Фундаменты под колонны, конструкции и расчёт.

Фунд. под. кол. м.б сборные, сборно-монолитные и монолитнные. Мб монол. фунд. под монолитн. колонну, монол. фунд. под сборную колонну, монол. фунд. под мет. колонну.

Фундаментные столбы мб бутовыми, бутобет., бет. и ж/б. Расст. м/у осями фунд-ых столбов прин. 2,5 - 3,0 и 6м. Столбы располаг. обязат. под углами здания, в местах пересеч. и примыкания стен и под простенками.

Столбчатые фунд. под стены возводят также в зд. большой этажности при значит.глубине залож. Фунд. (4-5 м), когда устраивать лент. фунд. нецелесообразно из-за большого расхода стр. мат-лов.

Сб. фунд. под ж/б колонны могут состоять из одного ж/б башмака стаканного типа или ж/б блока-стакана и опорной плиты под ним.

Изг. момент в плите МSd , i, кН∙м, внецентренно нагруженного ф-нта в рассматриваемом сечении на ед-цу длины опред. по ф-ле pi — давление по подошве фунд. в рассм. сеч., кПа; — максим. давление по подошве фундамента, кПа,здесь; Wf — момент сопр-ния подошвы фундамента, м^3; М I — момент внешних нагрузок, действующих на фундамент, кН·м.

f_yd — расч. сопрот. ненапряг. а-ры, кПа; d_i — раб. h ступени фунд., м.

Расчет:

1 Оценка инж.-геолог.усл. стр. пл-ки(опред. наимен. гр., е, j_n, C_n, Е, R₀).

2 Сбор нагрузок на отметке обреза фундамента

3 Определение глубины заложения фундамента (с уч. геолог., гидролог., климат.условий, хар-ра и вел-ны нагрузок, констр. особ. зд.):

Опред. нормат. глубины сезон. промерзания: , либо по схем. карте. Опред. расч. глубины сезонного промерзания: , где - учит. влияние тепло-влажн-го реж. помещения. Глуб. заложения д. б. .

4 Предварит. подбор размера фундамента в плане: . Ro – расч. сопрот., под подошвой фунд.Ширина квадратного фунд.: .Уточн. расч. сопрот. грунта при принят b:

-для центр.нагруж. фунд-тов

-для внецентренно нагруж.фунд.

5 Определяем осадку фундамента.

5.1. Метод послойного суммирования: Строится эпюра распред. вертикальных напряж. от собственного веса гр. в пределах глубины (4 ÷ 6)·b ниже подошвы фунд.: . Опред. доп.(к природному) вертик. напряж. в грунте под подошвой фундамента и строится эпюра распределения доп. (к боковому) вертик. напряж. в гр.: . Опред. нижняя граница сжим. зоны (0.2·σZg≈σZp). Проверяем условие:

5.2. Метод эквив. слоя: , где - мощность эквив. слоя где коэф. относит. сжим-сти.

6.Конструирование подколонника

7.Расчёт фундамента на продавливание.

8.Расчёт рабоч. АРМ-ры плитной части ф-нта на реактивное давление по подошве ()

9.Расчет армирования подколонника и его стаканной части

Фундаменты в сложных инженерных условиях.

К сложным инженерным условиям относятся стуктурно-неуст. гр.:

1. просадочные гр. (лесовидн., суглинки, глины и супеси—под действ. собтв. веса дают осадку, при замачивании- просадку.)

2 типа: 1. Дают осадку до 5 см; 2. Более 5 см.

Где h_ng-высота образца при природн. напр.

P_sl-нач. просад. давление соотв. такому давл., при кот. грунт начинает проявл. свои просад. св-ва.

Для 1-го типа примен: - уплотн. гр. тяж. трамбовками; - устр-во песч. или грунт. подушек; - упл-ие замоч. лес. гр. взрывом; - прорезка лес. гр. сваями. Для 2-го типа: - устр-во свайн. фунд.; - примен. буронаб. свай с уширением; - закрепление.

2. набухающие гр. – гр., кот. при замач. увел-ся в объеме (глины и суглинки)

Сп-бы стр-ва: песч. подушки, устр-во подвесных полов.

3. мерзлые и вечномерзлые гр. (структура которых нарушается при оттаивании). На таких гр-ах строить жел-но ниже ур-ня глубины промерзания.

Проект. и строят зд. и сооруж. в вечномерзл. гр. по 2-ум пр-пам:

1. с сохран. вечной мерзлоты (-зд. и сооруж. устр. на надсыпках с теплоиз. поверхн. гр.; - зд и сооруж. устр. с вентил-ым подпольем или подвалом; - прокладка под пол зд. охлажд. вент. каналов; - искуств. охлажд-ие.)

2. без сохран. вечной мерзлоты (- зд. возвод. из к-ций малочувств. к неравномерным осадкам; - устр-во нар. стен на выносных консолях; - устр-во обогрева вокруг зд.)

Заторфованные гр, торфы, илы

Илы, деформационные и прочностные св-ва которые резко изменяются при нарушении их природной стр-ры (камен. и песч-гравийные подсыпки).

Заторф. гр. – гр., в кот сод-ие орг. вещ-в составл. до 50%. Различ.: слабозаторф. (10-25% орг. вещ.), среднезаторф. (25-40%), сильнозаторф. (40-50%).

Торфы ->65% орг. вещ-ва.

Торфы и заторфованые грунты, обладающие очень большой сжимаемостью и малой прочностью.

При стр-ве необход. не превышать P_н.крит.=I*С_длит+γ_d

Необход. устр-во песч. подушек, устр-во сплошн. плиты фунд.

Насыпные и намывные гр.

- из прир. мат-ла; - из пром. отходов.

Особенностью строительства явл-ся след:

1. необход. устранение деформаций до начала стр-ва;

2. необход. применение спец-х конструкций фундаментов;

Применение песчаной подушки.

3. необход. рассм. комплекс мероприятий по обеспечению условий нормальн. эксплуатации или приспособ. объект к восприятию деформаций (ф-ты в вытрамбованных котлаванах).
8. Порядок проектирования свайных фундаментов.

1. Оценка инженерно-геологических условий

2 Сбор нагрузок

3 Назначают глубину заложения подошвы ростверка. Конструктивная глубина заложения подошвы ростверка: d₁ = 0.15 + h_c +h_g, где h_c - глубина стакана, принимаемая не менее большего размера попер. сечения колонны плюс 0.05 м для возможности рихтовки колонны при монтаже.

4 Определяют тип, вид и размер сваи.

5 Определение несущей способности сваи по грунту, опред. нагр. По грунту и мат-лу.

Опред.несущей способности висячей сваи производится по формуле: .

Расчетная допустимая нагрузка на сваю: .

Опред. кол-во свай и конструирование ростверка: .

Уточняем нагрузку, перед. на сваю.

Центр. загруж. фунд.:

Внецентр. загруж. фунд.:

6. Расч. св. фунд. по деф-циям. включают:

- проверка среднего давления по подошве фунд.

- опред. осадки (по м-ду послед. суммирования, по м-ду эквив. слоя , по м-ду Барталамея)

7 расчет ростверка

8 опред проектный отказ и выбор сваебойного оборуд. (Отказ сваи – средняя вел-на погруж. в грунт забивной сваи от 1-го залога.)

Исходя из принятой в проекте расч. нагрузки, допуск. на сваю, опред. мин.энергия удара Э: Э = 1.75 · α · Р, Далее производим проверку пригодности принятого молота по условию: , Для контроля несущей способн. свайных фунд. и окончат. оценки применимости выбранного молота опред. отказ сваи:
9.Фундаменты глубокого заложения и основы их расчёта.

Основные типы: 1) опускные колодцы, 2) сваи оболочки, 3) буровые сваи, 4) кессоны, 5) стена в грунте.

При больших нагрузках, прикладываемых к обрезу фундамента используются фундаменты глубокого заложения. Отличии: сооружаются способами, исключающие предварительное отрытие котлована; работа основания, нагруженная нагрузкой от грунта работает иначе; большая передача горизонтальной нагрузки; кроме реактивной нагрузки введены в расчёт силы трения, развивающиеся по боковой поверхности. Кессон устраивается при высоком уровне грунтовых вод и на глубину 40 м. Колодцы из сборных ж/б элементов и погружаются с помощью вибрационных машин.Æот 1 до 6 м. Изготовление: изготавливается арматурный каркас, собирается опалубка, каркас заполняется бетоном, уплотняется бетон. Колодцы погружаются под действием собственного веса. Сваи – силы лобового сопротивления зависят от вида грунта и глубины на которой находится остриё сваи. Сваи длинные и короткие; вертикальные, наклонные, козловые; забивные и набивные; с низким и высоким ростверком; призматические и трубчатые; стальные, деревянные, ж/б.

Особенности их проектирования и расчетов: 1.они не требуют устр-ва открытых котлованов;2.нагрузка на основание может передаваться ч/з подошву ф-та только лишь частично;

1. Опускные колодцы

Устройство опускного колодца: 1 - стенка; 2 - уступ; 3 - ножевая часть; 4 - банкетка; 5 - стальной нож; 6 – грейфер

 

3. Кессон

 

Общий вид кессона:

1 - подмости; 2 - шлюзовой аппарат; 3 - материальный шлюзовой прика-мерок; 4 - людской шлюзовой прикамерок; 5 - шахтная труба; 6 - трубопровод сжатого воздуха; 7 - бадья с грунтом; 8 - надкессонная кладка;

9 - надкессонная обшивка; 10- потолок кессона; 11 - кессонная камера; 12- стены кессона; 13 - лестница; 14 - тельфер; 15- вагонетка с грунтом.