Metoda sloja po sloju zbrajanja u izračunavanju taloženja temelja zgrada

Izračunska shema primjera određivanja taloženja temelja pomoću sloja sloj po sloju

Trenutno postoji velik broj različitih izračuna opterećenja na temeljima, na temelju kojih se odabiru vrsta građevinskog materijala, veličina baze baze i druge podatke.

Metoda sloja po sloju zbraja se koristi u slučajevima kada je potrebno izračunati nacrt zasebne stojeće temelje, uzimajući u obzir utjecaj vanjskih čimbenika i dodatnih učinaka tla.

Primjena metode

Preporuča se upotreba metode slaganja po slojevima po slojevima ako trebate odrediti ne samo glavne čimbenike sedimenta, već i sekundarne ili dodatne čimbenike koji nastaju samo u određenim situacijama.

  1. Odredite nacrt zasebnog stalnog temelja ili skupa baza koje su međusobno blizu ili koje su pridružene njima.
  2. Koristi se za izračunavanje baze od nehomogenih materijala. Takvi parametri prikazani su u promjenama u modulu deformacije s povećanjem dubine pojavljivanja.
  3. U pravilu, metoda omogućuje izračun nacrta na nekoliko vertikalnih vodova odjednom, a ovdje se mogu izostaviti parametri kutnih varijabli i koristiti središnje ili periferne parametre. Ali to se može učiniti samo pod uvjetom da temelj ima slojeve duž čitavog perimetra, njihovu debljinu i strukturu su isti.

Takvi sedimenti često proizlaze iz susjednih temelja, jer s povećanjem opterećenja na mjestu neizbježno dolazi do padanja tla, naročito kod korištenja teških teških struktura. Ali ovdje se često dizajneri suočavaju s problemom stvaranja sedimenata, jer su snage koje su nastale iz učinaka susjednih baza jasno identificirane duž vertikalne osi.

Ponekad je vrlo teško to učiniti i morate koristiti empirijske formule. Tada se stresne točke često nalaze metodom kutnih točaka, a dobiveni rezultati se u nekim slučajevima prihvaćaju kao optimalni za određeni laminirani temelj.

Zašto je važno računati nacrt zaklade?

Dobar primjer oborina kod kuće metodom sloja po sloju zbrajanja pod utjecajem pritiska u temelj

Neki temelji karakteriziraju slaba čvrstoća na savijanje i deformacija zbog velikih linearnih dimenzija i male uzdužne debljine. U pravilu, metoda sloja po slojevima zbraja često se koristi za izračunavanje temelja trake, jer ne mogu osigurati najveće moguće opterećenje po jedinici površine tla, pa se sediment može pojaviti gotovo sasvim spontano.

Svi izračuni, formule i preporuke detaljno su opisani u SNiP 2.02.01-83. Da biste bolje razumjeli metodu, trebate pokušati izračunati nacrt podnožja trake s pravi primjer.

Izračun baze taloga za taloženje

Shema proračuna metodom sloja po slojevima zbroja taloženja trake

Na primjer, možete uzeti strip temelj, koji ima širinu od 120 cm (b) i dubinu od 180 cm (d). Smještena je na tri sloja tla. Ukupni pritisak ispod potplata na tlu iznosi 285 kPa.

Svaki sloj tla ima sljedeće karakteristike:

  1. Niska vlažna tla srednje gustoće i poroznosti, glavna komponenta je fini pijesak, poroznost e1= 0,65, gustoća γ1 = 18,7 kN / m³, stupanj deformacije E1= 14,4 MPa.
  2. Drugi sloj je tanji, sastoji se od grubog zrnatog pijeska koji je zasićen s vlagom. Njegovi pokazatelji, odnosno, su: e2 = 0,60, y2 = 19,2 kN / m³ i E2 = 18,6 MPa.
  3. Sljedeći sloj je vlakno, J parametriL= 0,18, γ3 = 18,5 kN / m3 i E3= 15,3 MPa.

Prema geodetskoj službi i topografskom pregledu podzemne vode u naselju regije nalaze se na dubini od 3,8 metara, pa se njihov utjecaj na bazu može smatrati gotovo nultom.

Dakle, s obzirom da je metoda sloja po slojevima sumiranja stvaranje nekoliko grafičkih istraživanja o vertikalnom stresu u tlu, onda je vrijeme da ih stvorimo za izračunavanje dopuštene opterećenja na tlu.

Na površini zemlje σZG = 0, ali na dubini od 1,8 metara (jedini nivo), σzg 0 = y1d = 18,7K · 1,8 = 33,66 kPa.

Sada morate izračunati koordinate okomitog stresa na zglobovima nekoliko slojeva tla:

σzg1 = σzg 0+ (h1-d) = 33,66 + (2,8 ± 1,8) 18,7 = 52,36 kPa i σzg 2 = σzg1 + γsbh2 = 52,36 + 10,38 • 4,2 = 95,94 kPa.

Vrijedi također uzeti u obzir da je drugi sloj tla zasićen vodom pa se ne može izračunati dopušteni tlak vodenog stupca:

Ysb2 = (Ys2-Yw) / (1 + e2) = (26,6-10,0) / (+ 0,60 1) = 10, 38 kPa

Sada pozornost. Primjer jasno navodi da treći sloj tla uzima ne samo pritisak dva gornja sloja nego i vodeni stup, pa se ovi parametri ne mogu zanemariti. Dakle, napon u podnožju temelja izračunat će se formulom:

Dodatni pritisak pod potplat:

Nadalje, svi parametri napona etudi trebaju biti odabrani iz izračunanih SNiP tablica. Rezultat je da sediment S1 Prvi sloj pijeska bit će:

Nacrt grubljih pijeska:

S3 = 0,8 / 15300 (50 x 37,5 + 30 x 33,0) = 0,15 cm

Ukupna sedimentacija temelja, izračunata metodom sloja po slojevima, bit će:

S = S1 + S2 + S3 = 1,16 + 1,38 + 0,15 = 2,69 cm

Prema parametrima navedenim u SNiP 2.02.01-83 * za konstrukcije podignute na temeljima trake, uzimajući u obzir određene vrste tla, parametar stezanja odgovara normi.

Prednosti slojevitog postupka

Potreba za izračunavanjem taloženja temelja metodom sloja po sloju

  1. Zahvaljujući metodi, moguće je izračunati skupljanje gotovo bilo koje vrste baze, bez obzira na strukturu i veličinu.
  2. Možete koristiti parametre više slojeva tla, kao i uzeti u obzir razinu lokacije podzemnih voda.
  3. Prikladno za izračunavanje linearnih i monolitnih baza.
  4. Također možete koristiti parametre nosivosti stijena na kojima je baza instalirana.
  5. Ne možete koristiti samo kutne točke. Izračun je valjan kada koristite bilo kakve vertikalne rezove.

Među nedostatcima valja napomenuti složenost izračuna, oni mogu samo napraviti profesionalni graditelj. Također, ova metoda je s vremenom komplicirana, pa se koristi za izračunavanje površine velikih masivnih građevina s dubokim posteljom potplata. Za male privatne kuće metoda se ne prakticira.

Izračunavanje oborina metodom sloja po sloju zbrajanja

Metoda sloja

Izračun precipitacije slojevitih baza provodi se slojevitom slojevitom metodom sumiranja, koja se temelji na gore analiziranom problemu (glavni zadatak). Bit metode sastoji se u određivanju sedimenta osnovnih slojeva baze unutar kompresibilne sekvence od dodatnih vertikalnih napona σZP, koji proizlaze iz opterećenja prenesenih u strukture.

Budući da se ova metoda temelji na računalnom modelu baze u obliku linearno deformabilnog kontinuiranog medija, potrebno je ograničiti prosječni tlak na bazu do takvog ograničenja da površine plastične deformacije koje se pojavljuju samo neznatno krši linearnu deformabilnost baze, tj. uvjet je potrebno

Za određivanje dubine kompresibljivog sloja Hs izračunati naprezanja iz vlastite težine σZQ i dodatno od vanjskog opterećenja σZP.
Donja granica stlačivog sloja baznog sunca uzima se na dubini z = Hs od dna temelja gdje je stanje ispunjeno

odnosno dodatni napori čine 20% vlastite težine tla.

U nazočnosti slijedeće dubine tla s modulom naprezanja E≤5 MPa, stanje

Za temelje hidrauličkih struktura prema SNiP 2.02.02-85 "Temelji hidrauličkih struktura", donja granica jezgre se nalazi iz stanja

Izračunavanje taloženja se uobičajeno izvodi pomoću grafičkih konstrukcija u sljedećem slijedu (Slika 7.11):

  • izgraditi geološki dio gradilišta na mjestu izračunatog temelja;
  • primjenjuju se dimenzije temelja;
  • planirane stresne točke tla vlastite težine σZg i dodatni σZP od vanjskog opterećenja;
  • odredeni stlačivi sloj Hs;
  • slomljena Hs na slojeve debljine hja≤0,4b;

Zatim se cijeli nacrt može pronaći sakupljanjem sedimenta svih elementarnih slojeva unutar kompresibilne sekvence iz ekspresije

gdje je β koeficijent bez dimenzija ovisno o koeficijentu relativnih poprečnih deformacija, uzeto jednako 0,8; hja - visina i-tog sloja; Eja - modul deformacije i-tog sloja tla;

- prosječni napon i-tog elementarnog sloja.

Metoda sloja po sloju dozvoljava određivanje nacrta ne samo tsenfalny točke baze podruma. Uz to, možete izračunati nacrt bilo koje točke unutar ili izvan podruma. Da biste to učinili, koristite metodu kutnih točaka i gradi krivulje naprezanja vertikalno, prolazeći kroz točku za koju je potreban izračun oborina.

Sl. 7.11. Shema dizajna za određivanje taloženja metodom sloja po sloju zbrajanja: DL - oznaka planiranja; NL - obilježiti površinu prirodnog terena; FL - označite dno temelja; BC - donja granica kompresibilne sekvence; NIS - stlačivi sloj

Dakle, metoda sloja po sloju zbraja se uglavnom koristi za izračun malih dimenzija temelja zgrada i struktura i u odsutnosti vrlo guste i nisko kompresibilne tla na dnu slojeva.

Primjer 7.1. Odredite metodu sloja po sloju spuštanja temelja trake

Primjer 7.1. Utvrđen je sloj po sloju zbrajanja sedimenta temelja trake širine b = 1,2 m. Dubina baze podruma s površine prirodnog reljefa je d = 1,8 m. Prosječni pritisak ispod temelja temelja je P = 285 kPa. Baza je presavijena u sljedećim slojevima:

Metoda sloja

Izračun sedimenta metodom sloja po slojevima sumiranja sastoji se u činjenici da je sediment tla pod djelovanjem strukture određen kao suma sedimenta osnovnih slojeva tla takve debljine za koju se mogu uzeti prosječne vrijednosti efektivnih naprezanja i karakteristika tla bez posebnih grešaka.

Razmislite o redoslijedu pomoćnih konstrukcija i slijedu izračuna kako se primjenjuju na shemu izračuna (Slika 5).

Sl. 5. Shema izračuna za metodu sloja po sloju zbrajanja

Prvo, temelj je vezan za geotehničku situaciju zaklade, tj. kombinacija njegove osi s litološkim stupom tla. Pri poznatim opterećenjima iz strukture, prosječni tlak na bazi određuje se duž dna baznog PI. Zatim, počevši od površine prirodnog reljefa, nacrtana je prirodna tlaka (vlastite težine tla) duž osovine temelja, koja se izračunava pomoću formule:

gdje je specifična težina tla koja se nalazi iznad baze temelja;

- dubina temelja;

- odnosno specifičnu težinu i debljinu i-tog sloja tla.

Zatim izgradite parcele dodatnih okomitih naprezanja u tlu. Parcela je izgrađena na točkama, za koje je debljina tla ispod baze podruma podijeljena na elementarne slojeve. Napon na granici svakog sloja određen je sljedećom formulom:

gdje - koeficijent uzeti prema tablici 5, ovisno o obliku podnožja podruma, omjeru pravokutnog podruma i relativne dubine;

- dodatni okomiti tlak na podnožju (za temelje širine b ³ 10 m, P0 = P se pretpostavlja);

- prosječni pritisak ispod dna temelja;

- usvaja se vertikalni stres s tla u tlu na razini baze temelja.

Unutar svakog sloja stres se smatra konstantnim. To nije sasvim točno, jer naprezanja u slojevima su drugačija. Stoga, manja debljina sloja, manja je pogreška.

Prema normama, debljina elementarnih slojeva (hi) ne bi trebala prelaziti 0.4 od širine ili promjera baze podruma (0.4b), što s jedne strane povećava točnost gradnje parcele, as druge omogućuje nam da razmotrimo parcelu distribucije stresa unutar svakog sloja kao pravokutni.

Debljina kompresibilne (Hc) ograničena je dubinom ispod koje se kompresija tla može zanemariti, tj. gdje je:

Metoda sloja

U određivanju sedimenta temelja ograničenih veličina primjenjuje se metoda sloja sloj po slojevima. Bit ove metode je kako slijedi. Kada su dimenzije temelja znatno veće od kapaciteta stlačivog sloja tla, moguće je uzeti u obzir kompresija tla koja se javlja bez mogućnosti lateralnog širenja i uporabu zavisnosti (4.6), (4.12) kako bi se odredila količina oborina.

Granica primjenjivosti ovih formula smatra se uvjetom

gdje je b širina manjeg dijela temelja.

Sl. 4.2. Shema raspodjele okomitih naprezanja u polu-prostoru koji se linearno deformira za izračunavanje baznog sedimenta slojevitom slojevitom metodom sumiranja

Ako ne možete zanemariti prigušenje okomitog stresa u dubini. Ove će promjene biti veće, dublje se nalazi kruti osnovni sloj.

Bit slojevitog slojevitog postupka je da je parcela vertikalnih naprezanja (Slika 4.2.) Na dnu duž središnje osi temelja podijeljena na odjeljke koji odgovaraju debljini pojedinačnih slojeva tla, unutar svakog elementarnog sloja stres se smatra konstantnim i jednakim prosječnim naprezanjima u sloju koji se razmatra odnosno zamijenite stvarni zakrivljeni dijagram s korakom.

U tom slučaju, kompresija unutar svakog sloja smatra se komprimiranjem bez mogućnosti lateralne ekspanzije, a količina oborine definirana je kao zbroj sedimenata pojedinačnih slojeva.

Za iscrtavanje stresnog profila (sl. 4.2) koristite tabele vrijednosti koeficijenata α, što omogućuje određivanje vrijednosti (tlak duž osi koja prolazi kroz središte područja opterećenja na udaljenosti z od površine zemlje) u frakcijama vanjskog opterećenja.

Koeficijent α određuje se ovisno o omjeru stranaka temelja l / b (gdje je l najveća od stranica temelja) i omjeru z / b. Tablice α vrijednosti dane su u SNiP i referentnim knjigama. Zatim na bilo kojoj dubini napona

Ukupna količina padalina može se naći kao zbroj sedimenata pojedinačnih slojeva.

gdje ili - sedimentna vrijednost zasebnog sloja tla.

Za slučaj jedinstvene baze karakteristike tla su β, Е0, m0 može se smatrati nepromijenjenom, a debljina slojeva da se uzme iste dubine, tada će izrazi (4.14) i (4.15) biti u obliku:

Prilikom određivanja nacrta temelja potrebno je uzeti u obzir utjecaj dubine njezinog temelja i utvrđivanje granica zbrajanja dubine. Tlo koje leži u razini baze temelja, prije montaže strukture već je stisnuto pritiskom vlastite težine nadzemnog tla, tzv. Pritisak kućanstva. Stoga, kako bi se utvrdilo količinu taloženja temelja, uzima se početna ordincija tlaka na tlu

gdje je dodatni vertikalni pritisak na temelj iz strukture (za temelje širine b ³ 10 m, pretpostavlja se =); - vertikalni stres zbog težine tla (tlak u kućanstvu) na razini baze temelja.

Sljedeće koordinate zemljišta određene su formulom

Što je dublji presjek tla s površine zemlje, to je veća vrijednost domaćeg tlaka i manji napon od strukture. Sumiranje sedimenta proizvodi se samo u zoni značajnih naprezanja iz strukture. Ova se zona naziva kompresibilnim slojem ili aktivnom (radnom) zonom. Donja granica stlačivog sloja tla se uzima na dubini gdje je zadovoljen uvjet:

Položaj granice kompresibilne sekvence može se naći grafički: za to se izvodi pravocrtna linija koja povezuje koordinate 0,2 tlaka domaćinstva; raskrižje ove linije s epigrafom σZ tlak iz strukture pokazat će položaj granice stlačivog slijeda (ravna linija AB).

Ako je pronađena granica kompresibilne sekvence u sloju tla s modulom soja MPa, ili takav sloj leži neposredno ispod dubine, donja granica debljine kompresibilne tla uzima se na dubini u kojoj je uvjet zadovoljen:

Debljina stlačivog sloja ovisi o brojnim čimbenicima. Povećava se s povećanjem tlaka iz strukture p i povećava veličinu površine utovara i smanjuje se s povećanjem dubine temelja. Na to utječe oblik temelja (različita prigušenja stresa u dubini), kao i tip i stanje tla (stupanj povećanja tlaka u kućanstvu u dubini).

Određivanje nagodbe temeljem slojevitog sloja deformacija.

Bit slojem po sloju zbrajanja je određivanje sedimenta osnovnih osnovnih slojeva unutar kompresibilne sekvence od dodatnih vertikalnih napona σZP, koji proizlaze iz opterećenja koje prenosi struktura. Nacrt temelja određuje se sažimanjem sedimenta osnovnih slojeva baze.

Budući da se ova metoda temelji na izračunanom modelu baze u obliku linearno deformirajućeg kontinuiranog medija, potrebno je ograničiti pritisak na bazu do takvih granica, gdje površine plastične deformacije koje neznatno krši linearnu deformabilnost baze, tj. Zahtjevi P ≤ R i P su potrebnimaksimum ≤ 1.2R.

Naselje temelja izračunava se na učinak aksijalnih konstrukcijskih opterećenja faktorom sigurnosti γf = 1.

SNiP [17] preporučuje metodu sažimanja sloja po slojevima za izračunavanje sedimenata temelja širine do 10 m u odsustvu zbijenog sloja s modulom deformacije E> 100 MPa. Nacrt baze određuje se formulom

gdje je dimenzija koeficijent jednak 0,8; n je broj slojeva u koji je kompresibljivi sloj baze podijeljen s dubinom;zpi - prosječna vrijednost dodatnog okomitog normalnog naprezanja u i-tom sloju tla, jednaka polumaku naprezanja na gornjoj i donjoj granici sloja; hja, Eja - debljina i modul deformacije i-tog sloja tla.

Kodeks prakse za projektiranje i izgradnju temelja i temelja zgrada i objekata [21] preporučuje ovu metodu u svim slučajevima. Kada je ovaj nacrt određen formulom

gdje je b bezdimenzijski koeficijent jednak 0,8, bez obzira na vrstu tla; azp,ja - okomiti normalni napon s vanjskog opterećenja usred i-tog sloja; hja - debljina i - tog sloja tla, uzeto najviše od 0,4 širine podruma; Eja - modul deformacije i-sloja tla, uzduž primarne grane opterećenja; a,ja - prosječna vrijednost okomitog naprezanja u i-sloju tla vlastite težine odabranog u prolazu iskopa; Ee,ja - modul deformacije i-sloja tla, uzduž sekundarne grane opterećenja; n je broj slojeva u koji se sloj komprimiranog sloja baze.

Prilikom izračuna nacrta temelja podignutih u jami s dubinom manjom od 5 m, dopušteno je zanemariti drugi izraz u formuli (3.28). U ovom slučaju, formula (3.28) podudara se s formulom (3.27).

Magnituda stresazr s dubinom se smanjuje, te se u proračunu ograničavaju na debljinu ispod koje je deformacija tla zanemariva. Donja granica zbirne debljine baze se uzima u dubini z = Hc, gdje je stanje szr = ksZG, gdje

Ako je unutar dubine Hc, pronađen gore navedenim uvjetima, nanosi se sloj tla s modulom soja E> 100 MPa, a stlačivi sloj se prenosi na vrh tog sloja.

Ako je donja granica kompresibilnog sloja pronađena gore navedenim uvjetima u sloju tla s modulom deformacije E

OIF Sinitsyn / poglavlja 6-9 / Dodatak 5

Određivanje taloženja metodom sloja po sloju zbrajanja

Za temelje na prirodnoj osnovi, na pješčanim i tlačnim jastučićima u ogromnom broju slučajeva, izračun sedimenta je odlučujući. U skladu s najnovijim promjenama u standardima dizajna, nacrt koji koristi shemu dizajna u obliku linearno deformabilnog pola prostora određuje se metodom sloja po slojevima sumiranja pomoću formule

gdje je koeficijent dimenzija bez dna;

- prosječna vrijednost napona u elementarnom sloju tla od vanjskog opterećenja pII;

- modul deformacije sloj tla duž primarne grane opterećenja;

σ - prosječna vrijednost napona u elementarnom sloju tla vlastite težine odabrana u prolazu iskopane jame;

hja = debljina i - taj sloj tla, uzeti najviše 0,4 širine podruma;

U nedostatku eksperimentalnih podataka o tlima za strukture 2 i 3 razine odgovornosti, dopušteno je uzimanje Ee,ja = 5 E,ja.

Prilikom izračuna nacrta temelja podignutih u jami s dubinom manjom od 5 m, dopušteno je zanemariti drugi izraz u nacrtu formule.

Iz navedenog se može vidjeti da u novom regulatornom dokumentu postoje neke razlike kako u oznakama slova tako iu načinu obračuna.

Na primjer, - puni okomiti normalni napon s vanjskog opterećenja, a ne dodatni, kao što je bio u SNiP-u [2].

U novom regulativnom dokumentu postoje dvije vrste naprezanja zbog vlastite težine tla:

σ - Iz težine tla odabranog tijekom prolaska jame;

σZG.- na prirodnu težinu tla, uzimajući u obzir učinak vaganja vode i pritisak vode na vodonepropusnosti.

Promijenjena je metoda određivanja donje granice stlačivih slojeva. Određuje se uzimajući u obzir ukupni napon, a ne dodatni, kako je preporučeno u SNiP [2]. To će dovesti do potrebe da se u izračunima uzme u obzir veća kompresibilna debljina od one koju zahtijeva SNiP [2].

Najznačajnija činjenica je da prilikom testiranja tla treba razmotriti utovar baze tlačnim opterećenjem nakon čega slijedi istovar i ponovni utovar. Istina, taj je uvjet obvezan samo za zgrade i strukture prve razine odgovornosti.

Prilikom određivanja taloženja metodom sloja po sloju, preporučuje se sljedeći postupak.

1) Baza je podijeljena na slojeve debljine

2) Odredite napon na granicama elementarnih slojeva ispod središta osnovice temelja

gdje - koeficijent tlaka se mijenja u dubini, ovisno o omjeru dna baze podruma i relativnoj dubini (određeno prema Tablici 2.2).

- Udaljenost od podnožja temelja do točke u kojoj se određuje stres.

4) Odredite stres od vlastite težine tla na granicama elementarnih slojeva

5) Odredite stres iz vlastite težine tla, izvučen iz jame na granici elementarnih slojeva

6) Odredite donju granicu stlačivih slojeva.

Uz širinu temelja manju od 5 m, k = 0,2. Uz širinu temelja veću od 20 m, k = 0.5. Sa širinom podruma od 5 do 20 m, koeficijent k je određen interpolacijom.

Ako je granica stlačivog sloja u sloju tla s manje deformacijskog modula ili se takav sloj nalazi neposredno ispod te dubine, onda se donja granica stlačivog sloja određuje iz stanja

7) Određeno sedimentnim podrumom prema formuli 3.1

PRIMJER 3.1. Odredite nacrt zasebnog temelja.

- širina potplata jednaka je duljini potplata -

- prosječni pritisak na potplat;

- dubina temelja d = 3,65 m;

udio tla iznad jedini γ! = 19,1 kN / m3.

Podno je sloj gline s debljinom od 1,55 m sa sljedećim karakteristikama:.

Ispod je sloj pijeska sa sljedećim karakteristikama:,.

1) Stres zbog vlastite težine tla na razini baze temelja

2) Baza je podijeljena na slojeve debljine

Unutar granica drugog elementarnog sloja, granica između gline i pijeska pokazala se, stoga ga podijelimo u dva sloja s debljinom i

Rezultati daljnjih izračuna prikazani su na sl. 3.1 i smanjiti na stol. 3.1.

Tlak u stresu na potplat:

Stres zbog tlačne mase

Sl. 3.1. Za izračun oborina temelja

Prosječni dodatni tlak po slojevima:

Za preostale točke i slojeve, izračun se obavlja slično. Rezultati proračuna prikazani su u tablici 3.1.

Jedina širina je manja od 5 m, stoga je donja granica kompresibilnog sloja određena iz stanja. Ovo je stanje ispunjeno blizu točke 5, smješteno na dubini od 5,28 m od potplata.

Dubina temelja je manja od 5 m, tako da drugi pojam u formuli 3.1 ne uzima u obzir.

Nacrt zaklade je jednak

Nacrt stopice trake izračunava se slično. Koeficijenti  uzeti su iz tablice 1, dodatka 3, SNiP [2], s omjerom aspekta veći od 10.

Način slaganja po slojevima po slojevima.

U određivanju sedimenta temelja ograničenih veličina primjenjuje se metoda sloja sloj po slojevima. Bit ove metode je kako slijedi. Kada su dimenzije temelja znatno veće od kapaciteta stlačivog sloja tla, može se smatrati da se kompresija tla pojavljuje bez mogućnosti lateralne ekspanzije

i koristiti ovisnosti (4.6), (4.12) dane prije kako bi se utvrdilo količinu taloženja.

Granica primjenjivosti ovih formula smatra se uvjetom

gdje je b širina manjeg dijela temelja.

Sl. 4.2. Shema raspodjele okomitih naprezanja u polu-prostoru koji se linearno deformira za izračunavanje baznog sedimenta slojevitom slojevitom metodom sumiranja

Ako ne možete zanemariti prigušenje okomitog stresa u dubini. Ove će promjene biti veće, dublje se nalazi kruti osnovni sloj.

Bit slojevitog slojevitog postupka je da je parcela vertikalnih naprezanja (Slika 4.2.) Na dnu duž središnje osi temelja podijeljena na odjeljke koji odgovaraju debljini pojedinačnih slojeva tla, unutar svakog elementarnog sloja stres se smatra konstantnim i jednakim prosječnim naprezanjima u sloju koji se razmatra odnosno zamijenite stvarni zakrivljeni dijagram s korakom.

U tom slučaju, kompresija unutar svakog sloja smatra se komprimiranjem bez mogućnosti lateralne ekspanzije, a količina oborine definirana je kao zbroj sedimenata pojedinačnih slojeva.

Za iscrtavanje stresnog profila (sl. 4.2) koristite tabele vrijednosti koeficijenata α, što omogućuje određivanje vrijednosti (tlak duž osi koja prolazi kroz središte područja opterećenja na udaljenosti z od površine zemlje) u frakcijama vanjskog opterećenja.

Koeficijent α određuje se ovisno o omjeru stranaka temelja l / b (gdje je l najveća od stranica temelja) i omjeru z / b. Tablice α vrijednosti dane su u SNiP i referentnim knjigama. Zatim na bilo kojoj dubini napona

Ukupna količina padalina može se naći kao zbroj sedimenata pojedinačnih slojeva.

gdje ili - sedimentna vrijednost zasebnog sloja tla.

U slučaju homogene baze, karakteristike tla β, E0, m0 mogu se smatrati konstantnim, a debljina slojeva treba uzeti jednako duboko, a izrazi (4.14) i (4.15) imaju oblik:

Prilikom određivanja nacrta temelja potrebno je uzeti u obzir utjecaj dubine njezinog temelja i utvrđivanje granica zbrajanja dubine. Tlo koje leži u razini baze temelja, prije montaže strukture već je stisnuto pritiskom vlastite težine nadzemnog tla, tzv. Pritisak kućanstva. Stoga, kako bi se utvrdilo količinu taloženja temelja, uzima se početna ordincija tlaka na tlu

gdje je dodatni vertikalni pritisak na temelj iz strukture (za temelje širine b ³ 10 m, pretpostavlja se =); - vertikalni stres zbog težine tla (tlak u kućanstvu) na razini baze temelja.

Sljedeće koordinate zemljišta određene su formulom

Što je dublji presjek tla s površine zemlje, to je veća vrijednost domaćeg tlaka i manji napon od strukture. Sumiranje sedimenta proizvodi se samo u zoni značajnih naprezanja iz strukture. Ova se zona naziva kompresibilnim slojem ili aktivnom (radnom) zonom. Donja granica stlačivog sloja tla se uzima na dubini gdje je zadovoljen uvjet:

Položaj granice kompresibilne sekvence može se naći grafički: za to se izvodi pravocrtna linija koja povezuje koordinate 0,2 tlaka domaćinstva; raskrižje ove linije s epicure σZ pritisaka iz strukture će pokazati položaj granice kompresibilne sekvence (linija AB).

Ako je pronađena granica kompresibilne sekvence u sloju tla s modulom soja MPa, ili takav sloj leži neposredno ispod dubine, donja granica debljine kompresibilne tla uzima se na dubini u kojoj je uvjet zadovoljen:

Debljina stlačivog sloja ovisi o brojnim čimbenicima. Povećava se s povećanjem tlaka iz strukture p i povećava veličinu površine utovara i smanjuje se s povećanjem dubine temelja. Na to utječe oblik temelja (različita prigušenja stresa u dubini), kao i tip i stanje tla (stupanj povećanja tlaka u kućanstvu u dubini).

Izračunavanje taloženja temelja metodom sloj po slojevima zbrajanja

Metoda sloja po sloju zbrajanja u izračunavanju taloženja temelja zgrada

Izračunska shema primjera određivanja taloženja temelja pomoću sloja sloj po sloju

Trenutno postoji velik broj različitih izračuna opterećenja na temeljima, na temelju kojih se odabiru vrsta građevinskog materijala, veličina baze baze i druge podatke.

Metoda sloja po sloju zbraja se koristi u slučajevima kada je potrebno izračunati nacrt zasebne stojeće temelje, uzimajući u obzir utjecaj vanjskih čimbenika i dodatnih učinaka tla.

Primjena metode

Preporuča se upotreba metode slaganja po slojevima po slojevima ako trebate odrediti ne samo glavne čimbenike sedimenta, već i sekundarne ili dodatne čimbenike koji nastaju samo u određenim situacijama.

  1. Odredite nacrt zasebnog stalnog temelja ili skupa baza koje su međusobno blizu ili koje su pridružene njima.
  2. Koristi se za izračunavanje baze od nehomogenih materijala. Takvi parametri prikazani su u promjenama u modulu deformacije s povećanjem dubine pojavljivanja.
  3. U pravilu, metoda omogućuje izračun nacrta na nekoliko vertikalnih vodova odjednom, a ovdje se mogu izostaviti parametri kutnih varijabli i koristiti središnje ili periferne parametre. Ali to se može učiniti samo pod uvjetom da temelj ima slojeve duž čitavog perimetra, njihovu debljinu i strukturu su isti.

Takvi sedimenti često proizlaze iz susjednih temelja, jer s povećanjem opterećenja na mjestu neizbježno dolazi do padanja tla, naročito kod korištenja teških teških struktura. Ali ovdje se često dizajneri suočavaju s problemom stvaranja sedimenata, jer su snage koje su nastale iz učinaka susjednih baza jasno identificirane duž vertikalne osi.

Ponekad je vrlo teško to učiniti i morate koristiti empirijske formule. Tada se stresne točke često nalaze metodom kutnih točaka, a dobiveni rezultati se u nekim slučajevima prihvaćaju kao optimalni za određeni laminirani temelj.

Zašto je važno računati nacrt zaklade?

Dobar primjer oborina kod kuće metodom sloja po sloju zbrajanja pod utjecajem pritiska u temelj

Neki temelji karakteriziraju slaba čvrstoća na savijanje i deformacija zbog velikih linearnih dimenzija i male uzdužne debljine. U pravilu, metoda sloja po slojevima zbraja često se koristi za izračunavanje temelja trake, jer ne mogu osigurati najveće moguće opterećenje po jedinici površine tla, pa se sediment može pojaviti gotovo sasvim spontano.

Svi izračuni, formule i preporuke detaljno su opisani u SNiP 2.02.01-83. Da biste bolje razumjeli metodu, trebate pokušati izračunati nacrt podnožja trake s pravi primjer.

Izračun baze taloga za taloženje

Shema proračuna metodom sloja po slojevima zbroja taloženja trake

Na primjer, možete uzeti strip temelj, koji ima širinu od 120 cm (b) i dubinu od 180 cm (d). Smještena je na tri sloja tla. Ukupni pritisak ispod potplata na tlu iznosi 285 kPa.

Svaki sloj tla ima sljedeće karakteristike:

  1. Niska vlažna tla srednje gustoće i poroznosti, glavna komponenta je fini pijesak, poroznost e1= 0,65, gustoća γ1 = 18,7 kN / m³, stupanj deformacije E1= 14,4 MPa.
  2. Drugi sloj je tanji, sastoji se od grubog zrnatog pijeska koji je zasićen s vlagom. Njegovi pokazatelji, odnosno, su: e2 = 0,60, y2 = 19,2 kN / m³ i E2 = 18,6 MPa.
  3. Sljedeći sloj je vlakno, J parametriL= 0,18, γ3 = 18,5 kN / m3 i E3= 15,3 MPa.

Prema geodetskoj službi i topografskom pregledu podzemne vode u naselju regije nalaze se na dubini od 3,8 metara, pa se njihov utjecaj na bazu može smatrati gotovo nultom.

Dakle, s obzirom da je metoda sloja po slojevima sumiranja stvaranje nekoliko grafičkih istraživanja o vertikalnom stresu u tlu, onda je vrijeme da ih stvorimo za izračunavanje dopuštene opterećenja na tlu.

Na površini zemlje σZG = 0, ali na dubini od 1,8 metara (jedini nivo), σzg 0 = y1d = 18,7K · 1,8 = 33,66 kPa.

Sada morate izračunati koordinate okomitog stresa na zglobovima nekoliko slojeva tla:

Vrijedi također uzeti u obzir da je drugi sloj tla zasićen vodom pa se ne može izračunati dopušteni tlak vodenog stupca:

Ysb2 = (Ys2-Yw) / (1 + e2) = (26,6-10,0) / (+ 0,60 1) = 10, 38 kPa

Sada pozornost. Primjer jasno navodi da treći sloj tla uzima ne samo pritisak dva gornja sloja nego i vodeni stup, pa se ovi parametri ne mogu zanemariti. Dakle, napon u podnožju temelja izračunat će se formulom:

Dodatni pritisak pod potplat:

Nadalje, svi parametri napona etudi trebaju biti odabrani iz izračunanih SNiP tablica. Rezultat je da sediment S1 Prvi sloj pijeska bit će:

Nacrt grubljih pijeska:

S3 = 0,8 / 15300 (50 x 37,5 + 30 x 33,0) = 0,15 cm

Ukupna sedimentacija temelja, izračunata metodom sloja po slojevima, bit će:

S = S1 + S2 + S3 = 1,16 + 1,38 + 0,15 = 2,69 cm

Prema parametrima navedenim u SNiP 2.02.01-83 * za konstrukcije podignute na temeljima trake, uzimajući u obzir određene vrste tla, parametar stezanja odgovara normi.

Prednosti slojevitog postupka

Potreba za izračunavanjem taloženja temelja metodom sloja po sloju

  1. Zahvaljujući metodi, moguće je izračunati skupljanje gotovo bilo koje vrste baze, bez obzira na strukturu i veličinu.
  2. Možete koristiti parametre više slojeva tla, kao i uzeti u obzir razinu lokacije podzemnih voda.
  3. Prikladno za izračunavanje linearnih i monolitnih baza.
  4. Također možete koristiti parametre nosivosti stijena na kojima je baza instalirana.
  5. Ne možete koristiti samo kutne točke. Izračun je valjan kada koristite bilo kakve vertikalne rezove.

Među nedostatcima valja napomenuti složenost izračuna, oni mogu samo napraviti profesionalni graditelj. Također, ova metoda je s vremenom komplicirana, pa se koristi za izračunavanje površine velikih masivnih građevina s dubokim posteljom potplata. Za male privatne kuće metoda se ne prakticira.

Izračunavanje oborina metodom sloja po sloju zbrajanja

Metoda sloja

Izračun precipitacije slojevitih baza provodi se slojevitom slojevitom metodom sumiranja, koja se temelji na gore analiziranom problemu (glavni zadatak). Bit metode sastoji se u određivanju sedimenta osnovnih slojeva baze unutar kompresibilne sekvence od dodatnih vertikalnih napona σZP, koji proizlaze iz opterećenja prenesenih u strukture.

Budući da se ova metoda temelji na računalnom modelu baze u obliku linearno deformabilnog kontinuiranog medija, potrebno je ograničiti prosječni tlak na bazu do takvog ograničenja da površine plastične deformacije koje se pojavljuju samo neznatno krši linearnu deformabilnost baze

Za određivanje dubine kompresibljivog sloja Hs izračunati naprezanja iz vlastite težine σZQ i dodatno od vanjskog opterećenja σZP.

Donja granica stlačivog sloja baznog sunca uzima se na dubini z = Hs od podnožja temelja

U nazočnosti slijedeće dubine tla s modulom naprezanja E≤5 MPa, stanje

Za temelje hidrauličkih struktura prema SNiP 2.02.02-85 "Temelji hidrauličkih struktura", donja granica jezgre se nalazi iz stanja

Izračunavanje taloženja se uobičajeno izvodi pomoću grafičkih konstrukcija u sljedećem slijedu (Slika 7.11):

  • izgraditi geološki dio gradilišta na mjestu izračunatog temelja;
  • primjenjuju se dimenzije temelja;
  • planirane stresne točke tla vlastite težine σZg i dodatni σZP od vanjskog opterećenja;
  • odredeni stlačivi sloj Hs;
  • slomljena Hs na slojeve debljine hja≤0,4b;

Zatim se cijeli nacrt može pronaći sakupljanjem sedimenta svih elementarnih slojeva unutar kompresibilne sekvence iz ekspresije

gdje je β koeficijent bez dimenzija ovisno o koeficijentu relativnih poprečnih deformacija, uzeto jednako 0,8; hja - visina i-tog sloja; Eja - modul deformacije i-tog sloja tla;

- prosječni napon i-tog elementarnog sloja.

Metoda sloja po sloju dozvoljava određivanje nacrta ne samo tsenfalny točke baze podruma. Uz to, možete izračunati nacrt bilo koje točke unutar ili izvan podruma. Da biste to učinili, koristite metodu kutnih točaka i gradi krivulje naprezanja vertikalno, prolazeći kroz točku za koju je potreban izračun oborina.

Sl. 7.11. Shema dizajna za određivanje taloženja metodom sloja po sloju zbrajanja: DL - oznaka planiranja; NL - obilježiti površinu prirodnog terena; FL - označite dno temelja; BC - donja granica kompresibilne sekvence; NIS - stlačivi sloj

Dakle, metoda sloja po sloju zbraja se uglavnom koristi za izračun malih dimenzija temelja zgrada i struktura i u odsutnosti vrlo guste i nisko kompresibilne tla na dnu slojeva.

Postupak za izračunavanje taloženja temelja

Svaka struktura podliježe padanju tijekom vremena. Temelj zgrade trebao bi se podmiriti u izračunatim granicama. Ako je baza kuće ravnomjerno potonula na čitavom području nosača, tada je izračun naselja zaklade ispravno izrađen. Inače, neujednačeno spuštanje temelja ili hrpe polja može dovesti do deformacije nosivih struktura strukture, što će dovesti do oštećenja strukture. Posebno je velika opasnost od neravne podnožja baze velikog nosećeg područja, stoga je neophodno točno izračunati dopušteni nacrt zgrade.

Nacrt zaklade

Neravna spuštanje nosivih struktura zgrada i struktura posljedica je nedostataka u strukturi različitih tipova temelja. Naselje zaklade događa se neko vrijeme nakon završetka gradnje objekta. Važno je da nacrt baze zgrade bude ujednačen i unutar prihvatljivih granica.

Postoje brojni razlozi za neravnomjerno spuštanje temelja zbog kompresije baze tla ispod podloge zgrade. To su:

  • neovlaštena ušteda materijala na temeljima zgrade;
  • korištenje niskokvalificiranog rada;
  • kao rezultat neovisnog izračuna, dubina temelja, razina podzemne vode, debljina zamrzavanja tla pogrešno je određena;
  • nedostatak sustava odvodnje;
  • nepravilno određivanje otpora baze tla dovodi do prekomjernog urušavanja zgrade.

Na izgradnji bilo kojeg velikog objekta potrebno je točno izračunati nacrt temelja.

Ovaj se članak usredotočuje na to kako pravilno izračunati poravnanje baze pilota i trakast temelj zgrade.

Nacrt zaklade

Tlo može biti heterogeno u dubini baze tla. Slojevi tla mogu imati različite geološke značajke. Utvrditi potpunu i konačnu precipitaciju upotrijebljene metode strukture sloja po sloju zbrajanja.

Bit ove metode leži u činjenici da oni određuju veličinu deformacije slojeva tla koje su u aktivnoj zoni utjecaja opterećenja iz zgrade. Važno je da dobiveni podaci zastoja u zgradi ne premašuju kritične regulatorne pokazatelje.

Maksimalne dopuštene norme nagodbe

Početno povlačenje novoizgrađene konstrukcije (1. kategorija tehničkog stanja) na jedinstvenom temeljnom tlu dopušteno je unutar 10 do 12 cm.

Kod heterogenog sastava tla, dopuštena pritjecanja zgrada I. kategorije bez posljedica iznosi 5 cm. Za kuće 2 i 3 kategorije (građevine s dugim vijekom trajanja), prihvat je visine od najviše 2-3 cm.

Zakonska šteta zbog prekomjernog taloženja kod kuće

Svako dodatno spuštanje zgrade ispunjeno je pukotinama u podnožju i zidovima zgrade. Dovoljno je smanjiti strukturu za još 2 cm i to će odmah utjecati na stanje nosivih struktura.

Izračun baze taloga za taloženje

Osim metode sloja po slojevima po slojevima, postoje različite metode za određivanje veličine zdanja u zgradi. U uvjetima samostalne strukture, uzimajući u obzir otpornost baze tla i drugih sila, samo će upotreba sloja po slojevima sumacijske metode biti najprecizniji izračun.

Metoda se temelji na stvaranju parcela naprezanja u višeslojnom tlu duž svake vertikalne osi.

Proračunske sheme za metodu dodavanja skupljanja slojeva tla

Određivanje temelja taložne trake napravljeno je s ciljem:

  • odrediti veličinu povlačenja monolitne trake s drugim bazama pričvršćene;
  • izvršiti precizan izračun precipita baze zgrade, izgrađen od različitih materijala;
  • za određivanje sedimentnog karaktera i fizikalnih svojstava baze zgrade, koji su povezani s promjenama brzine soja s povećanjem dubine podruma.

Ova metoda proračuna određuje osnovne pokazatelje za svaku kombinaciju okomitih osi, isključujući kutne varijable, koristeći periferne vrijednosti i središnji pokazatelj. To je moguće učiniti postavljanjem oko perimetra baze strukture jednoličnih strukturnih slojeva tla.

Shema grañenja grafičkih stresova po skupinama okomitih osi

Oznake prema SNiP 2.02.01-83:

  • S je indeks padavina;
  • zn je prosječna vrijednost naprezanja duž vertikalne osi u "n" sloju;
  • hn, En je debljina kompresije i indeksa deformacije sloja "n";
  • n je specifična težina tla u "n";
  • hn - visina sloja "n";
  • b = 0,8 je konstantni koeficijent.

Širina monolitne osnove trake je 1200 mm (b), dubina temelja je 1800 mm (d).

Video "Izračun otpornosti tla":

Primjer određivanja količine taloga za taloženje

Ukupna opterećenja na težini zgrade na tlu iznosit će 285.000 kg • m -1 • s -2. Imajte na umu sljedeće vrijednosti za svaki sloj:

  1. Gornji sloj je suha tla (pijesak fine frakcije s indeksima poroznosti e 1 = 0,65, gustoća y 1 = 18,70 kN / m³, indeks kompresije E 1 = 14400000 kg · m -1 s -2).
  2. Srednji sloj je vlažan, grubo pijesak s relevantnim pokazateljima: e2= 0,60, y2 = 19,20 kN / m³; E2 = 18600000 kg · m -1 s -2.
  3. Donji sloj tla - ilovača s odgovarajućim vrijednostima: e3 = 0,180; y3 = 18,50 kN / m³; E3 = 15300000 kg · m -1 s -2.
Slojevi tla s različitim stope skupljanja

Rezultati studija tla uzimaju se u lokalnom geološkom i geodetskom upravljanju. Podzemna voda u zoni gradnje nalazi se na udaljenosti od 3800 mm od tla. dubina podzemnih voda ove veličine nije važna niti za dubok temelj građevine. U tom slučaju, utjecaj podzemne vode na nacrt zgrade smatra se bijednim, to jest gotovo nijednom.

Metoda sloja po sloju zbrajanja temelji se na proučavanju svih stresnih stanja u masi tla duž vertikalnih osi.

Za zemljište parcele i izračunavanje kritičnih opterećenja na tlu, radnje se obavljaju prema SNiP 2.02.01-83.

Rezultat su sljedeći pokazatelji za svaki sloj tla: S1 = 11,5 mm; S2 = 13,7mm; S3 = 1,6 mm.

Ukupna spuštanja baze zgrade će biti:

Uspoređujući dobivene rezultate s određenim standardima SNiP, zaključuju da količina oborina ne prelazi granične vrijednosti.

Izračun temelja oborine

Odredite temelje taloga sedimenta slaganjem po sloju.

Vrsta pile temelja zgrade

Potpuni obračun nagodbe temeljem pile provodi organizacija projekta tijekom razdoblja od nekoliko dana do dva tjedna. Dizajneri koriste posebne računalne programe. Osoba koja nema posebnu izobrazbu, to je sami gotovo nemoguće.

Za izračunavanje nagodbe baze malih privatnih kuća može biti pojednostavljeni način koji svaki programer može učiniti.

Korištenjem izgleda različitih vrsta pilota i dizajnerskih formula navedenih u SP 24.13330.2011, moguće je utvrditi i količinu taloženja pojedine hrpe i stupanj nestajanja cijelog polja.

Primijenite različite metode za određivanje vrijednosti padalina različitih tipova temelja, uglavnom za velike industrijske i građanske objekte.

5.5.4. Izračun deformacija baze (1. dio)

A. TEMELJE SEDIMENTA

Određivanje taloženja metodom sloja po sloju zbrajanja. U načinu slaganja po sloju po sloju izrađuju se sljedeće pretpostavke:

  • - bazni sediment uzrokuje dodatni tlak p0, jednaka ukupnom pritisku ispod podnožja temelja min od okomitog normalnog naprezanja iz vlastite težine tla na razini baze temelja: p0 = p - σzg, 0 (pri planiranju rezanjem pretpostavlja se σzg, 0 = γ'd, u nedostatku planiranja i planiranja dodavanjem σzg, 0 = γ'dn, gdje je y specifična težina tla smještena iznad potplata; d i dn - dubina temelja iz razine planiranja i prirodnog reljefa);
  • - raspodjela dubine dodatnih okomitih normalnih naprezanja σZP od vanjskog tlaka p0 Usvaja se prema teoriji linearno deformabilnog medija kao na homogenoj osnovi (vidi § 5.2);
  • - pri izračunavanju sedimenta baza se dijeli na "elementarne" slojeve čija se kompresija određuje iz dodatnog okomitog normalnog stresa σZP, djelujući na osi temelja usred sloja;
  • - stlačivi sloj baze ograničen je dubinom z = Hs, gdje je stanje

Ako je donja granica stlačivog sloja pronađena uvjetom (5.59) u sloju tla s modulom deformacije E3; γ = 17,8 kN / m3; ω = 0,14; e = 0,67; sII = 4 kPa; φII = 30 °; E = 18.000 kPa. Ispod leži fini pijesak s obilježjima: γa = 26,6 kN / m3; γ = 19,9 kN / m3; ω = 0,21; e = 0,62; sII = 2 kPa; φII = 32 °; E = 28.000 kPa. Razina podzemnih voda je na dubini od 6,8 ​​m od površine. Ukupna opterećenja na dnu svakog temelja (uzimajući u obzir njezinu težinu) je N = 5,4 MN.

Odluka. Prema formuli (5.21) udio finog pijeska, uzimajući u obzir težinsko djelovanje vode

γsb = (26,6-10) / (1 + 0,62) = 10,2 kN / m3.

Prema tablici. 5.11 nalazimo: γc1 = 1,2 i yc2 = 1. Prema tablici. 5.12 na φII = 30 ° nalazimo: Mγ = 1,15; Mq 5,59; Mc = 7,95. Budući da se karakteristike tla uzimaju prema tablicama, k = 1.1.