Учет влияния соседних фундаментов и загруженных площадей рассчитывается методом дарси

Обновлено: 18.05.2024

18. Понятие о негативном трении и его учет при определении несущей способности свай.

При наличии в пределах длины сваи слоя сильно сжимаемого грунта отрицательно направленное трение (негативное) может возникнуть, когда верхние слои грунта дают осадку из-за сжимаемости слоя слабого грунта в результате следующих причин при планировании территории подсыпкой; загружении поверхности грунта или пола по грунту длительно действующими полезными нагрузками; снятии взвешивающего действия воды в результате понижения уровня грунтовых вод; динамических воздействиях на грунты, способные уплотняться от этих воздействий (рыхлые пески, тиксотропные грунты); уменьшении объема грунта, содержащего растворимые соли и гниющие органические вещества; замачивании просадочных грунтов; незавершенном уплотнении молодых отложений.

Для оценки влияния сил отрицательного трения на величину несущей способности сваи целесообразно построить по длине сваи прямоугольную эпюру 1 (рис. 9.3) с интенсивностью перемещения, равного половине предельно допустимой осадки фундамента и эпюру 2 послойной осадки грунтов около боковой поверхности сваи. В нулевой точке (н.т.) пересечения эпюр на глубине Z₀ вертикальные перемещения

грунта равны осадке сваи. Выше этой точки действует отрицательно направленное трение. В таком случае несущая способность сваи

где Z₀ – расстояние от подошвы ростверка (н.т.)

21.Учет влияния соседних фундаментов. Определение напряжений методом угловых точек.

Влияние загружения соседних фундаментов осуществляется с использованием кольцевых графиков (рис 1)

Рис. 1. Пример построения

графика для Н = 7 м, v = 0,27

Исходят из того, что накладывают на них контуры подошвы фундаментов, изображенных на кальке, в масштабе графиков пересечения окружностей с радиусами (рис. 1) находят число точек пересечения радиусов и окружностей в пределах фундамента. Каждая точка пересечения, которая находится в пределах площади подошвы соседнего фундамента, ведет к увеличению Н_е на 0,02 м, а точка на контуре фундамента считается за 0,5 точки. Это дает возможность найти значение Н_е по формуле

где H_If - эквивалентная толща грунтов при загрузке рассчитываемого фундамента, м; K_ν - коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта; n_i - количество точек пересечений графика, располагающихся в пределах i-го соседнего фундамента; j - количество соседних фундаментов, влияющих на осадку рассчитываемого; K_Ii -коэффициент интенсивности нагрузки по сравнению с рассчитываемым.

где р_oi - дополнительное давление по подошве i-го соседнего фундамента.

При нахождении n_i необходимо иметь кольцевые графики на кальке в масштабе плана подошвы фундаментов. На графике окружности разделены радиусами на 40 частей.

Для нахождения Н_е надо знать Н_с, которое при учете загружения соседних фундаментов обычно получается в 1,5 - 2 раза больше, чем при их отсутствии. Задаемся Н₁, и Н₂ и ищем Н_с, для чего находим Н_с1 и Н_с2:

где Н_с1 и Н_с2 –сжимаемые толщи грунтов при загрузке рассчитываемого фундамента при толщах Н₁ и Н₂, м; n_i₁ и n_i₂- количество точек по кольцевым графикам для толщи Н₁ н Н₂ i-го соседнего фундамента; коэффициент

фундамента, м. Находим Н_с и получаем:

Найдя Н_е можно осадку фундамента.

Метод угловых точек можно использовать для двух расчетных схем. Первую схему используют в тех случаях, когда загруженную площадь можно разделить на ряд прямоугольников, а вторую схему — если площадь делится на ряд прямоугольных треугольников. Существующие таблицы позволяют определить коэффициенты рассеивания напряжений ɑ под угловыми точками М_с.

Применяя первую схему, нагруженную площадь делят на ряд прямоугольников (I, II, III, IV) так, чтобы для каждого прямоугольника расчетная вертикаль и точка М, в которых определяются напряжения, были угловыми (рис. 2). Нагрузка на прямоугольных площадках может быть в виде прямоугольной, треугольной или трапецеидальной призмы. Далее определяют напряжения в точке М_с от каждого нагруженного прямоугольника, а затем, пользуясь принципом независимости действия сил, суммируют их. Для точек, расположенных на вертикалях, находящихся в пределах контура прямоугольной нагруженной площади (рис. 2):

Рис. 2. Членение площади нагружения на прямоугольники для определения напряжений методом угловых точек.

Рис. 3. Членение площади нагружения для определения напряжений методом угловых точек: а – для точек, лежащих на оси, проходящей через контур нагруженного прямоугольника; б - то же на оси, расположенной вне нагруженного прямоугольника.

Для вертикалей, расположенных на контуре прямоугольной нагруженной площади, напряжения суммируются от двух прямоугольников 1 и II (рнс. 3, а). Для точек вне нагруженной площади добавляют фиктивную нагрузку таким образом, чтобы вертикаль с точкой М_с совпадала с контуром новой прямоугольной нагруженной площадки (рис. 3, б). Напряжение в точке М_с определяют суммируя напряжения от прямоугольников I и II с действующей и фиктивной нагрузкой, а затем. вычитая напряжения от прямоугольников III и IV с фиктивной нагрузкой:

Вторую схему используют для определения сжимающих напряжений на оси, проходящей через любую точку М в пределах и вне площади многоугольника, от действия равномерно распределенной нагрузки. В этом случае площадь многоугольника делят на ряд прямоугольных треугольников так, чтобы один из острых углов совпадал с точкой М, через которую проходит расчетная вертикаль.

Для определения напряжений на оси, проходящей через острый угол прямоугольника, составлены соответствующие таблицы и дальнейший расчет ведется так же, как и по первой схеме.

С помощью таблицы можно определить напряжения в точке М, расположенной в центре тяжести равнобедренного треугольника.

22. Возведение заглубленных подземных сооружений методом “стена в грунте”. Технология устройства. Монолитный и сборный варианты. Определение действующих нагрузок в эксплуатационный период. Активное и пассивное давление грунта на «стену в грунте».

Этот способ предназначен для устройства фундаментов и заглубленных в грунт сооружений (рис. 13.13).

Рис.13.13. Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»: а – котлованы в городских условиях; б – подпорные стенки; в – тоннели; г – противофильтрационные диафрагмы; д – подземные резервуары.

Способ заключается в том, что сначала по контуру будущего сооружения в грунте отрывается узкая глубокая траншея (b=60…100 см, H≤40…50 м) с помощью жесткого грейфера или механизированного траншеекопателя на проектную глубину с врезкой в водоупор, которая затем заполняется бетонной смесью или сборными железобетонными элементами.

Возведенная таким образом стена может служить конструктивным элементом фундамента, ограждением котлована или стеной заглубленного помещения.

Помимо заглубленных сооружений способом «стена в грунте» можно устраивать противофильтрационные завесы. Устройство «стены в грунте» наиболее целесообразно в водонасыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод. Способ особенно эффективен при заглублении стен в водоупорные грунты, что позволяет полностью отказаться от водоотлива или глубинного водопонижения.

Существенным достоинством способа является возможность устройства глубоких котлованов и заглубленных помещений вблизи существующих зданий и сооружений без нарушения их устойчивости, что особенно важно при строительстве в стесненных условиях, а также при реконструкции сооружений.

Технология устройства «стены в грунте».

Сооружение «стена в грунте» начинается с устройства сборной или монолитной форшахты, которая служит направляющей для землеройных машин, опорой для подвешивания армокаркасов, бетолитных труб, сборных железобетонных панелей и т.п. и обеспечивает устойчивость стенок в верхней части. Форшахту обычно устраивают в траншее, отрытой по контуру будущей стены на глубину 0,7. 0,8 м, внутреннее расстояние между стенками форшахты принимают на 10. 15 см больше ширины траншеи. При высоком уровне подземных вод форшахту устраивают на подсыпке из песчаного грунта.

После устройства форшахты приступают к отрывке траншеи. Отрывку ведут отдельными захватками длиной 4. 6 м. Откопав первую захватку, на всю глубину стены по ее торцам устраивают ограничители, арматурный каркас и укладывают бетонную смесь.

Затем переходят к захватке «через одну», а после ее устройства – к промежуточной и т.д., в результате получается сплошная стена (рис. 13.14).

возведения «стены в грунте»:

а – первая очередь работ;

б – вторая очередь работ;

2 – базовый механизм;

3 – бетонолитная труба;

4 – глинистый раствор;

6 – траншея под одну захватку;

7 – арматурный каркас;

8 – бетонная смесь;

9 – забетонированная секция;

10 – готовая «стена в грунте»

Такой метод называется методом последовательных захваток или секционным методом.

Для удержания стен захватки против обрушения по мере углубления в нее подливают тиксотропный глинистый раствор. Для приготовления глинистых растворов используют бентонитовые глины (глина, содержащая большой процент монтмориллонита).

Наряду с монолитным бетоном формирование «стены в грунте» можно осуществлять заполнением секций траншей сборными железобетонными панелями. Для удобства монтажа толщина панелей принимается на 6. 10 см меньше ширины траншеи, а образовавшиеся зазоры заполняют специальным цементно-песчаным или цементно-глинистым тампонажным раствором. Тампонажный раствор во время закладки должен быть жидким, а после твердения иметь прочность не ниже прочности окружающего грунта, легко сниматься с внутренней поверхности панелей при отрывке, котлована и быть водонепроницаемым.

При устройстве стен из сборных железобетонных панелей из технологического цикла исключается трудоемкий процесс бетонирования на строительной площадке, ускоряются темпы производства работ, достигается высокое качество внутренней поверхности стен. Кроме того, появляется возможность устройства стен с выступами, окнами для пропуска анкеров, закладных деталей для крепления панелей и т. д.

После возведения «стены в грунте» по всему периметру сооружения (т.е. конструкция замыкает в плане будущее сооружение) поэтапно удаляют грунт из внутреннего пространства. При необходимости на каждом этапе по периметру устраивают грунтовые анкера или распорки. Если крепления не изготавливаются, то устойчивость стены при удалении грунта обеспечивается ее заделкой в основание. После полного удаления грунта из внутреннего пространства до проектной отметки возводят внутренние конструкции.

При расчете подземной части на сочетание нагрузок от дополнительного давления грунта, возникающих в условиях эксплуатации (рис. 2.1), соблюдается условие:

При расчете нормативного значения гидростатического давления грунтовых вод принимается прогнозируемый повышенный средний уровень грунтовых вод соответствующей обеспеченности в зависимости от класса сооружения. При определении нормативного значения дополнительного давления грунта на сооружение, вызываемого нагрузками от массы вблизи расположенных зданий и сооружений, а также стационарного оборудования, вертикальная нагрузка прикладывается по подошве их фундаментов.

Расчет несущих конструкций заглубленных сооружений производится по первой и второй группам предельных состояний. При этом стены рассчитываются по прочности, устойчивости, деформациям и раскрытию трещин, а основания — по устойчивости и деформациям.

Помимо этого, учитывая, что сооружения, возводимые методом “стена в грунте”, строятся преимущественно в водонасыщенных грунтах, производится проверка устойчивости их на всплытие и на общую устойчивость при сдвиге по основанию.

Расчет железобетонных конструкций, выполняемых методом “стена в грунте”, по несущей способности производится на воздействие расчетных нагрузок (с учетом коэффициентов перегрузки), а по деформациям и по раскрытию трещин — на воздействие нормативных нагрузок. Расчеты сооружений производятся на наиболее невыгодные сочетания нагрузок:

в условиях эксплуатации — по расчетным схемам, учитывающим наличие днища, внутренних конструкций стен, перекрытий, колонн и т.д., включая нагрузки от всего расположенного внутри сооружения оборудования, технологических жидкостей, от опирающегося на подземную часть надземного здания, а также с учетом рядом расположенных сооружений.

В сборных железобетонных сооружениях проверяют также прочность железобетонных стеновых панелей в условиях изготовления, транспортирования и монтажа. При этом в качестве нагрузки принимают собственную массу панели (с учетом коэффициентов перегрузки), а размещение опор — в зависимости от принятой схемы строповки и опирания панелей на подкладки.

23 вопрос. Монолитные и сборные опускные колодцы. Конструктивные схемы. Методы погружения. Характерные осложнения при погружении. Погружение колодцев в тиксотропной рубашке. Понятие о тиксотропном растворе. Тампонаж опускного колодца. Основы расчета опускного колодца на строительные и эксплуатационные нагрузки.

Опускные колодцы представляют собой замкнутую в плане и открытую сверху и снизу полую конструкцию, бетонируемую или собираемую из сборных элементов на поверхности грунта и погружаемую под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри нее (рис.13.1 и 13.2.).

Рис.13.1 Последовательность устройства опускного колодца:

а – изготовление первого яруса опускного колодца на поверхности грунта; б – погружение первого яруса опускного колодца в грунт; в – наращивание оболочки колодца; г – погружение колодца до проектной отметки; д – заполнение бетоном полости опускного колодца в случае использования его как фундамента глубокого заложения

Рис.13.2. Формы сечений опускных колодцев в плане:

а – круглая; б – квадратная; в – прямоугольная; г – прямоугольная с поперечными перегородками; д – с закругленными торцевыми стенками

Форма колодца в плане определяется конфигурацией проектируемого сооружения. Очертание колодца должно быть в плане симметричным, т.к. всякая асимметрия осложняет его погружение (прекосы, отклонения).

Наиболее распространенным конструкционным материалом для опускных колодцев является железобетон:

Монолитный (только когда форма колодца в плане имеет сложное очертание, нет возможности изготовления сборных элементов, при проходке скальных грунтов и грунтов с большим числом валунов).

Сборный (наибольшее предпочтение).

Погружению колодца в основание сопротивляются силы трения стен колодца о грунт. Для уменьшения трения колодцам придают коническую или цилиндрически уступчатую форму, с использованием тиксотропной суспензии. Оболочка опускного колодца из монолитного ж/б состоит из двух основных частей: 1 – ножевой; 2 – собственно оболочки. См. рис. 13.3.

Рис.13.3. Форма вертикальных сечений монолитных опускных колодцев:

а – цилиндрическая; б – коническая; в – цилиндрическая ступенчатая; 1 – ножевая часть опускного колодца; 2 – оболочка опускного колодца; 3 – арматура ножа колодца.

Ножевая часть шире стены оболочки на 100…150 мм со стороны грунта. Толщина стен монолитных колодцев определяется из условия создания веса, необходимого для преодоления сил трения. Бетон должен быть прочным, плотным (вес) и иметь высокую водонепроницаемость – В35. Монолитные ж/б колодцы изготавливают непосредственно над местом их погружения на специально изготовленной выровненной площадке. При h_к>10м его бетонирование ведется отдельными ярусами, последовательно. К опусканию преступают только после набором бетоном 100% прочности, что непроизводительно (потеря времени).

К недостаткам монолитных ж/б опускных колодцев также следует отнести:

большой расход материалов, не оправданный требованиями прочности;

значительная трудоемкость, за счет их изготовления полностью на строительной площадке;

Преимущества монолитных колодцев:

возможность придания им любой формы;

отсутствие (как правило) опасности всплытия.

Из сборных опускных колодцев наибольшее распространение получили:

колодцы из пустотелых прямоугольных элементов (рис.13.4)

Рис.13.4. Сборный опускной колодец

из пустотелых прямоугольных блоков:

1 – блоки; 2 – форшахта;

3 – монолитный железобетонный пояс;

4 – нож из монолитного железобетона.

из плоских вертикальных панелей (клепок) (рис.13.5)

Рис.13.5. Сборный опускной колодец

из вертикальных панелей:

1 – панели; 2 – форшахта.

Погружение опускных колодцев в тиксотропных рубашках. Для преодоления сил трения, препятствующих погружению колодца, приходится увеличивать его вес, для чего стены делают значительно толще, чем требуется из условия прочности. Однако все равно может возникнуть ситуация, когда силы трения возрастают настолько, что дальнейшее погружение прекращается еще до достижения сооружением проектной отметки (т.к. зависание).

Для уменьшения сил трения был предложен метод погружения колодцев в тиксотропной рубашке. Суть метода: благодаря уступу, устраиваемому в ножевой части снаружи колодца, при погружении вокруг него образуется полость (рис.13.7).

Рис.13.7. Схема погружения опускного

колодца в тиксотропной рубашке:

1 – опускной колодец;

2 – форшахта; 3 - тиксотропная рубашка.

Чтобы обеспечить устойчивость грунта стенок полости от оползания или обрушения ее заполняют глинистым раствором с тиксотропными свойствами (бентонитовые глины =>монтмориллонит), который образует тиксотропную рубашку. В результате контакт колодца с грунтом при нормальном его опускании происходит только в пределах его ножевой части, имеющую малую площадь боковой поверхности, т.е. силы трения значительно снижаются. Это практически исключает опасность зависания опускных колодцев и позволяет резко уменьшить их вес.

После достижения колодцем проектной отметки глинистый раствор в полости тиксотропной рубашки заменяется цементно-песчаным раствором, галечником или гравием.

При нагружении опускных колодцев в грунт могут возникнуть следующие осложнения:

появление трещин в стенах.

Для предотвращения перекосов – через каждый метр погружения колодца проверяют его вертикальность геодезическими инструментами (теодолит и т.п.). Обнаруженные перекосы (крены) исправляют:

опережающей и более интенсивной разработкой грунта под менее нагруженной ножевой частью;

дополнительной пригрузкой этого же участка;

уменьшением локального трения грунта этого участка о наружную поверхность стены (откопка грунта, его размыв гидроиглой или виброразрушение).

Зависание устраняют увеличением веса колодца (наращивание яруса, дополнительная пригрузка камнем или бетонными блоками и т.п.). Или уменьшением трения при помощи различных промывных устройств.

Самопроизвольное опускание происходит в тех случаях, когда основание сложено слабыми грунтами и не выдерживает нагрузок от колодца. Его останавливают путем подвода под ножевую часть (под наклонную ее часть) специальных ж/б блоков, увеличивающих площадь его опирания на грунт. В том случае, когда произвольное опускание предвидится заранее, с наружной стороны утраивают ж/б кольцевую консоль, которая, опираясь на предварительно подготовленную площадку земли, задерживает дальнейшее погружение.

Трещины в стенах колодца появляются либо вследствие недостаточной их жесткости неполного учета нагрузок и сил, либо за счет нарушения технологии производства работ.

Основным является расчет не на эксплуатационные, а на строительные нагрузки, т.к. во время их изготовления и погружения последние оказываются в более напряженном состоянии, чем при эксплуатации.

Далматов Б.И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям - Л.: Стройиздат, 1968.

В книге рассмотрены вопросы расчета оснований по предельным состояниям, приводится: упрощенные методы выбора нормативного давления на грунт основания; определение размеров подошвы центрально- и внецентренно загруженных фундаментов; расчет осадки фундамента различными методами, включая новый метод ограниченной мощности сжимаемой толщи; упрощенный метод расчета осадки фундамента с учетом загружения соседних фундаментов и площадей; упрощенный метод расчета устойчивости фундаментов при действии вертикальной нагрузки. Даются справочные таблицы, графики и примеры расчетов.
Книга предназначена для инженеров-строителей, проектирующих фундаменты промышленных и гражданских зданий и сооружений, а также для специалистов, выполняющих инженерно-геологические изыскания.

учет взаимного влияния фундаментов

Можно и вручную. Например способ описан в учебнике Механика грунтов, оснований и фундаментов. Под общей редакцией Ухова.

Но я бы вам советовал считать не в кроссе и не в грунте, а в нормальных геотехнических программах.

Геотехника. Теория и практика

Последний раз редактировалось AMS, 06.05.2009 в 06:10 . Причина: Есть в загрузке на форуме- добавил ссылку Ростов-на-Дону

Народ, подскажите, пожалуйста, как определить взаимное влияние круглых фундаментов по методу угловых точек? Заменить на квадратные со сторонами a=b=корень(площадь) ?

Фундаменты плитные на свайном основании, осадку определяю методом линейно-деформируемого слоя. Отсюда второй вопрос: как учесть взаимное влияние при расчёте осадок методом ЛДС вообще? Ведь в формуле осадки s=p*b*kc/km*сумма <[ki-k(i-1)]/Ei>из каких-либо давлений/напряжений фигурирует только среднее давление под подошвой фундамента (в моём случае условного массива). А влияние соседнего фундамента в уровне подошвы, при одинаковой глубине заложения, будет нулевым.

Санкт-Петербург Kandello разбейте давление от соседнего фундамента на несколько диапазонов, считайте осадки и плюсуйте к получившимся. __________________
Не я сделал из себя машину для убийст (с) Джон Рэмбо
-||- для инженерных задач :crazy: (с) by me Ростов-на-Дону drumbasser, то, что надо разбить на фиктивные фундаменты и приплюсовать к основным осадкам осадки от этих фиктивных фундаментов, я вроде разобрался)) Вопрос в том, как правильно это сделать для круглых фундаментов?
Ситуация: есть три плиты на свайном основании. На схеме показываю две для упрощения. Давление по подошве указано с учетом веса условного массива грунта.
Как правильно разбить фиктивные фундаменты для определения взаимного влияния по методу угловых точек? Вариант 1 - оставить круглые фундаменты и фиктивные построить вокруг них. Вариант 2 - заменить круглые фундаменты на квадратные со стороной a=b=корень(площадь), и тогда задача становится точь в точь как в пособии.
Сам склоняюсь к первому варианту, т.к. там коэффициенты альфа для самих фундаментов Ф1, Ф2 будут определяться для реальной формы, а не заменённой.
Кто что скажет по этому поводу? Kozma. если вычислите глубину активной зоны. то посадите ваши фундаменты на объемники. все само и получится. (но желательно хоть как то учесть жесткость вышележащих конструкций. а еще лучше замодельте ваше сооружение целиком вместе с фундаментами). но задачка сама по себе даст верную картину только при одновременном возведении. при разновременном возведении надо бы еще учесть изменение характеристик уже обжатого и консолидированного грунта, то есть фактор времени имеет значение. если возводим одновременно, видим что блоки наклоняются навстречу друг к другу. если пристраиваем то пристройка отклоняется . если цель посмотреть усилия в сооружении от влияния пристройки , то это вполне осуществимо, достаточно разнести нагрузки в разные нагружения. осадите ваши фундаменты на объемники. все само и получится. Зачем усложнять ? Я думаю, что модуль Лира-ГРУНТ даст вполне правдоподобные результаты, без задания объёмников. Достаточно указать скважины и ИГЭ по ним, затем уточнять коэфф. постели, итерационно прикладывая отпор грунта.
Вот, например, изополя деформаций ваших плит с нагрузкой 53 т/м2 с учетом взаимовлияния. Толщину плиты брал 400 мм. Характеристики грунта: Е= 15 МПа, коэфф. Пуассона v=0,35, плотность p= 1,8 т/м3. __________________
Век живи-век учись. Последний раз редактировалось 3MEi86, 05.07.2013 в 19:18 . Ростов-на-Дону

К сожалению, понял, что у меня на работе кастрированная версия лицензии на лиру. Грунт не активен. 3MEi86, если не сложно, посчитайте на E=68МПа, v=0.3, плотность p=1 т/м3 (взвешенный), толщина плиты 800мм. Сам дома, естественно, тоже посчитаю.

Ну и плюс в лире грунт, я так понимаю, можно оценить взаимное влияние условных фундаментов и оценить осадки. Но моделировать для расчёта армирования прийдётся объемниками, чтобы опять же учесть взаимное влияние. Очень замороченно выходит для такой на вид простой конструкции.

Ну и хотелось бы всё-таки разобраться в вопросах из постов 4 и 7. Если не для этого случая, то хотя бы для общего развития))) А то так и останутся для меня открытыми навсегда.

Учет влияния соседних загруженных площадей и фундаментов

Учет влияния соседних загруженных площадей и фундаментов проводится на этапе определения осадки рассчитываемого фундамента (см. п. 1.1.5).

При определении осадки основания рассчитываемого фундамента с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства в первом приближении учитывается влияние всех соседних загруженных площадей и фундаментов, находящихся в пределах радиуса R = 1,2·Н_с от вертикали, проходящей через центр подошвы рассчитываемого фундамента. Значение Н_с принимают для рассчитываемого фундамента по условию σ_zp = 0,2·σ_zg (σ_zp = 0,1·σ_zg), в предположении, что соседние загруженных площади и фундаменты на значение σ_zp влияния не оказывают. Далее определяют дополнительные вертикальные напряжения σ_zp_,_nf на глубине z по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади, попавших в пределы радиуса R = 1,2·Н_с, по формуле:

где: σ_zp – дополнительное вертикальное напряжение на глубине z под центром подошвы рассчитываемого фундамента; k – число влияющих фундаментов и площадей; σ_zp,_ai – дополнительные вертикальные напряжения от влияющих фундаментов и площадей на глубине z под центром подошвы рассчитываемого фундамента, определяются методом угловых точек.

Далее определяют нижнюю границу сжимаемой толщи Н_с' по условию σ_zp,_nf = 0,2·σ_zg (σ_zp,_nf = 0,1·σ_zg), разбивают сжимаемую толщу на элементарные слои грунта и определяют осадку рассчитываемого фундамента методом послойного суммирования, используя вместо значений σ_zp,_i значения σ_zp,_nf,_i.

Во втором приближении дополнительно учитывается влияние всех соседних загруженных площадей и фундаментов, находящихся в пределах расстояния R' = 1,2·Н_с' от вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.

При определении осадки основания рассчитываемого фундамента с использованием метода эквивалентного слоя грунта (метода Цытовича) к значению основной осадки рассчитываемого фундамента, определенному в предположении, что соседние загруженных площади и фундаменты на значение осадки влияния не оказывают, добавляют значение дополнительной осадки от соседних загруженных площадей и фундаментов. Значение дополнительной осадки определяют последовательностью расчета, аналогичной методу угловых точек, только в данном случае определяется осадка точки, находящейся под углом загруженной площади.

Пример 12. Расчет осадки с учетом влияния соседнего фундамента

Задание: Рассчитать осадку фундамента (пример 11) с учетом влияния фундамента под фахверковую колонну. Размеры подошвы влияющего фундамента м, давление по подошве влияющего фундамента 200 кПа.

Решение:

Проверка выполнения условия: ,

По графикам (рис.10) м, фактическое расстояние м. Условие выполняется, необходимо учитывать влияние соседнего фундамента.

Рис.11 Определение предельных расстояний до которых влияние фундамента на осадку рассчитываемого несущественно.

Напряжения от влияющего фундамента учитываются методом угловых точек.

Определение дополнительных напряжений сведено в таблицу.

Определение значений дополнительных напряжений.

z, м
0,5 0,7 1,3 1,9 2,5 3,1 3,7 4,3 4,9 5,5 6,1	0,46 0,66 1,24 1,8 2,38 2,92 3,52 4,1 4,67 5,14 5,71	0,98 0,91 0,72 0,48 0,37 0,27 0,21 0,17 0,14 0,12 0,09	1,7 2,4 4,3 6,3 8,3 10,3 12,3 14,3 16,3	0,63 0,47 0,26 0,16 0,11 0,07 0,06 – – – –	0,46 0,66 1,24 1,8 2,38 2,92 3,52 4,1 4,67 5,14 5,71	0,9 0,82 0,53 0,32 0,21 0,15 0,11 0,08 0,065 0,05 0,04	1,7 2,4 4,3 6,3 8,3 10,3 12,3 14,3 16,3	0,62 0,45 0,23 0,14 0,09 0,06 0,045 – – – –	0,07 0,07 0,16 0,14 0,14 0,11 0,08 0,09 0,09 0,07 0,05	3,5 3,5 5,5 4,5 4,5 3,5 2,5

Рис.12 К расчету дополнительных напряжений методом угловых точек.

В результате итоговая таблица по расчету осадки с учетом влияния фундамента под фахверковую колонну:

Расчет осадки с учетом влияния соседнего фундамента.

z, м	, кПа	, кПа	, кПа	, кПа	Е, кПа	s, мм
0,5 0,7 1,3 1,9 2,5 3,1 3,7 3,7 4,3 4,9 5,5 6,1 6,7	22,1 31,45 33,61 39,49 45,37 51,25 57,13 63,01 95,01 105,81 116,61 127,41 138,21 144,01	210,2 201,8 178,7 145,04 113,5 88,3 71,5 71,5 56,8 42,04 35,73 30,47 23,12	3,5 3,5 5,5 4,5 4,5 3,5 2,5	209,85 207,4 169,4 136,3 107,5 84,65 ---- 68,15 53,61 42,9 36,1 29,04	----	5,6 2,2 3,58 2,7 2,18 1,7 1,4 ---- 1,3 1,3 1,0 0,9 0,7
Граница сжимаемой зоны = 6,3 м

Рис.13 Эпюры напряжений с учетом напряжений, возникающих от соседнего фундамента

Пример расчета осадки при взаимном влиянии фундаментов.

Решение. Определим вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы первого и второго фундаментов:

Ординаты эпюры природного напряжения и схема расположения фундаментов приведены на рис. 5.1. Дополнительные давления под подошвой первого и второго фундаментов равны:

p_д1 = 0,41— 0,052 = 0,358 МПа; р_д2 = 0,48—0,022 = 0,458 МПа.

Соотношение сторон фундаментов n=l/b=2/2=1. Чтобы избежать интерполирования по табл 1.16(Приложение I), зададимся значением m = 0,4, тогда высота элементарного слоя грунта h_i = 0,4·2/2=0,4 м.

Рис. V.1

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры с эпюрой дополнительных напряжений (см. рис. V.1). По этому рисунку определим и мощность сжимаемой толщи H₁=5,6 м.

Таблица V.1

Вычислим осадку фундамента без учета влияния соседнего фундамента:

По табл. 1.17(Приложение I) для здания, выполненного из железобетонного каркаса с заполнением, предельно допустимая осадка s_u=8 см. В нашем случае s₁= 3,1 < s_u = 8 см. Следовательно, расчет осадки фундамента удовлетворяет расчету по второй группе предельных состояний.

Рассчитаем осадку первого фундамента с учетом влияния рядом расположенного фундамента (см. рис. V.1). Для определения суммарных напряжений под центральной точкой первого фундамента воспользуемся методом угловых точек (рис. V.2). Для этого разобьем загруженную площадь на четыре прямоугольника I, II, III и IV (стороны прямоугольников показаны на рисунке фигурными скобками) и определим соотношения между сторонами каждого прямоугольника: n_I = n_II = 3,6/l =3,6; n_III = n_IV = 1,6/1 =1,6.

Найдем дополнительное напряжение под центральной точкой первого фундамента от действия второго фундамента, предварительно вычислив соотношение m'= z/b = 1,6/2 = 0,8, где z — разность отметок глубины заложения первого и второго фундаментов (см. рис. V.1):

Из условий симметрии следует, что , поэтому:

= 0,5 (0,88 — 0,859) 0,458 = 0,005 МПа.

Коэффициент найдем по табл. 1.16(Приложение I) для соотношения n₁ = 3,6 с помощью линейной интерполяции, а коэффициент — по той же таблице при n_III =l,6 и m'= 0,8.

Рис. V.2

Дополнительные напряжения далее определим для точек, лежащих на вертикали под центральной точкой первого фундамента: эти напряжения вычисляли с шагом, равным высоте элементарного слоя, выбранного при расчете первого фундамента, т.е. z=0,4 м.

Вычисления представим в табличной форме (табл. V.2), при этом заметим, что предпоследний столбец этой таблицы характеризует распределение суммарных напряжений под центральной точкой первого фундамента от совместного действия первого и второго фундаментов.

Таблица V.2

Пользуясь данными табл. V.2, построим суммарную эпюру дополнительных напряжений (см. рис. V.1). Нижнюю границу сжимаемой толщи найдем по точке пересечения этой эпюры со вспомогательной. Мощность сжимаемой толщи составит 7,6 м (см. рис. V.1).

Вычислим осадку первого фундамента, учитывая влияние второго фундамента:

Итак, суммарная осадка первого фундамента s₂=3,6 см > s₁ = = 3,1 см, т. е. первый фундамент испытывает дополнительную осадку под влиянием рядом расположенного фундамента. Однако основное условие расчета по второй группе предельных состояний по-прежнему выполняется: s₂=3,6 см < s_u =8 см.

Расчет оснований и фундаментов по второй группе предельных состояний. Виды деформаций зданий. Причины развития неравномерных осадок оснований. Основные расчетные зависимости

Неравномерные осадки фунд-тов сооруж-я могут вызвать появление в нем недопустимых деформаций, привод-х к разруш-ю его констр-й или нарушению нормальных условий эксплуат-и, прих-ся ограничивать неравномерности осадок. Это ограничение сводится к проверке условия

Виды деформаций оснований зданий и сооружений.

1. Абсолютную осадку – S, она может быть определена для абсолютно жестких сооружений при их центральном погружении как среднее вертикальное перемещение подошвы фундамента, либо абсолютная осадка определяется для отдельно стоящего фундамента.

2. Прогиб и выгиб связаны с искривлениями сооружений, которые не обладают достаточной жесткостью. Прогиб и выгиб оцениваются относительной неравномерностью при прогибе или выгибе.

3. Перекос – оценивается относительной неравномерностью при перекосе.

4. Крен – оценивается относительной неравномерностью при креме.

5. Закручивание возникает при неодинаковых значениях крена сооружения по его длине.

6. Горизонтальное перемещение фундамента происходит при действие значительных горизонтальных нагрузках.

Причины развития неравномерных осадок оснований:

Sразупл - осадка разуплотнения обуславливается неравномерной осадкой фундамента в следствии:

1. Большего уплотнение грунтов под центральной частью котлована, чем под его краями.

2. Различной продолжительности разуплотнения грунтов основания под разными частями зданий.

3. Неодинакового поднятия дна котлована из-за неоднородности грунтов основания.

Sупл – осадка уплотнения неодинакова из-за:

1. Неоднородности основания.

2. Неоднородности поперечного состояния грунтов в основании.

Неоднородность основания обусловлено:

1. Выклиниванием слоев.

2. Линзообразным залеганием различных грунтов.

3. Неодинаковой толщиной слоев.

4. Неодинаковостью грунтов.

5. Использованием слоев разных грунтов под отдельными частями здания.

6. В следствии неоднородной консолидации грунтов под различными частями здания.

Неоднородность напряженного состояния грунтов (6) в основании обуславливается:

1. Неодинаковой загрузкой фундаментов.

2. Взаимным влиянием соседних фундаментов.

3. Обуславливается неодновременной загрузкой.

4. неполной загрузкой некоторых фундаментов.

Sвып – осадка выпора, обусловлена концентрацией давления сначала у краев подошвы фундамента.

R – расчетное сопротивление грунта

Sрасструкт – осадку расструктурирования.

Осадки растр-ия обусловлены нарушением природной структуры грунтов при отрывке котлованов. Они возникают в следствии следующих причин:

1. Метеорологические воздействия.

2. Воздействие грунтовых вод и газа.

3. Динамические воздействия механизмов.

4. В результате грубых ошибок при производстве работ.

При метеовоздествиях грунты растр-ся в результате их промерзания и оттаивания, в результате набухания и в результате высыхания и усадки.

Если воздействие воды охватывает активную зону то изменения уровня отрицательно воздействуют на конструкцию.

Sэкспл – эксплуатационные осадки возникают в результате воздействий вызванных работой механизмов, движением транспорта, а также сейсмическими воздействиями.

Дни науки студентов и аспирантов - 2012

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕДАЧИ НАГРУЗОК ОТ СОСЕДНИХ ФУНДАМЕНТОВ И ЗАГРУЖАЕМЫХ ПЛОЩАДЕЙ

А.Ф. Сахаров

Научный руководитель(и):

If in the immediate vicinity is still one or more bases, it may be that additional pressure from adjacent

foundations will increase rainfall calculated foundation. In this article to solve this problem, we consider a method of

23.Учёт взаимного влияния фундаментов.

Влияние соседних фундаментов друг на друга или взаимное влияние фундаментов может вызвать неравномерную осадку уплотнения, что показано на ниже приведённом рисунке.

Для избежания неравномерностей осадок зданий, вызванных влиянием соседних фундаментов необходимо использовать конструктивные меры по усилению оснований

Е сли при проектировании не удается устранить неравномерные деформации, то их возможное возникновение может быть значительно снижено введением специальных конструктивных мероприятий:

1. Строительный подъем сооружения. При больших ожидаемых осадках сооружения его фундаменты устраивают выше на расчетную величину осадки (рис.Ф. 21,а).

2. Увеличение гибкости сооружения. Если здание протяженное в плане или сложное по конфигурации, то, разрезав его на отдельные прямоугольные секции при помощи осадочных швов, можно добиться почти равномерной осадки отдельных секций здания (рис.Ф. 21,б,в,г).

Осадочные швы разрезают здание по высоте снизу доверху, в том числе и при необходимости они разрезают фундаменты. В кирпичных стенах осадочные швы заполняются легко сжимаемым материалом. Ширина шва определяется расчетом в зависимости от ожидаемого крена соседних фундаментов.

3. Повышение прочности и пространственной жесткости зданий и сооружений. При возникновении неравномерных осадок в надземных конструкциях возникают дополнительные усилия растяжения, что приводит к образованию трещин не только в кирпичных стенах, но и в железобетонных элементах.

4. Применение фундаментов, выравнивающих неравномерные осадки основания. Если расчетная разность осадок соседних фундаментов оказывается недопустимой и введение поясов армирования не увеличивает прочности здания, то в качестве фундаментов применяются сплошные железобетонные плиты или фундаменты из перекрестных лент. Эти фундаментыперераспределяют контактные давления на грунт основания и, вследствие большой жесткости, "гасят" растягивающие усилия в своей конструкции. В некоторых случаях даже при равномерной осадке вследствие прогиба железобетонной плиты в кирпичных стенах возникают растягивающие усилия. В этом случае в несущих стенах также устраиваются пояса армирования.

24.Выбор мероприятий для уменьшения влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность и долговечность сооружения.

Если при проектировании не удается устранить неравномерные деформации, то их возможное возникновение может быть значительно снижено введением специальных конструктивных мероприятий:

Рис.Ф. 21. Мероприятия, уменьшающие неравномерность осадок: а - устройство строительного подъема; б,в,г - введение осадочных швов; д - конструкция осадочного шва; е - перекрытия-подвески в каркасном здании: 1 - деформационный шов; 2 - участок здания первого года возведения; 3 - участок здания второго года возведения; 4 - упругая прокладка; 5 - перекрытия-подвески. Размещение поясов армирования: ж - по высоте стены; з - деталь железобетонного пояса; и - деталь армированного шва; к - армирование сборного фундамента: 1 - пояса в стене; 2 - пояса в фундаменте

В зданиях каркасного типа осадочный шов устраивают с помощью шарнирных "подвесок" (рис.Ф. 21,е), которые допускают вертикальное и горизонтальное смещения одного отсека относительно другого. Таким образом, роль осадочного шва выполняет целый пролет здания.

В местах устройства осадочных швов обычно делаются парные стены или колонны.

Расстояние между осадочными швами назначается по расчету конструкции на изгиб и ориентировочно принимается равным для жилых, гражданских и промышленных многоэтажных зданий 20-40 м, а для промышленных одноэтажных зданий  40-80 м.

Читайте также: