При устройстве фундаментов важное значение имеют не только правильный выбор глубины заложения, точность разбивочных работ, соблюдение технологических процессов устройства фундамента, но и верный выбор самой конструкции фундамента с учетом всех нагрузок от здания и способности грунта оснований выдерживать эти нагрузки без существенных деформаций. Расчеты и вариантное конструирование фундаментов с учетом применения различных материалов и способов их возведения позволят найти оптимальное техническое решение, при котором фундаменты будут более надежными и экономичными.
Грамотный расчет оснований и фундаментов может выполнить только специалист, так как для этого надо уметь использовать данные инженерно-геологических изысканий, нормативы, коэффициенты, величины и другие показатели, а также методики расчета, принятые в СНиПах. При расчете основания здания первостепенное значение имеют вид и сопротивляемость грунта. Для предварительного назначения размеров фундамента используются данные нормативного давления на основания (табл. 9). Эти данные могут быть использованы при ширине фундаментов от 0,6 до 1,5 м и глубине заложения от 1 до 2,5 м, считая от отметки природного рельефа или от отметки планировки до отметки основания.
Таблица 9
Нормативное давление на основание
При глубине заложения фундамента более 2,5 м нормативное давление увеличивается, а при менее 1 м — уменьшается. Общее давление на грунт при определенной опорной площади фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта. Общая нагрузка, действующая на 1-2 м2 подошвы ленточного фундамента, будет равна сумме нагрузок от снега, крыши, всех перекрытий и перегородок, оборудования в доме, наружной стены дома и самого фундамента. Ориентировочную общую нагрузку можно вычислить с помощью табл. 10-12.
Таблица 10
Нагрузка от 1 м2 стены
Таблица 11
Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4,5 м
Таблица 12
Нагрузка от 1 м2 горизонтальной проекции крыш
Виды оснований
К основаниям из просадочных грунтов относятся глинистые грунты, которые, находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от сооружения или собственного веса, при замачивании дают дополнительную деформацию — просадку. Критерием для отнесения глинистых грунтов к просадочным является степень влажности (доля заполнения пор водой)
Тип грунтовых условий устанавливается в процессе инженерно-геологических изысканий. Устойчивость дома и других сооружений можно обеспечить следующими мероприятиями:
устранением просадочных свойств грунтов в пределах всей или части просадочной толщи;
устройством свайных фундаментов;
применением водозащитных и конструктивных мероприятий.
Выбор мероприятия производится на основе технико-экономических расчетов.
К основаниям из набухающих грунтов относят глинистые грунты, которые при замачивании в напряженном состоянии увеличиваются в объеме. Для набухающих грунтов характерны, кроме того, большая пластичность, низкий предел усадки и природная влажность. Выбор глубины заложения и назначение размеров фундаментов, возводимых на набухающих грунтах, можно производить без учета их набухающих свойств, т.е. как для обычных грунтов в природном состоянии.
Для противодействия набуханию грунтов можно увеличить давление на эти грунты против нормативов. Устойчивость дома и других сооружений при возможных деформациях основания от набухания, превышающих допустимые, обеспечивается за счет соответствующей подготовки основания:
устранения набухающих свойств грунтов в пределах всей или части толщи путем предварительного замачивания;
применения компенсирующих грунтовых подушек;
замены (полной или частичной) слоя набухающего грунта другим грунтом.
Рис. 21. Схема устройства компенсирующей подушки:
1 — ленточный фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — отметка планировки; 4 — отметка кровли (верха) набухающего грунта; Н — глубина заложения фундамента; а — ширина фундамента; h — высота песчаной подушки; с — отрезок компенсационной подушки
Компенсирующие подушки (рис. 21) применяются в целях уменьшения величины неравномерности подъема ленточных фундаментов при замачивании основания из набухающих грунтов. Располагают компенсирующие подушки на кровле или в пределах слоя набухающих грунтов таким образом, чтобы глубина заложения фундамента Н была минимальной, но не менее 0,5 м, минимальное давление на грунт — не менее 1 кгс/см2. Размеры подушек назначаются в зависимости от ширины ленточного фундамента (табл. 13).
Таблица 13
Размеры компенсирующих подушек (см. рис. 21)
Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:
Перед началом проектирования необходимо изучить конструктивное решение здания: габариты, его назначение, характер передачи нагрузки (несущие стены или каркас), материал стен и перекрытий, их размеры, количество этажей, назначение первого этажа, наличие подвала.
Расчет оснований и фундаментов производится по расчетным нагрузкам. При расчете по деформациям (II предельное состояние) коэффициент перегрузки равен 1.
Определение нагрузок действующих на фундамент производится до уровня планировочной отметки. Перед сбором нагрузок, необходимо установить какие, элементы конструкций являются несущими и какие самонесущими, как проходит передача нагрузок от перекрытий.
Сбор нагрузок от веса конструкций и временной нагрузки производится на грузовую площадь, которая принимается в соответствии со статической схемой сооружения. Для ленточных фундаментов под нагруженные несущие стены длина грузовой площадки принимается между осями оконных проемов, ширина – до середины пролета между наружной и внутренней стеной, под внутренние стены длина грузовой площади принимается равной 1 пог.м, а ширина – равной расстоянию между серединами пролетов. Для колонн длина и ширина грузовой площади принимается равной расстоянию между серединами пролетов.
К постоянным нагрузкам относится вес конструкций (стен, перекрытия, кровли и др.), к временным – полезная нагрузка на перекрытия, снеговая и ветровая нагрузка. Нормативные нагрузки от веса конструкций определяются по проектным размерам и удельным весам материалов, коэффициенты перегрузки принимаются по СНиПу 2.01.07-85 (п.3.1-3.4). Величины нормативных временных нагрузок определяются по СНиПу 2.01.07-85 (п. 3.5-3.9).
При расчете нагрузки от одного перекрытия полное значение нормативных временных нагрузок, указанных в СНиПе, следует снижать в зависимости от грузовой площади А рассчитываемого элемента умножением на коэффициент сочетания ψА, равный для квартир, общежитий, служебных и бытовых помещений при А > А1 = 9 м 2
. (1.1)
При наличии двух перекрытий и более
, (1.2)
где n – число загруженных временной нагрузкой перекрытий.
Для читальных залов, торговых залов, участков обслуживания и ремонта оборудования
; 
м 2 . (1.3)
При наличии двух и более перекрытий
. (1.4)
Нормативные атмосферные нагрузки, определенные по неблагоприятным значениям в течение определенного периода времени, и соответствующие коэффициенты приведены в СНиП 2.01.07-85.
Возможность одновременного проявления нескольких нагрузок регламентируется нормативными документами. СНиП 2.01.07-85 выделяет основное и особое сочетание нагрузок. Основное сочетание включает постоянные, временные, длительные и кратковременные нагрузки. Особое сочетание нагрузок, помимо постоянных и временных нагрузок включает особую нагрузку.
Расчет оснований по деформациям и по несущей способности приводится на основное сочетание нагрузок. Нагрузки на основание от наземных частей сооружения в зависимости от их схемы определяются на уровне спланированной отметки земли, верхнего обреза или подошвы фундамента отдельно от вертикальных и горизонтальных сил.
В каркасных зданиях с полным каркасом вся нагрузка от перекрытий воспринимается только каркасом. Здание имеет как внутренние, так и наружные (пристенные) колонны. Наружные стены выполняются самонесущими или как дополнение каркаса с передачей на него веса стены. В зданиях с неполным каркасом нагрузки от перекрытий передаются на наружные стены и внутренний каркас. В бескаркасных зданиях вся нагрузка от чердачного, междуэтажного перекрытия и покрытия передается на наружные и внутренние продольные стены или на наружные торцевые и внутренние поперечные стены. Так как стены здания передают нагрузку на фундамент по простенкам, нагрузка суммируется по длине, равной расстоянию между осями оконных проемов.
Пример 1.1. Требуется определить нагрузки пятиэтажного административно-бытового комбината шахты, если здание с неполным поперечным каркасом (рис. 1.5). Стены выполнены из кирпичной кладки удельным весом γ = 18 кН/м 3 , толщина наружных стен 64 см. Внутренний поперечный каркас из сборных железобетонных колонн сечением 40×40 см и ригелей сечением 54×30 см. Междуэтажные перекрытия из крупноразмерного железобетонного настила, кровля – из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком. Район строительства г. Тула.
Рис. 1.5. Расчетная схема к примеру 1.1
Сбор нагрузок производить в такой последовательности. Определяют постоянные нормативные нагрузки: от веса покрытия (гидроизоляционный ковер, кровельный настил и балки) – 1,5 кПа, от веса чердачного перекрытия с утеплителем – 3,8 кПа; от веса междуэтажного перекрытия – 3,6 кПа; от веса перегородок – 1,0 кПа; от веса карниза – 2 кН/м.
По СНиПу устанавливают временные нагрузки: снеговая на 1м 2 горизонтальной проекции – 1,8 кПа, временная на чердачное перекрытие – 0,7 кПа, временная на междуэтажное перекрытие – 2,0 кПа.
Решение. Определяем нагрузку на наружную стену в осях Б – 2.
Грузовая площадь А = 3,3 × 2,8 = 9,24 м 2 , где 3,3 м – расстояние между осями оконных проемов, а 2,8 м – половина расстояния в чистоте между стеной и колонной. Возможность неодновременного загружения всех пяти этажей временной нагрузкой учитываем, вводя понижающий коэффициент по формуле (1.1) при средней площади помещений 18м 2 :
;
.
Постоянные нагрузки от конструкции, кН:
вес покрытия 1,5×9,24 = 13,86;
вес чердачного перекрытия 3,8×9,24 = 35,11;
вес пяти междуэтажных перекрытий 3,6×9,24×5 = 116,3;
от сборного ригеля перекрытий 0,54×0,3×2,8×25×6 = 68,0;
вес перегородок на пяти этажах 1×9,24×5 = 46,2
вес кирпичной кладки выше чердачного перекрытия 1,5×0,51×3,3×18 = 45,0;
вес стены за вычетом веса оконных проемов на длине 3,3м
0,64×(3,6×3,2 – 2,32×1,79)×5×18 = 445,42.
Итоговая постоянная нагрузка 769,4 кН.
Временные нагрузки, кН
на кровлю 1,8 × 9,24 = 16,63;
на чердачное перекрытие 0,7 × 9,24 = 6,46;
на пять междуэтажных перекрытий с коэффициентом ψn1 = 0,66
Итоговая временная нагрузка 84,07 кН.
Нормативная нагрузка на 1м наружной стены
(769,4 + 84,07)/3,3 = 258,6 кН.
Нагрузка на колонну. кН;
грузовая площадь 5,6×5,6 = 31,36 м 2
вес покрытия 1,5×31,36 = 47;
вес чердачного перекрытия 3,8×31,36 = 119,1;
вес плит междуэтажных перекрытий 3,6×5×31,36 = 564,48;
вес перегородок на пяти этажах 1×5×31,96 = 156,8,
вес сборного ригеля перекрытий 0,54×0,3×2,8×25×2×6 = 136,0;
вес железобетонных колонн 0,4×0,4×3,6×25×5 = 72.
Итоговая постоянная нагрузка 1095,38 кН.
на кровлю 1,8×31,36 = 56,44;
чердачное перекрытие 0,7×31,36 = 21,95;
вес пяти междуэтажных перекрытий с коэффициентом ψn1 = 0,66
Итоговая временная нагрузка 275,28 кН.
Нормативная нагрузка на колонну 1095,38 + 275,28 = 1370,66 кН.
3.Определение размеров в плане фундаментов мелкого заложения на естественном основании
Выбор глубины заложения фундаментов производится в соответствии со СНиП 2.02.01.83 [3, с. 100-108]; [9, с. 37-40].
Размеры в плане фундаментов мелкого заложения на естественном основании определяются:
– для ленточного фундамента по формуле
(1)
где b – ширина подошвы фундамента, м;
N – расчетная нагрузка от веса сооружения, кН;
– среднее значение объемного веса материала фундамента и грунта на его обрезах, кН/м 
; = 20 кH/м
– условное расчетное давление грунта под подошвой фундамента, определяемое по СНиП 2.02.01.838*,кПа; d – глубина заложения подошвы фундамента, м;
– для отдельно стоящего (столбчатого) квадратного фундамента
(2)
где d – высоты фундамента, квадратного в плане, м.
Если основанием фундамента служит слабый грунт, для которого не дано расчетное давление в СНиП 2.02.01.83*, то размеры фундамента в плане определяются подбором.
После определения размера фундамента в плане производится его конструирование, т.е. принимается вид фундамента (сборный или монолитный). Для сборного фундамента по каталогам подбираются типовые блоки. При этом не допускается вылет консоли подушки больше того, что указан в таблице для соответствующего напряжения под подошвой фундамента. После уточнения в плане размеров фундамента, которые могут измениться в большую сторону, производится проверка несущего слоя грунта по формуле
(3)
где Nр – расчетная нагрузка на уровне верхнего обреза, кН;
G – вес фундамента (вес стеновых и фундаментных блоков) для отдельных фундаментов, кН;
для ленточных фундаментов, кН/м 2 ;
Gгр – вес грунта на его обрезах, кН.
А – площадь подошвы фундамента, м 2
Rp – расчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле (7) СНиПа 2.09.01-83*.
1) 
разница между составляет меньше 10% от R. В этом случае размеры блока оставляют без изменения;
2) разница между более 10%. Это значит, что фундамент запроектирован не экономично. Размер фундамента в плане следует уменьшить;
3) 
может вызвать увеличение осадки грунта основания за счет распространения пластических деформаций на большую глубину. В этом случае необходимо увеличить подошвы фундамента;
4) для внецентренно загруженных фундаментов допускается увеличивать расчетное сопротивление на 20%;
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9489 — 
| 7457 — 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Вы здесь
При устройстве фундаментов важное значение имеют не только правильный выбор глубины заложения, точность разбивочных работ, соблюдение технологических процессов устройства фундамента, но и верный выбор самой конструкции фундамента с учетом всех нагрузок от здания и способности грунта оснований выдерживать эти нагрузки без существенных деформаций. Расчеты и вариантное конструирование фундаментов с учетом применения различных материалов и способов их возведения позволят найти оптимальное техническое решение, при котором фундаменты будут более надежными и экономичными.
Грамотный расчет оснований и фундаментов может выполнить только специалист, так как для этого надо уметь использовать данные инженерно-геологических изысканий, нормативы, коэффициенты, величины и другие показатели, а также методики расчета, принятые в СНиПах. При расчете основания здания первостепенное значение имеют вид и сопротивляемость грунта. Для предварительного назначения размеров фундамента используются данные нормативного давления на основания. Эти данные могут быть использованы при ширине фундаментов от 0,6 до 1,5 м и глубине заложения от 1 до 2,5 м, считая от отметки природного рельефа или от отметки планировки до отметки основания.
Нормативное давление на основание
| Вид грунта | кПа | кгс/см2 |
| Крупнообломочные грунты, щебень, гравий | 500-600 | 5,0-6,0 |
| Пески гравелистые и крупные | 350-450 | 3,5-4,5 |
| Пески средней крупности | 250-350 | 2,5-3,5 |
| Пески мелкие и пылеватые плотные | 200-300 | 2,0-3,0 |
| Пески средней плотности | 100-200 | 1,0-2,0 |
| Супеси твердые и пластичные | 200-300 | 2,0-3,0 |
| Суглинки твердые и пластичные | 100-300 | 1,0-3,0 |
| Глины твердые | 300-600 | 3,0-6,0 |
| Глины пластичные | 100-300 | 1,0-3,0 |
При глубине заложения фундамента более 2,5 м нормативное давление увеличивается, а при менее 1 м — уменьшается. Общее давление на грунт при определенной опорной площади фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта. Общая нагрузка, действующая на 1—2 м2 подошвы ленточного фундамента, будет равна сумме нагрузок от снега, крыши, всех перекрытий и перегородок, оборудования в доме, наружной стены дома и самого фундамента. Ориентировочную общую нагрузку можно вычислить с помощью таблиц.
