Как сделать расчет фундамента на опрокидывание - profstroimag.ru
Заказать звонок

с 10:00 до 19:00, без выходных

Фундамент: расчет вероятного опрокидывания

Представить для себя опрокинутый фундамент личного дома довольно трудно. Естественной предпосылкой, по которой может быть опрокидывание маленького дома, является ветер большой силы, способный за счет парусности строения опрокинуть его набок. К примеру, как сиротливо стоящую сосну, у которой нет фундамента, но заместо него есть корешки.

Рис. 1. Варианты вероятных поворотов и смещений фундамента: а – осадка с поворотом, б – осадка с поворотом и смещением, в – сдвиг по подошве.

Какой расчет нужен для основания дома?

Исходя из прямого предназначения, которое состоит в равномерной передаче перегрузки сооружения на грунт, нужно выполнить расчет ширины его опорной части и ее крепкость.

Для этого нужно найти вес сооружения, включая и свой вес основания.

В расчет на крепкость фундамента должны войти и снеговые перегрузки, передающиеся на него от кровли в зимнее время, и вес всего, что будет смонтировано и внесено вовнутрь помещения (отопительная система, водоснабжение, сточная канава, мебель и т. п.).

Ветровые перегрузки на низкое здание в расчет фундамента на крепкость не включают. Эти перегрузки учитывают, когда делают расчет на крепкость такового элемента кровли, как мауэрлат, при помощи которого через стенки они передаются на основание дома.

На рис. 1 показаны варианты вероятных поворотов и смещений фундамента: а) осадка с поворотом, б) осадка с поворотом и смещением, в) сдвиг по подошве.

Дом с опрокинутым фундаментом

Рис. 2. Неверный расчет прочности фундамента может привести к опрокидыванию всего сооружения.

На мелкозаглубленное основание в зимний период действуют выталкивающие силы, возникающие в итоге пучения грунта. Неравномерное распределение этих сил и может привести к потере стойкости фундамента, показанное на изображении, в особенности в этом случае, если по любым причинам на основание не было возведено строение. Чтоб в этом случае исключить утрату стойкости, грунт нужно защитить от промерзания.

Если произошла утрата стойкости, когда стройку дома было закончено, следует находить ошибки при расчете требуемой прочности. Но это все таки не обязано было привести к опрокидыванию всего сооружения, как это показано на рис. 2. Изображен маленький дом, опрокидывание которого вышло не поэтому, что не был выполнен соответственный расчет фундамента. При определении размеров основания и его заглубления, не были учтены физические характеристики грунта (на изображении видно, что это песочный грунт).

Нужен ли расчет основания личного дома на устойчивость?

Фундамент, который под действием наружных сил не опрокинется, не двинется в горизонтальной плоскости вкупе с грунтом, считают устойчивым. На устойчивость рассчитывают фундаменты таковых ответственных частей, как опоры мостов, промышленных труб и т. п.

В отличие от промышленных труб расчет фундамента личных домов на опрокидывание можно не делать. И причина в том, что эти дома имеют сравнимо маленькую высоту. Если у заводской трубы центр масс и равнодействующая силы ветра находятся на значимой высоте от фундамента, в итоге что может образоваться момент достаточный для нарушения стойкости, то для низкого строения, расчет по этому фактору просто не нужен.

В личном секторе в истинное время также возникают отдельные строения, которые требуют расчетов их оснований на такое действие. К примеру, ветровые генераторы. На рис. 3 представлен 1 из вариантов основания для такового генератора. Следует направить внимание на глубину заложения основания. Она очевидно превосходит глубину промерзания грунта. Другие же размеры на изображении 3 могут служить лишь для ориентирования и могут различаться от фактических размеров. Высота вышки – НВ, для надежной работы генератора, зависит от местности, но в среднем ее можно считать равной 20 м.

Определение опрокидывающего момента

Рис. 3. Схема основания ветрового генератора.

На рис. 4 приведена схема с указанием сил, работающих на фундамент. Главным фактором, создающим опрокидывание, является момент MU, а главным препятствием этому является сила FU. Конкретно эта составляющая препятствует потере стойкости.

Умеренно распределенная перегрузка Р представляет собой реакцию грунта на действие силы FU. Сила Qr оказывает воздействие на сдвиг в горизонтальной плоскости. При расчете на сдвиг огромное значение имеет коэффициент трения кладки по грунту. Для расчета на опрокидывание эту силу не учитывают

Для определения опрокидывающего момента MU нужно знать скорость ветра и площадь сооружения, на которую он повлияет (парусность). Чтоб обеспечить работу ветрового генератора, нужна малая скорость, равная приблизительно 6-8 м/с. Но, нужно учитывать, что скорости ветра могут быть существенно больше, потому следует рассчитывать на очень вероятную в данном районе скорость. К примеру, при скорости ветра 10 м/с давление составляет 60 Н/м 2 , а при скорости 50 м/с это давление составит 1500 Н/м 2 . В таблице № 1 приведены значения, по которым, зная наибольшие скорости ветра, можно найти его давление.

Скорость ветра, м/с
1 5 10 15 20 25 30 40 50
Давление, Н/м 2 0,60 15 60 135 240 375 540 960 1500

Зная скорость ветра V и площадь лопастей SЛ, по таблице 1 определяем соответственное давление и по данной нам площади вычисляем силу РЛ, приложенную к краю вышки, другими словами на расстоянии НВ от поверхности земли. С учетом глубины h, на которой размещена подошва основания, плечо составит:

Ветер будет действовать и на вышку по всей ее длине. Для определения площади, сначала определим среднее значение ширины вышки, LСР

Схема сил, действующих на фундамент

Рис. 4. Схема сил, работающих на фундамент.

LВ-ширина вышки в верхней ее части;
LН – ширина вышки у основания.

Определим площадь вышки, нормальную к направлению ветра:

и сейчас определим общую нагрузку РВ как произведение площади SВ на значение давления из таблицы 1. Эта сила будет приложена посредине высоты вышки.

Сейчас можно найти опрокидывающий момент.

Определение противодействующего момента

Для определения этого момента нужно знать вес вышки со всеми устройствами, вес фундамента и вес грунта на нем. Анализируя рис. 4 можно сделать вывод, что противодействовать будет и грунт, расположенный по краям по направлению деяния опрокидывающего момента. Это вправду так, но лишь опосля того, как грунт станет довольно плотным. А для этого будет нужно определенное время. Потому в процессе строительства этот противодействующий фактор учесть недозволено.

Интересно почитать:  Сделать фундамент на воде

Как видно на рис. 4, расстояние от силы FU до точки О (проекция опорного ребра) равно а. Как следует, условие стойкости основания ветрового генератора будет:

где k >1- коэффициент надежности.

Как предупреждение следует указать, что приведенный расчет не учитывает почти всех причин, которые непременно учитывают при строительстве высотных спостроек, промышленных труб, жд и авто мостов. Потому имеет смысл привлечь спеца даже для установки такового, на 1-ый взор, не сложного сооружения, как вышка.

Расчет фундаментов. Пример расчета фундамента свайного, ленточного, столбчатого, цельного, плитного. Расчет основания фундамента: пример. Расчет фундамента на опрокидывание: пример

Внедрение типовых способов облегчит планирование и расчет фундаментов, пример расчета фундамента упростит вычисления. На базе приведенных в статье советов реально избежать ошибок при возведении избранной конструкции (столбчатого, свайного, ленточного либо же плитного типа).

Столбчатое основание

Для примера употребляется одноэтажное строение с параметрами в плане 6×6 м, также со стенками из бруса 15×15 см (объёмная масса составляет 789 кг/м³), отделанными с наружной стороны вагонкой по рулонной изоляции. Цоколь строения выполнен из бетона: высота – 800 мм и ширина – 200 мм (объёмная масса бетонных материалов – 2099 кг/м³). Он основан на железобетонной опоре сечением 20×15 (объёмные характеристики ж/б – 2399). Стенки имеют высоту 300 см, а шиферная кровля различается 2-мя скатами. Цоколь и чердак выполнены из досок, расположенных на опорах сечением 15×5, также теплоизолированы минеральной ватой (объёмная масса изоляции составляет 299 кг).

Расчет фундаментов: пример расчета фундамента

Зная нормы нагрузок (по СНиП), можно верно выполнить расчет фундаментов. Пример расчета фундамента дозволит стремительно провести вычисления для собственного строения.

Нормы нагрузок

  • На цоколь – 149,5 кг/м².
  • На чердак – 75.
  • Норма снежной перегрузки для местности в средней полосе РФ (Российская Федерация — государство в Восточной Европе и Северной Азии, наша Родина) составляет 99 кг/м² относительно площади кровли (в горизонтальном разрезе).
  • На основания по различным осям производят давление различные перегрузки.

Давление по каждой оси

Четкие характеристики конструктивных и нормативных нагрузок разрешают верно произвести расчет фундаментов. Пример расчета фундамента приведен для удобства начинающих строителей.

Конструктивное давление по оси «1» и «3» (последние стенки):

  • От сруба стенового перекрытия: 600 х 300 см = 1800 см². Этот показатель множится на толщину вертикального перекрытия в 20 см (с учетом наружной отделки). Выходит: 360 см³ х 799 кг/м³ = 0,28 т.
  • От рандбалки: 20 х 15 х 600 = 1800 см³ х 2399

Лаги со сторонами 5×15 расположены через любые 500 мм. Их масса составляет 200 см³ х 800 кг/м³ = 1600 кг.

Нужно обусловиться с массой напольного перекрытия и подшивки, включенных в расчет фундаментов. Пример расчета фундамента показывает на слой утеплителя шириной в 3 см.

Объём равен 6 мм х 360 см² = 2160 см³. Дальше, значение множится на 800, результат составит 1700 кг.

Изоляция из минеральной ваты имеет толщину 15 см.

Объёмные характеристики равны 15 х 360 = 540 см³. При умножении на плотность 300,01 получаем 1620 кг.

Итого: 1600,0 + 1700,0 + 1600,0 = 4900,0 кг. Все делим на 4, получаем 1,25 т.

Норма нагрузок для столбчатых конструкций (для оси «1» и «3» требуется отыскать 1/4 часть от общего давления на кровлю) дозволяет выполнить расчет свайного фундамента. Пример рассматриваемой конструкции совершенно подойдет для набивного строительства.

  • От цоколя: (600,0 х 600,0) /4 = 900,0 х 150,0 кг/м² = 1350,0 кг.
  • От чердака: в 2 раза меньше, нежели от цоколя.
  • От снега: (100 кг/м² х 360 см²) /2 = 1800 кг.

В итоге: суммарный показатель конструктивных нагрузок составляет 9,2 т, нормативного давления – 4,1. На каждую ось «1» и «3» приходится перегрузка около 13,3 т.

Расчет фундаментов - пример расчета фундамента

Конструктивное давление по оси «2» (средняя продольная линия):

  • От сруба стеновых перекрытий, рандбалки и цокольной поверхности перегрузки подобны величинам оси «1» и «3»: 3000 + 500 + 2000 = 5500 кг.
  • От цоколя и чердака они имеют двойные характеристики: 2600 +2400 = 5000 кг.

Ниже приведена нормативная перегрузка и расчет основания фундамента. Пример употребляется в ориентировочных значениях:

  • От цоколя: 2800 кг.
  • От чердака: 1400.

В итоге: суммарный показатель конструктивного давления составляет 10,5 т, нормативных нагрузок – 4,2 т. На ось «2» приходится вес около 14700 кг.

Давление на оси «А» и «В» (поперечные полосы)

Вычисления выполняются с учетом конструктивного веса от сруба стеновых перекрытий, рандбалок и цоколя (3, 0,5 и 2 т). Давление на фундамент по сиим стенкам составит: 3000 + 500 +2000 = 5500 кг.

Количество столбов

Для определения нужного количества столбов сечением в 0,3 м, учитывается сопротивление грунта (R):

Расчет свайного фундамента - пример

  • При R = 2,50 кг/см² (нередко применяемый показатель) и опорной площади башмаков 7,06 м² (для простоты расчетов берут наименьшее значение – 7 м²), показатель несущей возможности 1-го столба составит: Р = 2,5 х 7 = 1,75 т.
  • Пример расчета столбчатого фундамента для земли с сопротивлением R = 1,50 воспринимает последующий вид: Р = 1,5 х 7 = 1,05.
  • При R = 1,0 один столб характеризуется несущей способностью Р = 1,0 х 7 = 0,7.
  • Сопротивление жидкой земли в 2 раза меньше малых значений табличных характеристик, составляющих 1,0 кг/см². На глубине 150 см средний показатель составляет 0,55. Несущая способность столба равна Р = 0,6 х 7 = 0,42.

Для избранного дома будет нужно размер 0,02 м³ железобетона.

Точки размещения

  • Под стеновые перекрытия: по линиям «1» и «3» с весом

Если будет нужно расчет фундамента на опрокидывание, пример вычислений и формулы приведены для огромных особняков. Для дачных участков они не употребляются. Особенное внимание уделяется распределению перегрузки, которая просит кропотливого расчета количества столбов.

Примеры расчета количества столбов для всех типов грунта

Для стеновых перекрытий по отрезку «1» и «3»:

Всего примерно 31 столб. Большой показатель бетонированного материала составляет 31 х 2 мм³ = 62 см³.

50 штук. Большой показатель бетонированного материала

Пример расчета столбчатого фундамента

Ниже можно выяснить, как проводится расчет цельного фундамента. Пример приведен для грунта с табличным показателем R = 1,0. Он имеет последующий вид:

Итого – 75 столбов. Большой показатель бетонированного материала

Итого – 125 столбов. Большой показатель бетонированного материала

В первых 2-ух расчетах угловые столбы инсталлируются на пересечении осей, а по продольным линиям – с схожим шагом. Под цокольную часть по оголовкам столбов отливают в опалубке железобетонные рандбалки.

Расчет основания фундамента - пример

В примере №3 на пересекающихся осях располагаются по 3 столба. Аналогичное количество оснований группируется вдоль осей «1», «2» и «3». Посреди строителей схожая разработка именуется «кустики». На отдельном «кустике» требуется установить общий ж/б оголовок-ростверк с предстоящим его размещением на столбах, располагающихся на осях «А» и «В» рандбалок.

Пример №4 дозволяет на пересечении и по продольной части линий (1-3) сконструировать «кустики» из 4 столбов с предстоящей установкой на их оголовков-ростверков. По ним располагаются рандбалки под цокольную часть.

Ленточное основание

Для сопоставления ниже произведен расчет ленточного фундамента. Пример приведен с учетом глубины траншеи 150 см (ширины – 40). Канал будет засыпан песочной консистенцией на 50 см, далее он заполнится бетоном на высоту 1-го метра. Будет нужно разработка земли (1800 см³), укладка песочной фракции (600) и бетонной консистенции (1200).

Из 4-столбчатых оснований для сопоставления берется третье.

Расчет ленточного фундамента - пример

Работы буром осуществляются на площади 75 см³ с утилизацией земли 1,5 кубических метра, либо в 12 раз меньше (остальной грунт употребляется для оборотной засыпки). Необходимость в бетонной консистенции – 150 см³, либо в 8 раз меньше, а в песочной фракции – 100 (она нужна под несущей балки). Около фундамента создается разведочный шурф, позволяющий выяснить состояние земли. По табличным данным 1 и 2 выбирается сопротивление.

Принципиально! В нижних строчках эти данные дозволят выполнить расчет плитного фундамента – пример указан для всех типов земли.

Сопротивление песочного грунта

Табл. 1

Сопротивление земли к основанию, кг/см 3

Песочная фракция Уровень плотности
Плотный Среднеплотный
Большая 4,49 3,49
Средняя 3,49 2,49
Маленькая: маловлажная /влажная 3-2,49 2
Пылеватая: маловлажная/влажная 2,49-1,49 2-1

Сопротивление глинистой земли

Почва Уровень
пористости
Сопротивление земли,
кг/см 3
Жесткой Пластичной
Супеси 0,50/0,70 3,0-2,50 2,0-3,0
Суглинки 0,50-1,0 2,0-3,0 1,0-2,50
Глинистая почва 0,50-1,0 2,50-6,0 1,0-4,0

Плитный фундамент

На первом шаге рассчитывается толщина плиты. Берется сводная масса помещения, включающая вес установки, облицовки и доп перегрузки. По этому показателю и площади плиты в плане рассчитывается давление от помещения на почву без веса основания.

Рассчитывается, какой массы плиты недостает для данного давления на почву (для маленького песка этот показатель составит 0,35 кг/см², средней плотности – 0,25, жестких и пластичных супесей – 0,5, жесткой глины – 0,5 и пластичной – 0,25).

Площадь фундамента не обязана превосходить условия:

где S – подошва базы;

Kh – коэффициент для определения надежности опоры (он составляет 1,2);

F – суммарный вес всех плит;

Kp – коэффициент, определяющий условия работ;

R – сопротивление земли.

  • Вольная масса строения – 270 000 кг.
  • Характеристики в плане – 10х10, либо 100 м².
  • Грунт – суглинок влажностью 0,35 кг/см².
  • Плотность армированного железобетона равна 2,7 кг/см³.

Масса плит отстает на 80 т – это 29 кубов бетонной консистенции. На 100 квадратов ее толщина соответствует 29 см, потому берется 30.

Итоговая масса плиты составляет 2,7 х 30 = 81 тонна;

Общая масса строения с фундаментом – 351.

Плита имеет толщину 25 см: ее масса равна 67,5 т.

Получаем: 270 + 67,5 = 337,5 (давление на почву составляет 3,375 т/м²). Этого довольно для газобетонного дома с плотностью цемента на сжатие В22,5 (марка плит).

Расчет плитного фундамента - пример

Определение опрокидывания конструкции

Момент MU определяется с учетом скорости ветра и площади строения, на которую осуществляется действие. Доп крепление требуется, если не производится последующее условие:

F – подъемная сила деяния ветра на крышу (в приведенном примере она составляет 20,1 кН).

Q – расчетная малая ассиметричная перегрузка (по условию задачки она равна 2785,8 кПа).

При вычислении характеристик принципиально учесть положение строения, наличие растительности и возведенных рядом конструкций. Огромное внимание уделяется погодным и геологическим факторам.

Приведенные выше характеристики употребляются для наглядности работ. По мере необходимости самостоятельной постройки строения рекомендуется посоветоваться со спецами.

Рассчитываем фундамент на опрокидывание

основание

Издавна понятно, что надежность строения зависит не только лишь от правильного выбора фундамента, высококачественных стройматериалов, проф работников, да и от определения грунтов на участке и соответственный расчет нагрузок.

Сведения и задачки для расчетов

Стройка начинается с расчета. Это 1-ое правило строительства и непринципиально, речь идет о жилом 9-этажном доме либо хижине дяди Тома, например. Для расчетов нужны данные. Сбор сведений – таковая же ответственная работа, как и проведение расчетов. Данные собираются по-разному. Это могут быть динамические либо статические тесты, а часто характеристики и значения из таблиц.

дом

Для проектирования фундаментов необходимы такие сведения:

  • выкладки инженерно-геологических работ;
  • черта строения – предназначение, конструкционные решения, разработка строительства;
  • какие силы и перегрузки действуют на фундамент;
  • наличие близлежащих фундаментов и действие на их возводимого строения.

Все указания по расчетам оснований спостроек и сооружений приведены в одноименном СП 22.13330.2011, актуализированной версии СНиП 2.02.01-83.

При расчетах определают:

  • каким будет основание;
  • тип, систему, материал и размер фундамента;
  • работы по уменьшению воздействия деформаций;
  • мероприятия для ослабления конфигураций близкорасположенных фундаментов.

Расчет оснований

Основополагающим в расчетах является условие, что несущая способность грунтов рассчитывается вкупе со всеми элементами сооружения.

Разработкой обязана быть решена задачка обеспечение их стойкости в всех проявлениях неблагоприятных вариантов нагрузок и действий. Ведь утрата стойкости оснований соответственно повлечет деформацию, а, может быть, и разрушение всего либо части строения.

фундамент после сдвига

Последствия сдвига фундамента

Проверке подвергаются такие возможные утраты стойкости:

  1. сдвиг грунтов основания вкупе с фундаментом;
  2. тонкий сдвиг сооружения по соприкосновению: подошва сооружения – поверхность грунта;
  3. смещение фундамента по какой-нибудь из его осей.

Кроме нагрузок и остальных сил, работающих на конструкции, устойчивость строения зависит от глубины заложения, формы, размера подошвы фундамента.

Применение способа предельных состояний

Схема определения нагрузок довольно многообразна и специфична для всякого объекта. На различных шагах до 1955 г. существовали различные способы расчета конструкций: а) допускаемых напряжений; б) разрушающих нагрузок. С момента обозначенной даты расчеты ведутся по способу предельных состояний. Его индивидуальностью является наличие целого ряда коэффициентов, учитывающих предельную крепкость конструкций. Когда такие конструкции перестают отвечать требованиям эксплуатации, их состояние именуется предельным.

Упомянутыми СП и СНиП инсталлируются последующие предельные состояния оснований:

  • по несущей возможности;
  • по деформациям.

По несущей возможности входят состояния, при которых основание и сооружение не соответствуют эксплуатационным нормам. Это быть может лишение ими устойчивого положения, обрушение, различного рода колебания, лишниие деформации, как пример: оседание.

2-ая группа соединяет воединыжды состояния, которые затрудняют эксплуатацию конструкций либо понижают ее срок. Тут могут иметь пространство небезопасные смещения – осадка, наклон, прогибы, возникновение трещинок и т. п. Расчет по деформациям производится постоянно.

Основания рассчитываются по первой группе в таковых ситуациях:

  1. при наличии горизонтальных нагрузок – подпорная стенка, работы по углублению подвала (реконструкция), фундаменты распорных сооружений;
  2. размещение объекта поблизости котлована, откоса либо подземной выработки;
  3. основание состоит из увлажненных либо твердых грунтов;
  4. сооружение находится в списке по I уровню ответственности.

Расчет нагрузок

Проектированием учитываются все виды нагрузок, возникающих на шагах строительства и эксплуатации спостроек и сооружений. Порядок их нормативных и расчетных значений установлен в СП 20.13330.2011, освеженной версии СНиП 2.01.07-85.

Перегрузки классифицируются по продолжительности действия, и бывают неизменными либо временными.

В неизменные перегрузки входят:

  • вес частей и конструкций спостроек;
  • вес насыпных грунтов;
  • гидростатическое давление грунтовых вод;
  • за ранее напряженные усилия, к примеру: в железобетоне.

трещина в основании

Спектр временных нагрузок наиболее широкий. Можно сказать, что к ним относятся все другие, не вошедшие в неизменные.

Как правило, на основание либо систему действует несколько сил, потому расчеты предельных состояний производятся по критичным сочетаниям нагрузок либо подходящим усилиям. Такие сочетания проектируются при анализе состава одновременного приложения разных нагрузок.

По составу нагрузок различаются:

  • главные сочетания, куда входят неизменные, долгие и краткосрочные перегрузки:
  • особенные сочетания, где кроме главных действует одна из особенных нагрузок:

пример формулы

Расчет стойкости фундаментов

ленточное основание

Ленточное основание

Пока только лишь поверхностно ознакомившись с способом предельных состояний, можно представить размер инфы и количество расчетов, нужных для правильного проектирования фундаментов. Тут нет места ошибкам и оплошностям, ведь идет речь о сохранности не только лишь строителей, да и жильцов либо рабочих. И хотя опасности массового строительства и личного несопоставимы, мельчайшие сомнения должны побудить застройщика обратиться к проектировщикам.

Непростой расчет подошвы фундамента на опрокидывание начинается с проверки несущей возможности основания. Сначала нужно проверить условие:

проверка несущей способности основания

На различных грунтах сила предельного сопротивления основания будет разной. Для скальных грунтов ее вычисляют таковым образом:

формула

На увлажненных грунтах она определяется из равенства меж соотношениями обычных и касательных напряжений в поверхностях скольжения.

Проверка на сдвиг по подошве

Подошва фундамента

Подошва фундамента

Нужно из всех вероятных поверхностей скольжения отыскать более страшную, и для нее обеспечить равновесие сил: сдвигающих и удерживающих. Проверочными действиями охватываются сочетания нагрузок и разные действия. Для всякого варианта рассчитывается предельная перегрузка.

Неотклонимым условием расчетов является построение схем и чертежей (на заданную ось либо относительно основания), позволяющих найти равенство сил либо моментов. В схемах указываются:

  • перегрузки от строения;
  • вес грунта;
  • сила трения по критичной поверхности скольжения;
  • сила фильтрационного давления.

Так как тонкий сдвиг по подошве вероятен в ситуации, когда механическое взаимодействие грунта и подошвы фундамента методом сцепления меньше горизонтального давления, нужно произвести расчеты сил на сдвиг и сдерживающих сил. Проверка фундамента на устойчивое положение заключается в соблюдении условия:

формула

где Q1 – составляющая расчетных нагрузок на фундамент, параллельная плоскости сдвига, кН; Еа и Ер – составляющие равнодействующих активного и пассивного давления грунта на боковые грани фундаментов, параллельные плоскости сдвига (кН); N1 – сумма расчитанных нагрузок по вертикали (кН); U – гидростатическое противодавление (кН); b, l – характеристики фундамента (м); c1, f – коэффициенты грунтов: сцепления и трения.

Если условие не соблюдается, то сопротивление сдвигу можно прирастить, повышая коэффициент трения. Тогда под фундамент необходимо готовить гравийно-песчаную подушечку. Поглядите видео, как сделать песчаную подушечку для роста стойкости фундамента.

Сдвиг по подошве обычно происходит на не много сжимаемых грунтах. Часто наблюдается глубинный сдвиг снутри грунтового массива.

Проверка на опрокидывание

Это крайний шаг проведения расчета на опрокидывание. Он быстрее формальный, так как опрокидывание по одной из граней подошвы быть может возможным при строительстве на твердом основании – скальных грунтах. В отличие от их сжимаемые основания предрасположены к появлению наклонов, тогда точка вращения сдвигается к центру фундамента.

В любом случае обязано подтверждаться правило, что момент стойкости посильнее опрокидывающего момента. Проверкой устанавливается последующая закономерность:

формула

Пример

бетонная стена

Проверка стойкости ограждающей бетонной стенки. Условия примера: ширина подошвы – 2,1 м, высота – 2 м. Одна сторона засыпана грунтом вровень со стенкой: q=10 кН/м2, γ1 =18 кН/м3, φ1=16º.

Действие вертикальной перегрузки N1=400 кН/м, горизонтальной – Т1,1=120 кН/м.

  • Нужно провести проверку на сдвиг.

Рассчитываются перегрузки, действующие на стенку. Кроме обозначенных в условии примера, добавочно действует горизонтальная сила от пригруза и засыпки. Она определяется по формуле:

формула

Высчитывается свой вес бетонной стенки (плотность 25 кН/м3):

Сейчас рассчитаем вес грунта на обрезах:

Рассчитывается сдвигающая сила по формуле:

Сейчас удерживающая сила (коэффициент трения 0,45)

формула

бетонная стена

Для проверки истинности выражения (12.5) необходимо взять коэффициент критерий работы и коэффициент надежности (для сооружений III уровня ответственности – 1,1).

Подставляя данные 151,4≤1*221,9/1,1=201,7, получаем итог, что сила трения больше сдвигающей силы, как следует, устойчивость обеспечивается.

  • 2-ой стадией проводится проверка на опрокидывание.

Выявляются горизонтальные силы, их положение относительно подошвы фундамента:

формула

Рассчитывается опрокидывающий момент, работающий от горизонтальных сил:

Вертикальные силы делают момент стойкости относительно избранной точки подошвы фундамента:

Проверку на опрокидывание можно вывести по коэффициенту стойкости фундамента

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector