Соотнесите прочность почвы с минимальной площадью фундамента для башни массой 20 000 тонн
Обновлено: 16.05.2024
Расчет фундаментной плиты башни на опрокидывание
Да серъезно. Та одна формула - это та, которую назвал Red Nova в посте 3? Но она не учитывает деформаций грунта. В принципе так все конструкции и в ручную расчитываются, но в эмпирических формулах всегда присутсвует куча коефициентов. Возьмите хотя бы расчет на выдергивание для опор ЛЕП по СНиП. Если следовать вашей логике (здесь чит. "логике FRANC"), то там формула вообще из трех чисел должна состоять. Но оно не так. Так что кто знает - подскажите.
Нижний Новгород Вы имеете ввиду точку вращения, относительно которой поперечная сила и изгибающий момент стремяться опрокинуть фундамент. Щелково МО ну если сильно гибкую фундаментную плиту не рассматривать, то центр поворота (вращения) будет находится на краю фундамента. и не важна будет форма плиты, хоть круглая, хоть прямоугольная. уже вроде досконально "обсосали" (ссори за слово) на похожей теме - Расчет фундамента под кран| Вы имеете ввиду точку вращения, относительно которой поперечная сила и изгибающий момент стремяться опрокинуть фундамент. |
угу
У Г.П.Глушкова в книге "Расчёт сооружений, заглубленных в грунт" для того, чтобы найти центр вращения фундамента, нужно решить систему уравнений, причём одно из них - кубическое.
На практике, если обеспечить отрыв фундамента меньше b/4, то фундамент не будет опрокидываться. (физического смысла b/4 я пока не понял, в отличии от b/6 - один из размеров ядра сечения).
При расчёте по I гр. предельных состояний учитывается эксцентриситет от момента, через который находится приведённые длина-ширина фундамента, а через них - предельное сопротивление основания
И таким образом, при расчёте по формуле 11 СНиП "Основания зданий. " учитывается устойчивость фундамента против опрокидывания.
Блог
Red Nova
хм.
в Пособии по проектированию фундаментов рассчитывается только тело фундамента. Размер подошвы вы должны уже подобрать, например, по пособию по проектированию оснований зданий и сооружений.
Если у вас грунты такие, что вам требуется выполнить расчёт по II г.п.с то прежде всего, вы должны по соответствующим СНиПам определить, допускается ли отрыв подошвы вашего фундамента. Например, для дымовых труб - не допускается, а значит эпюра под подошвой фундамента должна быть как минимум треугольной.
Я так полагаю, что для вашего фундамента скорее всего допускается лишь треугольная эпюра, относительный эксцентриситет будет e/l<1/6.
Этим и будет обеспечиваться устойчивость против опрокидывания.
А если требуется расчёт по I г.п.с. -то например по формуле 11 СНиП "Основания зданий. ". Пример можно посмотреть в Пособии по проектированию подпорных стен.
Краткосрочное планирование урока на тему "Гидравлические машины" 7 класс
Уметь наблюдать и объяснять физические явления, обобщать и сравнивать, научить решать задачи по новой теме через взаимодействие в группах.
Воспитывать культуру общения при работе в группах, вести диалог со сверстниками.
Ожидаемый результат:
Ученик «С» з нать, определение гидравлической машины и уметь приводить примеры из окружающей жизни по изучаемой теме.
Ученик «В» выполнит предложенные задания, помогает делать выводы во время проведения урока. Умеет находить с помощью формулы значение площади и силы.
Ученик «А» проанализирует информацию из учебного текста и выделит главное из жизненного опыта о применении гидравлического пресса, заполнит таблицу, решит задачи повышенной сложности.
Критерии успеха:
Все: знают как устроен гидравлический пресс, устанавливают связь между величинами выигрыш силы и площадь поршней, и показывают, как можно изменить давление и на основе этих знаний объясняют явления, связанные с давлением в технике.
Большинство: умеют выполнять поиск информации, смогут применить при решении задач.
Некоторые: смогут увидеть проблему и находить пути решения, решать задачи повышенной сложности.
Ключевые идеи:
Как активные методы обучения способствуют повышению интереса к изучению физики, в процессе обучения учащиеся самостоятельно приобретают знания и используют их на практике.
Элементы критического мышления, исследовательский диалог, групповая работа.
Виды деятельности:
Стратегия «ИНСЕРТ», « Светофор», « Минута»
Формативное оценивание – « Светофор»
Рефлексия стратегия «Знаю -Хочу узнать -Умею»
Физика и астрономия 7 класс Авторы: Р. Башарулы, У.Токбергенова, Д. Казахбаева Алматы: Атамура 2012
Ход урока/заметки учителя:
Деятельность
обучающихся
Слова учителя: «Здравствуйте ребята! Я вижу у вас хорошее настроение , желаю чтобы оно сохранялось у вас в течение урока. Давайте поиграем.
Создание коллаборативной среды, прием «Комплимент - Пожелание».
Обмениваются комплиментом- пожеланием друг с другом, создают благоприятную психологическую атмосферу.
С использованием картинок, шар паскаля, чайник , домкрат и наводящих вопросов мотивирую учеников для определения темы урока.
Прием « Удивляй» и «Корзина».
Друзья, в своей жизни человек часто сталкивается с задачами, в которых требуется использовании силы. Но, к сожалению, возможности человека не безграничны. Поэтому приходится идти на хитрость и использовать для достижения цели особые устройства, которые позволяют увеличить силы человека.
С одним из таких устройств мы познакомимся на этом уроке.
Учитель, обобщая, сообщает тему и цель урока.
Цель урока: усвоить, физические основы работы и устройства гидравлического пресса.
Выдвигают идеи и предположения.
С использованием картинок и наводящих вопросов учителя, учащиеся определяют тему и цель урока.
определите массу Останкинской телевизионной башни в Москве ,если площадь фундамента в форме кольца составляет 1940 м²,а давление оказываемое на грунт, составляет 162кПа ПОЖАААААААААААААААААЛУСТА. СРРРРООООООООООООООООООООООООЧНООООООООООООООО
S=1940 м² давление:
P=162 кПа=162000 Па P=F/S=mg/S ⇒ m=P*S/g;
g=10 Н/кг m=162000*1940/10=31428000 кг;
_____________________ Ответ: m=31428000 кг.
m-?
Новые вопросы в Физика
помогите пж, очень нужна ваша помощь((
Какие утверждения не верны? Температуру тела можно изменить его трением. При изменении температуры изменяется форма жидкости. Поролон и пенопласт обла … дают хорошей теплопроводностью. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью.
СРОЧНОКакой из названных процессов или явлений, главным образом, обеспечивается видом теплопередачи, который называется теплопроводностью?1.Существует … возможность измерять температуру на расстоянии.2.Под воздействием огня плавятся пластмассовые изделия.3.У заведённой автомашины нагревается выхлопная труба.4.На полке в бане теплее, чем под ней.
СРОЧНООООО Пожалуйста прям очень СРОЧНООООО отдам все баллы помогите пожалуйста
СРОЧНООООО помогите пожалуйста отдам все баллы очень срочно помогите пожалуйста
СРОЧНО Присвой данным веществам порядковый номер 1, 2 или 3 в зависимости от их свойств теплопроводности, начиная с наименьшей. серебро бумага аргон
Решите задания на фото
Задание №1. Запишите числа, используя кратные и дольные приставки Примеры: 1) 8 мкм = 8*10-6 м = 8* = 0,000008 м 2) 1500 Н = 1,5*1000 = 1,5*103 = 1,5 … кН (Н – это единица измерения силы, читается как «Ньютон») 10 кН= 0, 34 кН= 6 500 Н = 5 000 гН= 9000 Н= 17 000 000 Н= 83 мм= 6,5 МПа= 5680 мН= 0, 234 Н= 0, 55км = 9000 м= 7 000 000 Н= 0, 806 Н= 16,5 МН= 8650 мН= 155 кН= 1 700 000 м= 0, 834 кН= 0,34 Н=
Представить в единицах СИ и записать в стандартной форме: 0,000004 м= ; 500 г = ; 1,5 ч =
В) Определить цену деления мензурок изображенных на рисунке. Записать пределы измерения прибора, погрешность, и определить объем жидкости в каждой мен … зурке с учетом погрешности.
Таблица несущей способности грунтов
Несущая способность грунта определяется на основе ряда характеристик почвы. Для того чтобы получить все необходимые показатели, потребуется выполнить ряд тестов. Они дадут возможность узнать точную несущую способность грунта на конкретном участке. Соответствующие эксперименты проводятся с почвой, полученной непосредственно на запланированном месте строительства.
- Что такое несущая способность грунта?
- Таблица средней несущей способности различных грунтов
- Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта
Что такое несущая способность грунта?
Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).
Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.
Таблица средней несущей способности различных грунтов
Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².
Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.
В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.
Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.
Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.
- 1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
- 1 кгс/см² = 9.8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²
Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²
Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.
Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.
В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.
Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта
Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.
Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.
Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.
Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).
Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.
Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью. При желании получить максимально близкие к реальности данные, используйте специальный калькулятор, где есть возможность указывать все влияющие на конечную цифру коэффициенты вот здесь.
Оптимальная ширина фундамента под дом: как определить её самостоятельно
Строительство хорошего дома начинается с надежного фундамента. Если ваше основание будет правильно рассчитано, то дому не страшны пучения грунта, трещины стен, частые ремонты. Такая постройка успешно простоит более 100 лет и прослужит вашим детям и внукам.
Ленточный фундамент с кирпичным цоколем Ленточный фундамент с кирпичным цоколем Деформация фундамента Деформация фундаментаОграничения
Минимальная ширина железобетонных балок, которые служат перекрытиями, составляет 15 сантиметров. Для ленточных фундаментов, которые представляют собой свободнолежащие балки, ширина составляет минимум 25 сантиметров для легких построек, и 30 см для дачных домиков.
Первое, на что стоит обратить внимание при выборе ширины фундамента – это предполагаемая толщина стен. Ширина ленты фундамента должна быть либо равна, либо превышать толщину несущих стен.
Кроме конструкционных ограничений, есть еще и ограничения несущей способности грунта. Общая нагрузка дома не должна превышать 70% от несущей способности земли под фундаментом. Чтобы регулировать нагрузку на грунт, увеличивают площадь опирания. Другими словами – слишком маленькая ширина ленточного фундамента будет давать сильную усадку.
Методика расчета
Метод расчета нагрузки состоит в том, что величина нагрузки должна быть меньше несущей способности, минимум на 30%. Такой запас прочности подходит для отливаемых бетонных конструкций с весом менее 1600 кг/м3.
На фото ниже вы можете посмотреть какая должна быть ширина фундамента по расчётам Британских гос. строительных норм.
Ширина ленты МЗЛФ для разных типов зданий Ширина ленты МЗЛФ для разных типов зданийДелаем расчет самостоятельно
Однако не стоит особо полагаться на британские нормы, и перед строительством самостоятельно рассчитать все под свой проект.
Для получения минимальной ширины, необходимо посчитать все по следующей формуле:
1.3*(М+П+С+В) /Длина ленты/Сопротивление грунта
- М – Мертвый вес здания. Это общий вес всех строительных элементов дома. Для их расчёта нужно узнать нагрузку ваших материалов на 1 м2 для стен, перекрытий, бруса и досок (если используются), кровельных перекрытий, кровли.
- П – Полезная нагрузка. Это вес всей мебели, людей, оборудования. Например для жилой квартиры это 195 кг/м2.
- С – снеговая нагрузка. Не стоит ей пренебрегать, ведь нагрузка от неё может даже превышать мертвый вес. К примеру, снежной зимой на крыше площадью 150 кв. м может скопиться снег массой в 28 тонн.
Снеговая нагрузка зависит от вашего региона, например, согласно СНиП 2.01.07-85 для Москвы это 180 кг/м2, а для Санкт-Петербурга – 240 кг/м2. При расчете этих данных был учтен запас прочности 40%. - В – ветровая нагрузка. Она тоже зависит от региона – для Москвы это 32 кг/м3, а для Санкт-Петербурга – 42 кг/м3.
Почти все эти данные можно узнать в СНиП 2.01.07-85. После того, как вы получите все необходимые цифры, нужно сложить их и умножить на 1,3 – таким образом, вы прибавите запас прочности 30% для последующих расчетов.
Несущая способность грунта
Как вы заметили по формуле, там есть еще 2 значения – это длина ленты и сопротивление грунта. С первым все понятно, а вот для того, чтобы узнать сопротивление грунта, в идеале нужно пригласить эксперта на участок и сделать исследование земли. Это важно, поскольку большинство материалов для стен чувствительны даже к маленьким трещинам фундамента.
Скупой платит дважды, и если вы сэкономите на этом деньги – то потом цена ремонтных работ будет намного больше: могут перекоситься двери, треснуть стены, фундамент, завалиться печная труба.
Виды грунтов Виды грунтовКак минимум, нужно произвести исследование своими руками: сделать несколько ямок на месте строительство буром или лопатой, и узнать послойный состав грунта. Если точных данных о вашей почве нет, то стоит брать для подсчета минимальное значение.
Обратите внимание!Ориентировочное значение сопротивления грунта Ориентировочное значение сопротивления грунта
При проектировании и инженерно-геологических изысканий, нужно учитывать свойства вашего грунта, согласно ГОСТ 25100-95.
Всего их разделяют на 2 группы: с прочными связями и без прочных связей.
При этом значения могут зависеть от:
- Текучести грунта. Её можно приблизительно определить таким способом: если лопата легко входит в землю, но потом прилипает на неё, то грунт текучий. Если лопата входит в землю тяжело и легко отваливается от лопаты – грунт не текучий.
- Сухости. Комья сухой супеси должны легко крошиться от удара, они не должны лепиться в шар и быть непластичными.
- Пористости. Её можно определить, вырезав кубик 10*10 см и взвесить, а затем размельчить и мерным стаканом узнать объем без пор. Используя эти данные, нужно рассчитать пористость по формуле:
- M, M1 – объемный вес почвы в плотном и естественном состоянии;
- G – вес единицы объема почвы.
- V0, V1 – объем почвы в плотном и естественном состоянии.
Обратите внимание!
При постройке фундамента на неуплотненном катком отсыпанном грунте, срок естественного уплотнения таких отсыпок из песка составляет 2-10 лет, каменистых – 2-5 лет, глинистых 10-30 лет.
При этом плановые насыпи уплотняются быстрее: из щебенки или песка 3-12 месяца, а глинистые за 2-5 лет.
Пример расчёта ширины фундамента
Теперь покажем, как используя описанные выше данные сделать реальный расчет оптимальной толщины фундамента :
- К примеру, у нас есть дом из газобетона размерами 9*10 метров.
- Мы посчитали общую нагрузку на грунт от дома, умножили на 1,3, и она составила 170 000 кгс.
- Длина ленточного фундамента по периметру с одной перемычкой - 47 метров.
- Земля на участке – суглинок, поэтому берем для расчёта его сопротивление в 1,8 кг/см2.
- Переведем длину фундамента в сантиметры: 47 метров = 4700 см.
- Находим ширину фундамента по упомянутой вначале формуле:
170 000 / 4700 / 1,8 = 20,1 см.
Итак, у нас получилось значение минимальной толщины – всего 20,1 см. Так как толщина газобетонных блоков 30 сантиметров, а фундамент не может быть меньше её, то оптимально будет сделать его толщиной 35-40 см.
Полученное значение будет давать запас несущей способности в 2 раза больше минимального, поэтому можно быть уверенным в надежности такого основания.
Что касается глубины фундамента, то по британским рекомендациям она составляет 45 см. Если хорошо утеплить фундамент , сделать дренажную систему и обсыпать песком, вы сможете снизить пучинистость суглинка в этом участке, и не заглублять ленту больше 45 см.
Секрет устойчивости небоскребов
Возведение высотных зданий по уровню сложности сродни полету в космос. Рассмотрим инженерно-конструкторские особенности небоскребов.
Фундамент небоскреба
Для фундамента небоскребов применяют сплошную железобетонную плиту, коробку, сваи, а также их комбинацию. Рассмотрим детально конструкцию несущего основания на примере 462 метровой башни Лахта Центр.
Подземные этажи башни конструктивно образуют коробчатый фундамент, который выполняет функцию равномерного распределения нагрузки с ядра башни на свайное основание. В качестве основания для фундамента используются 264 буронабивные сваи диаметром два метра и глубиной бурения 72 и 82 метра.
На сваях лежит коробка, состоящая из нижней плиты толщиной 3,6 м, верхней плиты толщиной 2,0 м, центрального ядра жесткости диаметром 28,5 м. Совместную работу нижней и верхней плит коробчатого фундамента обеспечивают 10 диафрагм жесткости, расходящиеся от ядра здания в радиальном направлении.
Бетон в нижней и верхней плитах класса по прочности на сжатие В 60, марки по водонепроницаемости W 8, марки по морозостойкости F 150. Бетон в диафрагмах жесткости и стенах ядра в пределах коробчатого фундамента класса по прочности на сжатие В 80, марки по водонепроницаемости и по морозостойкости - W 8 и F 150.
Стальной скелет высотной конструкции
В конце XIX века в строительстве промышленных зданий и вокзалов стали применяться конструкции со стальным каркасом, а в начале XX века с их помощью возводились городские многоэтажки. Металлический каркас обеспечивал устойчивость первых небоскребов. Так, например, каркас Эмпайр-стейт-билдинг состоит из сотен стальных профилей и весит 59 тысяч тонн.
В современных реалиях при строительстве зданий выше 300 метров стальной «скелет» из колонн и балок уже не так эффективен. Архитекторы фирмы Skidmore, Owings and Merrill (SOM) разработали совершенно новую структурную систему высотных зданий – «поддерживаемое ядро». По этой технологии ядро находится в центре, а по сторонам - опоры.
Поддерживаемое ядро лежит в основе структуры почти всех современных сверхвысоких небоскребов, в том числе и 462 - метрового Лахта Центра в Санкт-Петербурге, особенности фундамента которого рассмотрены выше.
Ядро – центральная конструктивная часть небоскреба. Данный железобетонный костяк здания возводится с помощью самоподъемной опалубки. Для бетонирования используется бетон по классу прочности выше, чем в фундаменте, - B 80. Внутри ядра размещаются все инженерные коммуникации — трубы и кабели, а также – вертикальный транспорт. Вокруг ядра собираются этажи полезной площади длиной от ядра до наружного периметра.
Маятниковый баланс
Современные инженеры уравновешивают небоскребы при помощи демпферов - устройств, которые гасят механические колебания постройки.
Таблицы допустимого давления на грунт и несущей способности грунта.
При разработке проекта для фундамента дома учитываются все факторы, в том числе и особенности грунтов. Для расчета общей допустимой нагрузки дома на грунт фундамента вы можете использовать формулу: A = Vдома (кг) / Sфунд (см2).
Таблица допустимого давления на грунт, кг/см 2 .
Грунт
Глубина заложения фундамента
Щебень, галька с песчаным заполнением
Дресва, гравийный грунт из горных пород
Песок гравелистый и крупный
Щебень, галька с илистым заполнением
Песок средней крупности
Песок мелкий маловлажный
Песок мелкий очень влажный
Иногда влажность грунтов может изменяться в большую сторону, в таких случаях несущая способность почвы становится меньше. Рассчитать влажность грунта можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать скважину или яму, и в том случае если через какой либо промежуток времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой. Ниже мы рассмотрим плотность и несущей способности различных грунтов. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.
Таблица плотности и несущей способности различных грунтов.
Грунт средней плотности
Песок среднего размера
Супесь влажная (пластичная)
Мелкий песок (маловлажный)
Мелкий песок (влажный)
Глина влажная (пластичная)
Суглинок влажный (пластичный)
При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущая способность принимается 2 кг/см 2 .
Следует отметить, что при разработке, грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи, как правило, больше объема выемки из которой грунт изымается. Грунт в насыпи будет постепенно уплотняться, это происходит под действием собственного веса или механического воздействия, поэтому значения первоначального коэффициента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки будет между собой различаться. Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории.
Таблица категорий и способов разработки почвы.
Категория грунтов
Типы грунтов
Плотность, кг/м 3
Способ разработки
Песок, супесь, растительный грунт, торф
Ручной (лопаты), машинами
Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором
Ручной (лопаты, кирки), машинами
Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой
Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами
Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина
Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами
Плотный отвердевший лёсс, дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник
Какую марку бетона по прочности принимать для фундамента дома?
"Для легкого каркасного дома достаточно В12,5 (М150), для одноэтажного дома надо брать В20 (М250) , а для двухэтажного кирпичного - уже В25 (М350)" - примерно так пишут в интернетах. Пишут люди, которые в своей жизни не сделали ни одного, даже учебного, расчета прочности бетонных или железобетонных конструкций, в противном случае они бы такую чушь не писали.
Процесс подбора оптимальной марки (класса) прочности бетона представляет собой нелинейный функционально-стоимостный анализ с несколькими переменными (характеристики арматуры, ее содержание, размеры сечения и пр.). И прочность бетона далеко не всегда оказывается решающим фактором обеспечения надежности строительной конструкции. Особенно в случае с фундаментами, которые взаимодействуют с заведомо более слабыми материалами - грунтами. Тысячи "народных строек" имеют фундаменты из бетона класса прочности не выше В15, при нагрузках, явно превышающих нагрузки от малоэтажных зданий - и этого хватает для многих десятилетий успешной эксплуатации.
Чертеж фундамента котла тепловой электростанции. Марка бетона М200 (В15) Чертеж фундамента котла тепловой электростанции. Марка бетона М200 (В15)Но, если читать последнюю редакцию норм, то, получается, что для фундаментов надо принимать класс прочности бетона не менее В22,5 (М300) независимо от нагрузок. Объясню, почему так получается.
В СП 28 "Защита строительных конструкций от коррозии" есть таблица Ж.1 "Требования к бетону конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур", где указывается минимальная марка по морозостойкости в зависимости от условий эксплуатации:
. или вот более понятная формулировка в ранней редакции :
Большинство регионов, относящихся к т.н. средней полосе как раз попадают в диапазон расчетных температур от -20 до -40 градусов, и, значит, требуют обеспечение марки по морозостойкости не менее F150 . "А при чем тут марка по морозостойкости и класс прочности бетона?" А при том, что они находятся почти в прямой зависимости. Более прочный бетон имеет более плотную струкуру с меньшим количеством "вредных" капиллярных пор и лучше сопротивляется механическим воздействиям, которые оказывает замерзающая вода.
Как видно, для получения бетоном марки по морозостойкости F150 требуется, чтобы его средняя прочность была в районе 28 МПа - то есть чуть больше чем у бетона B20 (26МПа).
"А как же противоморозные добавки?" - может возникнуть такой вопрос.
Тут надо различать противоморозные добавки для улучшения условий работы с бетонной смесью при отрицательных температурах, и добавки, повышающие морозостойкость уже в процессе эксплуатации (некоторые из них, например пластификаторы, обладают двойным назначением). Но в любом случае, возможности их ограничены определенными пределами, а переусердствование с ними, наоборот, дает прямо противоположный результат.
Также стоит отметить, что для свай СП 28 требует минимальную марку по водонепроницаемости W6 , для чего нужна средняя прочность не менее 35 МПа, что соответсвует бетону В25. Также надо учитывать, что в случае агрессивных грунтов, следует назначать и марку бетона по водонепроницаемости W4 и больше (что соответсвует бетону В20).
Но если фундамент не подвергается воздействию влаги и/или знакопеременных температур (УШП, утепленные стены подвалов, подошвы, расположенные ниже губины промерзания), то четкого указания, какую марку по морозостойкости в этом случае следует применять, в нормах нет. Но они и не так актуальны, поскольку даже бетон В7,5 "автоматически" обеспечивает F50.
Таким образом, при назначении класса бетона для фундаментов индивидуальных домов определяющим фактором являются условия эксплуатации . При нахождении бетона в условиях знакопеременных температур и воздействия влаги, марка по морозостойкости должна быть не менее F150 , что обеспечивается при классе прочности В20. 22,5 . При отсутствии таких условий можно принимать В15 (можно и меньше при соответсвующем обосновании). То есть, вопреки советам из интернета, получается, что для малозаглубленного ленточного фундамента каркасника следует брать более прочный бетон, чем тот, что допускается для фундамента кирпичного дома с утепленным подвалом, у которого, по идее, фундамент будет постоянно находиться при температуре выше 0.
PS. Разумеется, не помешает и расчет прочности тела фундамента, но вряд ли он покажет необходимость увеличения класса бетона по прочности на сжатие выше величин, назначенных по другим причинам.
PPS. При заказе бетона фундамента с учетом рекомендаций, изложенных в статье, вместе с классом бетона надо указывать и марку по морозостойкости, и (если надо) марку по водонепроницаемости, потому как средняя прочность - это необходимое, но недостаточное условие для их обеспечения (что также надо учесть и при самоместном бетоне).
Расчет фундамента башни связи
Да и глубина здесь небольшая, чтобы здесь говорить по вышенном давление воды.
Пользуясь пособием к СНиП "Основания и фундаменты" можно посчитать по деформациям фундамент. :wink:
Или я что-то не понимаю или вопрос какой то не такой.Насколько я понимаю на всплытие надо считать пустотные конструкции, зарытые в землю, потому как закон Архимеда никто не отменял.
Напоминаю байку про мужика автомобилиста рационализатора:
Был у мужика гараж, и был в нем погреб, но по весне заливало погреб, то что называется по самые помидоры, не нравилось это мужику. И надыбал он где то емкость, и зарыл ее в гараже, приспособив под погред, и думал что да будет ему счастие. Но однажды по весне, ближе к середине мая (примерно сейчас ), открыл он ворота своего горожа и узрел свой авто, прижатый к перекрытию выпертой из-под земли емкостью.
А что касается взвешенного грунта, то это совсем другое, просто расчет деформаций ведете с грунтом во взвешенном состоянии (гамма штрих). А вообще читайте пособие или руководство.
проектирование гидротехнических сооружений
Студент63 - а эта история случайно не про Jeep Cheroki. - прям вот точь в точь история. По этому вопросу Alle большой специалист. В пределах гимназического курса. Самому интересен расчет фундаментов под башни - особенно свайных. Выдаю усилия на фундамент, а считают их в других конторах. Правда по впечатлениям - в пределах того же самого курса. Буду также благодарен за информацию. Требуют расчет столбчатого фундамента для башни связи на деформации с учетом взвешенного состояния от действия грунтовых вод. Типа всплывает он.. Плюс на фундамент действует сила направленая вертикально вверх, которая его вырывает. Мож кому доводилось считать нечто подобное? Поделитесь методикой.Фундаменты на башню работают как на "отрыв" так и на "вдавливание".
Сначала фундамент считается на "вдавливание" определяется осадка, армирование и тд.
На отрыв считается - не легче ли он пригружен грунтом, чем сила отрыва.
при этом надо учесть:
по СНиП 2.01.07-85 таб.1 примечание 1 - коэф. веса грунта 0,9.
Плотность грунта при обратной засыпке прописывается в проекте (1,5-1,6 т/м3) Если надо - уплотняется, тромбуется через каждые 10-15 см отсыпки.Ведутся журналы.
Если есть вода то вычитается плотность выды (в воде все становится легче - закон Архимеда)т.е. 1,6-1=0,6 и 0,6*0,9=0,54 т/м3.
Вычисляется объем грунта над фундаментом и его вес.
если его не достаточно , то углубляем фундамент.
так же проверяем разность осадок фундамента на отрыв и на вдавливание.
[ATTACH]1147587211.jpg[/ATTACH]
намного лучше сплошной плитный
т.к. разность осадков в разы больше и это может привести к крену башни.
Или увеличивайте площадь основания фундамента, но это приведет к увеличению объема бетона по сравнению с плитой.
[ATTACH]1147588193.jpg[/ATTACH] Фундаменты на башню работают как на "отрыв" так и на "вдавливание". Раздельные свайные фундаменты к примеру. Куст свай. Выдергивание и сжатие примерно одного порядка величины (за вычетом веса башни).
На сжатие подбираем сколько то там свай. На выдергивание допустимое усилие на порядок меньше. Мне трудно представить как это свая может выдернутся - она скорее сломается в месте сопряжения с ростверком. В каком то пособии к СНиП по проектированию св. фунд. видел такую вешь - что считается это самое место а выдергивание - хай с им.
Не моглибы вы высказаться по этому поводу.
На сжатие подбираем сколько то там свай
Подбираем сколько там свай только на выдергивание
т.е без учета работы нижнего конца свай.
учитывается только работа боковой поверхности сваи за вычетом веса свай.
ну и конечно проверяем ростверк.
Подбираем сколько там свай только на выдергиваниену и конечно проверяем ростверк. А это требование - про достаточности расчета заделки в ростверк - получается я не так истолковал? (У меня нет этого пособия поэтому повнимательнее почитать его не могу, да и времени нет этим заниматься).
насчет пособия
не встречал и очень хотелось бы посмотреть.
вспомните пожалуйста хоть примерное название - попробую отыскать.
насчет того что считать сваи на отрыв не надо и достаточно посчитать заделку ростверк-сваи.
Допистим сваи начали отрыватся
усилия в кусте перераспределятся. Какие то сваи будут нагружены "на отрыв" больше какие то меньше. Какой бы жеский не был ростверк.
Дойдет до того что "внутрение" сваи куста начнут "вдавливатся" , а "внешние" сильно "вырываться" при этом варианте куст свай надо считать как рамную конструкцию и считать на возникающие вертикальную, горизонтальную нагрузки и изгибающий момент.
да чем больше куст тем меньше вероятность что сваи "выдернутся", скорее не выдержит ростверк или
| она скорее сломается в месте сопряжения с ростверком |
в кусте одна свая.Что будет мешать ей "вырватся"?
Дойдет до того что "внутрение" сваи куста начнут "вдавливатся" , а "внешние" сильно "вырываться" при этом варианте куст свай надо считать как рамную конструкцию и считать на возникающие вертикальную, горизонтальную нагрузки и изгибающий момент.
2) во вторых расчетный ветер действует порывом раз в 15-20 лет несколько секунд а что касается фундаментов, грунтов и бетона - нелинейных сред - там длительный отклик на нагрузку. Какие то коэффициенты для этого предусмотрены?
Читайте также: