5.5.3. Bestämning av fundamentets grundläggande dimensioner (Del 3)

För centralt belastade stiftelser måste det genomsnittliga faktiska trycket på basen under fundamentet uppfylla villkoret:

där N är summan av alla vertikala designbelastningar som verkar på fundamentet från strukturen, kN;

Qf - det beräknade värdet av belastningen från grundviktens egen vikt, kN;

F - basareal, m 2.

För en excentriskt laddad grund bestäms trycket på jorden vid kanten av foten under belastningar som tas för att beräkna deformationernas grunder med formeln:

där N, Qf, F är densamma som i formel (3.16);

M - det beräknade värdet av böjmomentet som verkar längs varje axel i källaren från den excentriska belastningen applicerad vid nivån av fundamentets fundament, kNm;

W - momentet av motståndet av kvadraten av basens bas, m 3, lika med:

b) för runda och polygonala:

beroende på momentens riktning.

När hänsyn tas till de inflytande grundarnas inflytande på den projicerade bör värdet av det största marginala trycket vid hörnpunkten inte överstiga 1,5R, där R är det beräknade trycket på basen.

Om förhållandena (3.16) eller (3.22) och (3.23) är uppfyllda, lämnas dimensionerna av grunden i planen antagen tidigare för den tredje approximationen (b, l, d). I andra fall är det nödvändigt att ändra dimensionerna av basarens botten, vilket kan göras genom gradvis urval eller analytiskt att lösa ekvationer för sidans dimensioner i planen, nämligen:

Bestämning av basstorlekens storlek med samtidig momentansvar, normala och tvärgående krafter

Beräkningen görs på II gr. etc. komp.:

Ungefärligt område av stiftets fot

Medeltrycket P får inte överstiga värdet av jordens beräknade resistans R:

där g är en kontinuerlig likformigt fördelad vertikal belastning på golvet, taget på instruktioner av tekniker eller 20 kN / m 2; R är designmotståndet hos grunden hos basen bestämd i enlighet med [1, PP 2,41 - 2,49].

Maximalt marginaltryck Pmax under en kombination av belastningar kan den ökas tills villkoren [1, s. 2.47] är uppfyllda och den minsta Pmin måste vara större än noll:

Det sistnämnda kravet förklaras av det faktum att det triangulära diagrammet för tryck på byggnader med brokranar inte rekommenderas eftersom de längsgående och tvärgående bromskrafterna kan orsaka att fundamenten roterar runt punkten med ordinat Pmax [4].

Kanttryck under basen av stiftelsen Pmax, Pmin finna i antagandet om en linjär fördelning av tryck över marken i momentens riktning enligt formeln:

Wy - klockans motståndstid i förhållande till y-axeln.

Vi kontrollerar att medelvärdet av trycket i botten är mindre än det beräknade motståndet och villkoret för tryckgränserna är uppfyllda:

För det slutliga antagandet av källarens dimensioner bestämmer vi det absoluta utkastet med metoden för stratifierad elementär summering.

Spänningstest under basen av stiftelsen

Beräkningen syftar till att bestämma genomsnittet. Maximal och minsta spänning under grunden av grunden och jämföra dem med jordens beräknade motstånd.

Där R, Rmax och Pmin- respektive medelvärdet, maximalt och minimalt tryck på basens fundament på basen;

N1- Den beräknade vertikala belastningen på basen, med hänsyn till det hydrostatiska trycket, om det finns några;

M1- det uppskattade ögonblicket i förhållande till axeln som passerar genom basens grundvikt

Och - området av sulan;

W - Motståndstid på basen av fundamentet;

ymed- arbetsförhållandekoefficienten 1,2

yn- Tillförlitlighetskoefficienten för det avsedda syftet med strukturen antas vara 1,4;

l- längden på basens botten

b - bredden av en sula i basen

Jordens R-beräknade resistans under basen av grunden

Den beräknade vertikala belastningen på basen bestäms av formeln:

Där sf och pg- laster från fundamentets och jordens vikt på dess ledningar, mN;

ri- belastning av vikten av vatten som verkar på grunden av grunden (beaktas om grunden är inbäddad i vattentät jord), mN;

pn- vikten av spänningen, mN;

rtill- slam, som arbetar från temporär vertikal rörlig last, mN;

Motståndet längs basens fundament kommer att vara lika med:

Den uppskattade ögonblicket i förhållande till axeln som passerar genom tyngdpunkten hos basens bas kommer att vara lika med:

Låt oss nu undersöka om stressförhållandet är uppfyllt under basen av fundamentet:

Alla tre förhållandena för spänningsstyrkan under basen av grunden utförs, därför är beräkningen gjord korrekt.

3.5 Beräkning av utfällningskällare

- en dimensionslös koefficient på 0,8;

GZPI-genomsnittlig vertikal (extra) stress i det första lagret av jord;

hjag och Ejag-Respektivt tjocklek och deformationsmodul med det första lagret av jord:

n är antalet lager i vilka det komprimerbara lagret av basen är bruten.

Beräkningstekniken är enligt följande:

1. Jordens komprimerbara tjocklek, som ligger under fundamentets fundament, är uppdelad i elementära skikt med tjocklek hjag, där b är bredden på grunden av grunden = 5,44 m. Skikttjockleken är tagen som hjag= 2,0 m

Gränserna för de elementära skikten bör sammanfalla med markskiktens gräns och grundvattnets nivå.

Djupet av uppdelningen bör vara ca 3 * b = 3 * 5,44 = 16,3 m

Vi bryter in i 10 lager. Beräkningsdata registreras i tabell 2.

2. Bestäm värdena på vertikala spänningar på grund av markens vikt vid grunden av fundamentet och vid gränsen för varje underlag

- vertikal belastning på grund av grundvikt vid grunden av grunden

Var är Ktill- geostatisk koefficient för sidotryck är 1;

y är jordens specifika gravitation under grundvattennivån (bestämd med hänsyn till vågens effekt)sb= 10 kN / m 2

zjag- avstånd från botten av designskiktet till basen av fundamentet;

vidjag- Andelen jordar i det första lagret. Jordens specifika tyngdpunkt som ligger under grundvattennivån eller under vattnet i floden men över vattnet bör bestämmas med hänsyn till viktningseffekten av vatten: I en vattenväg tar inte spänningen på jordens egen vikt i någon horisontell sektion hänsyn till vikten av vattnet.

Bestäm värdena på vertikala spänningar på grund av markens vikt vid gränsen för varje underlag (data anges i tabellen). Enligt resultaten av beräkningen konstruerar vi en plot av vertikala belastningar av markens egen vikt.

3. Vi bestämmer den vertikala spänningen under basen av stiftelsen som är tillägg till det naturliga med formeln:

P - det genomsnittliga trycket på marken från normativa konstanta belastningar

A är källarens fotavtryck,

N11- beräknad vertikal kraft

rn-vikten av spänningen;

rg- lasten av jordens vikt på dess ledningar;

ri- belastning av vikten av vatten som verkar på stiftelsens fundament (beaktas om grunden är skuren vattentät jord)

N11= 4,3 + 1,49 + 5,6 = 11,39 * 10 3 = 11390 kN

Värdet av plotens ordinat för fördelningen av ytterligare vertikala spänningar i jorden beräknas med formeln:

- koefficient som tas från bordet beroende på formen på grunden av grunden.

Bildformatet för den rektangulära grunden

och ett relativ djup lika med

Vi finner koefficienten enligt tabellen, beräkna värdena för koordinaternas ordinater för fördelningen av ytterligare vertikala spänningar i jorden.

Stödbasens motståndstid

Trycket p på marken vid kanterna av sulan hos en excentriskt laddad källare bestäms av formeln:

var är grunden för motståndet till grundbasen.

Fig. 9. Beräkningsschema för bestämning av Pmax och Pmin

där N, M - ansträngningar på basen av stiftelsen:

var, givet stiftelsens vikt och mark på vikten.

d är grunden för djupet;

l och b - stiftelsens storlek

A - basarea;

R är konstruktionens resistans hos grundjorden;

-Aktivt tryck av jordfyllning på fundamentet

- axelstyrka i förhållande till fundamentets botten;

- axelstyrka T i förhållande till trimning av fundamentet;

I händelse av stunder i två ömsesidigt vinkelräta plan:

1. Rektangulär grund

var ligger motståndet för basens fundament i förhållande till x respektive y-axeln.

2. För en runda eller ringgrund

Motståndstid för en cirkel

- Motståndstid för ringen.

var rext och rnar - Den inre och yttre radien hos ringen.

För att bestämma de slutliga dimensionerna av stiftelsen vid detta konstruktionsstadium måste följande villkor vara uppfyllda:

1. Medeltrycket under basen av grunden p≤R.

2. Det största gränstrycket (under inverkan av ett böjmoment i ett vertikalplan) smax ≤ 1,2 R.

Det största gränstrycket under stiftelsen (under böjningsmomenternas verkan i två ömsesidigt vinkelräta plan) smax ≤ 1,5 R.

För minimaltryck under grunden pmin > O, d.v.s. Endoseparation är inte tillåtet.

Om villkor 1-3 var uppfyllda antas grunden vid detta konstruktionsstadium vara av samma dimensioner, vilka erhölls i beräkningarna för effekten av endast vertikalt centralt applicerat längs basen av grundkraften N.

Om minst ett av villkoren 1 - 3 inte är uppfyllt, är det nödvändigt att öka stiftelsens storlek i planen (utan att ändra d).

När du ändrar stiftelsens storlek kan den tas asymmetrisk om kraftens N-axel.

Då är det nödvändigt att beräkna allt på nytt, från punkt 1 - bestämma storleken på fundamentets botten, vilket återspeglar principen för beräkningen av fundamenten med metoden för successiva approximationer.

Bestämning av sedimentfundamenten, deras oegentligheter och rullar. Specifikation av storleken på baserna.

Syftet med att beräkna baserna för deformationer är att begränsa de absoluta eller relativa rörelserna av stiftelser och grundstrukturer till gränser, varigenom den normala driften av konstruktionen garanteras och dess hållbarhet inte reduceras (på grund av utseende av oacceptabelt sediment, höjningar, rullar, förändringar i konstruktionsnivåer och positioner av strukturer, störningar i deras föreningar och etc). Det bör noteras att styrkan och brottets seghet hos grundarna själva och superfundamentstrukturerna kontrolleras med en beräkning som tar hänsyn till struktursamverkan med grunden (de krafter och deformationer som uppstår i processen).

I kursarbetet betraktar vi bara en av de typer av möjliga deformationer av basen - basavvecklingen vid olika punkter i grunden av grunden, vilket innebär att man bestämmer upplösningen av mitten av sulan, ojämnheten av kanterna och källarvalsen.

Beräkning av sediment utföres medelst metoden för lag-för-lag-summering, vilket medger att man beaktar fasningen av konstruktionen av strukturen och heterogeniteten hos basen, uttryckt i förändringen av deformationsmodulen i djup.

Draft bestäms enligt halvrummet med den villkorliga begränsningen av den komprimerbara sekvensen med formeln:

var är den dimensionslösa koefficienten som karaktäriserar jordens laterala expansion;

- deformationsmodul i det första lagret av jord;

-Tjockleken av det första lagret av jord

- Antalet lager i vilka basens komprimerbara bädd är uppdelad;

-Additional vertikal spänning i mitten av det första lagret.

bestäms av formeln:

där α är koefficienten med hänsyn till förändringen i tilläggstrycket i djupet och beroende på formen på basens fundament (l / b) och det relativa djupet zeta, som tas från Tabellen. 1, s. 30 adj. 2 SNiP 2.02.01-83 * "Grundar för byggnader och strukturer". Denna tabell är en generalisering av resultaten av att lösa ekvationerna i elasticitetsteorin erhållen av Boussinesq (1885) och Flaman (1892) för fallen med plan- och bulkproblem.

Beräkningar utförs i följande sekvens.

Vi beräknar först p0 - Tillägg till det naturliga vertikala trycket på jordbasen:

där p är det genomsnittliga trycket under fundamentet av fundamentet,

-Vertisk stress från jordens egenvikt på grunden av grunden, i verkan före byggnadsstart (inklusive vägning),

- Den genomsnittliga gravitationen hos jorden ovanför grunden av grunden bestäms av formeln:

var - bestämd av formlerna sidan 15 i denna handbok,

-Deposition av botten av källaren under grundvattentabellen.

där nc - lasten från strukturen (den vertikala delen av krafterna för att skära fundamentet),

= 2,2 tf / m 3 - Andelen grund och mark på dess ledningar;

= 1,0 tf / m 3 - Vattnets specifika gravitation;

Och - området av basens bas;

d - stiftelsens djup.

Definiera p0, bygga ett diagram över fördelningen längs axeln z (djup). I detta fall utförs beräkningarna bekvämt i tabellform (ett exempel på en kvadratisk grund i planen).

Beräkning och konstruktion av grunda grundar och stapelstiftelser

Wx, Wy - grunden för motståndet till grundbasen

4. Byggandet av stiftelsen

Enligt uppdraget är typ av kolonn armerad betong, 0,4 x 0,4 m i storlek.

4,1. Stiftelsens typ är föreskriven från stiffhetstillståndet

Grunden tas med podkolonnikom.

4,2. Dimensionerna av delkolumnen i planen tilldelas konstruktivt och tas lika:

bkp = bk + 0,6 = 0,4 + 0,6 = 1 m

lпк = lk + 0,6 = 0,4 + 0,6 = 1 m

För den valda typen av stiftelser bestäms höjden på grundstrukturen eller dess skivdel med formeln:

l, b - storleken på basens botten i planen;

- storleken på kolonnernas tvärsnitt (på uppdrag).

- det beräknade motståndet av betong till drag, kPa;

- Medeltrycket i källarfoten, kPa.

Den faktiska höjden (med hänsyn till skyddsskiktet) beräknas med formeln:

Ta den optimala höjden lika med 900 mm (en multipel av 150 mm)

Vid denna höjd är det konstruktivt att installera 3 steg på - 300 mm.

5. Beräkningen av grunden för att trycka

Kontrollera tillståndet för grundstrukturens styvhet enligt villkoret:

Stansning sker på ytan av en stympad pyramid, vars övre botten är den nedre delen av underkolonnens eller kolonnens botten och ansikten är i en vinkel på 45 °

var: Atr - ytan på ansiktet av pyramiden av sprängning;

APR - stansområde - området av basarens botten utanför stansens pyramid.

kPa är beräknad draghållfasthet av betong.

6. Förstärkning av grundstrukturen (böjberäkning)

Vid bestämning av ansträngningarna i stiftelsens konstruktion (grundbotten) i ett givet tvärsnitt, tas en cantilever beam med styv inbäddning i en given tvärsnitt - den återstående delen av grunden som belastningen verkar - som designschemat.

Vi väljer arbetsförstärkning på båda sidor:

Tvärsnittsarean hos en enda stång:

Från mätaren väljer vi förstärkning med en diameter på 12 mm med As1 = 1.313 cm2, sedan As = 5х1.313 = 6.565 cm2.

Tvärsnittsarean hos en enda stång: cm2

Välj ur förstärkning med en diameter av 8 mm med As1 = 0,503 cm2, sedan As = 5x0,5003 = 4,024 cm2

Tvärsnittsarean hos en enda stång: cm2

Från mätaren väljer vi förstärkning med en diameter av 6 mm med As1 = 0,283 cm2, sedan As = 5х0.283 = 1.415 cm2

Vi accepterar nätet av förstärkning A-400 med en diameter på 12 mm. På sidan av l och b av dess mängd kommer att vara bitar.

7. Beräkning av utfällning med metoden för lag-för-lag-summering

7,1. Medeltrycket i källarfoten Rsr = 336,85 kPa

7,2. Naturligt marktryck på botten av stiftelsen.

7,3. Ytterligare vertikalt tryck under fundamentet av fundamentet.

7,4. Vi delar grunden till grunden i elementära lager m

Beräkna och bygga en plot av naturligt tryck

7,5. Beräkna och bygga en tomt där

a är stressdämpningskoefficienten. Beroende på grundfaktorns bildförhållande och det relativa djupet väljs värdet från SniPa-tabellen.

7,6. Hitta den nedre gränsen för komprimerbara lagret:

7,7. Vi anser det totala utkastet i alla lager:

Beräkningar för denna algoritm ges nedan i tabell 8.

Dimensionering av basens bas

Förinställ stiftelsens form. För en byggnad med bärande väggar av block, tegel, etc. används en remsa, och en sektion med en längd av 1 m beaktas i beräkningen. Separata fundament, kvadratiska eller rektangulära i plan, tilldelas ramkonstruktionen.

Beräkna källarens preliminära yta enligt följande formel:

var är summan av belastningarna på grundvalen för beräkningarna för den andra gruppen av begränsande tillstånd (för remsa-fundament - linjär belastning, för rektangulär och kvadratisk koncentrerad belastning), kN;

RO - Tabellvärdet för det beräknade motståndet hos jordlagerlagret, KPA;

γf - den genomsnittliga specifika vikten av grundmaterialets material och marken på dess kanter (ta 20 kN / m 3);

d - grundens djup, m

Enligt det erhållna värdet av arean av grunden av fundamentet beräknas dess dimensioner:

-för bandfot A = 1*b, varifrån i = A;

-för kvadratiska fundamentet A = ², varifrån i =;

-för rektangulär A = a*b = k * b2,

där k = a / b, ta i intervallet 1,17 - 1,6, sedan i =;

a och b - stiftelsens bredd och längd.

Bygg sedan grunden med betong- och betongfundamentkonstruktioner eller -konstruktioner av monolitisk armerad betong (se fliken 1.1 - Bilaga 1.9 i bilagan).

Huvudkriteriet vid valet av basstorlekens storlek är uppfyllandet av tillståndet

där PII - genomsnittligt tryck vid basens fundament, kPa,

där nOII - extern designbelastning på grunden för beräkningen av den andra gruppen av gränsvärden, KN;

NfII - designbelastning på grundviktens vikt vid beräkning av deformationerna, KN;

NGR - Samma, från jordens, golvets och andra anordningars vikt över grunden, KN;

Och - det accepterade området av basen, m ².

R är jordens konstruktionstålighet, bestämd enligt s. 3.41 [1] med formeln:

där yC1C2 - koefficienterna för arbetsförhållandena som tas på bordet. 6,2

K är tillförlitlighetskoefficienten som antas vara 1 när jordens hållfasthetsegenskaper (C och φ) bestäms av direkta test och K = 1.1 om de tas från tabellerna;

M y, Mq, Mc är koefficienterna som tas från tabell. 6,3;

kz - koefficient som antas vara:

γ'II - samma som ligger ovanför sulan;

Tabell 6.3 - Koefficienter My, Mq, Mc

CII - det beräknade värdet av jordens specifika vidhäftning, som ligger direkt under fundamentet av fundamentet, kPa;

djag - djupet av grunden för grundlösa strukturer från planeringsnivån eller det reducerade djupet av de yttre och inre fundamenten från källarvåningen bestäms av formeln:

där hS - jordlagrets tjocklek ovanför källarkällaren från källaren, m;

hcf - källare golv konstruktion tjocklek, m;

γcf - Det beräknade värdet av den specifika vikten av källarväggskonstruktionen, kN / m 3

dB - källar djup - avstånd från planering till källarvåningen, m (för konstruktioner med en källare 20 m bred - dB = 0).

Tillåten underbelastning 5%. Oftast i den ursprungliga beräkningen uppfylls inte detta villkor med den erforderliga toleransen. I det här fallet bör du ändra området för sulan, upprepa alla beräkningsoperationer och kontrollera tillståndet P igen.II ≤ R

Beräkningar följer de nödvändiga skisserna, den slutliga versionen - för att rita på arket.

För icke-central laddning av stiftelsen med en successiv approximation uppfylls följande villkor:

för medelstryck vid sulan PII, bestämd av

för maximalt kanttryck:

för minimitryck:

Kanttryck, PmaxII,minII, basen av grunden beräknas med formeln:

var är den totala vertikala designbelastningen i

Grunden för basen av grunden beräknas på samma sätt som vid beräkning av medeltrycket längs basen (se formel 6.5), kN;

- ögonblick från designbelastningar i grunden av fundamentet, kN * m;

W är fotmotståndets ögonblick, m 3.

För en rektangulär grund

där a är den stora sidan av stiftelsen i m, oftast inriktad i dagens ögonblick. För bandfot:

Beräkning av dimensionerna av yttersula av den excentriskt laddade grunden

Beräkningen av storleken på yttersula av en excentriskt laddad grund är utförd med förfarandet för successiv approximation

Artikelns innehåll:

◊ Kontrollera storleken på grunden av fundamentet i närvaro av det underliggande lagret av svag jord.

När de resulterande externa krafterna i någon konstruktionskombination av lastning inte passerar genom fundamentets grundvikt (grunden påverkas av ögonblicket eller grunden av grunden kan utvecklas på grund av begränsat utrymme endast i en riktning etc.), definieras grundstorleken av grunden som excentrisk laddat element. Beräkningen av den excentriskt laddade källaren är gjord genom förfarandet för successiv approximation.

Beräknade värden på basens beräknade jordbeständighet och basstorlekens storlek rekommenderas för att först bestämma hur fundamentet är centralt laddat enligt det ovan beskrivna förfarandet. Det resulterande området hos basen ökar vanligtvis med 10... 20% eller mer beroende på excentricitetens excentricitet.

En konsekvent approximation strävar efter att uppfylla följande villkor:
för den genomsnittliga vinsten på den enda pII, bestäms av formeln:

pII = (N0II + NfII + NgpII) / (bl), medan tillståndet PII≤R måste uppfyllas;

för maximalt marginaltryck vid excentricitet i förhållande till en ≥ huvudinriktningens inriktningsaxel av basens fundament: p max <1, 2R;
för maximalt tryck vid en vinkel av fundamentet p max <1,5R;

Det rekommenderas även att inte tillåta att bassålen bryts bort från marken. Detta uppnås genom att observera villkoret p min II ≥ 0. I ett ögonblick från kranar med en lastkapacitet på ≥ 500 kN rekommenderas att villkoret uppfylls
p min II / p maxII ≥ 0,25.

De två sista förutsättningarna kan inte vara nöjda med täta jordar, när det inte är möjligt att utveckla källarhälsan, liksom flytning av jordar som upplever växelvis laddning och fullständig lossning under en del av grunden. Grunden verkar i förhållande till båda tröghetsaxlarna (se fig 1 ), marginaltryck

P maxII, minII = (NII / Af) ± (MxIIy / Ix) ± MyIIx / Iy. (Formel 1);

där NII är den vertikala designbelastningen på grunden av fundamentet, KN; AF-området i källaren, m ²; MxII och MyII-ögonblick från denna kombination av designbelastningar i förhållande till respektive tröghetsaxel i källarfoten, kN · m; Ix och Iy är tröghetsmomentet i området i basarens botten med avseende på x-, y- och m²-axlarna. De återstående symbolerna ges i figur 1.

Värdet av NII bestäms av formeln:
NII = N0II + NфII + NgPII. (Formel-2), där N0II-design belastar tvärsnittet vid markytans nivå vid beräkningen av grupp II-gränsvärden, kN; NfII - beräknad grundvikt, kN; Jordens NgrII-beräknade vikt på grunden av grunden, kN.

Figur-1. Diagram över sol- och tryckdiagrammen vid kanterna av sulan hos en excentriskt laddad källare

När resultatet erhålles vid punkt A i en rektangulär yta på fundamentets fundament (fig. 1), resulterar formel -1 i formen:
P maxIIminmin = (NII / Af) [1 ± 6ex / l ± 6ey / b]. (Formel-3). Excentriciteterna ex och e bestäms i meter med formeln:
ex = MxII / NII och ey = MyII / NII (formel-4).

När ögonblicket endast verkar i förhållande till en huvudaktionsaxel, kommer formeln -3 att ta formen:
P maxIIminmin = (NII / Af) [1 ± 6e / l]. (Formel 5). där e är excentriciteten hos den resulterande i förhållande till tyngdpunkten i foten av källarområdet, m; e = MII / NII; l är källarens storlek (vanligtvis större) i momentets plan, m
e = MII / NII (formel-6)

Trycket under fundamentets kant eller hörn testas vanligtvis för två belastningskombinationer: för maximal normal kraft NmaxII med motsvarande MII och maximala absolutvärdet av vridmomentet MmaxII med motsvarande kraft NII. Det är nödvändigt att sträva efter att säkerställa att trycket jämnt fördelas från konstanta och långsiktiga temporära belastningar. på sulan. För att utjämna trycket på sulan görs grunden asymmetrisk, förskjutning av sulan (fig-2), ungefär av beloppet

ce = 0,5 (emaxII + eminII), där emax och eminII är maximala och minsta excentriciteter med hänsyn till deras tecken på olika möjliga lastkombinationer (till exempel brokranar på en eller andra sidan av kolumnen).

Figur 2. Schema för tyngdpunkten för basens bas

Diagram över tyngdpunkten för basens bas

Med ett stort värde av excentricitet är det ibland lämpligt att ta enbart basen av en långsträckt form, men vanligtvis l / b högst 3: 1, för att göra den komplex (T-sektion eller I-stråle) eller en fundament som ska fästas på basen med vertikala ankare med sin preliminära spänning.

För att minska antalet försök är det möjligt att, efter den första bestämningen av Ri och pmaxIIl, hitta området av basarens botten enligt formeln:

Af2 = NII / Rl (pmaxIIl / l, 2Rl); där index 1 indikerar att formeln innehåller de värden som erhållits i föregående (första) definition. För Af2 väljs storlekarna b, 1 och R raffineras enligt formeln R = Υc1Υc2 / ℜ [MΥℜ2bΥII + Mqd1NI + (Mq-1) dbIII + McCII].

Efter en sådan omberäkning kontrolleras förhållandena PII≤R; pmax <1, 2R, pmin II / p maxII> 0,25 och i ytterfallet anges simmets dimensioner inom 10... 20 cm. När tillståndet p inte är nödvändigt min II ≥ 0 och den resulterande kraften sträcker sig bortom kärnan i basdelen av källaren, styrs dessutom av följande.

Om den resulterande passerar från den mest belastade kanten av sulan på ett avstånd av minst 0,25, sålens storlek i momentets plan, kan kanten och vinkeltrycket bestämmas med formlerna PmaxIImini = (NII / Af) ± (MxIIy / Ix) ± MyIIx / iy. (Formel 1);

och P maxIIminii = (NII / Af) [1 ± 6ex / l ± 6ey / b]. (formel-3), det vill säga utan att ta hänsyn till det ofullständiga stödet hos sulan. Det är vid den angivna gränsen reducerar rmahII högst 7%.

Med en större avvikelse från den resulterande, om det är omöjligt att uppnå detta tillstånd, är det lämpligt att riva av kanten av stiftelsen för att förankra vid basen med vertikala ankare med sin preliminära spänning. I detta fall summeras resultatet med en kraft som är lika med summan av förankringarnas preliminära spänning, reducerad med tillförlitningskoefficienten över marken.

Användning av stiftelser med ofullständig fotning är tillåten i undantagsfall (till exempel från monteringsbelastningar eller med en speciell kombination av laster). Ankervärdena, med hänsyn till förankringarnas förspänningskrafter, bör i regel inte ha en enda separering från marken. Efter att ha uppfyllt villkoren, p max <1,2R; p min II / p maxII ≥ 0,25, beräkna fällning och rotation av fundamentet samt beräkning av lagerkapaciteten.

Exempel 1 Bestäm de nödvändiga dimensionerna av grunden av fundamentet och konstruktionens resistans för grundjordet R, om en vertikal kraft N0II = 2500 kN och ett moment M0II = 2500 kN · m applicerat i basen, som verkar i båda riktningarna, appliceras på fundamentet. ingen källare; markförhållandena är följande: en lerjord i ett mjukt plastiskt tillstånd med egenskaper: φII = 14 °; och cII = 41 kPa, yI = yII = 18,5 kN / m3. Eftersom momentet kommer att skapa en signifikant excentricitet e = 2000/2500 = 0,8 m, är det lämpligt att ta en långsträckt rektangulär form av fundamentet på fundamentet. Acceptera Kp = l / b = 1.5.

I den första approximationen beräknar vi denna grund som centralt laddad. Sedan för att bestämma storleken på botten av en rektangulär grund samtidigt med designmotståndet hos grundjordet (exempel 1), hittades källareområdet AF med en belastning av N0II = 2500 kH lika med 9, 12 m². Med tanke på att stiftelsen har ett ögonblick M0II = 2500 kN · m, ökar vi AF med 20%, då antar vi ungefär AF = 11 m² med ett förhållande Kp = l / b = 1.5. Den första approximationen av fundamentets botten bestäms av formeln

b1 = √ (11 / 1,5) = 2,7 m; l1 = 2,7 · 1,5 = 4,0 m. För b1 = 2,7 m bestämmer vi grundmassans konstruktion motstånd med hjälp av formeln R = Υc1Υc2 / ℜ [MΥℜ2bΥII + Mqd1ΥI + (Mq-1) dbΥII + McCII] med tidigare funnit MΥ = 0,29, Mq = 2,17, Mc = 4,69, yc1 = 1,1, γc2 = 1, ℜ = 1, (ℜz = 1, som i detta exempel).
Då R = (1,1 · 1) / 1 (0,29 · 1 · 2,7 · 18,5 + 2,17 · 2 · 18,5 + 4,69 · 41) = 316 kPa.

Tillåtet marginaltryck 1.2R = 1.2 · 316 = 379 kPa. Vi kontrollerar villkoren: PII≤R; för maximalt tryck vid en grundvinkel p maxII≤1,2R; pminII≥0; p min II / p maxII ≥ 0,25, och hitta även trycket under sulan med formeln: pII = [N0II / (bl)] + γcpII · d.
Så, pII = 2500 / (2,7 4,0) + 22,2 = 275 kPa 379 kPa. Dessutom är det inte svårt att se till att pminII ≈ 0. Eftersom momentet verkar i båda riktningarna kan grunden inte göras asymmetrisk. Det är nödvändigt att antingen öka ytan av sulan, eller ännu mer att sträcka i riktning mot l.

Om vi ​​lämnar förhållandet l / b = 1,5, finner vi med formeln området i botten av källaren (andra försöket). Formeln är följande: Af2 = NII / R1 (pmaxII1 / 1,2R1); där index 1 indikerar att formeln innehåller de värden som erhållits i föregående (första) definition. För Af2 väljs storlekarna b, 1 och R raffineras enligt formeln R = Υc1Υc2 / ℜ [MΥℜ2bΥII + Mqd1NI + (Mq-1) dbIII + McCII].

Och så, Af2 = (2975/316) (552 / (1.2 · 316) = 13.70 m², b = √ (13.70 / 1.5) = 3.02m. Vi tar b = 3m, l = 1, 5 · 3 = 4,5 m. Då NII = 2500 + 3 · 4,5 · 22 · 2 = 3094 kH; e = 2000/3094 = 0,65 m. Pmax = 3094 / (3 4,5) [1+ (6 · 0,65) / 4,5] = 428 kPa> 379 kPa.

Överspänning med 13%. Öka fotområdet med 15%, sedan AF = 3 · 4,5 · 1,15 = 15,52 m². Ta b = 3,2m; l = 4,8 m; AF = 15,36 m². Därefter NII = 2500 + 3,2 · 4,8 · 22,2 = 3176 kN; e = 2000/3176 = 0,63 m; PmaxII = 3176 / (3,2 · 4,8) [1+ (6 0,63) / 4,8] = 370

Bestämning av källarens sulans storlek

Bestäm området av källaren med formeln

1,2 - koefficient med hänsyn till ojämn effekt av ögonblicket;

Nsk - det normativa värdet av den längsgående kraften;

R0 - beräknad jordbeständighet

- jordresistansvärde;

Vid icke-central laddning designar vi grunden med avseende på bildförhållandet b / l = 0,6... 0,85, som tar en större storlek i handlingsplanets plan. Tilldela b / l = 0,6, då:

Ta l = 2,7 m, b = 2,10 m för strukturella överväganden (en multipel av 300 mm).

För att förhindra plastisk deformation i marken

Följande villkor måste också uppfyllas.

Kanttrycket bestäms med formeln:

där nnf - Regelbunden belastning av fundamentets och jordens vikt på dess ledningar.

Mnf - reglerande böjningsmoment i nivån på basen av grunden

eO - excentricitet av longitudinell kraft

Sedan har vi en trapezformig plot av jordens tryck.

Villkoren är uppfyllda, därför är de accepterade dimensionerna av grunden tillräckliga.

Beräkningen av grundstyrkan

Stiftelsens designschema är en konsol, fastklämd i stiftelsens kropp.

Bestämning av stiftelsens höjd och storleken på stegen beräknad på sprickan

Bestäm arbetshöjden på fundamentet på fundamentet

där N är den beräknade längsgående kraften;

P-markmotstånd

Minsta höjden på källan i källaren av förhållandena för sprickans styrka

där c är skyddskiktets tjocklek;

, det är mindre än den antagna höjden på plåtdelen på 300 mm, betyder det att vi inte ändrar den antagna höjden på stiftelsen.

Beräkningen av klyftdelen hos källaren för verkan av den tvärgående kraften V produceras inte, eftersom bildförhållandet b / l> 0,6.

Bestämning av förstärkning av källarförstärkningen

Beräknat marktryck vid basen av stiftelsen

var är Mf - böjningsmoment från designbelastningar vid källarens botten;

W - Motståndstid för basens bas

Beräknade böjmoment definieras som för en kantbar stråle laddad med marktryck

var - jordens beräknade tryck

Erforderlig del av förstärkning

Med tanke på designkraven accepterar vi 16Æ12 S500Аs= 1810 mm 2 med höjd på 200 mm.

Förstärkningen installerad parallellt med fundamentets kortsida bestäms av böjningsmomentet i sektion 4-4:

Vi accepterar förstärkning konstruktivt 12Æ12 S500As= 1357 mm 2 med 150 mm stigning.

Beräkning av underkolonnen

Beräkning för excentrisk kompression utförs för lådsektioner vid nivån av glasets botten och vid dess korsning med stiftets platta.

Beräkning för excentrisk kompression utförs för lådsektioner vid nivån av glasets botten och vid dess korsning med stiftets platta.

Den betraktade sektionen reduceras till ekvivalent T-formad, skyddskiktets tjocklek är 60 mm:

Beräknade ansträngningar i avsnitt 4-4, med hänsyn tagen till underkolonnens vikt och en del av kolumnen i den:

Initial excentricitet av longitudinell kraft:

Vi bestämmer positionen för nolllinjen i tvärsnittet under excentrisk kompression, eftersom den neutrala linjen passerar i hyllan och tvärsnittet betraktas som rektangulärt.

Sektionsområde med längsgående armering:

Ie längsgående förstärkning genom beräkning krävs inte. Förstärkningen är tilldelad i enlighet med designkraven i en mängd som inte understiger den lägsta procentuella förstärkningen av 0,05%.

Godkänd på kortsidorna på underkroppen 6Æ16 S500 med As = 1206 mm 2

Vid långsidan av underramen, längsgående förstärkning 4Æ16 S500c As = 804,4 mm 2.

referenser

1. Baikov V.N., Sigalov E.E. Förstärkta betongkonstruktioner. Allmän kurs.

2. Thrush Ya I., Pastushkov G. P. Försträckta armerade betongkonstruktioner.

3. SNiP 2.03.01-84 Byggkoder och föreskrifter. Del II. Designstandarder. Betong och armerad betong.

4. SNiP 2.01.07-85. Laster och effekter / Gosstroy Sovjetunionen. - M.: TsITP, Sovjetunionens statliga byggkommitté, 1987.

5. Golyshev A.B. och annan konstruktion av armerade betongkonstruktioner: en handbok. 1990.-544 s. : il

Bestäm den totala belastningen på basen i form av koncentrerade krafter och moment som appliceras på grunden av fundamentet på fundamentet.

Bestäm fundamentets vikt: (2,4 * 2 * 0,3) * 25 + (1,8 * 1,4 * 0,3) * 25 + (0,8 * 1,2 * 0,8) * 25 = 55,38 kN

Bestäm jordens vikt: (2,4 * 2 * 1,5) * 20-55,38 = 88,62 kN

600 + 56 + 89 = 745kN

kNm

4. Bestäm excentriciteten hos applikationsresultatet i förhållande till grundens geometriska axel

5. Kontrollera tillståndet 0,153> 0,06

6. Kontrollera kanttrycket i grunden på fundamentet:

Momentet mot motståndet av basfoten m 3

Villkoret är inte uppfyllt.

Då accepterar vi måtten på basen 3x2,7 m.

R = 1,1 * 1/1 * (0,39 * 1 * 3 * 19,7 + 77,1 + 10,3) = 121,55 kN / m ^

600 + 124,2 + 118,8 = 843kN

kNm

Vi kontrollerar tillståndet 0.135> 0.081

Momentet mot motståndet av basfoten m 3

Kontrollera villkoren:

eftersom Villkoren uppfylls genom att tilldela storleken på källaren 3x2,7 m.

Längs axeln b

1. Vi bestämmer i den första approximationen det önskade fotområdet med formeln:

= 900 kN; kNm; kPa; kPa

Ta storleken på grunden till grunden lika med en × b = 3 × 2,4

2. Beräkna jordens beräknade resistans vid det accepterade värdet av b med formeln:

R = 1,25 * 1/1 * (0,39 * 1 * 3 * 19,7 + 77,1 + 10,3) = 121,55 kN / m ^

Bestäm den totala belastningen på basen i form av koncentrerade krafter och moment som appliceras på grunden av fundamentet på fundamentet.

Bestäm fundamentets vikt: (3 * 2,4 * 0,3) * 25 + (1,8 * 2,4 * 0,3) * 25 + (1,8 * 1,2 * 0,5) * 25 = 113,4 kN

Bestäm jordens vikt: (3 * 2,4 * 1,5) * 20-113,4 = 102,6 kN

900 + 113,4 + 102,6 = 1116 kN

kNm

4. Bestäm excentriciteten hos applikationsresultatet i förhållande till grundens geometriska axel

5. Kontrollera tillståndet 0,088> 0,072

6. Kontrollera kanttrycket i grunden på fundamentet:

Motståndets ögonblickets fotavtryck

Villkoret är inte uppfyllt.

Då tar vi stiftelsens dimensioner 3,6 x 2,9 m.

R = 1,1 * 1/1 * (0,39 * 1 * 3,6 * 19,7 + 77,1 + 10,3) = 126,6 kN / m ^

900 + 170,55 + 142,65 = 1213,2 kN

kNm

Kontrollera tillståndet 0,081> 0,087

Kontrollera villkoren:

eftersom Villkoren uppfylls genom att tilldela stiftelsens storlek 3,6 x 2,9 m.