Среднее давление по подошве фундамента — это величина, определяющая, какое давление передаётся на грунт от конструкции через его фундамент. Это давление вычисляется как отношение общей нагрузки на фундамент к площади его подошвы, что позволяет оценить, каким образом фундамент взаимодействует с грунтом и обеспечивает его устойчивость.
Знание среднего давления важно для проектирования фундамента, так как оно помогает избежать перегрузки грунта и минимизирует риск осадки или разрушения конструкции. Правильный расчёт давления по подошве фундамента способствует долговечности и надежности здания.
Определение среднего давления под подошвой фундамента
Нагрузка измеряется под наиболее нагруженным основанием под центральной несущей стеной. Стена, которая поддерживается этим фундаментом, имеет равномерную толщину на высоту 680 мм. Расчет осуществляется для одного погонного метра стены. Все сведения для расчета мы берем из приложения 1.
1. Устанавливаем нормативное значение массы стены:
где г=1800 кг/м³ — плотность кирпичного masonry
hвн1=0.51 м — толщина внутренней стены 1 этажа
hвн2=0.25 м — параметры стен внутренних на двух этажах
2. Вычисляем силу, которая передается через стену на фундамент от всех зданий и покрытий.
Nn=[gнn+? gнi+(4·Pэт+Рч)·шn1] bг,
— коэффициент комбинирования нагрузок для высотных сооружений (СНиП 2.02.01-83)
g н n — нагрузка на единицу площади покрытия (1 м²)
? g н i — общая нагрузка на единицу площади (1 м²) межэтажного 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 — масса бутовой стены
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.
— вычисленное сопротивление уплотненного грунта на сжатие.
— 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» — среднее вычисленное значение удельного веса грунтов, находящихся под уровнем фундамента, установленное с учетом влияния 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 — размер конструкции пола подземного помещения, в метрах;
cf=2500 кгс/м 3 — расчетное значение удельного веса конструкции пола 1 этажа.
Расчетное сопротивление уплотнению:
Проверяем выполнение условия
Среднее давление по подошве фундамента — это важный параметр, влияющий на проектирование и эксплуатацию зданий и сооружений. Этот показатель характеризует распределение нагрузок, действующих на фундамент, и учитывает как нагрузку от конструкции, так и дополнительные факторы, такие как грунтовые условия. Правильный расчет среднего давления помогает избежать деформации, просадок или других негативных последствий, которые могут возникнуть в результате неправильного проектирования.
В процессе расчета среднего давления по подошве фундамента учитываются различные параметры: тип фундамента, его размеры, свойства грунта и характер нагрузок. Например, для ленточного фундамента с большой длиной и небольшой шириной среднее давление будет значительно ниже, чем у столбчатого фундамента, так как нагрузка распределяется на большую площадь. Оценка этого давления позволяет архитектурно правильно спроектировать здание и выбрать оптимальные материалы, что в конечном итоге способствует повышению долговечности и надежности конструкций.
Отсутствие учета среднего давления по подошве фундамента может привести к серьезным последствиям, таким как трещины в стенах, ненадежность конструкции и необходимость дорогостоящего ремонта. Таким образом, данный параметр играет ключевую роль в проектировании, и его значение не следует недооценивать. Правильные расчеты оказывают прямое влияние на безопасность и устойчивость сооружения, что является первоочередной задачей для инженеров-строителей.
Среднее давление по подошве фундамента что это
При устройстве стандартных сборных фундаментов допускается недогрузка до 10%.
Размеры основания фундамента составляют 3,9 на 3,6 метра.
Определение абсолютной осадки основания фундамента S и сравнение с предельной величиной деформации основания Su установленной для рассматриваемого типа здания или сооружения
Целью расчета является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность.
Расчет сводится к удовлетворению условия:
где S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su — предельное значение совместной деформации основания и сооружения.
Определение осадки основания S возможно с помощью нескольких подходов, включая метод линейно деформируемого полупространства или слоя, метод эквивалентного слоя, разработанный Н. А. Цытовичем, а также метод ограниченной сжимаемой толщины (Б. И. Далматова).
Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:
где -безразмерный коэффициент, равный 0,8;
zp.i-среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi и Еi — это соответственно значение толщины и модуля деформации i-го слоя почвы;
n-число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Для построения эпюр zg и zp разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя hi может быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают hi0,4b таким образом, чтобы одна из точек находилась на границе двух различных по составу грунтов.
В нашем случае высота элементарного слоя hi=0,43,6=1,44 м.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента zg 0 при планировке срезкой определится по формуле:
Вертикальное давление, обусловленное весом грунта zg на границе слоя, находящегося на глубине z от основания фундамента, рассчитывается по следующей формуле
где i и hi — удельный вес и толщина i-го слоя грунта.
Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
где p — среднее давление под подошвой фундамента.
zp 0=276,43- 65,16=211 кН/м2.
Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от основания фундамента вдоль вертикали, проходящей через центр его основания, рассчитываются по следующей формуле: zp 0=p0
где -коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b и относительной глубины =2z/b.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=Hс там, где zp=0,2zg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E
Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу:
Таблица 4 Величины, используемые при расчете осадок фундаментов по методу послойного суммирования
