Расчёт осадки ленточного фундамента. 1 Определение осадки ленточного фундамента

Расчёт осадки ленточного фундамента. 1 Определение осадки ленточного фундамента

Определить осадку ленточного фундамента шириной 1,6 м, среднее давление по подошве фундамента Р_ср=195,49 кПа, глубина заложения от планировочной отметки DL=159,2 – 2,7. Инженерно-геологические условия в соответствии с инженерно–геологическим разрезом (смотри графическую часть), физико-механические характеристики грунта в соответствии с таблицей 3.

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса в пределах глубины 6×b=6×1,6 м=9,6 м ниже подошвы фундамента.

На подошве песка мелкого:

0,2×s_Zq1=0,2×39,36=7,87 кПа.

На подошве фундамента с учетом взвешивающего действия воды :

0,2×s_Zq0=0,2×42,45=8,49 кПа.

На подошве песка среднего с учетом взвешивающего действия воды :

0,2×s_Zq2=0,2×65,13=13,03 кПа.

На подошве суглинка текучепластичного с учетом взвешивающего действия воды:

;

0,2×s_Zq3=0,2×120.33=24.07 кПа.

На подошве песка среднего с учетом взвешивающего действия воды:

;

0,2×s_Zq4=0,2×157,87=31,57 кПа.

Эпюры s_Zqiи 0,2s_Zqiпоказаны в графической части.

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

Толщу грунта мощностью 6b=9,6 м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои h_i£0,4b£0,4×1,6=0,64м. Принимаем h_i=0,64.

Далее строим эпюру распределения дополнительных (к боковому) вертикальных напряжений в грунте по формуле (31), где a определяем в зависимости отПринимаемZ=h.

Вычисления сведем в таблицу 3. Осадку определим по формуле (27) в пределах сжимаемой толщи, т.е. до точки пересечения эпюр s_Zip=0,2s_Zq.

Расчет осадки фундамента онлайн. Калькулятор ленточного фундамента

Грамотно спроектированный и построенный фундамент гарантирует долговечную эксплуатацию любого здания и сооружения. Сегодня существует несколько популярных типов оснований, но самым востребованным из всех безусловно является ленточный. Для его создания не требуется специальное оборудование, а технология монтажа проста, как два пальца – каждый в состоянии построить ленточный фундамент своими руками.

Сервис KALK.PRO предлагает вам выполнить расчет ленточного фундамента с помощью онлайн-калькулятора . Он предназначен для расчета количества и объема материалов, подбора оптимальной толщины ленты, определения допустимой нагрузки на грунт и многого другого. Для наглядности программа выводит динамические чертежи и 3D-модель, которые изменяются в зависимости от выбираемых параметров и задаваемых значений.

Калькулятор позволяет рассчитать МЗЛФ, стандартный или углубленный фундамент монолитного типа – методика вычисления во всех случаях ничем не отличается. Для удобства пользователей, в алгоритм программы заложен расчет арматуры и расчет бетона для ленточного фундамента. В скором времени планируется добавить опалубку.

Инструкция

Наш сервис позволяет рассчитать ленточночный фундамент под дом максимально точно, однако достоверность этих расчетов напрямую зависит, от того какие параметры вы заполните в поля калькулятора. Специально для исключения подобных недоразумений, было записано обучающее видео с подробным пояснением всех элементов калькулятора ленточного фундамента и используемых величин. Смотрите инструкцию и задавайте свои вопросы в комментариях, если требуется уточнение.

Для тех, у кого нет возможности просмотреть видео со звуком или есть проблемы с воспроизведением видео, мы подготовили укороченную текстовую версию примера расчета ленточного фундамента на нашем сервисе. Читайте чуть ниже.

Заполняйте поля калькулятора ВНИМАТЕЛЬНО , так как любая, даже незначительная ошибка может стоить потраченного времени и средств.

Обзор интерфейса

Интерфейс калькулятора расчета ленточного фундамента должен быть интуитивно понятен большинству пользователей, так как выполнен достаточно просто.

Основная часть программы подразделяется на несколько крупных элементов:

• Вводный блок с начальными данными и упрощенной схемой.
• Подробный чертеж ленточного фундамента, который отрисовывается на основании первого пункта.
• Интерактивная 3D-модель, которая позволяет посмотреть все элементы конструкции в трехмерном пространстве.
• Результаты расчета (материалы, величины, допустимые значения…).

Также под самим калькулятором, приведена небольшая справка, в каких форматах доступно скачивание, как сохранить результат, отправить по электронной почте или добавить в закладки.

Схема

Исходя из плана вашего дома, вы начинаете визуализировать устройство монолитного ленточного фундамента. С помощью конфигуратора, задайте необходимое количество лент и их расположение.

Сервис ограничивает максимально возможное количество осей по горизонтали и по вертикали. Вы можете задать не более 2 дополнительных линии по каждому направлению, т.е. в сумме не больше 8 осей.

Для того чтобы добавить параллельные горизонтальные (буквенные) оси, выберите в первом пункте AD0 необходимое количество (1 или 2). Новые прямые расположатся между осями AD и будут называться B и С.

Вертикальные оси (цифровые) добавляются не на всю длину ленточного фундамента, а конкретно к каждой секции AB, BC или CD.

Для того чтобы сместить секцию, заполните поле «Смещение стороны». Подробнее об этом смотрите ниже, где разбирается практический пример.

Пример 1.

Для того чтобы получить квадратный монолитный ленточный фундамент для дома, разделенный на 9 равных блоков, вам нужно:

• добавить две оси в пункте AD0;
• добавить две оси в пункте AB0;
• добавить две оси в пункте BC0;
• добавить две оси в пункте CD0.

Пример 2.

У вас нестандартный фундамент, который разделен на 6 неравнозначных секций. Блок AB разбит на три части, блок BC на две, а CD не разбит.

• добавить две оси в пункте AD0;
• добавить две оси в пункте AB0;
• добавить одну ось в пункте BC0;
• в пункте CD0 оставить ноль.

Таким образом, «играясь» значениями, вы можете сделать схематичный чертеж фундамента с любыми видами секций. Также, для вашего удобства есть возможность повернуть чертеж (на 90, 180 или 270 градусов), выбрать его цвет, включить сетку и показывать ли направляющие линии.

Характеристики фундамента

Теперь нам необходимо указать размеры сторон, ширину ленты, высоту и глубину заложения ленточного фундамента, а также используемую марку бетона.

Заполнение полей с размерами сторон, не должно вызвать сложностей – все наглядно проиллюстрировано на чертеже ленточного фундамента.

Высота ленты рассчитывается индивидуально, в зависимости от ваших предпочтений, высоты цоколя или по другим причинам. Стандартная величина 40-50 см.

Расчет осадки методом послойного суммирования пример. Расчет осадки методом послойного суммирования

Пример 7.1. Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента

Пример 7.1. Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента шириной b = 1,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента от поверхности природного рельефа d = 1,8 м. Среднее давление под подошвой фундамента Р = 285 кПа. Основание сложено следующими слоями:

I слой — маловлажный, средней плотности, песок мелкий с коэффициентом пористости е₁ = 0,65, с удельным весом γ₁= 18,7 кН/м3, модулем деформации Е₁ = 14,4 МПа;
II слой — насыщенный водой, средней плотности, средней крупности с е₂= 0,60, γ₂= 19,2 кН/м3и Е₂= 18,6 МПа;
III слой — полутвердый суглинок с J_L = 0,18, γ3 = 18,5 кН/м3 и Е₃ = 15,3 МПа.

Подземные воды на участке строительства обнаружены на глубине 3,8 м (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Расчетная схема к примеру 7.1

Решение. Вычисляем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта по формуле (6.46) и вспомогательной эпюры 0,2 σ_zg .

На поверхности земли σ_zg = 0;
на уровне подошвы фундамента

σ_{zg 0} = γ₁d = 18,7Κ·1,8 = 33,66 кПа;

на контакте первого и второго слоев

на контакте второго и третьего слоев

Так как второй слой насыщен водой, то необходимо учитывать взвешивающее действие столба воды:

Тогда третий слой воспринимает давление не только от действия двух вышележащих слоев, но и давление столба воды, которое определяется уравнением

Напряжение по подошве третьего слоя определяем

Определяем дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

Для нахождения глубины сжимаемой толщи определяем σzp по оси фундамента, а полученные данные сводим в табл. 7.1

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительных напряжений 0,2σ_zg( см. рис. 7.12 ).

Из рис. 7.12 видно, что эта точка пересечения соответствует мощности сжимаемой толщи Н_с = 6,1 м.

По формуле (7.16) находим осадку S₁ слоя песка мелкого:

Вычисляем осадку S₂ песка средней крупности:

Вычисляем осадку S₃ слоя суглинка:

Полная осадка фундамента

По СНиП 2.02.01—83* для зданий данного типа находим предельно допустимую осадку Su = 10 см.

В рассматриваемом случае S = 2,69 см u = 10 см. Следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой по СниПу.

Расчет осадки фундамента Excel. Расчет прочности основания и осадки фундамента в Excel и MathCAD

В файле эксель составлена таблица для расчета осадки фундаментов по формулам п. 5.6 СП 22.13330.2011.
Интерполяция альфы по таблице в СП автоматом без использования макросов.
Файл маткад для сравнения результатов, в нем же расчет прочности основания.
Добавлены используемый в маткаде шрифт и система единиц измерения.
Безусловно есть уже готовые и программы и таблицы, но ни здесь ни где-либо еще не нашел таблицы с разбивкой промежуточных строк, как с меня когда-то требовали в институте. Здесь расчет выполнен именно так.

Расчет осадки методом послойного суммирования онлайн. Метод послойного суммирования

Расчет осадки слоистых оснований выполняется методом послойного суммирования, в основу которого положена разобранная выше задача (основная задача).

Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений o _zP, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям.

Так как в основу этого метода положена расчетная модель основания в виде линейно-деформируемой сплошной среды, то необходимо ограничить среднее давление на основание таким пределом, при котором области возникающих пластических деформаций лишь незначительно нарушают линейную деформируемость основания, т.е. требуется удовлетворение условия

Для определения глубины сжимаемой толщи Н_с вычисляют напряжения от собственного веса a_zq и дополнительные от внешней нагрузки o_zP.

Нижняя граница сжимаемой толщи ВС основания принимается на глубине z = Н_с от подошвы фундамента, где выполняется условие

т.е. дополнительные напряжения составляют 20% от собственного веса грунта.

При наличии нижеуказанной глубины грунтов с модулем деформации Е МПа должно соблюдаться условие

Для оснований гидротехнических сооружений по СП 23.13330.2011 «Основания гидротехнических сооружений» нижняя граница активной зоны находится из условия

Расчет осадки удобно вести с использованием графических построений в следующей последовательности (рис. 7.11):

• • строится геологический разрез строительной площадки на месте рассчитываемого фундамента;
• • наносятся размеры фундамента;
• • определяется сжимаемая толща Н_с;
• • разбивается Н_с на слои толщиной Л,- ;
• • определяется осадка элементарного слоя грунта по формуле

Тогда полную осадку можно найти простым суммированием осадок всех элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи из выражения

где р — безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных деформаций, принимается равным 0,8; hj — высота /-го слоя; E_t— модуль деформации /-го слоя „ GzPi-l ®zPi

грунта; о_гА-_ср=--- — среднее напряжение /-го элементарного слоя.

Рис. 7.11. Расчетная схема для определения осадки методом послойного

суммирования:

DL — отметка планировки; NL — отметка поверхности природного рельефа; FL — отметка подошвы фундамента; ВС — нижняя граница сжимаемой толщи; Н_с — сжимаемая толща

Метод послойного суммирования позволяет определять осадку не только центральной точки подошвы фундамента. С его помощью можно вычислить осадку любой точки в пределах или вне пределов фундамента. Для этого пользуются методом угловых точек и строится эпюра напряжений от вертикальной нагрузки, проходящей через точку, для которой требуется расчет осадки.

Таким образом, метод послойного суммирования в основном используется при расчете небольших по размерам фундаментов зданий и сооружений и при отсутствии в основании пластов очень плотных малосжимаемых грунтов.

Пример 7.1. Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента шириной Ь= 1,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента от поверхности природного рельефа d = 1,8 м. Среднее давление под подошвой фундамента Р= 285 кПа. Основание сложено следующими слоями:

I слой — маловлажный, средней плотности, песок мелкий с коэффициентом пористости > = 0,65, с удельным весом у) = 18,7 кН/м³, модулем деформации Е_{ = 14,4 МПа;

II слой — насыщенный водой, средней плотности, средней крупности с е₂= 0,60, у₂= 19,2 кН/м³и Е₂ = 18,6 МПа;

Подземные воды на участке строительства обнаружены на глубине 3,8 м (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Расчетная схема к примеру 7.1

Решение. Вычисляем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта по формуле (6.46) и вспомогательной эпюры 0,2 a_zq.

На поверхности земли o_Z(/— 0.

Расчет осадки свайного ленточного фундамента

Расчет осадки свайного ленточного фундамента производится по методике, данной в руководстве и СНиП по проектированию свайных фундаментов . В основу расчета заложено предположение о распределении напряжений в толще грунтов основания от сосредоточенной нагрузки, расположенной на определенной глубине ниже поверхности грунта. В ленточном свайном фундаменте нагрузка считается приложенной в плоскости острия свай (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Расчетная схема свайного ленточного фундамента

Принимается условие, что нагрузка от свай воспринимается массивом грунта основания, ограниченного сверху поверхностью планировки грунта, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай, с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням рядов (в двухрядном ростверке) или ряда свай, по длине принимается 1 пог. м ростверка. Напряжения в активной зоне (ниже плоскости острия свай) фундамента определяются по :

, (4.17)

где P_I- погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м, с учетом веса фундамента в ви…

Подошва ростверка заложена на глубину 1,5 м от поверхности планировки.

Нагрузки . Нормативные нагрузки на 1 м ростверка в уровне обреза равны

N_IIo= 270 кН и M_IIo= 3 кН/м. Свайные фундаменты рассчитываются на расчетные нагрузки с коэффициентом нагрузки г_f= 1,2, тогда

В расчете необходимо учесть вес 1 пог. м стены и ростверка, которые могут быть вычислены совместно:

Расчетное значение

Общая нагрузка на 1 пог.м свайного фундамента равна

Расчет длины свай. Расчет длины и несущей способности висячей железобетонной сваи с поперечным сечением 3030 см, длиной 6 м производится по формуле

где г_с= 1; г_сr=г_сf= 1; А = 0,3 • 0,3 = 0,09 м²; U = 4 • 0,3 = 1,2 м; R = 3380 кПа - для расчетной глубины , = d_p+_c= 1,5 + 5,7 = 7,2 м погружения нижнего конца сваи (см. рис. 4.3), принимается по для суглинков с I_l= 0,3.

Определение расчетных сопротивлений грунта f по боковой поверхности сваи производится для грунта толщиной слоев не более 2 м по средним глубинам их расположения, считая от поверхности планировки (табл. 4.2), f₁= 32,5 кПа; f₂= 39 кПа; f₃= 42,5 кПа. По вышеуказанной формуле находим

F_d= 1 1 3380 0,09 + 1,2 1 (32,5 2 + 39 2 + 42,5 1,7) = 555,8 кН.

Таблица 4.2 Расчетные сопротивления грунта f по боковой поверхности

_c= N_I^п/N = 1,4 332/555,8 = 0,84 шт./м.

Расстояние между осями свай a = F_d/ г_k/ N_I^п= 555,8/1,4/332 = 1,2 м или a = 1,2/d = = 1,2/0,3 = 4d, что является оптимальным решением.

Глубина залегания от отметки планировки середины каждого слоя, соприкасающегося со сваей

Пример 4.2. Расчет осадки свайного ленточного фундамента.

Определить напряжения в активной зоне грунта основания под острием свай.

В ленточном однорядном свайном фундаменте приняты сваи длиной 6 м, сечением 3030 см, забиты с шагом а = 120 см. Глубина погружения свай от подошвы ростверка = 5,7 м. Глубина d_фот уровня планировки до острия сваи равна 7,2 м. Ширина ростверка 60 см, высота 30 см. Подошва ростверка заглублена на 1,5 м от поверхности планировки. Число рядов свай n_p= 1. Средневзвешенный удельный вес грунта со сваями в массиве г_сpII= 20,6 кН/м³, ширина массива грунта со сваями b= 0,3 м.

Границы массива определяются следующим образом: сверху - поверхностью планировки; с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням ряда свай (см. рис. 4.5).

.

Расчет осадки судна. 2 Расчет средней осадки судна.

Существуют несколько способов расчета средней осадки судна. На самом деле очень важно рассчитать осадку судна максимально приближенную к фактической, поскольку чрезвычайно редко судно бывает загружено на ровный киль без крена(только тогда средняя осадка соответствует расчетной средней осадке и каждой из осадок в частности). Если судно загружено с некоторым дифферентом и / или креном, то тогда приходится приводить все осадки судна к средней осадке для расчетов количества погруженного груза. На самом деле это не совсем правильно, ибо одинаковая усредненная осадка из положения «дифферент на нос» и «дифферент на корму» даст одинаковое количество погруженного груза, на самом деле из-за разных обводов судна в носу и корме, разного веса носовых и кормовых надстроек , разного объема помещений, погруженных под воду и вытесняющих разное количество воды.

Кроме того, судно, как правило, не является абсолютно несгибаемым. В зависимости от того, каким способом распределен груз в грузовых помещениях и балластных танках, судно может иметь стрелку прогиба в ту или иную сторону, при неравномерном и несимметричном расположении груза и балласта можно получить и более сложные изгибающие моменты, полностью просчитать которые крайне сложно.

Тем не менее, на сегодняшний момент не существует простой методики, позволяющей произвести определения судового водоизмещения по действительным осадкам судна, поэтому пользуются методикой определения средней осадки судна для получения дальнейшего водоизмещения. Для этих расчетов нам также понадобится знать величину дифферента судна.

Расчет осадки фундамента пример. Приложение V. Пример расчета осадки при взаимном влиянии фундаментов.

Определить методом элементарного суммирования осадку фундамента под колонну размером X =2X2 м глубиной заложения d=2,8 м, а также его дополнительную осадку в резуль­тате влияния соседнего фундамента, расположенного на этой же оси на расстоянии 2,6 м и имеющего такие же размеры и глубину зало­жения d=l,2 м. Среднее давление под подошвой первого фундамен­та = 0,41 МПа, второго =0,48 МПа. Грунтовые условия стро­ительной площадки: 1 — песок пылеватый (γ= 0,0185 МН/м, = 3,6 м, = 15 МПа); 2 — супесь пластичная (γ= 0,0195 МН/м, = 1,7 м; =17 МПа); 3 — песок плотный (γ=0,0101 МН/м, = 2,2 м, = 32 МПа); — суглинок тугопластичный (γ=0.01 МН/м, =3,4 м, =30 МПа). Возводимое здание вы­полнено из железобетонного каркаса с заполнением.

Определим вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы первого и второго фундаментов:

Ординаты эпюры природного напряжения и схема расположения фундаментов приведены на рис. 5.1. Дополнительные давления под подошвой первого и второго фун­даментов равны:

Соотношение сторон фундаментов =2/2=1. Чтобы избе­жать интерполирования по табл 1.16(Приложение I), зададимся значением m = 0,4, тогда высота элементарного слоя грунта h= 0,4·2/2=0,4 м.

1 — песок пылеватый (γ= 0,0185 МН/м, = 3,6 м, = 15 МПа); 2 — супесь пластичная (γ= 0,0195 МН/м, = 1,7 м; =17 МПа); 3 — песок плотный (γ=0,0101 МН/м, = 2,2 м, = 32 МПа); — суглинок тугопластичный (γ=0.01 МН/м, =3,4 м, =30 МПа)

Построим эпюру дополнительного вертикального напряжения под подошвой первого фундамента (см. рис. V.1), воспользовав­шись формулой и табл. 1.16(Приложение I). Вычисления представим в таблич­ной форме (табл. V.1).

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересе­чения вспомогательной эпюры с эпюрой дополнительных напряжений (см. рис. V.1). По этому рисунку определим и мощность сжимаемой толщи =5,6 м.