Определение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента

Расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента представляет собой максимальное давление, которое может воспринимать грунт, не вызывая его неупругой деформации или разрушения. Оно зависит от механических свойств грунта, глубины его залегания, а также от условий нагрузки на фундамент. Для определения расчетного сопротивления часто используются методы лабораторного исследования образцов грунта, а также полевые испытания.

При проектировании фундамента важно учитывать не только физические характеристики грунта, но и его поведенческие свойства под действием нагрузки. Это позволяет более точно определить оптимальные размеры фундамента и обеспечить его устойчивость в процессе эксплуатации, предотвращая возможные осадки и разрушения.

Определение расчетного сопротивления грунта

Настоящий расчет выполняется строго в соответствии с СП 22.13330.2011 "Основания зданий и сооружений".

Определение понятия и механизм сопротивления грунта — ЧИТАТЬ ЗДЕСЬ.

Характеристики грунтов над подошвой фундамента:

Грунты

Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента, hi, м

Расчетное значение удельного веса грунтов выше подошвы фундамента, γII, кН/м 3

Удельный вес частиц грунта, γs, кН/м 3

Коэффициент пористости, е

Характеристики грунтов под подошвой фундамента:

Грунты

Толщина слоя грунта ниже подошвы фундамента, hi, м

Расчетное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента, γII, кН/м 3

Расчетное значение угла внутреннего трения, φII, град.

Расчетное значение удельного сцепления грунта,CII, кПа

Удельный вес частиц грунта,γs, кН/м 3

Коэффициент пористости, е

Добавить
убрать
слой

Отметьте если прочностные характеристики (φ, c) определены непосредственными испытаниями:

Наличие грунтовых вод:

Глубина поверхности грунтовых вод от планировочной отметки, hWL, м:

Жесткость конструктивной системы здания:

К сооружениям с жесткой конструктивной системой относят сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформаций основания, в том числе за счет мероприятий по усилению оснований и использовании эффективных фундаментов, к таким зданиям относятся: здания панельные, блочные и кирпичные, сооружения типа башен, силосных корпусов, дымовых труб и др.;

Глубина расположения фундамента, d,м:

Ширина подошвы фундамента, b,м:

Площадь фундамента, м 2

Длина сооружения или его отсека, L,м

Высота сооружения (отсека), H,м

Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, hs,м

Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала d b , м.

Толщина конструкции пола подвала, hcf,м

Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, γcf, кН/м 3

РАССЧИТАТЬ

Для принятых условий расчетное сопротивление грунта составит:

Расчетное сопротивление грунта R, должно быть больше среднего давления под подошвой фундамента, p.

Это условие является важной предпосылкой применения методов расчета осадок, основанных на использовании положений теории линейного деформирования грунта. Рекомендуется подбирать такие параметры конструктивной системы здания и фундаментов, чтобы расчетное сопротивление R было не менее 150кПа и не более 500 кПа.

Данный расчет по определению расчетного сопротивления грунта основания является одним из ключевых при расчете зданий и сооружений по второму предельному состоянию. Условие соблюдения этого расчета (p

Расчетное сопротивление грунтов основания при устройстве грунтовых подушек или преобразования свойств грунтового массива определяется исходя из задаваемых проектом физико-механических характеристик проектируемого основания.

Расчетное сопротивление грунта основания

Определение расчетного сопротивления грунта онлайн и с помощью таблиц СНиП. Несущая способность глинистых и песчаных грунтов.

Все калькуляторы
Также можно рассчитать

Расчёт
Сохранить
Справка
Партнерские скидки
Виджет на сайт
Комментарии

Калькулятор загружается.
Выберите способ сохранения

Скачать PDF
Скачать расчёт с выбранными параметрами в формате PDF — чертежи + данные.

Поделиться ссылкой на расчёт в Facebook, ВКонтакте, Google+ и т.д.

Сканировать QR-код
Получить ссылку на расчет с параметрами через сканирование QR-кода
Материалы
Разместите калькулятор у себя на сайте БЕСПЛАТНО

Расчетное сопротивление грунта (R) – это один из наиболее важных параметров при строительстве фундамента, так как позволяет определить предельно возможные значения массы вышележащей конструкции, которую способна выдержать подстилающая поверхность.

В случае превышения допустимых значений показателя несущей способности грунта, под подошвой фундамента формируются области предельного равновесия. Другими словами, грунт расположенный снизу не выдерживает нагрузки и стремится в сторону наименьшего сопротивления, то есть на поверхность. Последствия выражаются в виде бугров и валов, расположенных рядом с границами фундамента.

Самой главной опасностью в данном случае, является нарушение однородности подстилающего грунта. Нагрузка от конструкции начинается распределяться неравномерно, фундамент теряет свою устойчивость, активизируются процессы деформации и в скором времени начинают появляться трещины.

Расчет несущей способности грунта

Определение несущей способности грунта – это достаточно трудоемкий процесс, который можно выполнить подручными средствами (вручную/онлайн) или же воспользоваться услугами геолого-геодезических агенств. Если вы хотите сэкономить и выполнить расчет самостоятельно – KALK.PRO поможет вам в этом нелегком деле!

Мы предлагаем вам воспользоваться нашим удобным онлайн-калькулятором расчета сопротивления грунта на сжатие/сдвиг. По окончанию вычисления вы получите значение расчетного сопротивления в четырех разных единицах измерения (кПа, kH/m 2 , тс/м 2 , кгс/см 2 ). Для того чтобы получить результат расчета, вам необходимо заполнить несколько полей:

Тип расчета. На основании лабораторных испытаний или при неизвестных характеристиках грунта.
Характеристики грунта. Тип, коэффициент пористости и показатель текучести, а также осредненное расчетное значение удельного веса грунтов.
Параметры фундамента. Ширина основания и глубина заложения.

Последние две характеристики грунта определяются только для глинистых грунтов.

Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания

Для начала нам необходимо выбрать тип расчета. Первый вариант подразумевает, что вы получите отдадите образец грунта в специализированную лабораторию на исследование. Данный способ занимает большое количество времени и средств. Поэтому если у вас не сложный участок и вы уверены, что сможете сделать все своими силами, мы предлагаем воспользоваться вторым вариантом и выполнить расчет на основании табличных данных.

Классификация грунтов

Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:

Первые, представлены горными породами, метаморфического или гранитного происхождения. Встречаются в горных областях и в местах выхода основания тектонической платформы на поверхность (щиты). В нашей стране это территория Карелии и Мурманской области. Горные системы Урала, Кавказа, Алтая, Камчатки, плоскогорья Сибири и Дальнего Востока.

Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.

Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:

Пески (мелкие, средние, крупные…);
Супеси (легкие, тяжелые);
Суглинки (легкие, средние, тяжелые);
Глины (легкие, тяжелые…).

Как определить тип грунта самостоятельно?

Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.

Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.

Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.

Намочите почву до состояния, когда из нее можно будет сформировать шар.
Попробуйте раскатать шар в продолговатое тело (шнур).

Если у вас не получилось этого сделать, то перед вами песчаная почва.
Если немного схватывается, но все равно разрушается – это супесь.
Если шнур удается свернуть в кольцо, но наблюдаются разрывы/трещины – это суглинок.
Если кольцо замкнулось, а тело осталось невредимым – это глина.

Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:

Если вам не удалось ничего сделать из образца грунта, то для вас расчет несущей способности песчаного грунта закончился. Выберите соответствующий пункт в калькуляторе и нажмите "Рассчитать".

Несущая способность грунта – Таблица СНиП

Для определения несущей способности глинистых грунтов, нам необходимо получить еще два коэффициента – показатель текучести грунта (IL) и коэффициент пористости (е). Первый показатель можно достаточно легко определить на глаз, если почва откровенно сырая и вязкая – выбирайте IL = 1, если сухая и грубая – IL = 0. Второй коэффициент можно получить только в таблицах из СНиП. Так как все данные находятся в открытом доступе, для вашего удобства мы скопировали таблицы расчетного сопротивления грунта из СП 22.13330.2011.

Несущая способность глинистых грунтов

Глинистые грунты

Коэффициент пористости е

Значения R0, кПа, при показателе текучести грунта

Супеси

Определение расчётного сопротивления грунта под подошвой фундамента

Расчётное сопротивление нескального грунта под подошвой фундамента определяется по формуле:

где R0 — условное сопротивление грунта, b =0,25 МПа, b — ширина подошвы фундамента, м; d — глубина заложения фундамента, м; -осреднённое по слоям расчётное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учёта взвешивающего действия воды, кН/м3, допускается принимать =0.02 кН/м3; k1 , k2 — коэффициенты, принимаемые по таблице 3.1.

3.4 Проверка напряжений под подошвой фундамента (расчёт основания по 1 группе предельных состояний по прочности и устойчивости)

Расчёт необходим для определения средних, максимальных и минимальных напряжений (давлений) на основание по подошве фундамента и сравнения их с расчётным сопротивлением грунта.

Pmax = Pm + Mu / W  1,2R*

где Pm , Pmax , Pmin — соответственно среднее, максимальное и минимальное давление подошвы фундамента на основание, МПа; N1 — расчётная вертикальная нагрузка на основание с учётом гидростатического давления массы воды, если оно имеет место, мН; Mu — расчётный опрокидывающий момент относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы фундамента, мН • м ; А- площадь подошвы, м2 ; W- момент сопротивления по подошве фундамента, м3

I — длина подошвы фундамента; b — ширина подошвы фундамента; R — расчётное сопротивление грунта под подошвой фундамента, МПа, определяется с учётом принятой ширины и глубины его заложения; с — коэффициент условий работы, принимается равным 1,2; п — коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимается равным 1,4.

В работе в целях уменьшения трудоёмкости разрешается провести расчёты на нагрузку N1 и момент Mu :

где Pf, Pq — соответственно нагрузки от веса фундамента и грунта на его уступах (с учётом взвешивающего действия воды, если оно имеет место), мН; Pw — нагрузка от веса воды, действующей на уступы фундамента (учитывается, если фундамент врезан в водонепроницаемый грунт), мН; hф — высота конструкции фундамента, м. В курсовой работе допускается определять:

где ср = 0,02 мН/м3

N1=(P0+ Pп +А • hф • ср )+ f • Pk

N1 =(4.30+1,0 + 37,38• 6,5• 0,02) + 1,14• 4,80 = 15,632 мН

PM = N1 / Amin =15,632 / 37,38 = 0,418 МПа

R*= R/п =0,348 / 1,4 = 0,42 МПа

Ми =l,l•0,48(l,l + 6,4 + 6,5) = 0,528 •14,0=7,392 мНм

W = 10,4 • 12,96 / 6 =22,464м3

0,418+7,392 / 22,464 1,2• 0,42

0,75>0,504 — условие не выполняется ,

Значит, примем b=7м и произведем перерасчет

W = 10,4 • 49,0 / 6 =84,933м3

0,418+7,392 / 84,933 1,2• 0,42

Pmin = 0,418 – 0,087 = 0,33 Мпа >0

3.5 Расчёт на устойчивость положения фундамента

Расчёт на устойчивость фундамента обычно производят для устоев мостов и в случаях, когда равнодействующая сил по подошве фундамента выходит за пределы ядра сечения. В курсовой работе с методологической целью выполняется расчёт на опрокидывание и на сдвиг по подошве. Расчёт на устойчивость против опрокидывания производится по формуле:

Ми / M2 £ с / п

с / п = 0,8 / 1 = 0,8

где M2 — предельный удерживающий момент, определяемый по формуле:

где 0,9 — коэффициент перегрузки, уменьшающий воздействие сопротивляющихся опрокидыванию сил; ус — коэффициент условий работы, для фундаментов на нескальных основаниях принимаем с = 0,8; п — 1 — коэффициент надёжности по назначению сооружения. Производим расчёты:

Ми / M2 =7,392 / 22,51 = 0,328 < 0,8 –

Устойчивость фундамента на опрокидывание обеспечена.

Расчёт на устойчивость против сдвига производится по формуле:

Q -расчётная сдвигающая сила:

где Q — предельная удерживающая сила; м — коэффициент трения, принимаем равным — 0,25; с -коэффициент условий работы, с = 0,9; n-1 — коэффициент надёжности по назначению сооружения.

Производим расчёты: Q = 1,1• 0,48 = 0,528

Qz= 0,25• 14,07 = 3,518

0,528 / 3,518 = 0,15 < 0,9

Устойчивость фундамента на сдвиг обеспечена

Информация о работе «Расчет и конструирование фундамента под промежуточную опору моста»

Раздел: Строительство Количество знаков с пробелами: 48466 Количество таблиц: 7 Количество изображений: 0