Содержание

Основные положения проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям

Основные положения проектирования оснований и фундаментов ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ.

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Этот раздел должен содержать оценку инженерно-геологических условий и свойств грунтов, слагающих строительную площадку. При оценке инженерно-геологических условий на основе полученных исходных материалов (по заданию) необходимо осветить следующие вопросы:

1. Географическое положение площадки.

2. Геологическая характеристика площадки.

3. Гидрогеологические условия.

4. Основные и дополнительные показатели физических свойств грунтов.

5. Характеристики физического состояния и сжимаемости грунтов.

6. Расчетное сопротивление каждого вида грунта (по глубине слоев).

7. Расчетная глубина промерзания грунтов и их пучинистые свойства.

Вначале на плане строительной площадки в масштабе намечают пятно застройки, располагая здание так, чтобы оно в меньшей степени испытывало возможные неравномерные осадки. Устанавливают планировочную отметку (DL). В пределах пятна застройки намечают геологический разрез, применительно к которому осуществляют оценку инженерно-геологических условий и на котором схематично наносят подземную часть здания или сооружения с указанием отметок.

Для каждого пласта, имеющего номер, по заданным характеристикам грунта вычисляют дополнительные, необходимые для дальнейших расчетов; классифицируют грунты и устанавливают их свойства в соответствии с ГОСТами (1.4 [3]).

Вычисление дополнительных характеристик рекомендуется выполнять в такой последовательности: плотность скелета (сухого) фунта (pd); коэффициент пористости (е), пористость (n), полная влагопроницаемость (wsat), степень влажности (Sr), удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды (ysb); число 20
пластичности (1р), показатель текучести (IL), коэффициент относительной сжимаемости (mn).

После вычисления каждого из указанных показателей следует дать соответствующую характеристику грунта (плотность сложения песчаных грунтов, консистенция пылевато-глинистых, их наименование, водонасыщенность, сжимаемость). Расчетную глубину промерзания (df) определяют по формуле (З) СНиП 2.02.01-83, а нормативную (d¦n) по формуле (2) СНиП 2.02.01-83 или ориентировочно по карте нормативных глубин промерзания (рис. 3.4 [3]).

Для всех грунтов основания определяют их расчетные сопротивления по формуле (7) СНиП 2.02.01-83 при ширине подошвы b = 1 м.

При определении R для первого слоя глубина заложения фундамента d выбирается исходя из конструктивных особенностей здания или глубины промерзания. Для последующих слоев глубину заложения принимают равной расстоянию от поверхности планировки площадки строительства (DL) до отметки на 0,3 м ниже кровли этого слоя.

Оценка инженерно-геологических условий завершается заключением, в котором делаются выводы о возможности строительства проектируемого сооружения на рассмотренной площадке, выборе несущего слоя грунта фундамента на естественном основании или свайного, а также даются рекомендации о целесообразности рассмотрения других вариантов фундаментов. В заключении оценивается сжимаемость грунтов основания фундаментов, возможные его неравномерные деформации; определяется наличие или отсутствие слабого подстилающего слоя; даются предварительные рекомендации по устройству гидроизоляции подземных частей сооружения, учету пучинистых свойств грунтов при подготовке оснований и устройстве фундаментов; приводятся соображения по проектированию водоотлива или водопонижения при разработке котлована исходя из гидрологических условий и фильтрационных свойств грунта.

Исходные данные для проектирования оснований и фундаментов. Нагрузки и воздействия. Данные инженерно-геологических изысканий.

Инженерно-геологические условия площадки строительства оцениваются с помощью деформационных и прочностных характеристик грунтов отдельных слоев основания грунты можно отнести к слабым или надежным.

Слабыми называются грунты, которые в естественном состоянии не могут являться основанием данного сооружения.

Надежными называются грунты которые при разумных издержках на устройство фундаментов, обеспечивают деформации (осадки) в допустимых пределах.

надежный слабый надежный слабый

надежный надежный слабый слабый

I схема предполагает использование фундамента мелкого заложения т.е. на естественном основании с минимально возможной глубиной заложения.

II схема при наличии слоя слабых грунтов малой мощности предполагает использование фундаментов мелкого заложения с прорезанием слоя слабых грунтов и опирающееся на надежные грунты. При значительной мощности слабых грунтов используют для прорезания свайные фундаменты.

III схема предполагает использование фундаментов мелкого заложения при большой мощности надежных грунтов (первый слой). При малой же мощности предполагается использование свайного фундамента с прорезаением сваями слабых грунтов. Как вариант можно укрепить слабые грунты.

IV схема не может быть использована в качестве естественного основания.

Зимой грунты промерзают и увеличиваются в объеме. На фундамент могут оказывать влияния силы морозного пучения, чтобы исключить такое влияние необходимо в ряде случаев заглублять фундаменты ниже глубины промерзания грунтов. различают нормативную и расчетную глубины промерзания грунтов.

Особенности возводимых сооружений.

1. С точки зрения их степени ответственности.

I класс – имеющие народно-хозяйственное значение и социальные объекты, требующие повышенной надежности: ТЭЦ, АЭС, стадионы, кинозалы.

II класс – остальные здания и сооружения.

III класс – временные постройки, одноэтажные или складские.

Исходные данные, необходимые для проектирования оснований и фундаментов:

Инженерно-геологические и гидрогеологические условия стройплощадки.

Выполняется комплекс инженерно-геологических исследований стройплощадки с учетом:

— глубина изысканий (скважин) зависит от вида фундаментов, наличия слабых или структурно неустойчивых грунтов,

— количество выработок зависит от сложности инженерно-геологических условий и размеров здания в плае,

— количество проб, отбираемого из каждого инженерно-геологического элемента – не менее 6 шт.

— определяется положение грунтовых вод, определяется их хим. состав,

— определяется глубина сезонного промерзания — dfn( для Нск – 2,2 м)

По результатам разведывательных работ строится инженерно-геологический разрез. Изыскания производятся раз в 5 лет.

Основные положения проектирования оснований и фундаментов ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ.

Общие сведения. Основания и фундаменты надлежит проектировать так, чтобы была надежно обеспечена возможность нормальной эксплуатации сооружений. Для этого они должны быть прочными и устойчивыми, т. е. обладать достаточной несущей способностью. Если это условие не выполнено, то несущая способность основания и фундамента может оказаться исчерпанной, в результате чего расположенное на них сооружение будет разрушено или деформировано в такой степени, что нормальная эксплуатация сооружения будет невозможна или значительно затруднена. Различают пять форм исчерпания несущей способности оснований и фундаментов:
1) исчерпание прочности фундамента (прочности материала фундамента), приводящее к его разрушению;
2) исчерпание устойчивости фундамента, приводящее к его опрокидыванию;
3) исчерпание устойчивости фундамента, вызывающее его сдвиг;
4) исчерпание прочности основания, приводящее к большим просадкам;
5) исчерпание устойчивости основания, сопровождающееся сдвигом массы грунта совместно с фундаментом по некоторой поверхности скольжения — глубокий сдвиг.
Наиболее характерные схемы потери устойчивости фундаментов: опрокидывание с поворотом; плоский сдвиг; глубокий сдвиг.

Расчеты оснований и фундаментов на прочность, устойчивость по деформациям и на трещиностойкость, как и других строительных конструкций, выполняют по методу предельных состояний. Под предельным состоянием подразумевается такое напряженное состояние конструкций или оснований, когда при самом незначительном увеличении нагрузок они перестают удовлетворять предъявляемым к ним требованиям: наступает их разрушение, возникают недопустимые деформации, происходит потеря устойчивости и т. п.
Основания и фундаменты мостов и труб под насыпями рассчитывают по двум группам предельных состояний:
по первой группе — по несущей способности оснований, устойчивости фундаментов против опрокидывания и сдвига, устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения грунтов, прочности и устойчивости конструкций фундаментов;
по второй группе — по деформациям оснований и фундаментов (осадкам, кренам, горизонтальным перемещениям), трещиностойкости железобетонных конструкций фундаментов.
Расчет по первой группе предельных состояний выполняют с целью не допустить исчерпания несущей способности и устойчивости оснований и фундаментов. Расчет производят исходя из условия
F≤Fu, (6.1)
где F — силовое воздействие (нагрузка) на основание или на фундамент; Fu — несущая способность (сила предельного сопротивления) основания или фундамента.
Цель расчета по второй группе предельных состояний — исключить возможность возникновения недопустимых по условиям нормальной эксплуатации сооружения деформаций (осадок, кренов, сдвигов) оснований и фундаментов. Расчет производят, исходя из соблюдения условия s 7 cм 2 /год – прочность скелета грунта при нейтральном давлении.

Читать еще:  Профнастил для фасада дома под камень

4) основание сложено скальным грунтом.

Расчетное условие для 1 ПС:

F – расчетная нагрузка на основание,

Fu – сила предельного сопротивления основания,

γс = 0,8..1,0 – к-нт условий работы грунтового основания,

γn = 1,1..1,2 – к-нт надежности, зависит от назначения здания.

По 2 ПС – ведется всегда.

S ≤ Su – расчетное улови (при P ≤ R), где P – давление под подошвой фундамента.

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.

— предельно-доопустимая нагрузка

-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

Основные положения проектирования конструкции фундаментов по предельным состояниям

Предельные состояния конструкций фундаментов и оснований грунтов. Глубина заложения фундамента. Последовательность проектирования оснований и фундаментов. Историческая справка о НИИОСП (Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция 1. Основные положения проектирования конструкции фундаментов по предельным состояниям

1. Предельные состояния конструкций фундаментов и оснований грунтов

2. Последовательность проектирования оснований и фундаментов

3. Историческая справка о НИИОСП

1. Предельные состояния конструкций фундаментов и оснований грунтов

Фундаментом называют подземную или подводную часть сооружения (Рис.1), которая передает нагрузку от сооружения грунту основания и распределяет ее на большую площадь.

Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения.

Нижнюю плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называют подошвой. Верхнюю границу между фундаментом и телом сооружения называют плоскостью обрезов или просто обрезом фундамента. Расстояние по вертикали от обреза до подошвы составляет высоту фундамента .

Рис.1 Схема фундамента мелкого заложения опоры моста: 1 — фундамент; 2 — основание; 3 — несущий пласт; 4 — подошва фундамента; 5 — обрез фундамента; 6 — опора; 7 — наинизший уровень дна после размыва грунта.

Под глубиной заложения фундамента понимают расстояние от самого низкого, в период эксплуатации сооружения, уровня поверхности грунта до подошвы фундамента. В общем случае высота фундамента и глубина его заложения могут быть различными (Рис.1).

Необходимость заглубления фундамента диктуется рядом условий. Верхние слои грунта обычно имеют низкую несущую способность. Устройством фундамента и заглублением его до прочных грунтов обеспечивают надежное существование сооружения, как во время строительства, так и в период его эксплуатации.

Заглублением фундамента ниже уровней размыва предохраняют опоры мостов от потери устойчивости и обрушения в результате подмыва грунта основания текущей водой.

Многие грунты подвержены пучению при промерзании. Заглубление фундаментов ниже зоны пучения предохраняет сооружение от воздействия нормальных сил пучения, которые могут вызвать его деформации.

Второе назначение фундаментов — распределение нагрузки на большую площадь — вытекает из сопоставления прочности материала надфундаментной части сооружения и прочности грунта. Прочность грунта обычно значительно меньше прочности материала сооружения, поэтому подошва фундамента имеет размеры большие, чем размеры сооружения.

Фундамент может служить и ограждающей конструкцией, например, в зданиях, имеющие подвалы.

Различают фундаменты мелкого и глубокого заложения. К последним относят свайные (Рис.2) и столбчатые, массивные фундаменты в виде опускных колодцев (Рис.3) и кессонов, а также фундаменты, сооружаемые способом «стена в грунте». Ростверк объединяет сваи в одну конструкцию и распределяет на них нагрузку от сооружения. Столбчатый фундамент по сравнению со свайным, имеет большие размеры несущих элементов — столбов. Массивный фундамент глубокого заложения отличается от свайного и столбчатого конструкцией, большими размерами и особенностями погружения. фундамент заложение проектирование подземный

Рис.2. Свайный фундамент опоры моста: 1 — сваи; 2 — подошва ростверка; 3 — ростверк; 4 — обрез ростверка; 5 — опора; 6 — линия наибольшего размыва.

Читать еще:  Ондулин и каковы его достоинства и недостатки

Рис.3. Фундамент глубокого заложения в виде опускного колодца: 1- уровень размыва грунта; 2 — опора; 3 — распределительная плита; 4 — заполнитель из песка или бетона; 5 — стенка колодца; 6 — нож; 7 — подушка подводного бетона.

Основные требования расчета фундаментов по предельным состояниям заключаются в том, чтобы усилия, напряжения, деформации и перемещения отдельных конструкций, основания или всего сооружения были близки к установленным предельным величинам и не превышали их.

Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний:

— по первой группе — по несущей способности (по устойчивости)

— по второй группе — по деформациям (осадки, прогибы, углы поворота), т.е., когда возникают недопустимые для данного вида сооружения деформации и затрудняют эксплуатацию всего здания или сооружения.

При возведении здания или сооружения наблюдается постоянное возрастание давления по подошве фундаментов.

Распределение напряжений, как под подошвой фундамента, так и на значительной глубине необходимо знать, так как прочность и устойчивость сооружений зависит от сопротивления (R) грунта, не только примыкающей к подошве, но и глубоколежащего.

При деформации грунтов под нагрузкой Николай Михайлович Герсеванов выделил три фазы НДС:

I — фаза нормального уплотнения;

II — фаза сдвигов;

III — фаза выпирания грунта.

Зависимость вертикальных перемещений фундамента от действующего давления по его подошве изображена на рис. 5

На графике (рис. 5) участок оа соответствует фазе уплотнения (I), при которой осадка пропорциональна приложенной нагрузке. Эта фаза обусловлена вертикальным перемещением частиц грунта вниз .

Из-за концентрации напряжений под краями фундамента в начале фазы сдвигов (II) происходит разрушение грунта в локальных областях, т.е. происходят местные потери устойчивости. По мере роста внешней нагрузки нарушается линейная зависимость между осадкой и давлением. График на участке аб характеризуется значительной кривизной. При дальнейшем возрастании давления под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро и при малейшем увеличении внешней нагрузки приведет к исчерпанию несущей способности.

Рис. 5. Зависимость осадки S от давления Р (график Н.М. Герсеванова)

На рис. 5 такое давление соответствует точке б, являющейся переходной от второй к третьей фазе НДС.

Рис. 6. Фазы НДС в основании фундамента при возрастании давления по подошве: а — уплотнение; б, в — сдвиг; г- выпор грунта

Давление, соответствующее началу появления областей пластических деформаций (сдвигов и разрушения грунта) под краями фундамента, называется начальным, или первым критическим, давлением .

Начальное критическое давление определяется по формуле Н.П. Пузыревского:

где — удельный вес грунта основания;

— угол внутреннего трения;

d — глубина заложения подошвы фундамента;

с — удельное сцепление.

Во второй фазе под краями фундамента формируются области пластических деформаций (разрушения грунта), которые развиваются в сторону и в глубину (рис. 6,б), R области (зоны) локального разрушения грунта развиваются в ширину и в глубину основания, при этом под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро в виде клина (рис.6,г). В определенный момент времени краевые области разрушения грунта основания смыкаются на глубине и в результате расклинивающего действия уплотненного ядра устанавливается такое состояние, при котором малейшее увеличение нагрузки приводит к потере несущей способности.

Таким образом, давление, соответствующее исчерпанию несущей способности грунта основания, называется предельным, или вторым критическим давлением .

Второе критическое давление определяется по формуле

где — интенсивность боковой пригрузки.

Рассмотрим два примера, как влияет прочность нижележащего слоя на прочность и устойчивость сооружения.

Если в основании находятся слабые грунты, под покровом более устойчивых, то опасность нарушения устойчивости повышается с увеличением ширины фундамента (рис.7).

Рис. 7. Влияние ширины фундамента на прочность и устойчивость сооружения (по Н.Н. Маслову, 1949): а — при пластических деформациях; б — при выпоре грунта

Таким образом, если в основании находятся плотные грунты под покровом слабых, то опасность нарушения устойчивости понижается с увеличением ширины фундамента (рис.7).

Если из массива грунта, находящегося под действием какой-либо нагрузки, выделить кубик (рис.8), то на него будут действовать вертикальные и горизонтальные нормальные напряжения и три пары касательных напряжений — и , и , и и .

Рис. 8. НДС грунта

2. Последовательность проектирования оснований и фундаментов

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки разделяются на две части:

Геодезическая часть состоит из топографического плана с изображением ситуации, рельефа, горизонталей существующих и проектируемых зданий и сооружений, наземных коммуникаций, наличие оврагов, заболоченных участков; оползневых склонов, возможность заполнения участков во время наводнения.

Геологическая часть содержит геологическое строение участка, особенности напластования и мощности каждого сдоя, геологические выработки с высотными отметками, разрезы колонок, абсолютные отметки отдельных слоев грунта. Приведены данные о физико-механических свойствах грунтов, их основные классификационные показатели и их расчетные значения, оценены деформационные и прочностные свойства отдельных слоев грунта.

Гидрогеологическая составляющая — уровень грунтовых вод, направление течения, их режим, возможные колебания уровня, их агрессивность по отношению к бетону и растворам, наличие блуждающих токов, опыт строительства соседних объектов, определена глубина сезонного промерзания грунтов.

3. Историческая справка о НИИОСП

Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова — ведущая организация строительной отрасли России в области фундаментостроения и подземного строительства. НИИОСП создан в 1931 г. как Всесоюзный институт по сложным основаниям и фундаментам (ВИОС), в 1958 г. утвержден в статусе головного института строительной отрасли в области фундаментостроения и подземного строительства, в 1966 г. награжден орденом Трудового Красного Знамени. Имя своего создателя, выдающегося российского ученого Николая Михайловича Герсеванова, Институт носит с 1973 г. В состав ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИОСП входит с 1994 г.

Практически все крупные объекты страны — высотные здания в Москве, Московское метро, Останкинская телебашня, Норильский горнометаллургический комбинат, крупные заводы (Тольятти, Запорожье, Набережные Челны, Череповец и др.), объекты обустройства рудных, угольных, нефтегазовых месторождений (Курск, Воркута, Уренгой, Якутск и др.) построены при участии Института.

Уникальные объекты на Кубе, в Болгарии, Индии, Египте, Иране, Югославии и других странах также возведены при участии Института.

Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений

Залогом качества и долговечности постройки служит грамотное проектирование и устройство оснований и фундаментов, выполненное в соответствии с нормативными требованиями.

На надежность, прочность и стоимость этих частей строения влияет много факторов, которые учитываются индивидуально для каждого объекта. Среди них:

  • тип и вид постройки;
  • габариты;
  • особенности грунтов;
  • климатические условия местности.

Современные компьютерные технологии позволяют разрабатывать конструкции любой сложности, что существенно облегчает работы специалистам. При этом важно выполнять задачу таким образом, чтобы сооружение планировалось как единое целое, хотя состоит из трех частей:

  • нижней или подошвы, соприкасающейся с почвой, которая является базой для возведения;
  • основной, служащей опорой будущей постройки;
  • верхней (цоколя) – видимой части, возвышающейся над землей.

Во время закладки первой прослойки, проектировщики учитывают:

Ошибки в расчетах на этом этапе крайне отрицательно сказываются на последующих стадиях строительства, эксплуатации, потому что могут появляться трещины в стенах, обвалы подвальных помещений и возникать другие небезопасные моменты под влиянием неучтенных условий.

Основные положения

Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений регулируется нормами, установленными действующим законодательством. Согласно СНиП No 50-101 от 2004 года используют сокращенные предписания по расчету согласно следующим параметрам:

  • перераспределение усилий;
  • действие сил продавливания и распора.
Читать еще:  Как правильно поддомкратить деревянный дом?

С учетом этих правил при разработке соответствующей документации опираются на требования, чтобы:

  • после того как сооружение отработало предполагаемый срок эксплуатации, оставалась возможность возврата грунтов в исходное положение;
  • исключить или минимизировать деформационное влияние на грунтовые воды основания;
  • сократить трудо- и энергозатраты на возведение фундамента, а также возвратить материалы в цикл строительства после окончания использования;
  • в закрепляющих грунт конструкционных технологиях использовать экологически чистые составляющие;
  • применять методы, не наносящие вред окружающей среде, в устройстве свай и те, что связаны с воздействиями вибраций и шума при их забивании.

Распределение напряжений в основании зданий и сооружений

Многие строительные компании и подрядные организации расширяют способы влияния на почву. Это нужно для улучшения показателей устойчивости и усиления основного блока.

В этом вопросе важную роль играет экологический аспект, по значимости сравнимый с требованиями прочности и деформации. Возводимые здания и их фундаменты действуют на грунт, оказывая влияние на глубину больше, чем уровень их залегания. Из-за этого возникает осадка почвы, уплотнение, вследствие чего может понадобиться вмешательство в режим подземных вод для его коррекции.

Система расчетов напряжений включает три составляющих:

Заранее определяется коэффициент жесткости, также он может быть найден при помощи последовательных приближений, базирующихся на линейной и нелинейной моделях. ПП для вычисления внутренних усилий определяют по:

  • первичному заданию КЖ;
  • предварительному расчету совмещенных перемещений при заданных нагрузках и указанному числовому множителю;
  • математическим действиям по принятой модели основания.

Последние две стадии могут повторно применяться до того момента, пока контрольный параметр не будет достигнут.

Расчетное сопротивление грунтов оснований

Под этим понятием подразумевают показатели прочности почвы согласно нормативам, которые используются при разработке проекта фундамента для частного дома, жилых многоквартирных зданий, промышленных сооружений и других объектов по СНиП и ТУ. РСГ высчитывают с помощью сложных математических формул и таблиц в зависимости от их:

  • естественного состояния;
  • свойств;
  • характеристик.

Согласно этим правилам и требованиям среднее давление по нижней части (подошве), которое передается постройкой на ГО, должно быть равным или меньшим относительно расчетному сопротивлению почв, расположенных у оснований.

Определение глубины заложения и размеров подошвы

Это является одним из основополагающих факторов, который влияет на долговечность, надежность и эффективность проектных решений в строительстве. Например, возведенные постройки по одной схеме фундамента для дома могут иметь разные показатели ГЗ. Они зависят от:

  • гидрологических, геологических условий;
  • климата в регионе;
  • конструктивных особенностей сооружения;
  • нагрузок и направленности действия на основание;
  • применяемых методов и технологий выполняемых работ.

При проектировании по возможности глубину заложения подошвы принимают выше уровня подземных вод.

Расчет оснований фундаментов по деформациям

Цель этих вычислений заключается в ограничении искажения всех конструкционных элементов так, чтобы была гарантирована невозможность достигнуть состояния, при котором эксплуатация здания будет затруднена, а также появления недопустимых перемещений, например:

  • осадки;
  • изменения уровней, положений постройки;
  • крена;
  • расхода швов.

Это деформации, снижающие долговечность срока пригодности сооружения к использованию. Это подтверждается расчетами усилий, возникающих при взаимодействии сжимаемых оснований и надфундаментной постройки в целом.

Расчет по несущей способности (ОНС)

Цель выполнения таких математических задач – обеспечение устойчивости, прочности фундамента, исключение его сдвига по подошве, опрокидывания.

Вычисления ОНС производят в случаях:

  • передачи значительных горизонтальных нагрузок;
  • расположения строения на откосе или вблизи него;
  • формирования конструкции биогенными и постепенно уплотняющимися глинистыми грунтами;
  • сложения основы из скальных почв.

При этом учитывают возможные схемы сдвигов, которые делятся по:

  • форме фундамента;
  • связям с иными архитектурными деталями сооружения;
  • характеру влияний – вертикальности, наклону, эксцентриситету;
  • составу земли на местности и ее свойствам.

Только квалифицированные специалисты имеют право проводить соответствующие исследования, так как эти данные являются основой безопасности для будущей эксплуатации здания.

Проектирование фундаментов

В процессе создания генерального плана, служащего руководством к действию подрядной организации, проводят многочисленные изыскания. На основе полученной информации делают соответствующие вычисления, лежащие в основе безопасной и длительной эксплуатации возводимого объекта.

Для разработки проекта используют специализированное компьютерное обеспечение, облегчающее решение задач специалистам, делая расчеты более точными. Программы, используемые для этого:

Это неполный перечень подходящих приложений. С их помощью выполняют задачи любого уровня сложности.

Проектирование осуществляется комплексно, проходя несколько стадий:

  • оценка рельефа, включая инженерно-геологические свойства, ознакомление с планом постройки, расчет нагрузок;
  • разработка схемы конструкции здания;
  • вычисления предельных состояний фундамента для окончательного определения размеров, составления схем и чертежей.

Детальнее об этом можно узнать, изучив пособие по проектированию фундаментов на естественном основании.

Нормативная документация

Любые действия, проводимые на каждом этапе должны подчиняться требованиям, обозначенным в следующих СНиП:

  • No2.01.07-85, а также сп No20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»;
  • No2.02.01-83 и сп No22.13330.2011 «Основания сооружений и зданий»;
  • No2.03.01-84 «Проектирование конструкций из железобетона»;
  • No2.02.03-85 и сп No24.13330.2011 «Cвайные фундаменты».

В этих сводах правил указаны принципы и формулы проведения различных расчетов, используемых в строительстве.

Какое программное обеспечение выбрать

Для расчетов и проектирования фундаментов, оснований зданий, сооружений специалисты все больше используют современные разработки в области компьютерных технологий.

Компания ZWSOFT реализует программные продукты для 3D-моделирования, инженерно-конструкторских вычислений, модулей и надстроек, используемых в разных сферах деятельности:

  • архитектурной;
  • геологической;
  • геодезической;
  • кадастровой;
  • исследовательской и других.

Основной софт – ZWCAD по сути является аналогом ACAD. Он также многофункционален, а стоит дешевле. При покупке ПО учитывайте, что придется совместить пакеты или дополнить базовые версии приложениями.

Рассмотрим его детальнее. Подобное решение для реализации сложнейших задач выпускается в трех версиях:

Standard. Возможны просмотр и редактирование особенностей детали с использованием палитры свойств. Есть опции:

  • правильного отображения объектов CAD;
  • редактирования;
  • настройки чертежа;
  • открытия файлов, сохранения в DWG, DXF, DWT;
  • работы с COM, LISP, ACTIVEX.

До приобретения пользователь может тестировать демо-версию.

Classic. Этот продукт больше предполагает обучение новичкам. В нем содержится небольшое количество возможностей, но все же предусмотрена поддержка 2D/3D. Обновления больше не выпускаются.

Professional. Для сложных целей, предполагающих детализацию объектов, рекомендуем использовать усовершенствованное программное обеспечение. В Pro представлены все функции предыдущего продукта, и включены дополнительные:

  • VBA/.Net/ZRX.;
  • редактирование и трехмерное моделирование;
  • визуализация 3d объектов;
  • совместимость с другими внешними приложениями.

Для разработки проекта фундамента подойдут надстройки, базой для которых служит софт ZWCAD. К ним относят:

  • VetCAD++ для ZWCAD – профессиональный набор утилит, помогающий усовершенствовать и ускорить процесс разработки и оформления техдокументации без потери ее качества. Специалистам, которые пользуются им, не приходится делать рутинные и трудоемкие операции для создания чертежей, формирования спецификации, расчета выработки. Это значительно сокращает сроки выполнения поставленных задач.
  • СПДС Железобетон – программный пакет, способствующий автоматизации оформления различных документов по строительству. Он действует совместно с надстройкой СПДС GraphiCS к ZWCAD. Здесь представлена подборка из параметрических объектов арматурных изделий и конструкций. Благодаря большому выбору пользователь получает актуальные таблицы спецификаций любых элементов, а также ведомости по расходу материалов.

Компания ЗВСОФТ предлагает выбор для специалистов разного уровня квалификации и сферы деятельности. Выбирайте ПО относительно своих навыков и финансовых возможностей.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector