Расчет осадки фундамента: послойное суммирование и другие методы, закладка

Проектировать основание важно точно до деталей. Данная статья подскажет, как производить расчёт осадки фундамента методом послойного суммирования.

Калькулятор расчета предварительной зоны влияния строительства

Калькулятор предназначен для определения предварительной зоны влияния нового строительства (стадия «котлована») или реконструкции путем расчета ориентировочного радиуса зоны влияния в соответствии с пунктом 9.36 СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

Применение метода

Методом послойного суммирования рекомендуется пользоваться, если нужно определить не только основные факторы осадок, но и вторичные или дополнительные, возникающие только в конкретных ситуациях.

Расчет позволяет:

  1. Определить осадку отдельно стоячего фундамента или комплекта оснований, расположенных недалеко друг от друга или с ними состыкованных.
  2. Используется при расчетах оснований, сделанных из неоднородных материалов. Такие параметры отображаются в изменениях модуля деформации с возрастанием глубины залегания.
  3. Как правило, метод дает возможность рассчитать осадку сразу по нескольким вертикалям, причем тут можно опускать параметры угловых переменных, а использовать центральные или периферийные параметры. Но это возможно сделать только при условии, если фундамент имеет слои по всему своему периметру, их толщина и структура одинаковые.

Такие осадки часто возникают от соседних фундаментов, ведь с ростом нагрузки на площадку неизбежно возникают просадки почвы, особенно при использовании мощных тяжелых конструкций. Но тут часто проектировщики сталкиваются с проблемой именно создания этюдов осадок, ведь нужно четко определить по оси вертикали именно те силы, которые возникли от воздействия соседних оснований.

Порой сделать это очень сложно и приходится использовать эмпирические формулы. Тогда точки напряжения часто находят по методу угловых точек, и полученные результаты в некоторых случаях принимаются как оптимальные для данного слоистого фундамента.

ШАГ 1.

Конструктив сооружения

Фундамент

Ширина подошвы фундамента [b], м м

Диаметр подошвы сваи, м м

Подвал

Глубина заложения фундамента от уровня планировки[d], м м

Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала [hs], м м

Толщина конструкции пола подвала [hcf], м м

Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала [ycf], кН/м3 кН/м3

Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала [db], м м

Конструктивная схема сооружения

Сооружение с жесткой конструктивной схемой

Длина сооружения [L], м м

Высота сооружения [H], м м

Порядок расчета осадки фундаментов

Разрушение стен дома от неравномерной осадки фундамента

Любое строение со временем подвержено проседанию. Фундамент здания должен осесть в расчётных пределах. Если основание дома опустилось равномерно по всей площади опирания, то расчёт осадки фундамента произведён правильно.

В противном случае неравномерное проседание фундамента или свайного поля может привести к деформации несущих конструкций сооружения, что приведёт к повреждению строения.

Особенно велик риск неравномерного проседания оснований большой площади опирания, поэтому необходимо точно рассчитать допустимую осадку основания здания.

Нюансы расчёта свайного фундамента

Некоторые особенности влияния нагрузки существуют для свайного фундамента. Поэтому рассмотрим пример вычисления.

Основные показатели, которые фигурируют в расчётах:

  1. Радиус свай.
  2. Длина.
  3. Количество.
  4. Расстояние, на котором размещаются соседние элементы.

Данный пример предусматривает упрощённые вычисления.

Начнём с вопроса, каким должен быть радиус винтовых свай:

  • радиус 28,5 мм подходят для обустройства ограждений;
  • сваи радиус 38 мм имеют несущую способность до 3 тонн. Применяются для закладки фундамента для лёгких построек;
  • 44,5 мм – сваи, которые используют для одноэтажных построек, каркасных домиков и прочее. Несущая способность до 5 тонн;
  • радиусом 54 мм можно использовать для закладки как одноэтажных, так и двухэтажных строений небольшого веса. Способны выдержать влияния нагрузки 7 тонн.

Расстояние между сваями также зависит от предполагаемой нагрузки. Если для постройки здания применяется газобетон или шлакоблоки, то шаг составляет 2 м, для более лёгких каркасных строений, не более 3 м.

Рекомендации по закладке бетона

Монолитные конструкции бетонируют в разборной опалубке из унифицированных частей. Способ укладки и транспортировки смеси выбирают с учетом минимального количества перегрузок.

Бетон подают в нескольких вариантах:

  • подъемными механизмами в бадьях;
  • самосвалами на эстакадах или в опалубку;
  • транспортными лентами;
  • бетононасосами.

Перемещение краном удобно, т.к. используется независимо от объемов фундамента и одновременно подает арматуру для каркаса. Закладку бетона в труднодоступные области проводят легкими съемными транспортерами или виброжелобами.

Особенности расчёта нагрузки от типа основания

После того как определились с глубиной заложения фундамента необходимо рассчитать его ширину и другие параметры в зависимости от его вида. Перед тем, как рассчитать нагрузку на фундамент, определяемся с глубиной его заложения с учетом типа почвы. После этого стараемся определить остальные параметры. Для этого выполняем сбор нагрузок:

  • материалов, из которых будут возводиться стены;
  • деревянных конструкций, стропил, балок;
  • материалов используемых для кровли;
  • предполагаемый вес мебели и людей, которые будут проживать в доме.

Определив все составляющие, необходимо высчитать количество материала и его вес. Полученные результаты умножают на показатель надежности статических нагрузок. Для каждого вида он различен:

  • металл – 1,05;
  • дерево – 1,1;
  • железобетон заводской – 1,2;
  • железобетон, приготовленный своими руками – 1,3;
  • полезные нагрузки – 1,2;
  • снеговая нагрузка – 1,4.

Исходные данные

Справка и принятые обозначения (нажать, чтобы открыть/закрыть)

В расчетах приняты следующие единицы измерений: тонны, метры.

Согласно СП 22.13330.2011 коэффициент к природному давлению для определения глубины сжимающей толщи принимается равным 0.5. Поправка коэффициента до значения 0.2 производится автоматически в том случае, когда нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации E 2

Если в пределах глубины сжимаемой толщи залегает слой грунта с модулем деформации Е > 10000 т/м2, то она принимается до кровли этого грунта

При указании того, что слой обводнен, следующий слой без воды принимается водоупором с получением соответствующего скачка на эпюре природного давления. При этом обозначение слоя в виде водоупора в сводной таблице без подробной разбивки не выводится.

Обозначения:

Ei — модуль деформации составляющего слой грунта, т/м2

kE,e,i — множитель к модулю деформации для перехода к модулю деформации по вторичной ветви (для сооружений нормального уровня ответственности допускается принимать равным 5.0)

γi — удельный вес грунта, т/м3

γs,i — удельный вес частиц грунта, т/м3

hi — толщига слоя грута, м

e — коэффициент пористости

Данные по первому слою приведены в качестве примера.

Расчетная нагрузка на основание Fz (т):

Коэффициент к природному давлению для определения глубины сжимающей толщи (от 0.2 до 1.0, по СП рекомендуется принимать 0.5):

Дополнительное давление к эпюре природного давления (т/м2):

Форма фундамента:

  • Круг
  • Прямоугольный

Глубина заложения фундамента (м):

Ширина или диаметр фундамента (м):

Длина фундамента (м, только для прямоугольного типа):

Число слоев грунта (n ≤ 10):

Причины появления осадки фундамента

Состав грунта – это одна из самых главных причин, из-за которой возникает осадка основания дома. Почва делится на виды и каждый обладает своей прочностью. Самыми прочными видами почвенного покроя являются скальный грунт и дисперсная почва. По-другому эти почвы называют несвязными, так как они не сохранят в себе влагу.

В основе первого вида почвы лежат монолиты, а второй вид состоит из минерального зерна различного размера. Но существуют связные виды почву, они поглощают и сохраняют в себе влагу, поэтому основной составляющей этих типов почвенного покроя является глина, из-за чего слой грунта приобретает свойство подвижности и деформации. В холодное время года, содержащаяся в таких типах почвы влага, замерзает и слой грунта расширяется. Первая причина – связный слой грунта почвы. Вторая причина – особенности конструкции основания дома. Третья причина – неправильно распределенное давление стен на фундамент. При строительстве дома следует учитывать все эти факторы, чтобы в будущем не столкнуться с данной проблемой.

Данные по составу грунтового массива основания

Слой 1

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 2

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 3

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 4

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 5

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 6

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 7

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 8

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 9

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Слой 10

Ei (т/м2):

kE,e,i:

γi (т/м3):

hi (м):

γs,i (т/м3):

e:

Наличие воды:Без водыВодонасыщенныйВодоупор

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...