Последовательность проектирования оснований и фундаментов

Общие принципы проектирования оснований и фундаментов. Расчеты оснований и фундаментов по предельным состояниям

В основе проектирования заложены ледующие принципы:

1)проектирование оснований и фундаментов по предельным состояниям.

2)учёт совместной работы системы основание-фундаменты-несущие конструкции сооружений.

3)комплексный учёт факторов при выборе типа фундаментов и оценке работы грунтов в основании в результате совместного рассмотрения:1)инженерно-геологических условий. 2)особенностей здания и сооружения и чувствительности его частей к неравномерным осадкам. 3)метода выполнения работ по устройству фундаментов и подземной части сооружения.Такой учёт факторов слишком сложен,поэтому разрабатывают несколько вариантов,а затем на основе ТЭП выбирают наиболее экономичный.

основания и фундаменты рассчитываются по 2 группам пред.состояний:

-по несущей способности

по несущей способности рассчитывается из условия

N-заданная расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной комбинации нагрузок.

-коэф.условия работы основания 1

-расчетная абсолютная осадка ф-та

-предельная величина абсолютных деформаций основания

-относительная расчетная разница осадок

-предельно допустимая разница осадок

, выбираются по СНБ в зависимости от вида здания или сооружения.

Расчет по предельным состояниям первой группы выполняют, чтобы предотвратить: хрупкое, вязкое разрушение, потерю устойчивости формы конструкции. Расчет по предельным состояниям второй группывыполняют, чтобы предотвратить: образование чрезмерного или продолжительного раскрытия трещин, чрезмерные перемещения.

70. Исходные данные необходимые для проектирования оснований и фундаментов.

1.Экономичность конструкций и фундаментов.

3.MAX использование несущей способности грунтов

Задание на проектирование должно содержать

1.Данные об участке строительства

2.Сведения о возводимом сооружении

3.Сведения об инженерно-геологических и гидрогеол-их условиях

4.Физические и мех.хар-ки свойств грунтов основания

5. Перечень материалов которые возможно применять для строительства фундаментов, стоимость и расстояние транспортировки

Далее необходимо иметь

1.Геологическую съемку , климатические данные 2. Краткую схему здания, конструктивную схему( материалы несущих и ограждающих конструкций),их чертежи, данные о нагрузках и местных особенностях

3.Данные о пластование грунта и уровне подземных вод, состав, структуру грунта, инженерно-мех характеристики

Инженерно-геол изыскания в виде разрезов скважин4.Отбираются пробы и определяются физ-мех, производные грунта.

Порядок проектирования основания и фундаментов

1.Ознакомление с проектируемым зданием и сооружением2.Оценка инженерно-геол условий площадки строительства(возраст,строение, напластование, физ. и мех. хар-ки в уровень грунтовых вод)3.Определение нагрузок и воздействий действующих на основание

СНиП 2.01.07-85»Нагрузки и воздействия»

4.Выбор типа и основных размеров фундамента5.Проверочные расчеты оснований по деформациям СНБ5.01.01-99

6.Проверочные расчеты оснований и фундаментов, и всего сооружения по несущей способности(сдвиг, опрокидывание)7.Назначение окончательных размеров и конструкция фундамента

Общие принципы проектирования оснований и фундаментов
Общие принципы проектирования оснований и фундаментов. Расчеты оснований и фундаментов по предельным состояниям В основе проектирования заложены ледующие принципы: 1)проектирование оснований и

Источник: megaobuchalka.ru

Последовательность проектирования оснований и фундаментов,

1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-гео­дезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства.

2.Анализ проектируемого здания и сооружения. Определяются плановые и высотные размеры сооружения, устанавливаются его конструктивная и рас­четная схемы, материалы элементов конструкций, способы передачи нагрузок на основание. Исходя из конструктивных и эксплуатационно-технологических требований определяется чувствительность со­оружения или отдельных его частей к неравномерным осадкам назначаются предельные значения деформаций основания.

Определение нагрузок, действующих на сооружение (ветровых, снеговых, особых и т. п.), а также нагру­зок от несущих конструкций сооружения, перекрытий, различного рода оборудования и эксплуатационных условий, передающихся на фундаменты. Равнодействующие всех нагрузок в зависимости от расчетной схемы сооружения прикладываются в уровне верхнего обреза или подошвы фундамента.

3. Выбор типа основания и конструкций фундаментов. Имея
приведенные выше данные, осуществляют привязку проектируемо­го сооружения к строительной площадке, т. е. совмещение осей
сооружения с инженерно-геологическими разрезами и выбор глуби­ны заложения подошвы фундаментов.

Заканчивается этот этап выбором типа основания и нескольким (обычно не менее трех) конструктивных типов фундаментов проек­тируемого сооружения, намеченных для дальнейшего, более деталь­ного анализа. Поскольку в качестве проектного решения будет принят один из этих вариантов, значение рассматриваемого этапа в общей цепочке проектирования очень велико.

4. Расчеты оснований по предельным состояниям. Технико-экономический анализ вариантов и принятие окончательного решения для одного или нескольких сечений сооружения в зависимости от его конфигурации, нагрузок, сложности напластования грунтов. Проводятся расчеты выбранных вариантов фундаментов по предельным состояниям, определяются окончательные размеры фундаментов в плане.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах, усилия, пе­редаваемые сооружением на фундаменты, устанавливаются в соот­ветствии со СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия».

Нагрузки, устанавливаемые СНиПом, соответствуют нормативным их значениям. Расчеты оснований производятся по расчетным значениям нагрузок, которые определяются произведением нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке , учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений. Значения коэффициентов , при расчетах оснований по несущей способности для различных случаев изменяются от 1 до 1,4. При расчетах оснований по деформациям значение этого коэффициента принима­лся равным единице (= 1).

В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные (собственный вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунта и т. п.) и временные. Временными считаются нагрузки, которые в отдельные периоды стро­ительства и эксплуатации могут отсутствовать. К ним относятся:

– длительные (вес стационарного оборудования, нагрузки на пере­крытия в складских помещениях и т. п.),

– кратковременные (вес людей, материалов, продукции технологического назначения сооружения, снеговые, ветровые и т. д.),

– особые (сейсмические, аварийные и др.).

Различают следующие сочетания нагрузок: основные, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных, и особые, включа­ющие, кроме того, и одну из особых нагрузок. Расчеты по дефор­мациям производятся на основное сочетание нагрузок, по несущей способности – на основное и особое сочетание.

Виды деформаций оснований и сооружений. Деформации основа­ний могут вызываться различными причинами и подразделяются на следующие виды.

Рис. 1.2 Характерные формы совместных деформаций сооружения и основания: а – расчетная схема, б – схема неравномерных осадок фундаментов, в – схема крена жесткого сооружения, г – схема деформаций, приводящих к закручиванию сооружения, д – схема сдвига жесткого сооружения

Осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения грунтов основания под воздействием внешних нагрузок, включая Действующие вблизи сооружения, и собственного веса грунтов основания. Осадки развиваются без коренного изменения структуры грунтов.

Просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунтов основания под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунтов, так и проявления дополнительных факторов (замачивания просадочных грунтов, оттаивания ледовых прослоек в мерзлых грунтах и т. п.).

Подъем или усадка поверхности основания – деформации, связанные с изменением объема некоторых видов грунтов при физических и химических воздействиях (морозное пучение при промерзании, набухание при увеличении влажности и т. д., усадка при уменьшении влажности грунтов и т. п.).

Оседание – деформации земной поверхности, вызываемые подземными работами (разработка полезных ископаемых, некачественное возведение подземных сооружений и т. п.), а также резка_м изменением гидрогеологических условии территории (понижение уровня подземных вод, карстово-суффозионные процессы и т. п.)

Горизонтальные перемещения – деформации, вызываемые действием горизонтальных нагрузок и составляющих общей нагрузки, (подпорные стенки, фундаменты распорных систем и т. п.), а также связанные с большими вертикальными перемещениями поверхно­сти при оседаниях, просадках и т. п.

Из-за неоднородности грунтов в пределах пятна застройка и различных нагрузок на отдельные фундаменты сооружения обыч­но возникают неравномерные деформации основания, вызывающие также неравномерные деформации в конструкциях сооружения. Различают следующие характерные формы совместных деформаций сооружения и основания (рис. 1.2).

Абсолютная осадка основания отдельного фундамента S, опре­деляемая как среднее вертикальное перемещение подошвы фундаме­нта. Зная величины S для различных фундаментов, можно оценить неравномерность деформаций основания и конструкции сооруже­ния.

Средняя осадка основания сооружения:

где S_i – абсолютная осадка i-гo фундамента с площадью подошвы Ai. При известных значениях S_i, и S можно оценить необходимость и наметить мероприятия по уменьшению осадок основания или приспособлению конструкций фундамента к неравномерным осад­кам.

Последовательность проектирования оснований и фундаментов
Последовательность проектирования оснований и фундаментов, 1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-гео­дезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства.

Источник: studopedia.su

Последовательность проектирования и расчета свайных фундаментов

Проектирование и расчет свайных фундаментов рекомендуется выполнять, придерживаясь следующей последовательности [1]:

1) Анализируются инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства. Выявляются конструктивные особенности проектируемого здания или сооружения и определяются предельные деформации оснований и надземных конструкций.

2) Определяются нагрузки, приложенные к свайному фундаменту, в уровне верхнего обреза ростверка и составляются их сочетания.

3) Назначается глубина заложения подошвы ростверка.

4) Выбирается вид свай, назначаются размеры поперечного сечения, длина сваи и способ погружения ее в грунт.

5) Назначается расчетная схема сваи (свая-стойка или свая висячая), определяется ее несущая способность по грунту и по материалу.

6) Определяется количество свай в кусте свайного фундамента под колонну каркасного или количество рядов и расстояние между сваями в ленточном свайном фундаменте под стену здания.

7) Конструируется ростверк, и назначаются его основные размеры.

8) Уточняется нагрузка, передающаяся на сваи, с учетом собственного веса ростверка и грунта на его уступах, моментов и горизонтальных нагрузок. Проверяется выполнение условия несущей способности сваи.

9) Рассчитывается осадка свайного фундамента и проверяется выполнение условия расчета по деформациям.

10) Производится подбор сваебойного оборудования, определяется проектный отказ сваи и назначаются сваи, подлежащие испытанию динамической нагрузкой, с целью контролирования фактической несущей способности сваи при производстве работ.

11) Определяются технико-экономические показатели варианта свайного фундамента.

В силу ограниченности, в данном документе разбираются только пункты 5 и 9. Также предполагается, что вид свай и их расположение, а также конструкция фундаментной плиты уже известны. Следует заметить, что все выкладки и расчеты в данном документе сделаны для висячих свай.

Для составления, несмотря на наличие большого числа литературы, упор делался именно на актуализированные версии СНиПов.

Определение несущей висячей способности сваи.

Определение несущей способности висячей сваи на основе анализа литературы [1], [2] рекомендуется начинать с составления расчетной схемы, на основе геологического разреза. Схема должна содержать высоту каждого слоя , а также значения таких параметров, как:

– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл. 1,

– расчетное сопротивление -того слоя на боковой поверхности сваи, по табл. 2,

– коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, согласно [2] для сплошной сваи, погружаемой механическими, паровоздушными и дизельными молотами равен 1,

– коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, аналогично с принимаемый равным 1.

В соответствии с [2] несущая способность забивной сваи определяется как сумма расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

– коэффициент условий работы сваи в грунте, согласно [2] равный 1,

– периметр сечения сваи,

– площадь сечения сваи.

Глубина погружения сваи, м

Расчетные сопротивления под нижним концом забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, , кПа

Последовательность проектирования и расчета свайных фундаментов
Последовательность проектирования и расчета свайных фундаментов Проектирование и расчет свайных фундаментов рекомендуется выполнять, придерживаясь следующей последовательности [1]: 1)

Источник: pandia.ru

Open Library – открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Дом Последовательность проектирования оснований и фундаментов

1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-гео­дезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства.

2.Анализ проектируемого здания и сооружения. Определяются плановые и высотные размеры сооружения, устанавливаются его конструктивная и рас­четная схемы, материалы элементов конструкций, способы передачи нагрузок на основание. Исходя из конструктивных и эксплуатационно-технологических требований определяется чувствительность со­оружения или отдельных его частей к неравномерным осадкам назначаются предельные значения деформаций основания.

Определœение нагрузок, действующих на сооружение (ветровых, снеговых, особых и т. п.), а также нагру­зок от несущих конструкций сооружения, перекрытий, различного рода оборудования и эксплуатационных условий, передающихся на фундаменты. Равнодействующие всœех нагрузок в зависимости от расчетной схемы сооружения прикладываются в уровне верхнего обреза или подошвы фундамента.

3. Выбор типа основания и конструкций фундаментов. Имея приведенные выше данные, осуществляют привязку проектируемо­го сооружения к строительной площадке, т. е. совмещение осœей сооружения с инженерно-геологическими разрезами и выбор глуби­ны заложения подошвы фундаментов.

Заканчивается данный этап выбором типа основания и нескольким (обычно не менее трех) конструктивных типов фундаментов проек­тируемого сооружения, намеченных для дальнейшего, более деталь­ного анализа. Поскольку в качестве проектного решения будет принят один из этих вариантов, значение рассматриваемого этапа в общей цепочке проектирования очень велико.

4. Расчеты оснований по предельным состояниям. Технико-экономический анализ вариантов и принятие окончательного решения для одного или нескольких сечений сооружения в зависимости от его конфигурации, нагрузок, сложности напластования грунтов. Проводятся расчеты выбранных вариантов фундаментов по предельным состояниям, определяются окончательные размеры фундаментов в плане.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах, усилия, пе­редаваемые сооружением на фундаменты, устанавливаются в соот­ветствии со СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия».

Нагрузки, устанавливаемые СНиПом, соответствуют нормативным их значениям. Расчеты оснований производятся по расчетным значениям нагрузок, которые определяются произведением нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке , учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений. Значения коэффициентов , при расчетах оснований по несущей способности для различных случаев изменяются от 1 до 1,4. При расчетах оснований по деформациям значение этого коэффициента принима­лся равным единице (= 1).

Учитывая зависимость отпродолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные (собственный вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунта и т. п.) и временные. Временными считаются нагрузки, которые в отдельные периоды стро­ительства и эксплуатации могут отсутствовать. К ним относятся:

– длительные (вес стационарного оборудования, нагрузки на пере­крытия в складских помещениях и т. п.),

– кратковременные (вес людей, материалов, продукции технологического назначения сооружения, снеговые, ветровые и т. д.),

– особые (сейсмические, аварийные и др.).

Различают следующие сочетания нагрузок: основные, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных, и особые, включа­ющие, кроме того, и одну из особых нагрузок. Расчеты по дефор­мациям производятся на основное сочетание нагрузок, по несущей способности – на основное и особое сочетание.

Виды деформаций оснований и сооружений. Деформации основа­ний могут вызываться различными причинами и подразделяются на следующие виды.

Рис. 1.2 Характерные формы совместных деформаций сооружения и основания: а – расчетная схема, б – схема неравномерных осадок фундаментов, в – схема крена жесткого сооружения, г – схема деформаций, приводящих к закручиванию сооружения, д – схема сдвига жесткого сооружения

Осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения грунтов основания под воздействием внешних нагрузок, включая Действующие вблизи сооружения, и собственного веса грунтов основания. Осадки развиваются без коренного изменения структуры грунтов.

Просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунтов основания под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунтов, так и проявления дополнительных факторов (замачивания просадочных грунтов, оттаивания ледовых прослоек в мерзлых грунтах и т. п.).

Подъем или усадка поверхности основания – деформации, связанные с изменением объема некоторых видов грунтов при физических и химических воздействиях (морозное пучение при промерзании, набухание при увеличении влажности и т. д., усадка при уменьшении влажности грунтов и т. п.).

Оседание – деформации земной поверхности, вызываемые подземными работами (разработка полезных ископаемых, некачественное возведение подземных сооружений и т. п.), а также резка_м изменением гидрогеологических условии территории (понижение уровня подземных вод, карстово-суффозионные процессы и т. п.)

Горизонтальные перемещения – деформации, вызываемые действием горизонтальных нагрузок и составляющих общей нагрузки, (подпорные стенки, фундаменты распорных систем и т. п.), а также связанные с большими вертикальными перемещениями поверхно­сти при осœеданиях, просадках и т. п.

Из-за неоднородности грунтов в пределах пятна застройка и различных нагрузок на отдельные фундаменты сооружения обыч­но возникают неравномерные деформации основания, вызывающие также неравномерные деформации в конструкциях сооружения. Различают следующие характерные формы совместных деформаций сооружения и основания (рис. 1.2).

Абсолютная осадка основания отдельного фундамента S, опре­деляемая как среднее вертикальное перемещение подошвы фундаме­нта. Зная величины S для различных фундаментов, можно оценить неравномерность деформаций основания и конструкции сооруже­ния.

Средняя осадка основания сооружения:

где S_i – абсолютная осадка i-гo фундамента с площадью подошвы Ai. При известных значениях S_i, и S можно оценить крайне важность и наметить мероприятия по уменьшению осадок основания или приспособлению конструкций фундамента к неравномерным осад­кам.

Читайте также

1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-гео­дезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства. 2.Анализ проектируемого здания и сооружения. Определяются плановые и высотные размеры сооружения, устанавливаются его. [читать подробенее]

Open Library – открытая библиотека учебной информации
Дом, Последовательность проектирования оснований и фундаментов – Учебная лекция.

Источник: oplib.ru

Последовательность проектирования фундамента

Проектирование оснований и фундаментов состоит из обоснованного соответствующим расчетом выбора типа основания (естественного и искусственного), фундамента (конструкции, типа материала и размеров, мелкого или глубокого заложения), мероприятий по уменьшению влияния деформаций здания или сооружения на эксплуатационную пригодность.

– Проводят изыскания, для установления свойств грунта и его пригодности для эксплуатации,

– Определяют отметку планировки поверхности D_L ,

– Сбор нагрузок на обрез фундамента,

– Оценка инженерно-геологических условий площадки,

– Определение глубины заложения фундамента,

– Определение размеров фундамента,

-Расчет оснований по деформациям,

– Расчёт фундамента по прочности.

40-43. Свайные фундаменты. Основные определения. Классификация свай и свайных фундаментов. Конструкция и условия применения различных видов свай. Теория работы свай – стоек и висячих свай (свай трения).

Сваями называется относительно длинные конструктивные элементы, располагаемые в грунте в вертикальном или наклонном положении, предназначены для передачи нагрузки на лежащие снизу плитные слои грунта

Свайные фундаменты – группа свай, объеденная поверху плитами или балками, называется ростверками.

В зависимости от расположения ростверка фундаменты могут быть с низким, высоким ростверком Свайные фундаменты применяют, когда экономически необоснованно применение мелких ф-тов, глубина котлована больше 5-7м.

Классификация. 1)По особенностям передачи нагрузки на грунт – свая – стойка (нагрузка передается нижним концом или уширением на любые мало сжимаемые грунты).

-Сваи висячие, передающие нагрузку боковой поверхностью.

-Сваи-стойки передают нагрузку нижним концом на любые сжимаемые грунты.

-Сваи-уплотнения (конические, пирамидальные, клиновидне).

-Сваи трения. Нагрузка определяется только трением грунта о боковую поверхность (анкерные сваи).

2)По способу заглубления или устройству свай в грунте.

а) сваи, изготавливаемые заранее, погружаемые в грунт в готовом виде – динамическим сп-ом, – вибропогружением.

б) сваи, сооружаемые в грунте на месте возведения ф-та – буронабивные, – набивные

– деревянные, – жб, – стальные,- бетонные,- комбинированные.

Деревянные бывают – цельные, сращенные. Длина свай =4,5…16. Пакетной=20…25 м.

Применяют в водонасыщенных грунтах, где срок службы не ограничен. Вся свая должна находиться в воде.

Металлические сваи служат до 100 лет и более. Недостаток коррозия (защита битумом). Поперечное сечение 0,8м. Изготавливают из цельных сварных труб или прокатных профилей, сваривают встык, усиливают проваркой из 4-х,6-ти накладок, полость заполняют бетоном. Железобетонные набивные разделяют.1)по способу армирования с напряженной и не напряженной арматурой .2)по форме поперечного сечения (квадратные, прямоугольного, круглого, квадратные с круглой полостью, полые. 3)по форме продольного сечения (призматические, цилиндрические, с наклонными боковыми гранями). 4)по конструктивным особенностям . 5)по конструкции нижнего конца (призматические заостренные, с плоским или объемным уширением, полые с открытым или закрытым нижним концом

Сваи-стойки прорезают всю толщу сжимаемых грунтов и опираются на несжимаемый грунт. При загрузке их силой F они практически не получают вертикального перемещения. Между боковой поверхностью сваи и грунтом не может возникнуть трение. Считают, что сваи-стойки передают давление только через нижний конец и работают как сжатые стержни в упругой среде.

Сваи трения (висячие) окружены со всех сторон сжимаемыми грунтами. Под вдавливающей нагрузкой такие сваи перемещаются вниз (получают осадку) и по их боковой поверхности развивается суммарная сила трения F_S. Под нижним концом сваи возникает сопротивление F_p. Сопротивление основания перемещению сваи трения под нагрузкой называют несущей способностью сваи

Последовательность проектирования фундамента
Последовательность проектирования фундамента Проектирование оснований и фундаментов состоит из обоснованного соответствующим расчетом выбора типа основания (естественного и искусственного),

Источник: mylektsii.ru