. Новое использование EPS Geofoam в качестве материала колонн: лабораторное исследование

15. Эквивалентные характеристики прочности на сдвиг композитного грунта, армированного каменными колоннами: численная оценка в сочетании с FDM-DEM

16. Повышение сейсмостойкости основания на мягкой глине гранулированным материалом

17. Поведение жесткого основания, опирающегося на группу каменных колонн

18. Использование георешетчатого армирования и каменной колонны для усиления фундаментного мата

19. Экспериментальные исследования одиночных армированных каменных колонн с различным положением геотекстиль

20. Процесс разрушения одиночной каменной колонны в мягком грунте под жесткой нагрузкой: численное исследование

21. Экспериментальное и статистическое исследование одиночных и групп каменных колонн

22. Расчет деформаций насыпей из геосинтетического камня с опорой на колонны с использованием модели расширения полости

23. Несущая способность фундаментов на фундаменте из заполнителя, армированного столбами из глины: уточнения и концентрация напряжений исследование процесса деформации и разрушения изолированной каменной колонны в мягком грунте

25. Поведение одинарной каменной колонны, заключенной в геотекстиль, в мягком грунте

26. Физическое моделирование каменных колонн в ненасыщенных месторождениях почвы

27.

27.

27. Экспериментальное исследование по поведению колонны уплотнения песка в песчаных слоях

28. Homojen Kum Zeminlerde Optimum İyileştirme derinliğinin deeneysel Olarak Belirlenmesi

29. деформация анализ каменной колонны с геосинтетической обшивкой с использованием моделей расширения полостей с акцентом на граничные условия

30. Численное моделирование зоны недр между каменными колоннами

31. Реакция на осадку геотекстильных свай с боковым усилением в расширяющемся грунте при сжатии Каменная насыпь с опорой на колонну с учетом радиального выпучивания

34. Поведение внецентренно нагруженных мелкозаглубленных фундаментов, опирающихся на сложные грунты

35. Анализ деформации каменной колонны с геосинтетической оболочкой и окружающего грунта с использованием модели расширения полости

36. Лабораторное исследование одиночных каменных колонн, армированных стальными стержнями и дисками

37. Несущая способность группы каменных колонн с Гранулированные покрытия

38. Численный анализ многослойного геосинтетического армированного слоя над каменными колоннами и улучшенной мягкой глиной

39. Реакция на повторную нагрузку инкапсулированных гранулированных траншейных оснований на насыпях

4 4. Влияние каменных колонн на консолидационные характеристики глинистого грунта

41. Несущая способность группы каменных колонн в мягком грунте, подверженном локальным или продавливающим сдвиговым разрушениям

42. Определение несущей способности каменной колонны с применением нейро-нечеткой системы

43. Экспериментальное исследование по улучшению почвы каменными колоннами и гранулированными покрытиями

44. Экспериментальное исследование несущей способности каменных колонн с гранулированными покрытиями

45. Экспериментальное исследование гранулированной сваи из случайного волокна

46. Виды разрушения и несущая способность ленточных фундаментов на слабых грунтах, армированных плавучими каменными колоннами

47. Использование георешетчатой ​​оболочки для повышения пластичности цементно-песчаных смесей Глина

48. Расчет несущей способности плавучей группы каменных колонн

49. Несущая способность оснований на мягких глинах с зернистой колонной и траншеей

50. Эксплуатационные характеристики небольшой группы свай из гранулированного геосинтетического армирования

51. Расчетный подход к расчету устойчивости армированного колонной грунтового основания при наклонной нагрузке

52. Статические характеристики оснований на шинах Траншея армированная гранулированная

53. Особые случаи мелкозаглубленных фундаментов

54. Расчет фундаментов на фундаментах на глинах, армированных сваями из заполнителя

55. Исследование осадки и несущей способности длинного мягкого грунта, армированного каменными колоннами

56. Рациональное проектирование фундаментов на грунте, армированном колоннами

57. Анализ аналитического поведения мягкого грунта Армированные гранулированными уплотнениями сваи

58.

58. Экспериментальный и численный анализ Геосинтетических плавающих гранулированных грудов в мягких глинах

59. Tabakalı Zeminlere Oturan Dairesel Teamellerin dey ve Analitic yöntemle İrdelenmesi

60. Кинематика и несущая способность ленточного фундамента на РВБ над сжимаемым грунтом, укрепленным траншейным грунтом

61. Несущая способность ленточного фундамента в армированном зернистом слое по мягкому неоднородному грунту, укрепленному траншейным сыпучим грунтом

62. Несущая способность Ленточный фундамент на армированном фундаменте по мягкому грунту с зернистой траншеей

63. Экспериментальные и численные исследования реакции каменной колонны в слоистом грунте

64. Мягкий грунт, улучшенный каменными колоннами и/или балластным слоем

65. Предельная несущая способность ленточного основания на грунте, армированного траншеей

66. Несущая способность группы каменных колонн в мягком грунте

67. Неудачи при проведении земляных работ в слабых грунтах

68. Новый способ укрепления слабых грунтов под ленточным фундаментом зернистой траншеей, армированной микросеткой георешетки

69. Вероятностные расчетные схемы для каменных колонн-улучшенного грунта

71. Экспериментальные исследования несущей способности геосинтетических армированных каменных колонн

72. Несущая способность геосинтетических обсаженных каменных колонн

9 столбчатые армированные фундаменты

74. Критический обзор конструкции, анализа и поведения каменных колонн

75. Несущая способность настила фундаментов на армированной глине заполнителя пирса

76. Экспериментальное и численное исследование стабилизации откосов каменными колоннами

77. Полевые испытания кольцевых оснований на армированном зернистом слое засыпки, перекрывающем глиняную подушку

78. Обсуждение «Коэффициента концентрации напряжений модельных каменных колонн в мягких глинах» ” Фаттах, М., Шлаш, К., и Аль-Вайли, М., Журнал геотехнических испытаний, Vol. 34, No. 1, Paper ID GTJ 103060

79. Ответ на «Обсуждение коэффициента концентрации напряжений модельных каменных колонн в мягких глинах» Fattah, M., Шлаш К. и Аль-Вайли М.

80. Прогнозирование несущей способности круговых оснований на мягкой глине, стабилизированной гранулированным грунтом

81. Лабораторные модельные исследования неармированного и армированного георешеткой песчаного основания над каменной колонной-улучшенной мягкой глиной

82. Расчет ленточных фундаментов, опирающихся на армированную траншею из зернистого материала, методом конечных элементов

83. Численное исследование влияния геосинтетического покрытия на поведение сыпучих колонн

84. Усиление глины гранулированной сваей, армированной георешеткой

85. Особые случаи фундаментов мелкого заложения

86. Связь осевого напряжения и деформации капсулированной гранулированной колонны

87. колонна

89. Поведение каменных колонн на основе экспериментального и МКЭ анализа

90. Неоднородные зернистые свайно-матовые фундаменты: расчет и модельные испытания

91. Сравнение характеристик несущей способности грунта, обработанного уплотняющими сваями из песка и гравия

92. Глава 23 Неудачи при проведении работ по улучшению грунта в мягком грунте

93. Предельная несущая способность мягких глин, армированных группой колонн — применение к методу глубокого перемешивания

94. Реакция на сжимающую нагрузку гранулированных свай, армированных георешетками

95. Способность к максимальному усилению на одном этапе

Статическая реакция золы-уноса столбчатого улучшенного грунта

97. Расчет системы мягкий грунт-зернистая свая-зернистый мат

98. Несущая способность фундаментов мелкого заложения

100. Расчет мягкого армированного грунта по деформации столбчатые включения

101. Предельная нагрузка грунтов, армированных колоннами: случай изолированной колонны

102. Предельная несущая способность фундаментов мелкого заложения

103. Поведение ткани по сравнению с армированным волокном песком

Типы фундаментов: критерии выбора — ЦЕНТР КОНСТРУКЦИЙ

Выбор наиболее подходящего типа фундамента часто является очень сложной задачей при проектировании и строительстве. Даже, пожалуй, самая важная часть процесса проектирования. С полным основанием можно утверждать, что фундамент любой структуры является наиболее важным компонентом этой структуры. Повреждение фундамента любой конструкции может означать повреждение всей конструкции, и даже там, где могут быть предприняты корректирующие процедуры, они часто слишком дороги, чтобы рассматривать вариант.Следовательно, решение о наиболее подходящей форме и типе фундамента должно быть надлежащим образом рассмотрено на уровне проектирования схемы.

Для выбора типа фундамента требуется оценка некоторых очень важных факторов, в том числе состояния недр, прошлого использования участка, прилегающей застройки, размера и масштаба предлагаемой застройки, сроков строительства и ограничения стоимости. Все это необходимо рассматривать на уровне исследования места, это подробно обсуждалось в предыдущей статье.Его следует читать как обязательное условие этой самой статьи.

См.: Исследования участков в области проектирования фундамента

В то время как исследования на месте, как правило, больше касаются условий подпочвы, следует понимать, что условия подпочвы являются лишь одним фактором и одной частью общего уравнения, когда дело доходит до выбора фундамента. Выбор наиболее подходящего типа фундамента — это процесс проектирования, который должен постоянно развиваться по ходу дела. Все факторы, особенно описанные в предыдущем разделе, необходимо постоянно пересматривать.Следовательно, проектировщик фундамента должен выбрать фундамент, используя тщательное сочетание инженерной геологии, механики грунта, анализа и проектирования, опыта, логики и инженерной оценки. Проектировщик фундамента должен понимать, что отбор проб грунта никогда не бывает точной наукой и на него нельзя полагаться исключительно. Именно после корректировки логикой и практическим опытом она становится отличным руководством для использования при проектировании фундамента.

В этом посте основное внимание уделяется различным формам и типам фундаментов и критериям их выбора.Он направлен на определение общих терминов, различных функций, используемых материалов и их поведения. Типы фундаментов будут обсуждаться в рамках трех дискретных категорий

.
  • Фундаменты на подушках/лентах
  • Плотные фундаменты
  • Свайный фундамент

Фундаменты на подушке/ленте

Фундаменты блочные и ленточные относятся к семейству настила фундаментов. Это самый простой и экономичный тип фундамента для любой конструкции. Их основная цель состоит в том, чтобы доставить и распределить все нагрузки, поступающие от надстройки, на землю, распределяя их по подходящей площади.Как и все настилочные фундаменты, они должны быть очень жесткими, чтобы иметь возможность распределять нагрузки очень равномерно, не превышая допустимую нагрузку на смятие.

Несмотря на то, что ленточный и блочный фундаменты имеют много общего, с точки зрения формы, конструкции и конструкции, они не совсем одинаковы, но все же существуют небольшие различия. В то время как ленточные фундаменты в основном используются при системе относительно равномерных точечных/линейных нагрузок или под стеной. Подкладки, напротив, используются для распределения нагрузки в основном от одной колонны или максимум от двух-трех колонн.

Существует несколько различных типов ленточных и блочных фундаментов, они описываются следующим образом:

Кирпичные полосы

Если говорить о том, что фундаментные и ленточные фундаменты являются самым основным типом фундаментов, каменные полосы можно сравнить с самыми основными из самых основных фундаментов для каменных стен, хотя в наши дни они используются редко. Там, где есть почва очень хорошего качества и где сырье для каменного строительства преимущественно дешево и в изобилии, его можно использовать.

Бетонные полосы

В последнее время кирпичные полосы были заменены бетонными полосами. Бетонные полосы бывают двух видов. Простые бетонные полосы и железобетонные полосы, последние часто называют широкими ленточными фундаментами. В простых ленточных фундаментах толщина определяется требованием, чтобы линия рассеивания проходила через боковую сторону фундамента (см. рис. 1).

Рисунок 1: Бетонный ленточный фундамент

В соответствии с этим требованием ширина любого простого бетонного ленточного фундамента всегда в три раза превышает толщину каменной стены.При этом толщина ленточного фундамента равна толщине каменной стены. Таким образом, для кирпичной кладки толщиной 230 мм ширина фундамента в идеале должна составлять 690 мм, а толщина фундамента — 230 мм.

Усиленные широкие ленточные фундаменты очень похожи на простые ленточные фундаменты, за исключением того, что они обычно армируются тканью или арматурой. Это означает, что их можно сделать шире, а толщину фундамента можно значительно уменьшить. Таким образом, он больше не зависит от приблизительной линии распределения нагрузки под углом 45°.

Обычно используются гладкие бетонные полосы. Широкие полосы используются только там, где встречаются плохие грунты с низкими допустимыми напряжениями смятия.

Перевернутые тавровые балки Полосы

Ленточные фундаменты из перевернутых тавровых балок состоят из железобетонной плиты с заземляющими балками. Обычно они используются в системе колонн, несущих очень высокие осевые нагрузки. Обычно требуется, чтобы балка имела достаточное поперечное сечение, чтобы выдерживать индуцированный изгибающий момент и силы сдвига в продольном направлении.На рисунке показан типичный ленточный фундамент в виде перевернутой тавровой балки.

Рис. 2: Фундамент из перевернутой тавровой балки
Бетонная подушка

Плоские бетонные подушки, также называемые подушками из массивного бетона, используются для поддержки точечных нагрузок от колонн, опор и т. д. Общее допущение такое же, как упоминалось ранее для простых бетонных полос, т. е. вся нагрузка распределяется под углом 45°. Они особенно экономичны, когда стороны котлована могут использоваться в качестве жалюзи и где может быть размещена бетонная масса подходящей глубины без необходимости армирования.

Рис. 3: Фундамент из гладкого бетона
Железобетонная подушка

Фундаменты из железобетона аналогичны фундаментам из простого бетона. Но для тех же условий может быть тоньше при армировании сталью, как и широкие ленточные фундаменты. Уменьшение толщины стало возможным за счет введения растянутой арматуры на растянутой поверхности, что увеличивает сопротивление основания изгибу.

Комбинированный/сбалансированный пэд

Комбинированные/сбалансированные блочные фундаменты (рис. 5) используются там, где требуется, чтобы одна колодка воспринимала несколько точечных нагрузок.В частности, они необходимы там, где невозможно построить отдельные опоры для отдельных колонн без перекрытия, и где чрезмерные колебания давления могут привести к неприемлемому дифференциальному движению.

Рисунок 5: Уравновешенный/комбинированный бетонный блочный фундамент

Они считаются уравновешенными фундаментами, в которых консольные концы подушек отрегулированы таким образом, чтобы результирующая часть проходила через центр тяжести основания. Однако там, где есть ограничение на геометрию фундаментов, индуцированный эксцентриситет рассчитывается и рассчитывается соответствующим образом.

См.: Проектирование основы Balanced Pad

Подушка для ремешка

Ленточные фундаменты тесно связаны с уравновешенными фундаментами. Их используют в сценариях, когда основание для внешней колонны не должно выступать за линию застройки либо из-за ограничений участка, либо из-за ограничений границы участка. Ленточные фундаменты состоят из ленточной балки, соединяющей внешнюю колонну с ближайшей внутренней колонной (см. рис. 6). Целью ремня является удержание внешнего основания от опрокидывания из-за индуцированного эксцентриситета.

Рис. 6: Ленточный фундамент

См.: Проектирование ленточного фундамента

Консольная сбалансированная подушка

Эффективное решение и альтернатива ленточному фундаменту. Он состоит из заземляющей балки, консольно выступающей над изолированным или комбинированным основанием и воспринимающей нагрузки от внешних колонн. Теоретически блочные фундаменты, соединяющие заземляющие балки, рассчитаны на равномерное напряжение смятия.

Рисунок 7: Консольный уравновешенный фундамент

Помимо ограничений площадки и границ участка, являющихся основной необходимостью консольных уравновешенных фундаментов, потребность в консольном устройстве также может быть обусловлена ​​существующими инженерными сетями здания (см. рис. 7).

Плотные фундаменты

Вторая категория фундаментов — фундаменты ростверка. Также называется поверхностным фундаментом. Они являются общим требованием, когда нормальные несущие слои грунта бедны или когда глубина подходящих несущих грунтов чрезмерна, или в редких случаях, когда несущая способность грунта ухудшается с глубиной.

Таким образом, основанием для плитных фундаментов является распределение нагрузок от надстройки и подконструкции на большую площадь основания, в большинстве случаев на всю площадь основания здания, тем самым снижая контактное опорное напряжение до приемлемых пределов.

Существует несколько типов стропильных фундаментов, большинство из которых кратко описаны в следующем разделе.

Номинальный корковый слой

Плот с номинальной коркой является простейшей формой фундамента из плит, используемой там, где грунтовые условия являются приемлемыми, а нагрузки относительно малы. В основном состоит из железобетонной плоской плиты с номинальными утолщениями вокруг колонн и краев плиты (см. рис. 8).

Рис. 8: Типичный фундамент из коры

Плита действует как поверхностная корка для подстилающего слоя, тем самым выравнивая любую неравномерную осадку местоположения, которая может возникнуть либо в результате вариаций применяемых переменных воздействий, либо из-за вариаций осадочных свойств подложки. пачкаться.Расчет обычно выполняется либо путем определения размера плота на основе предыдущего опыта, либо путем расчета, основанного на предположениях.

Корковый плот

Наст-плот — это просто более жесткая и прочная версия номинального наст-плота. В корковом рафте плита и утолщение объединены в общую конструкцию рафта. Как правило, он больше подходит для более тяжелых нагрузок на грунт с относительно низкой несущей способностью, но в тех случаях, когда распределение нагрузки по грунту будет контролировать дифференциальную осадку.Еще привлекательнее, когда эти условия встречаются на ровных участках.

Как и в случае с номинальным плотом, размер плота будет определяться опытом и инженерной оценкой. Однако толщина плота обычно является решающим фактором, и она обычно превышает номинальные требования к корковой плите.

Плот-одеяло

Покрывной плот в основном представляет собой настовый плот, сооруженный на каменном покрывале, который обычно укладывается слоями за пределы пониженного уровня грунта (см. рис. 9).В сплошном фундаменте бетонная корка взаимодействует с покровным слоем, поддерживая и перекрывая любые локализованные слабые места и впадины. Судя по всему, это в основном корковый плот с единственным отличием, заключающимся в наличии каменного покрова. Это одеяло используется для эффективного распределения любых тяжелых точечных и краевых нагрузок, которые могут вызвать дисбаланс. Конструкция этого типа фундамента основана на сложном взаимодействии коры и каменного покрова.

Рис. 9: Фундамент из сплошного плота

Плот из сплошного грунта в основном используется для малоэтажного строительства на очень бедных почвах, например, в заболоченной местности, что затрудняет земляные работы, или там, где слои грунта меняются, что приводит к неравномерной осадке.Как правило, мотивация к использованию глухого плота возникает из-за необходимости улучшения слоев грунта, когда альтернатива забивке свай, виброуплотнению или другим процедурам улучшения грунта считается ненужной или чрезмерно дорогой.

Плот-самолет

Пластины скольжения (рисунок 10) состоят из бетонной плоской плиты, построенной на слое плоскости скольжения, такого как песок с известным углом внутреннего трения и сопротивлением сдвигу. Плоскость скольжения имеет достаточную толщину, чтобы гарантировать, что прямая плоскость разрушения возникнет при чрезмерном продольном напряжении грунта.

Рис. 10: Фундамент с плотом на плоской поверхности

Плот на плоской поверхности является предпочтительным на участках с активными горными работами или там, где в результате оседания грунта могут возникать напряжения. Если позволить этим напряжениям передаться в фундамент, это может привести к повреждению всей конструкции. Следовательно, используя плоскость скольжения с известным сопротивлением, можно оценить максимальную силу, которая может быть передана в здание до того, как плоскость разорвется, и плиту плота, спроектированную так, чтобы противостоять этой силе в любом направлении, в котором она может возникнуть.

Плот из полосовой балки

Ленточные плоты состоят из опирающихся на землю нижних или верхних балок в двух или более направлениях для поддержки тяжелых сосредоточенных нагрузок от надстройки. Балки связаны между собой опорной плитой, опирающейся на твердые заполнители на очень уплотненных латиритовых заполнителях (см. рис. 11).

Рис. 11: Фундамент из ленточных балок

Ленточный плот из балок в основном используется там, где нагрузка относительно велика, так что на основных линиях нагрузки требуется балка жесткости.Связывание плит, несущих грунт, с балками предотвращает любые поперечные деформации и тем самым выравнивает любые локальные неравномерные осадки. Балка и плита проектируются как отдельные элементы, которые затем объединяются в окончательный вариант.

Сотовый плот

Ячеистый фундамент представляет собой конструкцию из двухсторонних взаимосвязанных фундаментных балок с несущей плитой основания на нижней стороне и подвесной плитой на верхней поверхности (см. рис. 12). Обычно они используются там, где фундамент должен подвергаться очень тяжелым сосредоточенным нагрузкам на участках с относительно слабым грунтом.

Рисунок 12: Типовой ячеистый плотный фундамент

Основным преимуществом ячеистых плотов является то, что, помимо того факта, что отверстие, созданное ячейкой, может быть использовано для жилых помещений, складских или даже служебных установок, удаления перегруженных почвы приводит к ценному увеличению несущей способности. Его используют в основном в районах добычи полезных ископаемых и в районах, сильно подверженных сейсмическим явлениям. Сотовый фундамент, будучи экономичным в этих случаях, является одним из самых дорогих типов фундамента, поэтому используется редко.

Сотовый плот с крышкой

Ячеистый плот с крышкой по сути ничем не отличается от ячеистого плота и используется в аналогичных ситуациях. Основное отличие, однако, заключается в использовании более легкой формы верхней плиты, предназначенной для отделения от основного фундамента (см. рис. 13).

Рис. 13: Фундамент с ячеистым плотом с крышкой

Ячеистый плот с крышкой менее жесткий, чем чисто ячеистый плот из-за легкой верхней плиты. В чисто ячеистом рафте пересекающиеся балки рассматриваются как балки I и C.Принимая во внимание, что в ячеистой балке с крышкой поперечное сечение балок ограничено перевернутыми T-образными и L-образными балками. Преимущество ячеек с крышкой по сравнению с чистыми ячейками заключается в том, что верхнюю плиту можно детализировать для повторного выравнивания, если пол наклоняется или кажется искаженным.

Плот плавучести

Плот плавучести также подобен ячеистому плоту, но с очень глубокими и большими пустотами (см. рис. 14). Этот тип плотов позволяет размещение в подвале.

Рис. 14: Плавучий плотный фундамент

Плавучий плот используется для сильно нагруженных конструкций в районах с чрезвычайно низкой несущей способностью.По сравнению с ячеистыми плотами их строительство еще дороже, поэтому они редко используются на практике. Они используются только там, где подходящая несущая почва находится на большой глубине, и где другие альтернативы дороже или даже не подходят.

Подъемный плот

Поддомкратные плоты могут быть по существу любыми из вышеупомянутых плотных фундаментов: корковые плоты, балочные ленточные плоты, ячеистые плоты и т. д. Единственная разница здесь заключается в том, что они предназначены для сопротивления домкратным усилиям и моментам, связанным с процессом повторного выравнивания.Подъемный плот является предпочтительным выбором на участках, очень подверженных чрезмерному/непредсказуемому проседанию, которое может наклонить или деформировать конструкцию до неприемлемой степени. В частности, там, где повторное выравнивание плота оказывается очень экономичным и жизнеспособным решением для коррекции фундамента.

Свайные фундаменты

Последняя категория фундаментов относится к забивке свай, которая считается старейшей формой техники фундамента, известной человечеству. Они часто и в конечном итоге являются последним средством, когда все другие фундаменты оказываются непригодными и неэкономичными из-за очень плохих и жестких условий грунта или когда нагрузки, исходящие от надстройки, чрезвычайно велики.

Принцип забивки свай заключается в том, чтобы передать нагрузку надстройки за пределы непригодных слоев с низкой несущей способностью на гораздо более глубокие слои грунта с высокой несущей способностью или, в конечном счете, на скалу. При использовании свайных фундаментов нагрузки передаются на несущие слои либо за счет торцевой опоры, либо трения, либо их сочетания. Забивка свай была предметом предыдущего поста, для получения более подробной информации см.: Введение в забивку свай

.

Сваи могут быть изготовлены из различных материалов, бетона, стали, камня и дерева, все они следуют одному и тому же принципу, описанному выше.Однако здесь нас интересуют типы фундамента, основанные на структурном поведении. И на этом основании свайные фундаменты можно рассматривать в двух видах:

Оголовки свай и опорные балки

Это самый простой и распространенный тип свайных фундаментов, используемых в низко-средних сооружениях. Свайный фундамент состоит из группы свай относительно небольшого диаметра, ростверка или заземляющей балки, в зависимости от случая, которые могут соединять группу свай с элементом надстройки (см. рис. 15).

Рис. 15: Фундамент на основе свай/балок

В определенных ситуациях, когда используются сваи большого диаметра, ростверки и фундаментные балки не нужны. Однако есть исключение. Помимо того факта, что это составляет меньшинство возможных сценариев, часто возникает необходимость в боковых ограничениях верхней части свай. Отсюда и необходимые положения оголовков свай и заземляющих балок.

Свайный плот

Мотивация для этого типа фундамента возникает, когда обычные ростверки не могут обеспечить достаточную поддержку надстройки.Поэтому он улучшается за счет добавления свай к схемам в том, что сейчас известно как свайный плот (см. рис. 16).

Рисунок 16: Фундамент из свайных плотов

Свайный плот в основном используется для очень больших конструкций, фактически он стал очень популярным выбором для высотных зданий. В свайных плотах и ​​плот, и сваи действуют вместе при передаче нагрузки на землю. Это приводит к утверждению, что свайные плоты действительно следует классифицировать как плотные или свайные фундаменты.

Дело в том, что в большинстве свайных плотов предполагается, что верхние слои грунта относительно очень слабые, поэтому основная часть несущей способности при сопротивлении нагрузкам обеспечивается сваями и плотом, обеспечивающим только номинальную несущую способность при предельной нагрузке. Кроме того, если одна или несколько свай повреждены, плот позволяет перераспределить нагрузку на другие сваи, уменьшая влияние дефектных свай на характеристики всего фундамента.

В этой статье основное внимание уделялось типам фундаментов, доступным в настоящее время, их уникальным характеристикам, а также критериям их выбора.Важно также отметить, что проектирование фундаментов постоянно развивается, и нет никаких ограничений на будущее. Однако мы можем быть уверены, что любая новая форма фундамента будет лишь расширением принципов существующих типов фундамента, описанных здесь, в этой статье.

Спасибо за прочтение, поделитесь пожалуйста!!!

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Что такое сплошной фундамент? — Простое руководство [Гражданские планеты]

Существуют различные типы фундаментов, используемых для строительства сооружений в зависимости от несущей способности грунта, типа здания и других параметров.

Мы рассмотрели широкие типы фундаментов, такие как неглубокие фундаменты и глубокие фундаменты. Одним из них является неразрезной фундамент .

Определение

Неразрезной фундамент представляет собой мелкозаглубленный фундамент, поддерживающий более двух колонн. Непрерывный фундамент используется там, где грунт имеет хорошую несущую способность, чтобы выдерживать нагрузку на конструкцию.

Нагрузка на колонну будет передаваться непосредственно на фундамент или на продольную балку, которая проходит по плите фундамента.

Другое название этого фундамента — ленточный фундамент или настенный фундамент. Ширина ленточного фундамента в три раза больше ширины стены.

  • Простой фундамент
  • Ступенчатый фундамент

Простой фундамент, используемый для небольших конструкций, чтобы выполнить работы с меньшими затратами. Методология и работоспособность простой основы просты. Использование стальной арматуры также ограничено, и мы можем контролировать потери.

Ступенчатый фундамент также используется для небольших конструкций, где грунт имеет неровную поверхность.

Более двух бетонных ступенек было установлено на фундаменте на определенных уровнях смещения, как показано на рисунке ниже.

Разница между комбинированным и сплошным фундаментом
Непрерывный фундамент Комбинированный фундамент
Конструкция этого фундамента предназначена для соединения всей колонны для распределения нагрузки. Более одной колонны размещается на расстоянии менее 2 м; затем он был спроектирован как комбинированный фундамент.
Столбцы не будут разделять возникновение нагрузки. Столбцы делят возникновение нагрузки.
Фундамент прямоугольной формы. Размер фундамента прямоугольной или трапециевидной формы.

Приятного обучения 🙂

Различные типы фундаментов в строительстве Где и когда использовать?

Фундамент — это важная часть сооружения, передающая нагрузку сооружения на грунт основания.Фундамент распределяет нагрузку на большую площадь. Чтобы давление на грунт не превышало его допустимую несущую способность и ограничивало осадку конструкции в допустимых пределах. Фундамент повышает устойчивость конструкции. Осадка конструкции должна быть как можно более равномерной и находиться в допустимых пределах.

Проще говоря, рассмотрим 1 м веса бетона, т. е. от 2400 до 2600 кг в зависимости от смеси.Подумайте, сколько бетона нужно для двухэтажного здания? Какое количество брусков необходимо? построить здание. Фундамент должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать все нагрузки без какой-либо осадки, поэтому для распределения вертикальной нагрузки на большую площадь сооружаются фундаменты.

Основные функции основных фондов: —
    1. Распределение нагрузок
    2. Устойчивость к скользянию и опрокидыванием
    3. минимизировать дифференциальный расчет
    4. Безопасность против подрыва
    5. обеспечить уровень поверхности уровня
    6. минимизировать дистресс против движения почвы

    В зависимости от несущей способности грунта конкретного места.Выбираются и строятся различные типы фундаментов.

    Фундаменты в основном подразделяются на два типа:

    1. Фундаменты мелкого заложения
    2. Фундаменты глубокого заложения

    Если глубина фундамента равна или превышает его ширину, то он называется глубокозаглубленным опора.

    Различие между фундаментами и фундаментами:

    Фундамент представляет собой часть фундамента, построенную из бетонной или кирпичной кладки и служащую основанием для колонн перекрытия и стен перекрытия.Основная функция фундамента — передача вертикальных нагрузок непосредственно на грунт. Термин фундамент обычно используется в сочетании с мелким фундаментом.

    Где мы предоставляем неглубокий и глубокий фундамент?

    Фундаменты могут быть мелкими или глубокими в зависимости от нагрузки и типа грунта основания. Если нагрузка, которую нужно поддерживать, очень высока, а грунт имеет низкую несущую способность, предусмотрены глубокие фундаменты. Если грунт имеет достаточную несущую способность на разумной глубине, то предусматриваются неглубокие фундаменты.

    Ниже мы обсудили различные типы фундаментов домов, которые мы обычно используем для строительства. Глубокие фундаменты и неглубокие фундаменты подразделяются на следующие типы:

    Насыпные фундаменты используются, когда грунт имеет достаточную прочность на небольшой глубине ниже уровня земли. Неглубокие фундаменты нуждаются в достаточной площади для передачи тяжелых нагрузок на грунт основания. Как упоминалось выше, мы выбирали мелкозаглубленные фундаменты, когда грунт имеет достаточную несущую способность грунта .Фундаменты мелкозаглубленных фундаментов могут быть каменными, простыми бетонными или железобетонными. Глубина мелкозаглубленного фундамента обычно меньше его ширины.

    Различные типы мелкозаглубленных фундаментов подразделяются на два типа в зависимости от несущей способности грунта:

    Фундаменты, которые предусмотрены под каждой колонной независимо, называются изолированными фундаментами. Обычно они имеют квадратное, прямоугольное или круглое сечение. Фундамент заложен на PCC.Перед укладкой PCC на верхнюю поверхность PCC распыляют жидкость для борьбы с термитами, чтобы предотвратить повреждение основания термитами. Изолированные фундаменты предусмотрены там, где несущая способность грунта обычно высока, и они состоят из толстой плиты, которая может быть плоской, ступенчатой ​​или наклонной. Этот тип фундаментов является наиболее экономичным по сравнению с другими типами фундаментов.

    Преимущества изолированного фундамента:-

    1. Экономичность при размещении колонн на больших расстояниях.
    2. Рабочие с небольшими знаниями или вообще без них могут легко построить.
    3. Простота конструкции: земляные работы, опалубка, размещение арматуры и укладка бетона просты.

    Фундаменты такого типа обычно имеют квадратную, прямоугольную или круглую форму и устанавливаются под каждой колонной независимо. Плоский или кулачковый фундамент является одним из неглубоких фундаментов. Это круглая, квадратная или прямоугольная плита одинаковой толщины.

    Эти типы фундаментов строились в старину, сейчас они устарели.Судя по названию, фундаменты укладываются друг на друга как ступени. Три бетонных сечения уложены друг на друга и образуют ступеньки. Такой тип фундамента еще называют ступенчатым. Ступенчатый фундамент используется в основном в жилых домах.

    Наклонные фундаменты трапециевидные. Они спроектированы и построены с большой осторожностью, чтобы убедиться, что верхний уклон в 45 градусов сохраняется со всех сторон. Если сравнивать трапециевидный фундамент с плоским фундаментом, использование бетона меньше.Таким образом, снижается стоимость фундамента в бетоне, а также армирования.

    Фундамент башмака представляет собой половину выреза из исходного цоколя и имеет форму башмака. Они построены на границе собственности, где нет места отступа. Он строится в углу участка, когда внешняя колонна находится близко к границе или границе участка, и, следовательно, нет возможности проецировать фундамент намного дальше поверхности колонны. Колонна предоставляется или нагружается по краям башмака.Башмачные фундаменты сооружаются, когда несущая способность грунта составляет 24 кН/м 2

    Фундамент, имеющий более одной колонны, называется комбинированным. Этот вид фундамента используется, когда есть ограниченное пространство. Из-за нехватки места мы не можем отливать отдельные фундаменты, поэтому фундаменты объединяются в один фундамент. Они подразделяются на два типа в зависимости от их формы:

    Когда нагрузки на колонну очень тяжелые или когда необходима низкая несущая способность грунта стать очень большим.Как уже упоминалось, эта опора находится в неглубоком фундаменте. Таким образом, чтобы распределить нагрузку на большую площадь с меньшей глубиной, мы должны увеличить площадь основания. Если мы увеличиваем площадь основания, основания перекрывают друг друга, вместо того, чтобы обеспечивать каждое основание для каждой колонны, все столбцы размещаются в общем основании. Сплошной фундамент — это сплошная железобетонная плита, покрывающая всю площадь под строением и поддерживающая все колонны. Такой фундамент за счет собственной жесткости сводит к минимуму дифференциальные осадки.

    Он предоставляется в таких местах, как морское побережье, прибрежная зона, где уровень грунтовых вод очень высок, а несущая способность почвы очень слаба.

    При числе колонн более чем в один ряд, обеспеченных комбинированным фундаментом, такой фундамент называется матовым или ростверковым.

    1. Если несущая способность грунта очень хорошая, а нагрузка на надстройку очень мала. Рекомендуется использовать изолированный фундамент.
    2. Если несущая способность грунта очень низкая, например, менее 100 кПа (это не точное число, но его можно использовать в качестве границы)
    3. Если нагрузка на надстройку, передаваемая на фундамент, очень площадь используемого изолированного фундамента составляет более половины площади, занимаемой зданием (это рекомендуется Джозефом.E Bowles)
    4. Когда мы предоставляем лифт в здании, на шахте лифта может быть предусмотрен отдельный плот.
    5. Если грунт содержит линзы (или слабые зоны), которые необходимо перекрыть, можно использовать плот.

    Фундаменты стропила не имеют ошейника, они начинаются непосредственно от поверхности земли, но армирование ошейника начинается с плота.

    III. Ленточный фундамент:

    Ленточный фундамент также называется Фундамент стены. Само название указывает на то, что это ленточный фундамент, который проходит по траектории стены надстройки.Этот тип фундамента предназначен для несущих стен. Это непрерывная полоса  бетона, которая служит для распределения веса несущей стены по площади грунта. Ширина ленточного фундамента определяется с учетом несущей способности грунта. Чем больше несущая способность грунта, тем меньше ширина ленточного фундамента.

    Преимущества ленточного фундамента:

    1. Для строительства не требуются дорогостоящие инструменты.
    2. Простота сборки
    3. Для сборки не требуется квалифицированный труд.

    Недостатки ленточного фундамента:

    1. Менее прочный по сравнению с другими типами фундаментов
    2. Этот тип фундамента не подходит для определенных типов грунтов

    Если высота фундамента больше его ширины , заложенный фундамент известен как глубокий фундамент . В глубоком фундаменте отношение глубины к ширине обычно больше 4 к 5. Глубокие фундаменты по сравнению с мелкими фундаментами распределяют нагрузку надстройки вертикально, а не в поперечном направлении.Глубокие фундаменты предусматриваются, когда ожидаемые нагрузки от надстройки не могут быть выдержаны на мелкозаглубленных фундаментах.

    Свая представляет собой длинный передающий элемент, передающий вертикальную нагрузку, изготовленный из дерева, стали или бетона. В свайных фундаментах в основание сооружения забивается несколько свай.

    Сооружаются там, где необходимо устранить чрезмерную осадку и где нагрузка должна передаваться через мягкую толщу грунта, где несущая способность грунта достаточна.Эти типы фундаментов предусмотрены, когда несущая способность почвы очень слабая, а уровень грунтовых вод (уровень) высокий. Эти типы фундаментов обычно проектируются на участках морского побережья, мостов для строительства опор и т. д.

    Основная цель установки свай под фундаментом состоит в том, чтобы предотвратить осадку конструкции. Если мы не предусмотрим сваи под фундамент, то здание будет иметь осадку. Сваи забивают в грунт до обнаружения твердых пластов (в сжимаемом) слое земли.

    Свайные фундаменты делятся на два типа:

    1. Сборные сваи.
    2. Сваи монолитные.

    1. Сборные сваи:

    Сборные сваи отливаются на заводе и доставляются на площадку. Такие сваи изготавливаются в готовом виде и используются там, где мало места для заливки сваи. Сборные сваи неэкономичны и требуют больше денег для транспортировки свай на площадку.

    Сборные бетонные сваи обычно представляют собой армированные или предварительно напряженные бетонные сваи.Эти сваи занимают больше места для отливки и хранения, а также требуют больше времени для схватывания и отверждения. Сборные железобетонные сваи обычно используются при максимальной расчетной нагрузке около 800 кН, за исключением больших предварительно напряженных свай. Длина сборных железобетонных свай варьируется от 4,5 м до 30 м. Сваи из предварительно напряженного бетона по сравнению с сборными и железобетонными сваями имеют меньший вес, просты в обращении, обладают высокой несущей способностью и чрезвычайно долговечны.

    Преимущества сборных свай:-

    • Армирование, предусмотренное в сборных сваях, не подлежит смещению и перемещению.
    • Стоимость изготовления сборных свай меньше, так как единовременно изготавливается большое количество сборных свай.
    • Дефекты сваи можно легко обнаружить после снятия опалубки , и эти дефекты (например, наличие полости или отверстия) можно устранить до забивки сваи на стройплощадке.

    Недостатки сборных свай:-

    • Эти сваи тяжелые, поэтому для переноски и транспортировки сваи на площадку требуется специальное оборудование.
    • При транспортировке необходимо соблюдать осторожность, иначе сваи могут сломаться.
    • Для забивки этих свай в полевых условиях требуется тяжелое сваебойное оборудование.
    • Эти сваи являются дорогостоящими, так как требуется дополнительное армирование, чтобы выдерживать нагрузки при перемещении и забивке.
    • После забивки сваи в грунт невозможно увеличить глубину сваи. Так как длина ворса ограничена.

    2. Сваи монолитные.

    Сваи заливаемые на месте.И не требующие никакой транспортировки называется монолитными сваями. Залитые на месте бетонные сваи устанавливаются внутри земли и в обычных случаях не нуждаются в армировании. Эти сваи не подвергаются погрузочно-разгрузочным работам или нагрузкам при забивке. Сваи из монолитного бетона обычно используются при максимальной расчетной нагрузке 750 кН.

    Для мгновенных обновлений Присоединяйтесь к нашей трансляции WhatsApp. Сохраните наш контакт WhatsApp +9700078271 как гражданский. Прочитайте и отправьте нам сообщение «ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ»

    Никогда не пропустите обновление Нажмите «Разрешить нам» или красный колокольчик уведомлений в правом нижнем углу и разрешите уведомление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.