Как найти давление под подошвой фундамента
Перейти к содержимому

Как найти давление под подошвой фундамента

  • автор:

Определение среднего давления под подошвой фундамента

Давление определяется под самым нагруженным фундаментом под средней несущей стеной. Стена опирающаяся на фундамент имеет постоянную толщину по высоте 680 мм. Расчет производим для одного погонного метра стены. Все данные для расчет берем из приложения 1.

1. Определяем нормативное значение собственного веса стены:

где г=1800 кг/м 3 — объемный вес кирпичной кладки

hвн1=0.51 м — толщина внутренней стены 1 этажа

hвн2=0.25 м — толщина внутренних стен 2,3 этажей

2. Определяем силу, передающуюся через стену на фундамент от всех перекрытий и покрытия.

Nn=[gнn+? gнi+(4·Pэт+Рч)·шn1] bг,

— коэффициент сочетаний нагрузки для многоэтажных зданий (СНиП 2.02.01-83)

g н n — нагрузка на 1 мІ покрытия

? g н i — суммарная нагрузка на 1 мІ междуэтажного перекрытия

— коэффициент сочетаний для полезной

нагрузки перекрытия с теоретической площадью 500м 2 . Тогда коэффициент сочитаний с 2 перекрытиями:

Ширина грузовой полосы будет равна:

3. Нагрузки от фундамента. Поперечное сечение фундамента представляет собой прямоугольник. Вычислим нагрузку от фундамента.

где b=1.2 м; hф=1.1 м; г=2000 кгс/м2 — плотность бутовой кладки

4. Суммарная нагрузка составит:

5. Среднее давление под подошвой определим как: СНиП 2.02.01-83),

Определение расчетного сопротивления уплотненного в процесс эксплуатации грунта основания.

При обследовании было установлено, что под подошвой фундамента залегают пески пылеватые водонасыщенные.

— расчетное сопротивление уплотненного грунта сжатию.

— расчетное сопротивление грунта сжатию

где гс1=1.1, гс2 =1.1 — коэффициенты условий работы;

К = 1,1 (т.к. прочностная характеристика приняты по табл. 1-3 приложения 1 СНиП 2.02.01-83);

Мг, Mq, Mc — коэффициенты принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения ц = 27 ° : Mг = 0.91; Мq = 4.64; Mc = 7.1

г» — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, принятое с учетом взвешивающего действия воды г»=1.0 тс/м 3 ;

г» ‘ — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

; где ггр=1800 кгс/см 3 ; гв=1000 кгс/м 2 ;

С» =0.9 тс/м 2 — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой

где hs — толщина слоя грунта выше подошвы, м;

hcf — толщина конструкции пола подвала, м;

cf=2500 кгс/м 3 — расчетное значение удельного веса конструкции пола 1 этажа.

Расчетное сопротивление уплотнению:

Проверяем выполнение условия

Как найти давление под подошвой фундамента

Определение давления на грунт основания под подошвой фундамента

Вертикальная расчетная нагрузка, приходящаяся на грунт основания под подошвой фундамента, определяется по формуле:

где N0 II — расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента;

Nф — вес фундамента, который определяется по формуле:

где Vф — объем фундамента:

гж/б — удельный вес железобетона, который равен 23 кН/м 3 .

Nгр — расчетный вес грунта, лежащего на уступах фундамента:

гср II — усредненное значение удельного веса грунта:

где h — мощность слоя грунта.

Момент, действующий по подошве фундамента, определяют по формуле

где М0 II — момент, действующий по обрезу фундамента; T II — сдвигающее горизонтальное усилие; Hф — высота фундамента (размер по вертикали от обреза фундамента до подошвы).

Эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести:

Среднее давление под подошвой фундамента

где Аф — площадь подошвы фундамента.

Максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента

Рис.4 Эпюра давлений под подошвой фундамента

Для 1-го типа фундамента согласно ГОСТ 13580-85: объем бетона: 0,26 м3; Размер: 1000*300*1180 мм.

Конструкция монолитного железобетонного фундамента

Рис.5 Конструкция монолитного железобетонного фундамента

Конструируем фундамент в соответствии с размерами колонн (фундаменты 2,3,4,5 типов), глубиной заложения и площадью подошвы фундамента. Основные размеры приведены в таблице 7 (рисунок 5).

Табл. 7 Основные размеры фундамента

Размеры фундамента, мм

Сечение колонны, мм

Размеры подколонника, мм

Табл.8 Размеры плитной части

Размеры плитной части

Высота плитной части, мм

Для определения веса фундамента вычислим его объем для всех типов и сведем результаты вычислений в таблицу 9 (т.к. «стакан» полый, то из объема подстаканника надо вычесть объем стакана — V4= V4*-0,9*0,71=2,03-0,64=1,39 м 3 (для 2,3,4 типов фундамента) и V4= V4*-0,65*0,3=0,73-0,19=0,54 м 3 (для 5 типа фундамента):

Табл.9 Расчет объема фундамента

Размеры фундамента, м

Размеры подколонника, м

Размеры плит в плане

Зная объем фундамента, получим вес фундамента:

Табл.10 Расчет веса фундамента

Для 1-го типа фундамента: Nф=0,26*23=5,98 кН.

Определим Nгр (расчетный вес грунта, лежащего на уступах фундамента). Так как в пределах заложения фундамента тип грунта не меняется, то гср II — усредненное значение удельного веса грунта тоже одинаково и равно 18,2 кН/м 3 .

Vгр — объем грунта, вычисляемый по формуле:

где dф — глубина заложения подошвы фундамента; b — ширина подошвы фундамента; l — длина подошвы фундамента. Проделаем вычисления для всех типов фундамента и результаты сведем в таблицу 11:

Табл.11 Расчет объема грунта и веса грунта

Определение давления под подошвой фундамента

Суммарная погонная нагрузка: N = 4919 + 6339 + 19951 = 31209 кгс/м Давление под подошвой фундамента: р = 31209/2,7= 11559 кгс/м 2 = 11,6 тс/м 2 р = 11,6 тс/м 2

    Определение расчётного сопротивления грунта основания

    Определение расчетного сопротивления грунта в естественном состоянии

Расчетное сопротивление R определяют по зависимости согласно СП 50-101-2004 [1] : , где С1,С2 – коэффициенты условия работы, принимаемые по табл. 5.2 СП 50-101-2004 [1] , при отношении длины сооружения или его отсека к высоте : γс1=1,25 ; γс2=1,1; k — коэффициент, принимаемый равным: k=1, если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по табл. k =1,1. — коэффициенты, принимаемые по табл. 4 СП 50-101-2004 [1] «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» (φII=10, определяется по номограмме): = 0,18 = 1,73 = 4,17 kz — коэффициент, принимаемый равным единице при bkz = 1. — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды): — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды): — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа: = 1 кПа = 0,1 т/м 2 d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле: d1 =2,4-1,8=0,6 м db – глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала (при внутреннем фундаменте db = 0 м): db = 0 м; R = 1,25*1,1/1,1 (0,18*1*2,7*1,53+1,73*0,6*1,88+(1,73-1)*0*1,88+4,17*0,1) = 3,89 т/м2R= 3,89т/м2

      Определение расчётного сопротивления грунта, уплотненного в процессе эксплуатации.

Среднее давление под подошвой существующих фундаментов после реконструкции p≤ Ry Ry=mp∙ ms∙R mp— коэффициент зависящий от отношения величины давления по подошве фундамента до увеличения нагрузки при реконструкции. При: p/R≤0,5 mp=1 0,5

p=1,15 p/R≥0,8 mp=1,3. 11,6/3,89= 2,98 => mp=1,3 ms— коэффициент, принимаемый по табл. 3.8 ТСН 50-302-96 [4] зависящий от отношения sp/su при sp/su=0,6 ms=1,1 Ry = 1,1 * 1,3 * 3,89 = 5,57 т/м 2 Вывод: Несущая способность фундамента по грунту не обеспечена. Фундамент не работоспособен. Необходимо провести дополнительные мероприятия по усилению грунтов основания и фундаментов инъекционными методами, включая способы укрепительной цементации и буроинъекционных свай, в конкретных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях с учетом вида, типа и конструктивных особенностей реконструируемых зданий и сооружений. Кроме того, в «Рекомендациях» рассматриваются различные возможности усиления инъекционными способами несущих конструкций реконструируемых объектов включая стены, колонны и столбы, своды и другие конструкции, а также выполнение инъекционной горизонтальной гидроизоляции существующих зданий и сооружений.

Как найти давление под подошвой фундамента

Вход не выполнен. Коментировать не регистрируясь можно с аккаунта: GOST пароль: gost (но лучше зарегистрироваться)
Если собираетесь сообщить о предполагаемой ошибке — в сообщении давайте ссылку на отчет в котором ее нашли

    » —>
  • Форум webcad.pro
  • » [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Страницы: 1 2 3 Следующее

#1 2013-12-10 21:46:38

Admin Administrator

[ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Определение давления под подошвой фундамента

Отличительной особенностью данного расчета является
то, что он имеет возможность определять зону отрыва подошвы фундамента
(если таковая имеется) при действии момнетов в двух направлениях

fund02.png
fund-krug.png

#2 2014-01-08 16:49:14

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Здраствуйте!
А будет ли добавлена (или может она есть, а я не заметил) опция по управлению плотностью грунта? Дело в том, что в последняя время я столкнулся с фундаментами — плюшками (под оборудование) со значительными нагрузками и хотелось бы себя проверить правильно ли я высчитал площадь отрыва фундамента!
В ручную я получил — 11%, в одной из программ — 22%, в вашей — 17% но плотность хотелось бы заменить с 2.0т/м2 на 2.4т/м2 и скорее всего он будет более приближен к моему ручному варианту

#3 2014-01-08 19:12:56

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Пожалуй такое было бы уместно, наверное добавлю.

Пока же, то о чем вы пишите, можно учесть искусственно подобрав большую высоту грунта (h_гр). Эта величина учитывается только при определении собственного веса фундамента с грунтом. Например если у вас полностью бетонный фундамент плотностью 2,4 т/м2 и толщиной 0.6м, то h_гр следует принять 0,6х2,4/2,0=0,72м. В таком случае добавка к вертикальной нагрузке от собственного веса будет равна весу реального бетонного фундамента.

Очень интересно сравнить величину отрыва (я так понял указывая проценты в вели речь именно о ней) полученную другими программами. Если не секрет, что за программы использовали? И как проверяли вручную, задача-то не тривиальная?

#4 2014-01-08 19:46:51

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

спасибо, помогло! пришлось ещё и Q подкорректировать, но в целом сошлось вышел на свои 11% отрыва)

В той программе, где получилось 20% площадь отрыва фундамента почему та бралась квадрата, хотя надо треугольника то бишь поделить на 2 (конкретно для моих условий, где в плане фундамент квадратный и моменты с поперечными усилиями одинаковы в обоих направлениях)!

#5 2014-01-08 20:00:28

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

программку (эксел.файл взял на forum.dwg.ru — Допустимый отрыв подошвы фундамента) но она мне показалась как-то не корректно считает %
Вручную очень просто: давление под подошвой фундамента от продольных сил N+Gфунд;
давление от изгибающего момента с поперечной силой в одной плоскости с 2-мя знаками (+ и -);
давление от изгибающего момента с поперечной силой в другой плоскости с 2-мя знаками (+ и -);
и потом при помощи автокада вырисовывал эпюры согласно полученным значениям, потом также при помощи автокада определил площадь отрыва и перевёл в %!!

#6 2014-01-08 20:05:48

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Честно говоря, не понятно с какой стати пришлось корректировать Q, вроде бы никакой такой необходимости быть не должно.

Для надежности поясню, что величина h_фунд — это расстояние от подошвы фундамента до точки приложения усилия на фундамент, т.е. для определения момента на уровне подошвы к моменту на обрезе фундамента прибавляется поперечная сила Q умноженная на плечо — h_фунд. Поэтому на величину h_фунд следует обращать внимание.

Величина h_гр — учитывается только для вычисления собственного веса фундамента с грунтом на обрезах. Этот вес прибавляется к вертикальной нагрузке N.

Разумеется, все это очевидно, если просмотреть текст отчета, но напоминание, думаю, будет не лишним.

#7 2014-01-08 20:39:58

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Shurico wrote:

Вручную очень просто: давление под подошвой фундамента от продольных сил N+Gфунд;
давление от изгибающего момента с поперечной силой в одной плоскости с 2-мя знаками (+ и -);
давление от изгибающего момента с поперечной силой в другой плоскости с 2-мя знаками (+ и -);
и потом при помощи автокада вырисовывал эпюры согласно полученным значениям, потом также при помощи автокада определил площадь отрыва и перевёл в %!!

Как я понял, вы считаете что зона растягивающих напряжений при внецентренном сжатии — это и есть зона отрыва, если так, то это не верно. Зона отрыва рассчитывается по иному принципу и она должна быть больше зоны растягивающий напряжений.

Кое-что об этом можно прочитать по ссылке http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=94218 если еще не читали =)

#8 2014-01-09 09:28:40

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Admin wrote:

Честно говоря, не понятно с какой стати пришлось корректировать Q, вроде бы никакой такой необходимости быть не должно.

Для надежности поясню, что величина h_фунд — это расстояние от подошвы фундамента до точки приложения усилия на фундамент, т.е. для определения момента на уровне подошвы к моменту на обрезе фундамента прибавляется поперечная сила Q умноженная на плечо — h_фунд. Поэтому на величину h_фунд следует обращать внимание.

Величина h_гр — учитывается только для вычисления собственного веса фундамента с грунтом на обрезах. Этот вес прибавляется к вертикальной нагрузке N.

Разумеется, все это очевидно, если просмотреть текст отчета, но напоминание, думаю, будет не лишним.

h_фунд я увеличил чтоб получить своё приближенное G_фунд, т.е у меня высота фундамента составляла 2м, бетон плотностью брал 2.4т/м2 и чтобы получить 5,5*5,5*2*2,4 я увеличил высоту фундамента и следовательно немного увеличил плечо для Q. Поэтому Q я взял не 4т*2(h), а 3,33т*2,4(h) чтобы получить мои значения

#9 2014-01-09 09:35:50

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

хотя можно было не трогать h_фунд., а просто hгр.увеличить)) не сообразил

#10 2014-01-09 11:19:00

Shurico Гость

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

пересчитав отрыв подошвы фундамента по таблицам Шейнкмана я получил %отрыва как и вашей программе с не большой погрешностью в 0,3%))

#11 2014-01-09 23:07:29

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Shurico wrote:

хотя можно было не трогать h_фунд., а просто hгр.увеличить)) не сообразил

Именно это я и пытался объяснить в посте №6.

Видимо придется чуть переделать интрефейс добавив пояснения. Я как-то мало уделял внимания этому расчету, как воткнул давным давно для собственных нужд, так с тех пор и не менял.

Очень хорошо, что со справочником сошлось.

#12 2014-02-10 11:46:51

remoteworker Member

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Здраствуйте!
Возможно ли снять ограничения реализации “все моменты и поперечные силы должны быть положительны”, и просьба добавить учет знаков для моментов и поперечных сил.

#13 2014-02-10 21:34:44

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Здравствуйте, remoteworker.
Тут вот какое дело. Во-первых с точки зрения расчета как такового, знаки моментов и поперечных сил значения не имеют. Т.е. если у вас все M и Q отрицательные, то вы получите те же напряжения напряжения, что и в случае когда M и Q положительны. Думаю это всем понятно.

Во-вторых, не скрою, что указанные ограничения имеются лишь на словах и связаны с алгоритмом определения зоны отрыва подошвы. В общем, если у вас есть отрыв, то эксцентриситеты в обоих направлениях должны быть положительны, если отрыва нет и вся подошва обжата, то все должно работать корректно, даже если отдельные усилия отрицательные.

Требование, что бы эксцентриситеты были больше ноля, можно конечно, удовлетворить внутри программы сделав таким образом, что бы в случае если они отрицательные, то брались их абсолютные величины. Надо об этом подумать.

А вообще, этот расчет нуждается в доработке, мне кажется сюда можно бы добавить сравнение напряжений с расчетным сопротивлением и может быть проверку нескольких комбинаций нагрузок. Как считаете?

#14 2014-02-11 13:54:58

remoteworker Member

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

“сюда можно бы добавить сравнение напряжений с расчетным сопротивлением и может быть проверку нескольких комбинаций нагрузок”, поддерживаю, в общем идея в том чтобы получить читабельный отчет, учитывающий знак нагрузок. Как пример вот реализация в пакете ГИПРО http://giproproject.narod.ru/ Комбинатор наихудшего сочетания нагрузок

#15 2014-02-11 20:47:29

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Что вы имеете ввиду под словом «читабельный»? Добавить скобки вокруг отрицательных чисел? Это не сложно, могу добавить.

Полистал сайт программ GIPRO. Если смотреть на картинки производит приятное впечатление. Однако, войдите в мое положение, мне недостает времени детально изучать как и где оно устроено. Если бы вы более развернуто донесли до меня свои пожелания, может быть с каким-нибудь примером отчета, а не просто «вот вам сайт для примера» то дело бы пошло быстрее. Что скажите?

#16 2014-02-14 11:27:56

remoteworker Member

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

В принципе, если вы добавите учет знаков, то этого вполне достаточно для данного расчета.

#17 2014-02-14 20:23:49

Admin Administrator

Re: [ОиФ] Определение давления под подошвой фундамента

Не очень понятно пишите. Учет знаков — это скобки вокруг отрицательных чисел или вы имеете ввиду что-то более того?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *