ОиФ Лекция 3

1. Лекция 3

1.3 Принципы расчетов оснований по
предельным состояниям

2.

1.3.1 Основные положения
• В настоящее время все строительные конструкции
рассчитывают по двум группам предельных состояний,
принимая, что действующие усилия и возникающие
напряжения и деформации в конструкциях не должны
превышать соответствующих предельных величин.
Надежность расчетов обеспечивается введением
специальных расчетных коэффициентов надежности.
Первая группа – расчеты по несущей способности
с целью не допустить потерю устойчивости или
разрушения конструкций, возникновения резонанса и
чрезмерных пластических деформаций.
Вторая группа – расчеты по деформациям с целью
установления величин перемещений и деформаций, не
снижающих нормальную эксплуатацию и долговечность
сооружений.

3.

СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и
сооружений» рекомендует расчет оснований:
по деформациям во всех случаях
по несущей способности:
- на основание передаются значительные
горизонтальные нагрузки;
- сооружение расположено на откосе или
вблизи откоса;
основание
сложено
медленно
уплотняющимися
водонасыщенными
грунтами;
- основание сложено скальными грунтами.

4.

1.3.2 Расчет оснований по деформациям
и
- фактическая и предельная деформация основания и
сооружения;
Таблица 3.1 Предельные деформации основания

5.

Расчет осадок выполняется по теории линейного деформирования грунта,
поэтому среднее давление под подошвой фундамента p ограничивается
условием:
где R – расчетное сопротивление грунтов основания в соответствии со
СНиП 2.02.01-83 определяется по формуле:

6. 1.3.3 Расчет оснований по несущей способности

• Согласно СНиП 2.02.01-83* несущая способность основания
считается обеспеченной при выполнении условия:
Вертикальную составляющую силы предельной нагрузки (предельного
сопротивления основания) сложенного нескальными грунтами определяют по
формуле:
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания сложенного скальными
грунтами определяют по формуле

7. РАЗДЕЛ 2 ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ (ФУНДАМЕНТЫ В ОТКРЫТЫХ КОТЛОВАНАХ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ)

8.

2.1 Общие сведения
2.1.1Определение и схема фундамента
Фундаменты мелкого заложения –
фундаменты,
имеющие
отношение
высоты
к
ширине
подошвы,
не
превышающие 4 и передающие нагрузку
на грунт основания преимущественно
через подошву.
Рисунок 2.1 Схема фундамента
мелкого заложения:
1 – фундамент, 2 – колонна,
3 – обрез фундамента:
d – глубина заложения фундамента;
- высота фундамента;
b – ширина фундамента;
l – длина фундамента;
DL – поверхность планировки.

9.

Нижняя плоскость фундамента, соприкасающаяся с основанием, называется
подошвой фундамента.
Верхняя плоскость, на которую опирается наземная конструкция, называется
обрез.
З а ширину фундамента принимается минимальный размер подошвы b, а за
длину – наибольший размер l.
Высота фундамента есть расстояние от подошвы до обреза, а глубина
заложения фундамента d – расстояние от поверхности планировки до подошвы.
Фундаменты мелкого заложения возводят в открытых котлованах или выемках,
поэтому их еще называют фундаменты в открытых котлованах на естественном
основании.
2.1.2 Классификация фундаментов
По условиям изготовления – монолитные (возводимые непосредственно в
котлованах) и сборные (монтируемые из элементов заводского изготовления).
По материалу – железобетонные, бетонные, бутобетонные, из каменных
материалов (кирпич, пиленные природные камни, бут), деревянные и металлические.
Железобетон и бетон применяют при устройстве всех видов фундаментов. Каменная
кладка и бетон применяют для фундаментов, работающих на сжатие, а железобетон –
на сжатие и изгиб.
По форме – отдельные, ленточные, сплошные и массивные фундаменты

10.

Рисунок 2.2 Основные типы фундаментов мелкого заложения: а, б –
отдельный фундамент под колонну и стену, в, г,д – ленточный
фундамент под стену, колонну и сетку колонн, е – сплошной (плитный)
фундамент.

11. Рисунок Конструкция жесткого фундамента: а – с наклонными боковыми гранями б – уширяющийся к подошве уступами

2.1.3 Конструкции фундаментов мелкого заложения
Отдельные фундаменты – представляют собой кирпичные,
каменные, бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной
частью:
1. Каменные и бетонные отдельно стоящие фундаменты устраивают
монолитными и проектируют как жесткие. Фундаменты устраивают с
наклонной гранью или уширяют с помощью уступами
Отношение между высотой hy и
шириной by уступов определяется
углом жесткости α. Это предельный
угол
наклона,
при
котором
в
фундаменте
не
возникают
растягивающие напряжения, зависит от
материала фундамента и давления на
грунт и составляет 30..400.
Рисунок Конструкция жесткого
фундамента:
а – с наклонными боковыми гранями
б – уширяющийся к подошве уступами

12.

2 Железобетонные фундаменты выполняются монолитными или
сборными и проектируются как железобетонные конструкции конечной
жесткости. Они состоят из плитной части и подколонника. При
устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундамента
укладываются фундаментные балки (рандбалки)
Рисунок Железобетонный фундамент
под колонну: 1- фундаментные плиты,
2-подколонник, 3 рандбалка,
4-бетонные столбики.
Сопряжение сборных колон с фундаментом осуществляется с
помощью стакана, монолитных – соединением выпусков арматур колон
и фундамента.
3 Существуют еще буробетонные, щелевые и анкерные
фундаменты

13.

Ленточные фундаменты под стены устраивают:
1 Монолитные железобетонные ленточные фундаменты состоят из
нижней армированной ленты и неармированной фундаментной стены (рис.
2.5, а).
2 Сборные ленточные фундаменты состоят из фундаментной подушки
из железобетонных плит и бетонных блоков в виде стены (рис. 2.5,в).
Железобетонные плиты подушки и бетонные стеновые блоки унифицированы
в виде четырех номенклатурных групп по значению среднего давления на
основание и величине вылета консоли фундамента . При модуле
деформации грунта 25 МПа и более и УПВ ниже подошвы можно применять
прерывистые ленточные фундаменты (рис. 2.5, в).
Ленточные фундаменты под колонны, сплошные и массивные
фундаменты изучить самостоятельно
Ленточные фундаменты: а) - монолитный, б) и в) – сборный сплошной
и прерывистый; 1 - армированная лента, 2 – фундаментная стена,
3 – стена здания, 4 – фундаментная подушка, 5 – стеновой блок