Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Лекция № 12. Расчет осадки фундаментов с учётом нелинейной работы оснований При давлениях Р > R основание работает не линейно, при этом должны соблюдаться условия: Экономически – это выгодно, т.к. при Р > R на основание можно передавать большие усилия или проектировать фундаменты с меньшей шириной подошвы. Более дешевые фундаменты (сокращение стоимости и сроков строительства). Но для этого нужно знать криволинейную зависимость S=S(Р) ? Чем обусловлена нелинейность? Появлением пластических деформаций При достижении для фундамента заданных размеров предельного давления на основание pпр., объём зон пластических деформаций также достигнет предельного значения Vпр. Это состояние на графике V=V(P) будет определяться точкой М.; Рассматривая слой грунта под подошвой фундамента как совокупность отдельных сечений, траектории изменения объёма зон пластических деформаций этого слоя, для заданных размеров фундамента, при стремлении к точке М, можно придать наиболее вероятный вид. Так, при изменении давления от 0 до R (точка 2) допускается, что грунт практически во всём основании работает в линейно-деформируемой стадии и поэтому «V» будет линейно зависеть от прикладываемого давления. Дальнейшие возрастание давления pi > R, приводит к нелинейному увеличению объёма зон пластических деформаций и, таким образом, к более интенсивному возрастанию ординат Vi по сравнению с V0 (при pi = R). Соединяя последовательно единым вектором вершины названных ординат в интервалах давления , получим расчётную кусочно-линейную траекторию изменения объёма зон пластических деформаций (а) в основании под фундаментом заданного размера Тогда: ; Или: ; Приравнивая правые части выражений, получим: ; Поступая аналогично, можно записать: ; или; Приравнивая правые части выражений, получим: Возрастание Vi, по мере нагружения основания, относительно V0 может быть выражено через коэффициент нелинейности упругопластического деформированного основания : где R - расчётное сопротивление грунта, определяемое по СНиП 2.02.01-83; -давление на основание, превышающее R;- начальная критическая нагрузка,- интервал давления, зависящий от плотности сложения основания, принимаемый равным: где – для слабых грунтов для грунтов средней плотности для грунтов плотных 0,1Pi{но не менее, (R - Pн.кр.)}. слабые грунты е > 0,7; E0 средние грунты 0,6е плотные грунты е < 0,6; E0 > 22 мПа Тогда кривая осадки может быть описана уравнением: Syni = Sy(R) Ki , где Sy(R)– осадка основания, соответствующая давлениюR(граница применимости теории линейно-деформируемой среды). Достоинства: Представляется возможность передавать на основание давления, превышающие расчётное сопротивление грунта, следовательно получать фундаменты с меньшей шириной подошвы, по сравнению с расчетом по СНиП 2.02.01–83*, т.е. получать более экономичные конструкции, способствуя тем самым развитию ресурсосберегающей технологии. Зная криволинейную зависимость S=S(P), можно проектировать фундаменты для всего здания, задаваясь величиной одинаковой осадки, что позволит снизить неравномерность осадки доmin, избежать трещин в здании, т.к. создать наиболее благоприятные условия для работы надземных конструкций. Применение расчетного метода к технологии усилия фундаментов при их реконструкции. Часто для зданий с подвалом оба предельных состояния практически совпадают, т.е. R При Pi>Pпр.– наблюдается тенденция к выпору грунта из-под подошвы фундамента в сторону пола подвала. Р S Р S Обычное уширение подошвы фундамента в обе стороны от оси не устраняет причину деформаций, и устойчивость фундамента не увеличивает. Необходима дополнительная пригрузка со стороны подвала на основание. Технологически такое решение выполнить значительно проще и дешевле по сравнению с традиционным методом усилия или применением буроинъекционных свай. (Пример: здание детской поликлиники по ул. Островского в г. Пскове). Данный способ производства работ, является конструктивным методом усиления несущей способности основания. studfiles.net Когда осадка фундамента происходит неравномерно, это приводит к тому, что меняется состояние надземной конструкции здания и из – за этого идет повреждение стен, что проявляется в трещинах. Такое здание со временем становится ненадежным или вообще непригодным для эксплуатации. Не всегда трещины – это показатель просадки фундамента. Для того, чтобы быть точно уверенным, от чего в здании образовались трещины, нужно установить, от чего пошли повреждения. 1. Осматриваются трещины 2. Устанавливается характер деформации здания 3. Устанавливается место причины деформации 4. Устанавливается причина деформации 5. Разрабатываются и проводятся технические роботы Сейчас стены здания делают из кирпича, используют бетон и слабо армированный бетон на панели. Эти материалы при испытаниях показали, что не имеют так называемой «площадки текучести и упрочнения». Те есть, со временем они только разрушаются, и это при самых маленьких деформациях. Как при сжатии, так и при растяжении. Ведь цемент быстро набирает свою прочность, задолго до того, как успеет затухнуть осадок фундамента. Вот и трещины появляются быстро. Известковый раствор, на котором раньше возводили стены, твердеет медленнее, по мере того, как раствор высыхает. Поэтому срабатывает «явление ползучести» и даже при осадке фундамента и при деформации стен трещины не возникают. Плюс на наличие трещин может влиять перепад температур. Это касается наружных стен. Трещины могут возникнуть от: 1. Неравномерного сжимания грунтов, в том числе и по техногенным причинам (при эксплуатации здания и его строительстве) 2. Пристроек и надстроек. 3. Различных нагрузках на фундамент. 4. Того, что рядом со зданием роют котлован. 5. Влияния соседних фундаментов. 6. Влияния нагрузок на поверхности возле стен здания. 7. Влияния динамических воздействий. 8. Промерзания и оттаивания грунта. 9. Температурной деформации. 10. Усадочных деформаций. 11. Перегрузки конструкции. 12. Выветривания, то есть износа материалов, из которых сделаны стены. 13. Ну и от частных случаев. По темпам развития строительной экспертизы Москва занимает одно из первых мест. И это неслучайно. Ведь из всего вышеописанного можно сделать вывод о важности участия экспертов для того, чтоб они компетентно смогли установить причины трещин в вашем здании. Это поможет правильно подойти к тем работам, которые придется провести по решению вашей проблемы. Полезный совет? Расскажите друзьям www.domotvetov.ru Метод послойного суммирования рекомендуется СНиПом [7] для расчета осадок фундаментов шириной менее 10 м. величина осадки фундамента определяется по формуле Графическое оформление расчета осадки показано на рис.4.6, где обозначено: NL - отметка поверхности природного рельефа; FL – отметка подошвы фундамента; WL – отметка уровня подземных вод; ВС – отметка нижней границы сжимаемой толщи; zg–вертикальное (природное) напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента, кПа; – вертикальные дополнительные напряжения от внешней нагрузки на глубинеzот подошвы фундамента, кПа; Нс–глубина сжимаемой толщи. Основная операция при расчете осадки заключается в построении эпюр zg , zpдо отметки ВС. Строится эпюра распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта в пределах глубины (4-6) b ниже подошвы фундамента. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта zg на границе слоя, расположенного на глубине z, определяют по формуле Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных (WL), но выше водоупора, должен определяться с учетом взвешивающего действия воды sb (табл. 4.1). Водоупорами следует считать глины и суглинки твердой и полутвердой консистенции при IL<0,5. В водоупоре напряжение от собственного веса грунта в любом горизонтальном сечении определяют без учета взвешивающего действия воды. Далее определяют дополнителное (к природному) вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента по формуле Толщу грунта мощностью (4-6)b ниже подошвы фундамента разбивают на слои hi, толщиной не более 0,4 b. Эти слои показывают на рис. 4.6. Затем строят эпюру распределения дополнительных вертикальных напряжений в грунте по формуле Вычисления zg иzp для любых горизонтальных сечений производят в табличной форме (табл. 4.10). По полученным данным zg и zp строят эпюры. Определяют нижнюю границу сжимаемой толщи (ВС). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие: zp≤ 0,2 zg. Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5,0 Мпа или такой слой залегает непосредственно ниже ВС, то нижняя граница определяется из условия zp≤ 0,1zg. Границу ВС можно получить графически, построив справа эпюру 0,2 zg. В точке пересечения с эпюрой zp получим границу ВС. Определяется осадка каждого слоя основания по формуле (4.16). Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышает предельно допустимой осадки сооружений, определяемой по [прил. 4, СНиП 2.02.01 – 83*]. В курсовом проекте допускается принят: для отдельно стоящих фундаментов под колонны = 8 см, для ленточных фундаментов под стены= 10 см. Таблица 4.9 Коэффициент α = Прямоугольные фундаменты с отношением сторон =l/b 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,4 3,2 5 ≥10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0,0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,4 0,960 0,968 0,972 0,974 0,975 0,976 0,976 0,977 0,977 0.977 0,8 0,800 0,830 0,848 0,859 0,866 0,870 0,876 0,079 0,881 0,881 1,2 0,606 0,652 0,682 0,703 0,717 0,727 0,740 0,749 0,754 0,755 1,6 0,449 0,496 0,532 0,558 0,578 0,593 0,612 0,630 0,639 0,642 2,0 0,336 0,379 0,414 0,441 0,463 0,481 0,505 0,529 0,545 0,550 2,4 0,257 0,294 0,325 0,352 0,374 0,392 0,419 0,449 0,470 0,477 2,8 0,201 0,232 0,260 0,284 0,304 0.321 0,350 0,383 0,410 0,420 3,2 0,160 0,187 0,210 0,232 0,251 0,267 0,294 0,329 0,360 0,374 3,6 0,130 0,153 0,173 0,192 0,209 0,224 0,250 0,285 0,320 0,337 4,0 0,108 0,127 0,145 0,161 0,176 0,190 0,214 0,248 0,285 0,306 4,4 0,091 0,107 0,122 0,127 0,160 0,163 0,185 0,218 0,256 0,280 4,8 0,077 0,092 0,105 0,118 0,130 0,141 0,161 0,192 0,230 0,258 5,2 0,066 0,079 0,091 0,102 0,112 0,123 0,141 0,170 0,208 0,239 5,6 0,058 0,069 0,079 0,089 0,099 0,108 0,124 0,152 0,189 0,223 6,0 0,051 0,060 0,070 0,078 0,007 0,095 0,110 0,136 0,172 0,208 6,4 0,045 0,053 0,062 0,070 0,077 0,085 0,098 0,122 0,158 0,196 6,8 0,040 0,048 0,055 0,062 0,069 0,076 0,088 0,110 0,144 0,184 7,2 0,036 0,042 0,049 0,056 0,062 0,068 0,080 0,100 1,133 0,175 7,6 0,032 0,038 0,044 0,050 0,056 0,062 0,072 0,091 -,123 0,166 8,0 0,029 0,035 0,040 0,046 0,051 0,056 0,066 0,084 0,113 0,158 8,4 0,026 0,032 0,037 0,042 0,046 0,051 0,060 0,077 0,105 0,150 8,8 0,024 0,029 0,034 0,038 0,042 0,047 0,055 0.070 0,098 0,144 9,2 0,022 0,026 0,031 0,035 0,039 0,043 0,051 0,065 0,091 0,137 9,6 0,020 0,024 0,028 0,032 0,036 0,040 0,047 0,060 0,085 0,132 10 0,019 0,022 0,026 0,030 0,033 0,037 0,044 0,056 0,079 0,126 11 0,017 0,020 0,023 0,027 0,029 0,033 0,040 0,050 0,071 0,114 12 0,015 0,018 0,020 0,024 0,026 0,028 0,034 0,044 0,060 0,104 Таблица 4.10 Расчет осадки основания фундамента Номер расчетного слоя Глубина подошвы расчетного слоя от подошвы фундамента zi , см Толщина слоя hi , см Расчетный удельный вес грунта , кН/м3 Природное давление zg на глубине zi, кНа Коэффициент 𝜉 = Коэффициент i Дополнительное давление zgна глубине zi, кПа Среднее дополнительное давление в слое крср кПа Модуль деформации грунта Еi , кПа Осадка слоя Si ,см 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 studfiles.net Под воздействием нагрузки от сооружения его основание деформируется и дает осадку, а в некоторых случаях — просадку. Осадкой основания (или осадкой фундамента) называют вертикальное перемещение поверхности грунта под подошвой фундамента, связанное с передачей на основание нагрузки от сооружения. Различают осадку основания равномерную и неравномерную. При равномерной осадке перемещения точек поверхности грунта под всей площадью фундамента одинаковы, а при неравномерной — неодинаковы. Равномерная осадка основания, как правило, не является опасной; неравномерная же осадка часто становится причиной нарушения условий нормальной эксплуатации сооружений, а иногда и их аварий. Для уплотнения грунта под нагрузкой требуется определенное время, в течение которого наблюдается рост осадки основания. Осадку, соответствующую окончательному уплотнению грунта, называют полной, конечной или стабилизированной. Большую быстро протекающую осадку, сопровождающуюся коренным изменением сложения грунта, называют просадкой. Просадка наблюдается, например, при выпирании грунта из-под подошвы фундамента и при замачивании макропористых грунтов под нагрузкой. Расчет осадки уплотнения ведется в предположении, что грунт подчиняется законам линейно деформируемой среды, когда деформации линейно зависят от давлений. Теоретически максимальное давление на грунт, при котором существует линейная зависимость, определяется отсутствием под подошвой фундамента пластических зон. Однако наблюдения за сооружениями показывают, что небольшое развитие зон пластических деформаций под гранями фундамента может быть допущено. Для определения конечной осадки основания широко применяют метод послойного суммирования. При этом считают, что осадка основания происходит в результате уплотнения некоторой толщи грунта ограниченной толщины, называемой активной зоной. Нижнюю границу активной зоны принимают на той глубине da от подошвы фундамента, на которой дополнительное давление (под центром тяжести подошвы) от передаваемой фундаментом нагрузки составляет 20% бытового (природного) давления. При фундаменте, расположенном на поверхности грунта, дополнительные давления рz, кПа, определяют по формуле (2.7), а при заглубленном в грунт фундаменте — по формуле Рz=а(р0-рg), (4.1) где а — коэффициент, принимаемый по табл. 2.1; р0 — нормальные напряжения по подошве фундамента, кПа; pg — бытовое давление на глубине заложения подошвы фундамента, кПа. Устройство опор в русле реки вызывает стеснение русла и может приводить к интенсивному размыву грунта, в особенности у опор. В результате этого бытовое давление в грунте уменьшается. В формулу (4.1) подставляют бытовое давление, подсчитанное без учета размыва грунта, т. е. давление, которым грунт был обжат до возведения сооружения. Это связано с тем, что после разгрузки грунта деформации его при повторном нагружении сначала весьма малы; они начинают заметно возрастать, лишь когда напряжения в грунте достигнут величин, имевшихся до разгрузки. Активную зону грунта разбивают на горизонтальные слои толщиной не более 0,4b, где b — наименьший размер фундамента в плане, м. Если в пределах активной зоны имеется напластование разных грунтов, то их границы принимают за границы выделенных слоев. Осадку s основания определяют суммированием деформаций отдельных слоев. Деформацию si м, каждого i-го слоя подсчитывают в предположении, что уплотнение грунта происходит в условиях отсутствия бокового расширения (в условиях компрессионного сжатия) при постоянном давлении рz кПа; последнее принимают равным среднему дополнительному давлению рг, кПа, из давлений, возникающих в точках под центром тяжести подошвы фундамента в пределах рассматриваемого слоя. Используя формулу (1.29) для определения деформации грунта при компрессионном сжатии, можем написать: si=eiti=(pi?i/Ei)li (4.2) где ei — относительная деформация грунта i- го слоя; ti — толщина i-го слоя грунта, м; ?i — коэффициент, принимаемый по табл. 1.3 в зависимости от вида грунта i-го слоя; Ei — модуль деформации грунта i-го слоя, кПа, определяемый по формуле (1.28) на основе результатов испытаний образцов грунта на компрессионное сжатие. Вы можете оставить комментарий, поделившись своим опытом или можете спросить совет. Если эта статья была вам полезна, то расскажите о ней своим друзьям и знакомым используя кнопки ниже. Удачного ремонта! 🙂Осадка фундамента Приступая к выбору фундамента, следует определиться с терминами и параметрами, характеризующими сам фундамент и грунт-основание под ним (рис. 1, а). Фундамент - это подземная часть здания, которая предназначена для передачи нагрузки от здания на грунт, залегающий на определенной глубине и являющийся основанием фундамента. Всемирное потепление и глубина промерзания Застройщики, решившие учесть общее потепление климата и на этом основании смягчить требования к заглублению фундамента и к утеплению стен, не совсем правы. Технология ТИСЭ возведения столбчато-ленточного фундамента и трехслойных стен без "мостков холода" дает возможность сохранить высокие эксплуатационные характеристики индивидуального жилья в подобных климатических условиях. Уровень грунтовых вод ( hw ) - положение зеркала грунтовых вод относительно уровня грунта в условно отрытом котловане (скважине). Сжимаемая толща грунта - деформируемая часть грунта, воспринимающая нагрузку от фундамента. Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше стоимость строительства. Желание снизить затраты на возведение фундамента ведет к стремлению поднять подошву фундамента к поверхности грунта. Вместе с тем верхние слои грунта не всегда могут удовлетворять требованиям, предъявляемым к основанию сооружения: они имеют недостаточную и неравномерную прочность, подвержены пучинистым явлениям, чем способны вызвать разрушение фундамента и самого строения. Определиться с требуемой площадью подошвы фундамента можно через проведение проектировочных расчетов. В строительной практике предусмотрено выполнение расчетов фундамента по двум группам предельных состояний: по несущей способности основания и по допустимым деформациям сооружений. Если первый расчет позволяет определить площадь подошвы фундамента, то второй даст возможность избежать разрушения самого дома от неравномерности в осадке фундамента. Вы можете оставить комментарий, поделившись своим опытом или можете спросить совет. Если эта статья была вам полезна, то расскажите о ней своим друзьям и знакомым используя кнопки ниже. Удачного ремонта! 🙂 remtem.ru Любой грунт имеет предел нагрузки. После превышения этого предела он разрушается. Разрушение приводит либо к выпиранию грунта из-под фундамента, либо к очень существенной (более 100 мм) осадке. Важно знать, до каких пределов можно нагружать грунт. В слабых грунтах граница между давлением, при котором грунт просто оседает, и разрушающим давлением практически отсутствует. Значение осадки глинистых грунтов зависит, в том числе и от того, как быстро нарастает нагружение. При одинаковом давлении осадка меньше в том случае, если давление увеличивается постепенно, ступенями, причем после каждой ступени повышения давления у грунта должно быть время на затухание осадки. Если давление увеличивается сразу, значение осадки будет заметно больше. Об этом следует помнить, если предполагается строительство из крупных тяжелых блоков или установка на фундамент готовых, собранных домов. Постепенная надстройка дома над фундаментом, как это бывает чаще всего, является оптимальной. В случае прекращения увеличения давления осадка продолжается. При этом в глинистых грунтах затухание осадки происходит медленно, а в песчаных довольно быстро. При дальнейшем нагружении осадка происходит немного медленнее, чем при постоянном увеличении давления. Это чисто теоретическая ситуация. Следует понимать, что при нагружении-разгружении осадка уходит не полностью, а при повторном нагружении с теми же значениями суммарная осадка будет больше, чем при однократном нагружении (примерно то же самое, что и при забивании гвоздя молотком). Таким образом, полная осадка будет равна сумме упругой (восстанавливающейся) и остаточной осадок. С каждым новым циклом нагружения-разгружения остаточная осадка будет все меньше. По мере увеличения глубины фундамента осадка при прочих равных уменьшается. На графике зависимости осадки заглубленного фундамента от давления нет выраженного порога, при котором наступает разрушение грунта: осадка возрастает очень плавно. usadba.guruВлияние условий нагружения на осадку фундамента. Чем обусловлена осадка фундамента
Расчет осадки фундаментов с учётом нелинейной работы
2 предельное состояние по СНиП 2.02.01-83*
1 предельное состояние по СНиП 2.02.01-83*
, которые при Рн.крравны 0, а при Р=R,
15 мПа
0,7; 15
E0
22 мПа
Pпр.или может быть случай, когдаPпр. <R, тогда определяющим будет являться расчёт по 1 предельному состоянию. 
Что является признаком осадки фундамента
Схема определения причины трещин
Осматриваем трещины и определяем возможные причины
Трещины имеют свою классификацию и делятся на такие группы:
Расчет осадки фундамента
Осадка фундамента | Ремонтные и Строительные работы
§ 21. Виды деформаций оснований
§ 22. Методы расчета осадки
Осадка фундамента видео
Специально для вас мы приготовили полезное видео, которое поможет вам лучше понять и усвоить материал, смотрим видео Осадка фундамента:Читайте и другие интересные статьи о ремонте: 
Осадка фундамента видео
Специально для вас мы приготовили полезное видео, которое поможет вам лучше понять и усвоить материал, смотрим видео Осадка фундамента: Читайте и другие интересные статьи о ремонте: Влияние условий нагружения на осадку фундамента
20.03.2014 Осадка мелкозаглубленных фундаментов
По мере нагружения мелкозаглубленных фундаментов в плотных грунтах (твердые глинистые и плотные песчаные) осадка растет пропорционально нагрузке до определенного предела, а затем наступает разрушение. Разница между осаживающим и разрушающим давлением невелика, но все же есть. Осадка глинистых грунтов в зависимости от характера нагружения
Осадка грунтов при нагружении-разгружении
Осадка глубоких фундаментов
