Основания и фундаменты

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Основания и фундаменты

Содержание

2. Литература 1. СНиП 2.02.01-83˟ .Основания зданий и сооружений. М.,1993. 2. СНиП 2.02.03-85 .Свайные фундаменты. 3. Справочник
3. Фундаменты - это подземная или подводная часть сооружения, воспринимающая нагрузки от вышележащих конструкций и передающая их
4. Схемы деления грунтов:
5. Схема 1. С поверхности на большую глубину залегают надежные грунты. Может быть несколько слоев, строительные качества
7. Схема 2. С поверхности на некоторую глубину залегает один или несколько слоёв слабых грунтов, ниже которых
8. Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация.
9. Схема 3.На некоторой глубине слоистой толщи залегает один или несколько пластов слабых грунтов. Решение: приемлемы решения
11. Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация. Инженерно-геологические изыскания и их оценка. Принципы проектирования.
12. Фундаментами мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают в открытых котлованах глубиной не
13. Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве фундамента не превышало расчетного сопротивления грунта
14. Классификация фундаментов мелкого заложения
15. Отдельные фундаменты, как правило, представляют собой фундаменты стаканного типа. К ним относятся фундаменты под колонны. Обычно
16. а) замоноличивание (мелкие колонны) 1 – бетон на мелком заполнителе не ниже класса бетона самого фундамента
17. б) большие колонны – без стакана, жесткий стык – сварка и стык замоноличиваются бетоном
18. Отдельные фундаменты под кирпичную стену (бесстаканный, столбчатый). Применяется для малоэтажных зданий, при хороших грунтовых условиях для
19. Поперечные сечения столбчатых фундаментов
20. Сборный ленточный фундамент под стену.
21. Поперечные сечения ленточных фундаментов. Ленточные фундаменты иногда называют непрерывными. Применяются при равномерной нагрузке от стен на
22. Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны. Применяется при малом шаге колонн, при больших нагрузках и слабых грунтах.
23. Сплошной плитный (гладкий) фундамент. Фундаменты в виде сплошной плиты, как под колонны, так и под кирпичные
25. Сплошной плитный (гладкий) фундамент
26. Фундамент в виде сплошной плиты
27. Плитные фундаменты со сборными стаканами
28. Плитный фундамент с монолитными стаканами
29. Плитный ребристый фундамент
30. Сплошной фундамент под группу колонн
31. Сплошной коробчатый фундамент
32. Массивный фундамент под доменную печь Массивные фундаменты - это фундаменты массивных сооружений с массивной подземной частью
33. Фундаменты русловых опор совмещенного моста а — из свай-оболочек; б — из бурообсадных свай; 1 —
34. Фундамент доменной плиты
35. Основания под печи, располагаемые в нижнем этаже здания а - у каменных стен здания; б -
36. Фундамент опор моста а – по глубине заложения прочных пород; б – для открытого котлована; в
37. Фундамент в вытрамбованном котловане
38. Фундамент в вытрамбованном котловане с уширенным основанием
39. Буробетонный фундамент
40. Щелевой фундамент
41. Фундамент с анкерами
42. Фундаменты с пустотообразователями
43. Фундамент с наклонной подошвой для зданий с ЖБ рамами
44. Узел опирания рамы и панели на фундамент с наклонной подошвой
45. Фундамент на промежуточной подготовке
46. Вид и глубина заложения фундамента зависят от инженерно-геологических условий строительства. Схематично, все грунты условно делят на
47. Надежные и слабые грунты - это понятия относительные. Если сооружение легкое или его конструкции допускают развитие
48. Сдвиг фундаментов по подошве и расчет на опрокидывание. Основные: нагрузки, действующие постоянно (вес частей здания и
49. Эти виды деформации могут произойти при действии горизонтальных нагрузок. При недопустимости отрыва части подошвы от основания,
50. F – расчетная сила, передаваемая на основание от основного и особого сочетания нагрузок; γс- коэффициент условий
51. , где FvoI – вертикальная составляющая внешней нагрузки, кН; Ff.g.I – вес фундамента и грунта на
53. Геолого-литологический разрез по буровым скважинам
57. Определение размеров фундамента. Учет влияния слабого подстилающего слоя. Порядок проектирования фундаментов на естественном основании. Сдвиг фундаментов
58. Порядок проектирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Последовательность: 1.Проводится анализ инженерно - геологических условий, выбирается
59. 4. Производится расчет оснований по II предельному состоянию (по деформациям); 5. Если требуется, то производится расчет
60. Учет влияния слабого подстилающего слоя. где σzp- дополнительное вертикальное напряжение от загрузки фундамента, определяемое по формуле
62. Величину Rz СНиП 2.02.01 – 83 рекомендует устанавливать по формуле определения расчетного сопротивления грунта основания. γс1,
63. Зная Аz, найдем ширину условного прямоугольного фундамента: Ɩ и b – длина и ширина подошвы проектируемого
64. Определение размеров фундамента p≤R→чтобы деформации (осадки) можно было бы рассчитывать по теории линейно-деформируемой среды. p≤R единственное
65. ЕСЛИ ФУНДАМЕНТ НАГРУЖЕН ВНЕЦЕНТРЕННО, ТО: P MAX ≤ 1,2 R P УГЛ ≤ 1,5 R PУГЛ
66. где М – момент всех внешних сил относительно середины подошвы фундамента, W – момент сопротивления площади
67. Если момент действует в одной плоскости, то pугл =pmах , а если в двух, то не
68. Если момент действует в одной плоскости, то: Если в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, то: Подбор размеров
69. Как удовлетворить: ? R – формула (7) СНиП 2.02.01 – 83 Основания зданий и сооружений здание
70. Задаются размеры подошвы: Пусть , тогда ; p= R= (?) – пусть не выполнено. Изменяем: то
72. Скачать презентацию

Слайд 2

Литература
1. СНиП 2.02.01-83˟ .Основания зданий и сооружений. М.,1993.
2. СНиП 2.02.03-85 .Свайные

фундаменты.
3. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения (1985).
4. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (1988).
5. Швецов Г.И., Носков И.В. Справочник. Основания и фундаменты./ Под ред. Г.И. Швецова (1991).

Слайд 3

Фундаменты - это подземная или подводная часть сооружения, воспринимающая нагрузки от

вышележащих конструкций и передающая их на основание.
Фундаменты можно разделить на разновидности:
фундаменты мелкого заложения на естественном основании
свайные фундаменты
фундаменты глубокого заложения

Слайд 4

Схемы деления грунтов:

Слайд 5

Схема 1. С поверхности на большую глубину залегают надежные грунты. Может

быть несколько слоев, строительные качества которых не ниже качества верхнего слоя толщи.
Решение: принимаем минимально допустимую глубину заложения подошвы фундамента.
Иногда можно принять за несущий слой более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине (если это экономичнее);

Слайд 6

Слайд 7

Схема 2. С поверхности на некоторую глубину залегает один или несколько

слоёв слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов.
Решения:
а) прорезка слабых грунтов и передача нагрузки на слои надежных грунтов;
б) если качество надежного грунта высокое, сооружение можно опереть на столбы;
в) сваи;
г) сваи различной длины в зависимости от качества надежных грунтов – легкие сооружения можно возводить на сваях, передающих нагрузку на слабые грунты;
д) слабые грунты могут быть уплотнены, заменены или закреплены.

Слайд 8

Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация.

Слайд 9

Схема 3.На некоторой глубине слоистой толщи залегает один или несколько пластов

слабых грунтов. Решение: приемлемы решения схемы 2, но приходится прорезать и верхний слой надежного грунта. Верхний слой можно использовать в качестве распределительной подушки (1) или только закрепить слой слабого грунта (2).

Слайд 10

Слайд 11

Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация. Инженерно-геологические изыскания и их

оценка. Принципы проектирования.

Слайд 12

Фундаментами мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают

в открытых котлованах глубиной не более 5-6 м. Основные требования к фундаментам - их достаточная прочность, долговечность, морозостойкость, стойкость против агрессивного воздействия подземных вод.

Слайд 13

Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве

фундамента не превышало расчетного сопротивления грунта основания. р≤ R Кроме того, расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не должны превышать установленных нормами проектирования предельных значений. S≤Su [∆S/L]≤[∆S/L]u

Слайд 14

Классификация фундаментов мелкого заложения

Слайд 15

Отдельные фундаменты, как правило, представляют собой фундаменты стаканного типа. К ним относятся

фундаменты под колонны. Обычно такие фундаменты применяются в промышленных зданиях, при не слишком больших нагрузках на грунт и при достаточно прочных и мало сжимаемых грунтах, а также при гибкой схеме работы надземной части здания, когда колонны и ригели, или колонны и фермы соединены шарнирно. Различают следующие способы крепления фундамента с колонной: а) с замоноличиванием б)без стакана

Слайд 16

а) замоноличивание (мелкие колонны)
1 – бетон на мелком заполнителе не ниже

класса бетона самого фундамента (не ниже В-20)
2 – стакан

Слайд 17

б) большие колонны – без стакана, жесткий стык – сварка и

стык замоноличиваются бетоном

Слайд 18

Отдельные фундаменты под кирпичную стену (бесстаканный, столбчатый). Применяется для малоэтажных зданий, при

хороших грунтовых условиях для частного индивидуального строительства.

Слайд 19

Поперечные сечения столбчатых фундаментов

Слайд 20

Сборный ленточный фундамент под стену.

Слайд 21

Поперечные сечения ленточных фундаментов. Ленточные фундаменты иногда называют непрерывными. Применяются при равномерной

нагрузке от стен на грунт, и постоянных, вдоль стены, грунтовых условиях. Изменение размеров глубины заложения возможно только на отдельных участках ограниченной длины.

Слайд 22

Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны. Применяется при малом шаге колонн, при больших

нагрузках и слабых грунтах. Перекрестные ленты позволяют выравнивать осадку не только отдельных колонн в ряду, но и здания в целом.

Слайд 23

Сплошной плитный (гладкий) фундамент. Фундаменты в виде сплошной плиты, как под колонны,

так и под кирпичные стены устраивают под всем сооружением или его частью в виде ж/б плит под сетку колонн и стен. Такие фундаменты работают на изгиб в двух взаимно перпендикулярных направлениях, имеют небольшую равномерную осадку, им не страшно подтопление поверхностными водами, а также они защищают подвальные части здания. Размеры таких фундаментов обусловлены размерами сооружения в плане.

Слайд 24

Слайд 25

Сплошной плитный (гладкий) фундамент

Слайд 26

Фундамент в виде сплошной плиты

Слайд 27

Плитные фундаменты со сборными стаканами

Слайд 28

Плитный фундамент с монолитными стаканами

Слайд 29

Плитный ребристый фундамент

Слайд 30

Сплошной фундамент под группу колонн

Слайд 31

Сплошной коробчатый фундамент

Слайд 32

Массивный фундамент под доменную печь Массивные фундаменты - это фундаменты массивных сооружений

с массивной подземной частью (фундаменты плотин, мостовых опор, доменных печей, дымовых труб, под машинное оборудование с динамическими нагрузками). Они создают большую инерцию, препятствуют колебаниям, уменьшают амплитуду, скорость и т.д.

Слайд 33

Фундаменты русловых опор совмещенного моста
а — из свай-оболочек; б —

из бурообсадных свай; 1 — ростверк; 2 — сваи-оболочки, заполненные бетоном;
3 — ствол буронабивной сваи

Слайд 34

Фундамент доменной плиты

Слайд 35

Основания под печи, располагаемые в нижнем этаже здания
а - у каменных

стен здания; б - в проемах стен на уширении их фундаментов 1 - печь; 2 - гидроизоляция; 3 - предтопочный стальной лист; 4 - деревянный пол; 5 - кирпичный бутовый или бетонный фундамент; 6 - песок; 7 - открытая отступка; 8 - кирпичная стена; 9 - заделка раствором; 10 - перемычки стены; 11 - глухая разделка толщиной в полкирпича.

Слайд 36

Фундамент опор моста
а – по глубине заложения прочных пород; б

– для открытого котлована; в – для опор на высоких свайных ростверках; г – для типовых свайных опор

Слайд 37

Фундамент в вытрамбованном котловане

Слайд 38

Фундамент в вытрамбованном котловане с уширенным основанием

Слайд 39

Буробетонный фундамент

Слайд 40

Щелевой фундамент

Слайд 41

Фундамент с анкерами

Слайд 42

Фундаменты с пустотообразователями

Слайд 43

Фундамент с наклонной подошвой для зданий с ЖБ рамами

Слайд 44

Узел опирания рамы и панели на фундамент с наклонной подошвой

Слайд 45

Фундамент на промежуточной подготовке

Слайд 46

Вид и глубина заложения фундамента зависят от инженерно-геологических условий строительства. Схематично, все

грунты условно делят на слабые и надежные (хорошие). К хорошим относятся грунты со сравнительно высокими значениями ϕ, c и E, при которых подошва фундаментов рассматриваемого сооружения не требует больших выносов за габариты несущей конструкции, а осадки фундаментов заведомо меньше предельных.

Слайд 47

Надежные и слабые грунты - это понятия относительные. Если сооружение легкое

или его конструкции допускают развитие больших неравномерных осадок, то для него, даже сильно сжимаемые грунты будут относиться к категории надежных. А для тяжелых сооружений и при возведении конструкций не допускающих равномерных осадок, считаются слабыми грунты, обладающие средней сжимаемостью и считающимися хорошими в основаниях обычных сооружений.

Слайд 48

Сдвиг фундаментов по подошве и расчет на
опрокидывание.
Основные: нагрузки, действующие постоянно

(вес частей здания и сооружения, в том числе вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов и т.д.).
Особые - статические, взрывные воздействия, нагрузки, вызванные резкими нарушениями технологического процесса неисправностью оборудования, воздействия, вызванные деформациями основания с коренным изменением структуры грунта ( при замачивании лессовых просадочных грунтов) или оседания его в карстовых районах или районах горных выработок.
Временные- длительные, кратковременные и особые.

Слайд 49

Эти виды деформации могут произойти при действии горизонтальных нагрузок. При

недопустимости отрыва части подошвы от основания, когда равнодействующая проходит внутри ядра сечения подошвы фундамента, опрокидывание невозможно, поэтому проверку на опрокидывание не проводят. Устойчивость фундамента на сдвиг по подошве рассчитывается по ǀ группе предельных состояний. Такой сдвиг называется плоским сдвигом фундамента.

Слайд 50

F – расчетная сила, передаваемая на основание от основного и

особого сочетания нагрузок;
γс- коэффициент условий работы, зависящий от вида грунта; γс= 0,8-1;
Fu – сила предельного сопротивления основания;
γ u– коэффициент надежности в зависимости от класса сооружения; γ u=1,1-1,2.

где

Слайд 51

,
где FvoI – вертикальная составляющая внешней нагрузки, кН;
Ff.g.I

– вес фундамента и грунта на его уступах;
f – коэффициент трения кладки фундамента по грунту основания.

Слайд 52

Слайд 53

Геолого-литологический разрез по буровым скважинам

Слайд 54

Слайд 55

Слайд 56

Слайд 57

Определение размеров фундамента. Учет влияния слабого подстилающего слоя. Порядок проектирования фундаментов

на естественном основании. Сдвиг фундаментов по подошве и расчет на опрокидывание.

Слайд 58

Порядок проектирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Последовательность:
1.Проводится анализ инженерно -

геологических условий, выбирается тип фундамента мелкого заложения;
2. Назначается глубина заложения фундамента;
3. Подбираются необходимые размеры подошвы фундамента;

Слайд 59

4. Производится расчет оснований по II предельному состоянию (по деформациям);
5. Если

требуется, то производится расчет оснований по I предельному состоянию (если основание ограничено откосом, если на фундамент действуют постоянные горизонтальные нагрузки большой величины, когда фундамент возводится на водонасыщенном слабо фильтрующем глинистом грунте, когда фундамент возводится на скальном основании, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ЖБК и БК: на действие изгибающего момента → все опасные сечения, по этому расчету подбирается рабочая арматура; на действие поперечной силы → достаточность геометрических размеров b и h фундамента → все опасные сечения. При наличии колонны – проверка фундамента на продавливание колонной.
6. Производится проверка прочности материала фундамента, т.е. расчет самого фундамента по I предельному состоянию.

Слайд 60

Учет влияния слабого подстилающего слоя.
где σzp- дополнительное вертикальное напряжение от загрузки

фундамента, определяемое по формуле :
σz =α*p0;
σzg- напряжение от собственного веса грунта, считая от природного рельефа грунта;
Rz- расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого грунта z или расчетное сопротивление грунта подстилающего слоя.

Слайд 61

Слайд 62

Величину Rz СНиП 2.02.01 – 83 рекомендует устанавливать по формуле

определения расчетного сопротивления грунта основания. γс1, γс2, k ,Mγ, Mq , Mc и находят применительно к слою слабого грунта. Значения b и dz определяют для условного фундамента АВСD, размеры которого назначают, сообразуясь с рассеиванием напряжений в пределах слоя толщиной z.
γс1 , γс2 -коэффициенты условий работы;
k -коэффициент надежности.
σzp - действует по подошве условного фундамента АВСD, площадь его подошвы: Аz = N0II/ σzp , σzp с эпюры.
N0II- нагрузка, передаваемая конструкциями на обрез фундамента.

Слайд 63

Зная Аz, найдем ширину условного прямоугольного фундамента:
Ɩ и b

– длина и ширина подошвы проектируемого фундамента.
Ленточный фундамент
Зная bz, вычисляют Rz. Зная Rz поверяют условие (1). При его удовлетворении зоны сдвигов не играют существенной роли в величине развивающейся осадки, поэтому применима линейная зависимость между σ и ε , в противном случае необходимо принять большие размеры подошвы, при которых условие (1) будет удовлетворяться.

Слайд 64

Определение размеров фундамента
p≤R→чтобы деформации (осадки) можно было бы рассчитывать

по теории линейно-деформируемой среды.
p≤R единственное требование при центрально
нагруженных фундаментах.

Слайд 65

ЕСЛИ ФУНДАМЕНТ НАГРУЖЕН ВНЕЦЕНТРЕННО, ТО: P MAX ≤ 1,2 R P

УГЛ ≤ 1,5 R PУГЛ – ДЛЯ УГЛОВЫХ ТОЧЕК. P = ∑ N / A ГДЕ ∑ N - СУММА ВСЕХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК, ВКЛЮЧАЯ СОБСТВЕННЫЙ ВЕС ФУНДАМЕНТА; А – ПЛОЩАДЬ ФУНДАМЕНТА.

Слайд 66

где М – момент всех внешних сил относительно середины подошвы фундамента,

W – момент сопротивления площади подошвы,

Слайд 67

Если момент действует в одной плоскости, то pугл =pmах , а

если в двух, то не равны: pmin≥0 - в любой точке должно быть сжатие, отрыва подошвы фундамента от основания не произойдет. Если момент действует в одной плоскости, то:

Слайд 68

Если момент действует в одной плоскости, то: Если в двух взаимно перпендикулярных

плоскостях, то:

Подбор размеров фундамента осуществляется методом последовательных приближений:
сначала удовлетворяется главное условие , потом проверяются остальные условия.
Если хотя бы одно условие не выполняется, то меняют размеры, пока не удовлетворят всем требованиям.

Слайд 69

Как удовлетворить: ?
R – формула (7) СНиП 2.02.01 – 83

Основания зданий и сооружений

здание без подвала.

Слайд 70

Задаются размеры подошвы: Пусть , тогда ;
p=
R=
(?) – пусть не

выполнено.
Изменяем: то же самое:
- условие выполнено, расчет закончен.
Если нет, то принимаем третье значение b.