Калькулятор расчета ленточного фундамента и арматуры онлайн: Калькулятор ленточного фундамента Лента-Онлайн 1.0

Калькулятор ленточного фундамента — ООО «АНБ-групп»

Ленточный фундамент, без сомнения, является наиболее популярным среди застройщиков всех категорий. Причин тому много: создание такого основания сравнительно несложное, затраты труда и материалов – не самые большие. Ленточные фундаменты успешно возводятся непрофессионалами самостоятельно, что многих склоняет к выбору именно их. Если знать основные правила постройки ленточных оснований (например, о том, как создавать их на проблемных грунтах), то проблем с данной работой быть не должно.

С чего начинается строительство ленточного фундамента?

Прежде, чем приступить непосредственно к созданию основания ленточного типа, необходимо рассчитать количество бетона, который понадобится для всех работ. Оно зависит от того, какие составные части будут входить в состав конструкции (например, слой гидроизоляции делают не всегда).

В любом случае, первый слой бетона укладывается на специальный укрепляющий слой – «подбетонку».

Она состоит из песка и щебня, которые укладываются в траншеях на высоту в 15 – 20 см. После создания бетонного слоя он застывает за 5 суток.

Если слой гидроизоляции решено делать, то для его создания потребуются рубероид и специальные составы. Следующим этапом работы над ленточным фундаментом является укладка арматуры вдоль и поперек основания. Кстати, арматуру рассчитывать также придется – только это убережет застройщика от лишних трат и внезапной нехватки материала. Работая с арматурой, важно заранее позаботиться о приобретении для нее надежного антикоррозийного средства.

Проводя расчет фундамента, необходимо учитывать, что будет использоваться опалубка из досок, фанеры, шифера.

Расчет бетона для ленточных оснований

Рассчитать ленточный фундамент проще всего с помощью специального онлайн-калькулятора. В графах такой программы, которые должен заполнить сам застройщик, пишут такую информацию:

  1. Общая площадь основания.
  2. Марка бетона, которую подбирают исходя из климатических условий.
  3. Применяемые добавки (если есть) – ускоряющие затвердевание, повышающие стойкость к морозу, пластичность и т.д.
  4. Особенности использования будущих помещений и применяемых для их создания материалов (например, бани усиленно утепляют).

Количество нужного в конкретном случае бетона с помощью онлайн-калькулятора узнать очень легко. Данные программы используют множество алгоритмов вычислений, принятых официально в строительной практике. В поля программы вводятся данные замеров или планируемых размеров фундамента, а также другие известные застройщику данные.

Компания ООО «АНБ-групп» предлагает всем желающим собственный онлайн-калькулятор, с помощью которого за считанные секунды можно вычислить количество нужного для строительства ленточного фундамента бетона. Программа дает точные и достоверные данные, которые можно безбоязненно применять на практике. 

Расчет бетона на ленточный фундамент: онлайн калькулятор

Любая стройка начинается с заложения основания, воспринимающего нагрузку, которую оказывает на него дом или забор. Самым популярным является ленточный фундамент, в состав которого входит бетон и армирующие элементы. Железобетонную ленту закладывают под тяжелые сооружения с массивными перекрытиями. Точный предварительный расчет количества смеси позволяет залить фундамент за один прием, избежать необходимости докупать бетон и тратить деньги на его доставку.

Оглавление:

  1. Технология расчета для дома
  2. Фундамент для забора
  3. Онлайн калькулятор

Факторы, влияющие на расчет бетона на ленточный тип фундамента

Количество бетонной смеси напрямую зависит от линейных размеров основания сооружения. Суммарная длина ленты определяется по проекту: бетон обязательно заливают под наружные стены и несущие простенки. Высота вертикальных граней ленты подбирается с учетом рельефа участка, уровня залегания подпочвенных вод, плотности и пучинистых свойств грунта, а также уровня его промерзания.

Сечение ленты, а затем и ее ширину рассчитывают исходя из характеристик грунта и общей нагрузки на фундамент. Последний параметр определяют как сумму веса сооружения с отделкой, массы жильцов дома, снеговой нагрузки. Расчет площади подошвы выполняют путем деления суммарной нагрузки на табличное значение сопротивления грунта. В формулу включают коэффициент условий работы фундамента – он зависит от сочетания типа грунта и жесткости конструкции.

Полученную опорную площадь умножают на коэффициент надежности. В среднем он составляет 1,2 и соответствует 20%-ному запасу, обеспечивающему снижение давления на основание. Разделив площадь горизонтального сечения ленты на ее высоту, получают искомую величину – ширину ленточного фундамента.

Как самому рассчитать бетон для фундамента

Определить кубатуру смеси можно самостоятельно, применяя простейшие формулы. Для этого нужно знать ширину ленточного фундамента, его высоту и общую длину. Длина ленты определяется как сумма периметра и несущих простенков. Высота складывается из надземной части и глубины заложения, ширину берут из предварительного расчета несущей способности фундамента.

Условно примем ширину равной 0,3 м, высоту – 1,6 м, длину – 40 м. Бетон рассчитывают как объем параллелепипеда:

V = 0,3 х 1,6 х 40 = 19,2 м3.

Чтобы упростить расчет количества бетона и избежать при этом ошибок, можно использовать программу-калькулятор. Для этого готовят стандартные исходные данные:

  • схему ленточного основания;
  • длину и ширину дома;
  • ширину и высоту ленты.

В программе указано, в каких единицах следует выражать линейные параметры. Обычно калькулятор позволяет рассчитать не только бетон: параллельно выполняется расчет профиля, длины и общего веса арматуры, размеров опалубки, объема теплоизоляционных материалов

В качестве примера предлагается определить количество расходных материалов, необходимых для того чтобы заложить основание под дачный однокомнатный домик. В калькулятор вводят параметры из таблицы 1.

Таблица 1

СхемаКвадрат
Бетон, маркаМ200
Ширина фундамента6 м
Длина6 м
Высота ленты70 см
Ширина ленты40 см

После введения данных выбирают опции – например, расчет арматуры или опалубки. Есть программы, в которых арматура рассчитывается по умолчанию, на основании размерных параметров и в соответствии со строительными нормами СНиП 52-01-2003.

В результате вычислений калькулятор выдает сформированные в виде таблицы результаты.

Таблица 2

Наименование параметраЗначение параметраЕдиница измеренияПримечание
Суммарная длина ленточного основания22,4мРасчет выполнен по осевой линии ленты.
Площадь подошвы8,96м2Площадь поверхности, на которую опирается фундамент. По ней определяют размеры гидроизоляции.
Площадь наружной боковой поверхности ленты16,8м2Она равна площади утеплителя, которым фундамент закрывают с наружной стороны.
Чистый объем бетонной смеси6,3м3Из-за усадки бетон следует заказать с 10-15%-ным запасом.
Масса раствора14,74тЭто приблизительная масса с учетом средней плотности раствора марки М200
Давление, которое оказывает фундамент на почву0,165Кгс/см2Распределенная нагрузка на единицу площади опоры

Если выбрана дополнительная опция расчета арматуры, то калькулятор выкладывает следующую информацию: минимальный диаметр продольных арматурных прутьев, число рядов арматуры в каждом поясе, наименьший диаметр поперечных хомутов, шаг арматуры, ее общую длину и вес.

Расчет опалубки предусматривает вычисление кубатуры пиломатериалов, необходимых для создания формы, в которую будет залит бетон. Толщина досок определяется на основании ГОСТ Р 52086-2003, размеры досок и их количество рассчитываются в зависимости от того, насколько велик фундамент.

Расчет объема раствора под ленточный фундамент для ограждения

Этот тип основания используют, чтобы установить забор практически из любого материала. В качестве него используется бетон, кирпич, металл, дерево. Чтобы получить основание высокого качества, учитывают плотность грунта, глубину его промерзания, уровень расположения грунтовых вод. Так как забор считается легким сооружением, в его основание обычно заливают «тощий» бетон марки марки 150. При условии легкого или скального грунта пригодна бетонная смесь марки 100 с невысоким содержанием цемента. На участках со сложным рельефом и рыхлым грунтом желательно использовать 200-й бетон.

Чтобы рассчитать объем смеси, нужно для начала выяснить габариты ленты. Ее длина соответствует протяженности забора, ширина чаще всего составляет 0,4 м. Средняя глубина ленточного фундамента для забора — 0,5 м. Она является оптимальной для деревянных и металлопрофильных ограждений. Для более массивных конструкций делают фундамент глубокого заложения, проходящий ниже уровня промерзания грунта (обычно разница составляет 30 см).

Пример расчета

Требуется изготовить основание под забор из армированных бетонных блоков общей длиной 25 м. Ограждение устанавливается на участке с пылеватым песчаным грунтом, промерзающим на глубину 1,5 м. Бетон для заливки ленты считают так:

Н = 25 х 0,4 х (1,6 + 0,3) = 19 м3.

Если смесь будет изготавливаться самостоятельно, следует помнить: фундамент будет прочным лишь при условии составления рецептуры бетона в соответствии со строительными нормами.

Расчет материалов на ленточный фундамент

Представленная ниже программа способна рассчитывать необходимое количество арматуры и бетона на монолитный железобетонный ленточный фундамент. Кроме того, этот калькулятор может произвести расчет затрат на приобретение перечисленных материалов в случае указания в исходных данных цены за единицу товара. Также он может определить нагрузку на основание от собственного веса фундамента.

Содержание:

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

Для тех же, кому нужен чертеж фундамента, например, для самостоятельного ее возведения или проверки подрядчиков, эта программа его предоставляет. Так, здесь можно получить план ленты и ее 3D фрагмент (это образец того, как расположены те или иные позиции, и в нем никак не отражена схема армирования), узел армирования в углу ленты и ее разрезы с размерами, отметками, шагом арматуры и другими данными для

следующих планов:

  • Тип 1 — незамкнутая лента. Указав это тип, можно рассчитать как участок фундаментной ленты под жилой дом, так и весь фундамент целиком например, под забор, баню или коттедж в случае указания в исходных данных общей длины (А).
  • Тип 3 — прямоугольный ленточный фундамент под внешние несущие стены с участком под одну внутреннюю несущую стену.
  • Тип 4 — то же самое, что и предыдущий, только количество участков под внутренние стены уже два.
  • Тип 5 — железобетонная фундаментная лента прямоугольной формы с двумя разнонаправ- ленными участками внутри нее.
  • Тип 6 — то же самое, что и предыдущий, только участков уже три.
  • Тип 7 — прямоугольник с одним участком под внутреннюю несущую стену и двумя участками, расположенными с одной стороны от нее (например, под лестницу).
  • Тип 8 — лента прямоугольной формы с тремя участками под внутренние стены.
  • Тип 9 — прямоугольник, разделенный участком под внутреннюю стену, к которой приставлена П-образная лента (например, под тамбур).
  • Тип 10 — то же самое, что и предыдущий, только здесь еще добавилась одна лента под внутреннюю несущую стену.
  • Тип 11 — то же самое, что и предыдущий, только участков под внутренние стены уже три.
  • Тип 12 — то же самое, что и тип 4, только здесь добавились два участка под внутренние стены (например, в месте, где будет установлена лестница).

Калькулятор

Инструкция к калькулятору

Порядок действий

Выбор типа расчета —> заполнение исходных данных —> нажатие на кнопку «Рассчитать» —> выбор схемы армирования в соответствии с исходными данными —> нажатие на кнопку «Печать», если необходимо распечатать результаты расчета или сохранить их в формате PDF.

Исходные данные

Размеры фундамента:

Здесь указываются размеры фундаментной ленты в плане, ее

высота (Н) и толщина (С, С1, С2, С3), а также верхняя отметка (О2).

Продольная арматура (поз.1):

Продольная арматура — это металлические пруты, которые закладываются вдоль ленты.

Схема армирования — существует 9 схем армирования (см. рисунок). Здесь выбирается та схема, которая нужна для расчета.

Диаметр арматуры — обычно в ленточном фундаменте минимальный диаметр продольной арматуры для сварных каркасов равен 10 мм, а для вязаных — 12 мм. Обусловлено это в первую очередь устойчивостью каркасов.

Длина стержня — здесь указывается длина металлических прутов при покупке.

Нахлест стержней — в этой графе задается величина наложения арматуры, когда для перекрытия всей длины фундаментной ленты длины покупного стержня не хватает. Зависит данная величина от марки бетона и диаметра металлических прутов. Но чаще всего для частного строительства данная величина равна 40 диаметрам арматуры в случае вязки этих элементов между собой и 8d — в случае их сварки.

Защитный слой (S1) — расстояние от внешнего края бетона до торца продольной арматуры. Конструктивно оно берется от 10 до 20 мм.

Защитный слой (S2) — расстояние от нижней грани ленты до центра нижней продольной арматуры. Чаще всего данная величина равна 50 мм в случае устройства бетонной подготовки и 70 мм — в случае ее отсутствия.

Защитный слой (S3) — расстояние от верхней грани бетона до центра верхних стержней. Обычно оно равно 35-50 мм.

Защитный слой (S4) — расстояние от крайней грани подземного сооружения до центра стержня. Чаще всего такая величина берется от 35 до 50 мм.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны этого металлопроката.

Вертикальные стержни (поз.2):

Диаметр арматуры — обычно для коттеджей не выше 3-х этажей он равен 8-10 мм.

Защитный слой (S5) — расстояние от нижней и верхней граней бетона до торца металлических элементов. Конструктивно берется в пределах от 10 до 15 мм.

Шаг (Х1) — шаг, с которым расставляются вертикальные стержни. Обычно для двухэтажных домов он равен 200 мм.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны металлопроката, используемый для вертикальных стержней.

Горизонтальные стержни (поз.3):

Диаметр арматуры — чаще всего он равен 6-10 мм.

Защитный слой (S6) — расстояние от крайних граней фундаментной монолитной ленты до торцов горизонтальной арматуры. Берется, как для защитного слоя (S5), т.е. от 10 до 15 мм.

Шаг (Х2) — шаг, с которым укладываются горизонтальные металлические пруты. В данном фундаменте эти стержни служат скрепляющим элементом вертикальных каркасов. Поэтому их шаг может как совпадать с шагом вертикальных стержней (Х1=Х2), так и превосходить его вдвое.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны металлопроката, предназначенный для изготовления горизонтальных металлических прутов.

Бетон:

Класс бетона — здесь можно выбрать класс бетона (марка бетона стоит в скобках), который будет использоваться в устройстве фундамента.  Обычно для подземных сооружений под небольшие постройки (например, жилые дома до 3-х этажей или заборы) берется бетон класса B15 или В20. Создана данная графа с целью сравнить затраты на приобретение того или иного класса бетона.

Цена за 1 м3 — стоимость куба приобретаемой бетонной смеси.

Запас арматуры — обычно проектировщики ставят 5%.

Примечание: другие исходные данные, обозначенные на рисунке, считаются автоматически.

Результат

Фундамент:

Площадь горизонтальной поверхности — площадь одной грани (нижней или верхней) фундаментной ленты. По данной графе можно, например, определить расход горизонтальной гидроизоляции.

Площадь вертикальной поверхности — суммарная площадь всех боковых граней подземного сооружения. По значению в данной графе можно, например, определить расход вертикальной гидроизоляции.

Нагрузка 1 — нагрузка на основание от собственного веса подземного сооружения, выраженная в кг/м.

Нагрузка 2 — то же самое, что и нагрузка 1, только выраженная в кг/м2.

Бетон:

Объем — расход бетона на фундамент указанных размеров.

Стоимость — сумма, которая необходима для покупки бетонной смеси.

Арматура:

Количество стержней — требуемое количество металлических элементов, указанных или рассчитанных размеров.

Длина стержня — размер, полученный для вертикальных и горизонтальных металлических прутов путем вычета из толщины и высоты ленты величин защитного слоя.

Масса стержня — масса одного элемента, рассчитанной длины.

Общая длина — общая длина в отдельности для продольной, вертикальной и горизонтальной арматуры.

Общая масса — то же самое, что и предыдущее, но только для массы.

Стоимость — затраты на покупку металлопроката для продольных, вертикальных и горизонтальных стержней в отдельности.

Общая стоимость — сумма затрат на покупку бетона и металлопроката.

Рассчитать ленточный фундамент (бетон, арматура, опалубка), онлайн-калькулятор

Фундамент — важнейшая часть дома, и перед его строительством, нужно произвести расчеты. Данный калькулятор рассчитывает ленточный фундамент — объем и вес бетона, арматуры, досок на опалубку, давление фундамента на основание, площадь подошвы.

[CP_CALCULATED_FIELDS id=»9″]

Ленточный фундамент в разрезе, расчет

Монолитный ленточный фундамент является наиболее распространенным, но перед его возведением нужно произвести необходимые расчеты, чтобы составить смету расходов, узнать его давление на основание. Онлайн-калькулятор поможет рассчитать такие основные параметры как — объем и вес бетона, давление на основание, длину и вес необходимой арматуры, количество и объем досок на опалубку.

Узнать больше по строительству ленточного, и других фундаментов вы можете здесь, и здесь.

Ленточный фундамент распределяет нагрузку. Определение ширины подошвы зависит от типа грунтов, их несущей способности (об этом по ссылкам выше), а также веса всего дома.

Воспользуйтесь также калькулятором стеновых блоков, или газоблоков, чтобы прикинуть вес стен дома.

Существуют разновидности ленточного фундамента, мелкозаглубленный (МЗФЛ), глубокозаглубленный. Выбор того или иного типа фундамента зависит от типа грунта (насколько он подвержен пучению), уровня грунтовых вод (УГВ) веса всего дома, и глубины промерзания грунты (климатической зоны). Проектирование и выбор фундамента лучше доверить специалистам, т.к. неверно выполненный фундамент может поставить крест на всем строительстве, привести к значительным убыткам.

Здесь только можем подытожить в общих чертах — чем меньше вес дома, менее пучинистый (а особенно хорошо когда скалистый) грунт, и низкий УГВ, тем меньшие требования предъявляются к фундаменту — его глубине заложения, ширине и высоте, марке бетона, и т. д.

Стоит также отметить что ленточный фундамент больше подходит для ровного участка или с небольшим уклоном. Для участков со значительным уклоном, лучше смотреть в сторону свайно-ростверкового, столбчатого или винтового фундаментов.

Расчет ленточного фундамента

Расчет фундамента под дом без хлопот

Проектирование фундамента дома – пожалуй, наиболее ответственный процесс на этапе подготовки к возведению дома. Ведь в случае неправильной укладки фундамент деформируется, и это непременно скажется на всей постройке. Последствия могут быть самыми разнообразными: от неравномерной «усадки» до преждевременного появления трещин и разрушения здания. Исправление последствий – сложная и дорогая процедура, поэтому эксперты рекомендуют подойти к расчетам со всей серьезностью.

Если Вы решили сооружать фундамент своими силами, но не хотите отягощать себя сложными подсчетами и формулами, воспользуйтесь онлайн-калькулятором. Он поможет быстро определить его общие размеры, опалубку, количество и диаметр арматуры. Чтобы пользователь не понес лишних затрат на закупки лишних стройматериалов, калькулятор позволяет подсчитать оптимальное количество материалов: цемента, песка, воды и др.

Как пользоваться калькулятором

Составление расчетов проходит в несколько этапов. Все, что нужно сделать – внести данные, которые запрашивает сайт. К ним относится:

  • периметр, ширина, углубленность и высота фундамента;
  • количество рядов арматуры, ее диаметр и число вертикальных перемычек;
  • длину, ширину, углубленность и высоту фундамента для внутренних перестенков;
  • метраж арматуры для внутреннего фундамента;
  • предпочтительная марка бетона для заливки.

После этого остается нажать кнопку «Рассчитать» – и Вы получите всю необходимую информацию для проектирования и закупок. Будет вычислено ориентировочное количество песка, цемента, щебня и других необходимых материалов. На экран будет выведена вся подробная информация от общего объема основания до метража арматуры и строительного бруса для опалубки.

Процесс подсчета онлайн-калькулятором

Предположим, что уже просчитаны все нагрузки для основания, учитывается усредненный показатель веса стен, ветровых нагрузок и др. Когда есть особенности, например, на построенном доме зимой окажется большое количество снега или он находится на открытом пространстве, где скорость ветра – выше среднего, нужно учитывать это на стадии планирования фундамента.

Многие строители предпочитают закупать строительные материалы впрок. Стоит ли считать их с запасом – зависит от того, насколько качественно будет выполнена опалубка. Здесь даже, казалось бы, несущественная погрешность в пару сантиметров заметно отразится на объеме бетона. Поэтому необходимо не отходить от сделанного в начале плана, и лишний раз убедиться в том, что опалубка будет надежно зафиксирована.

Эксперты в области строительства рекомендуют все же заказать на 5-10% бетонной смеси больше. Если же излишки все-таки останутся, можно слить их в бетономешалку и найти ему другое применение.

Алгоритм расчета прутьев арматуры

На выбор количества и характеристики арматуры могут влиять различные факторы. Наибольшее значение имеет вид почвы и глубина фундамента. Для подсчетов метража арматуры калькулятором необходимо учесть:

  1. В каркас основания при возведении одно- или двухэтажного дома, как правило, закладывается 4 прутка. Для получения их суммарной длины нужно умножить на 4 периметр будущей конструкции.
  2. Желательно количество прутьев взять с запасом, ведь для большей надежности многие укладывают их внахлест.
  3. Каждая разновидность фундамента и почвы требует разного количества прутьев и лент.

Если понадобится проволока для вязки, опытными строителями не рекомендуется сваривать для этого прутья арматуры. Впоследствии изменяется молекулярный состав металла. Материал теряет свою несущую способность и теряет устойчивость к физическим воздействиям. Обычную, пусть даже и плотную проволоку, использовать рискованно, она обладает низкой прочностью на разрыв. Наиболее разумное решение – скрутить прутья арматуры между собой.

Подсчет древесины для опалубки

Ее необходимое количество напрямую связано с площадью стен фундамента. Преимущество онлайн-калькулятора – он считает объем строительного леса как под внутренние, так и под внешние стены. Это существенно уменьшает погрешности, которые могут возникнуть уже при строительстве. Как и в случае с материалами для бетонной заливки, деревянные доски лучше покупать в большем количестве, чем нужно, и делать скидку на небольшие погрешности.

При верной установке опалубки после разборки дерево можно использовать и повторно. Для отделки такие доски, скорее всего, не пригодятся, но для обустройства строительных лесов либо чернового пола они подойдут.

Отметим, в онлайн-калькулятор не встроена функция определения нужного количества гвоздей и подпорок для щитов. Принято считать, что на строительных площадках этих материалов хватает в избытке. Но если строительство выполняется на новом месте, где еще нет большого количества специнструментов и расходных материалов, лучше подумать об этом заранее.

Чего ожидать от калькулятора

Все расчеты проводятся согласно строительным правилам, и с помощью их можно за считанные минуты узнать метраж и вес арматуры, доли песка, щебня и цемента. Полученные результаты дают возможность грамотно и компетентно распределить нагрузку на сегменты конструкции. Подсчет опалубки конкретизирует общую длину периметра. Воспользоваться им можно бесплатно.

  1. Благодаря автоматическому вычислению экономятся время, силы и деньги при составлении сметы.
  2. Можно без особого труда оценить сложность предстоящих работ и спрогнозировать сроки строительства.
  3. Правильно рассчитанная арматура – залог высокой прочности и надежности внутреннего каркаса.

Если форма фундамента – простая, то все расчеты будут приближены к точным. Более того, пользователь получит рекомендации относительно объемов закупок и даже количества бетоновозов. Если же планируется уложить основание сложной формы или на специфических почвах, следует выполнить ряд других расчетов.

Расчет арматуры фундамента онлайн калькулятор. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Справка

Калькулятор арматуры 1

Рассчитает общий вес арматуры, ее общий объем, вес одного метра и одного стержня арматуры.
По известным диаметру и длине арматуры.

Калькулятор арматуры 2

Рассчитает общую длину арматуры, ее объем и количество стержней арматуры, вес одного метра и одного стержня.
По известным диаметру и общему весу арматуры.

Расчет основан на весе одного кубического метра стали в 7850 килограмм.

Расчет арматуры для строительства дома

При строительстве дома очень важно правильно рассчитать количество арматуры для фундамента. Сделать это вам поможет наша программа. С помощью калькулятора арматуры можно, зная вес и длину одного стержня узнать общий вес необходимой вам арматуры, либо необходимое количество стержней и их общую длину. Эти данные помогут быстро и легко рассчитать объем арматуры для выполнения необходимых вам работ.

Расчет арматуры для разного типа фундаментов

Для расчета арматуры нужно также знать и тип фундамента дома. Здесь существует два распространенных варианта. Это плитный и ленточный фундаменты.

Арматура для плитного фундамента

Плитный фундамент применяется там, где на пучинистый грунт требуется установить тяжелый дом из бетона или кирпича с большими по массе железобетонными перекрытиями. В таком случае фундамент требует армирования. Производится оно в два пояса, каждый из которых состоит из двух слоев стержней, расположенных перпендикулярно друг к другу.
Рассмотрим вариант расчета арматуры для плиты, длина стороны которой составляет 5 метров. Арматурные стержни размещаются на расстоянии порядка 20 см друг от друга. Следовательно, для одной стороны потребуется 25 стержней. На краях плиты стержни не размещаются, значит, остается 23.
Теперь, зная количество стержней, можно рассчитать их длину. Здесь следует обратить внимание, что пруты арматуры не должны доходить до края 20 см, а, значит, исходя из длины плиты, длина каждого стержня составит 460 см. Поперечный слой, при условии, что плита имеет квадратную форму, будет таким же. Также мы должны рассчитать количество арматуры, необходимое для соединения обоих поясов.
Предположим, что расстояние между поясами 23 см. В таком случае одна перемычка между ними будет иметь длину в 25 см, так как еще два сантиметра уйдут на крепление арматуры. Таких перемычек в нашем случае будет 23 в ряду, поскольку они делаются в каждой ячейке на пересечении поясов арматуры. Располагая этими данными, мы можем приступать к расчету с помощью программы.

Арматура для ленточного фундамента

Ленточный фундамент используется там, где на не слишком устойчивом грунте предполагается возводить тяжелый дом. Представляет собой такой фундамент ленту из бетона или железобетона, которая тянется по всему периметру здания и под основными несущими стенами. Армирования такого фундамента также производится в 2 пояса, но благодаря специфике ленточного фундамента арматуры на него потребляется гораздо меньше, а, значит, и стоить он будет дешевле.
Правила раскладки арматуры примерно те же, что и для плиточного фундамента. Только стержни должны оканчиваться уже в 30-40 см от угла. А каждая перемычка должна на 2-4 см выступать за прут, на котором она лежит. Расчет вертикальных перемычек осуществляется по тому же принципу, что и при подсчете необходимой длины арматуры для плитного фундаменты.
Обратите внимание, что и в первом, и во втором случаях арматуру необходимо брать с запасом минимум в 2-5 процентов.

Расчет фундамента онлайн калькулятор

Расчет фундамента онлайн калькулятор

Иркутскдом.рф #8212; Профессиональные строительные калькуляторы

Сегодня мы будем с вами рассчитывать ленточный фундамент с помощью онлайн калькулятора.

Для расчета фундамента прежде всего надо обращаться к специализированным проектным организациям.Д анный калькулятор скорее обзорный, но он даст вам информацию о том, какой материал необходимо использовать и в каком количестве для того,чтобы потом оформить заявку.

Открываем калькулятор, выбираем из имеющихся типов фундаментов ту иконку,обозначающую фундамент наиболее близкий к вашему. Выбираем марку бетона из имеющихся вариантов. Пускай это будет условно м300, ширина-лента. Снизу находится чертеж, который условно обозначает те ширины, длины и другие характеристики размерности вашего фундамента, которые представлены в таблице. Чтобы свериться с условными обозначениями в таблице и на рисунке,мы туда вниз подглядываем.

Пусть условно у нас лента будет 8х8 м2, высота ленты по умолчанию уже обозначена 70 см, толщина ленты также прописана по умолчанию 40 см. Давайте пропишем 50 см. Выполним также с вами расчет арматуры и расчет аппаловки. Расчет арматуры мы выполняем с условным обозначением длины стержня арматуры 11,7 м. Аппаловку мы берем с вами по умолчанию с шириной доски 15 см,длиной 6 м и толщиной 25мм. Жмем «рассчитать» и получаем условный чертеж, условное описание характеристик вашего ленточного фундамента. Для нас главным значением, которые мы здесь искали, является объем фундамента, которые мы заказываем для строительства нашего объекта. В дальнейшем мы с вами видим характеристики ленты. Здесь мы также видим характеристики арматуры, которую мы располагаем в этом фундаменте. Здесь есть как и размерные характеристики, так и характеристики самой арматуры по поставке материала на объект т.е мы можем с вами определить вес метериала, который нам необходимо заказать на этот объект. Также мы видим количество материала на опалубку, которую нам необходимо заказать,чтобы выполнить фундамент.

Ссылку на ресурс, где мы производили расчет, вы найдете в описании под видео. Пишите какие обозоры вам интересны.

расчет фундамента онлайн калькулятор

Онлайн калькулятор ленточного фундамента

Упрощение строительной работы

Не знаете, как быстро и надежно посчитать, сколько бетона может понадобится при строительстве ленточного фундамента? В этом вам поможет онлайн калькулятор на нашем сайте. Этот ресурс, который работает онлайн, сможет подсказать, какой диаметр арматуры и объем бетона, будет необходимы для постройки основы ленточного типа.

Все, что вам понадобится для произведения расчета – ввести данные строительного элемента в специальные поля. Затем следует нажать на кнопку “Рассчитать” и мгновенно получить необходимую цифру. Что именно необходимо указывать в полях калькулятора?

  • Периметр будущего строения или, по-другому, суммарная длина ленты.
  • Ширина ленты, на которой будет закладываться фундамент следует ввести в метрах.
  • На какой глубине предполагается возведение. Также указывается в единице измерения #8212; метры.
  • В последнее поле вводится вес арматуры. Он указывается в килограммах на один квадратный метр.

Стоит учитывать, что ленточный фундамент – это строительная полоса, которая является несущей стеной объекта и является одним из самых основных элементов. Не ошибиться в расчетах и не допустить серьёзных ошибок, поможет наш онлайн калькулятор.

Содержание1 Технология производства профнастила2 Стандартные требования к мини-производству2. 1 Производственный процесс3 Изготовление профиля4 Оборудование для производства4.1.

Содержание1 Разновидности профнастила2 Строительные объекты из профнастила2.1 Комплектующие для профлиста2.2 Аксессуары для профнастила3 Особенности маркировки.

Содержание1 Самые распространенные материалы2 Заборы из профнастила3 Прелести установки деревянных ограждений4 Советы по установке забора.

Источники: http://svoyabesedka.ru/calc/kalkulyator-armatury, http://news.xn--d1ahgallkjij.xn--p1ai/raschet-fundamenta-onlajn-kalkulyator/, http://rusograda.ru/servisy/kalkulyator-lentochnyj-fundament


Комментариев пока нет!

Калькулятор ленточного фундамента, расчет стоимости

Принятые условия:

  • Экспериментальный вариант расчета для возможности оценить примерный объем инвестиций, не является офертой;
  • Принимается, что в стоимость расчета по калькулятору фундамента не входит стоимость по геологическим изысканиям, подготовке основания фундамента, мероприятия по утеплению фундамента;
  • В стоимость включены материалы с доставкой до 100 км от КАД;

 

Основой любого загородного дома является фундамент, от качества которого зависит срок эксплуатации строения. Современные технологии строительства во многом облегчили процесс возведения зданий, а калькулятор ленточного фундамента позволяет быстро рассчитать стоимость на его возведение.

Принцип работы

Ленточный фундамент – это полоса из железобетона, которая размещается под дом, точнее под его несущими стенами и равномерно распределяет нагрузки от дома и силы пучения от грунта по всему его периметру, тем самым сохраняя целостность стен и стабильность основания. Благодаря этому получается исключить проседание объекта, а также эффективно противодействовать силам морозного пучения земли. Устройство ленточного фундамента подразумевает вязку арматурного каркаса и проведение его заливки бетонной смесью, что позволяет добиться единства и неразрывности, т.е. монолитности.

Проводя расчет ленточного фундамента, онлайн-калькулятор позволяет узнать примерную стоимость услуги. Для этого вам понадобятся следующие данные:

  • Длина фундамента в метрах;
  • Ширина ленты в миллиметрах;
  • Высота ленты фундамента в миллиметрах;
  • Диаметр арматуры и количество веток армирования.

 

Корректно введя все вышеперечисленные данные, вы можете рассчитать ориентировочную стоимость заливки фундамента под все сооружение и за метр погонный. Полученная цифра приблизительна, но она позволяет заранее определиться с тем, какова стоимость этого строительного этапа.

Что стоит понимать, пользуясь калькулятором?

В первую очередь, необходимо знать, что строительный калькулятор – это инструмент, который позволяет определить стоимость работы и не является офертой. Во-вторых, калькулятор не учитывает особенности участка. В-третьих, в стоимость, определяемую онлайн-калькулятором, включены необходимые материалы с доставкой не более, чем 100 км от КАД.

Строительные калькуляторы, которые представлены на нашем сайте, регулярно совершенствуются, чтобы наши клиенты получали объективные данные и расчеты, имели возможность экономить определить объем  денежных средств.

В любом случае, возведение фундамента – это технически сложный и трудоемкий процесс. Управление им стоит доверить квалифицированным специалистам. Мы — группа строительных компаний «Оптима-Синергидом» приглашаем Вас построить качественный и надежный фундамент. Профессионалы с большим практическим опытом в сжатые оптимальные сроки выполнят этап устройства основания дома. Мы предоставляем лучшие справедливые цены в СПб на строительство энрегоэффективных домов и загородных коттеджей.

Системы фундаментов для высотных сооружений

Насыпные фундаменты относятся к компонентам фундамента, которые передают свои нагрузки на грунт только нормальными напряжениями и напряжениями сдвига. Насыпные фундаменты — это одиночные фундаменты, ленточные фундаменты или плитные фундаменты. Требованием к насыпным фундаментам является несущая способность грунта ниже подошвы фундамента. Если грунт имеет недостаточную несущую способность, требуется улучшение грунта или альтернативные системы фундамента.

В основном, глубина уровня фундамента указывается для облегчения промерзания фундамента. В Германии это не менее 80 см ниже поверхности. Информация о различных региональных глубинах промерзания содержится в [1–3].

При подготовке уровня фундамента необходимо избегать следующих происшествий:

  • Выщелачивание
  • Уменьшение насыпной плотности дрейфовой водой
  • Мацерация
  • Циклическое замораживание и размораживание

Перед установкой заливочного бетона уровень фундамента должен быть проверен экспертом-геотехником.

3.1 Одиночные и ленточные фундаменты

Для раскопок одиночных нагрузок, таких как колонны, используются одинарные фундаменты. Ленточные фундаменты используются для линейных нагрузок. Оба типа настила фундамента могут быть спроектированы как с армированием, так и без него, при этом следует отдавать предпочтение армированным фундаментам из-за их большей прочности. На рис. 3.1 показаны два типа фундаментов.

Обычно достаточно проектирования одинарных и ленточных фундаментов на основе контактного давления.В большинстве случаев контактное давление можно определить методом трапеций напряжений. Деформации грунта и здания, а также взаимодействие грунта с конструкцией не учитываются.

Рисунок 3.1 Одинарный и ленточный фундамент.

3.2 Сплошной фундамент

Сплошные фундаменты используются, когда сетка нагрузок плотная и деформации основания и конструкции должны быть гомогенизированы. Сплошные фундаменты могут использоваться как часть так называемого белого желоба или в сочетании с дополнительной системой герметизации (напр.г., битумные слои) для предотвращения притока грунтовых вод [4–7].

Толщина железобетонной плиты зависит от изгибающего момента, а также от пробивки (сосредоточенных нагрузок). Увеличение толщины плиты или устройство бетонных выступов позволяет избежать поперечной арматуры. Для предотвращения притока грунтовых вод или защиты от погодных условий ширина трещин в бетоне должна быть ограничена. В любом случае установка строительных швов, компенсационных швов и осадочных швов должна быть точно спланирована и контролироваться на этапе строительства.

3.3 Геотехнический анализ
3.3.1 Основы

Две различные теоретические модели используются для геотехнического анализа SLS и ULS. Для анализа предельного состояния устойчивости (SLS) рассматривается поведение линейно-упругого материала грунта. Напротив, для расчета предельного состояния по несущей способности (ULS) рассматривается поведение жесткопластического материала грунта. Эта проблема с настилом фундамента поясняется на рис. 3.2.

В соответствии с техническими нормами и регламентами анализу подлежат следующие инциденты [8–11]:

  • Общая устойчивость
  • Скользящий

    Рис. 3.2 Кривая оседания нагрузки для настила фундамента.

  • Сбой базы
  • Коллективное разрушение грунта и сооружения
  • Штамповка, прессование
  • Разрушение конструкции в результате смещения фундамента
  • Крупные населенные пункты
  • Большое поднятие в результате мороза
  • Недопустимые вибрации

При расположении фундаментов настила в районе насыпей необходим анализ обрушения откосов. Должен быть рассмотрен каждый возможный механизм разрушения (круги скольжения, сложные механизмы разрушения) [12–14].

В простых случаях и при определенных условиях инженерно-геологический расчет фундаментов на открытом воздухе может быть выполнен на основе стандартных табличных значений. Стандартные табличные значения учитывают анализ безопасности от отказов и вредных осадок [10].

3.3.2 Распределение контактного давления

Знание распределения контактного давления является основой для анализа настила фундаментов. Доступны следующие процедуры расчета [15,16].

  • Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Буссинеску [17]
  • Метод трапеции напряжений
  • Метод модуля реакции грунтового основания
  • Метод модуля жесткости
  • Численные методы, например, метод конечных элементов

Распределение контактного давления под жесткими фундаментами по Буссинеску (а) предполагает теоретически бесконечно большие напряжения на краю фундамента, которые не могут возникнуть из-за процессов переноса в грунте под фундаментом. Этот метод применим только в простых случаях.

Самой простой процедурой является метод трапеции напряжений (b), поскольку предполагается только линейное распределение напряжений. Распределение контактного давления как следствие метода трапеции напряжения является полезным подходом при использовании небольших фундаментов и малой глубины фундамента.

Метод модуля реакции грунтового основания (c) и метод модуля жесткости (d) подходят, если глубина фундамента большая. Может применяться для одинарного, ленточного и ростверкового фундаментов.При использовании метода модуля реакции грунтового основания грунт рассматривается как система независимых пружин. Равномерная нагрузка приводит к равномерной осадке без провала осадки. При использовании метода модуля жесткости грунт рассматривается как упругое полупространство с системой связанных пружин. Равномерная нагрузка приводит к осадочному желобу. Метод модуля жесткости приводит к наиболее реалистичному распределению контактного давления.

Методы расчета от (a) до (d) являются приблизительными решениями для определения распределения контактного давления под насыпным фундаментом.Этих методов обычно достаточно для анализа. Наиболее реалистичное распределение контактного давления дается численным анализом, поскольку можно учитывать жесткость конструкции, а также нелинейное поведение материала подпочвенного слоя.

Распределение контактного давления зависит от жесткости основания, а также от соотношения между нагрузкой и устойчивостью основания [18]. Потенциальные распределения контактного давления показаны на рис. 3.3. Случай (а) показывает распределение контактного давления при плохом использовании несущей способности. Когда нагрузка приближается к несущей способности, могут возникнуть два различных механизма отказа. В случае (b) нагрузка приводит к пластическому шарниру внутри фундамента, который вызывает перераспределение контактного давления. В этом случае несущая способность фундамента зависит от вращательной способности пластикового шарнира. В случае (c) нагрузка приводит к перераспределению контактного давления к центру фундамента, что приводит к разрушению основания.

Если фундамент не имеет достаточной пластичности, последует хрупкое разрушение с превышением внутренней несущей способности, например, продавливание. Перераспределения контактного давления не произойдет.

Предположение о постоянном распределении контактного давления приводит к безопасным результатам для анализа ULS. Для анализа SLS предположение о постоянном распределении контактного давления приводит к небезопасным результатам.

Рисунок 3.4 показаны осадочная впадина, распределение контактного давления и кривая момента в зависимости от нагрузки. С ростом нагрузки постоянные осадки под фундамент сильно увеличиваются в центре. При этом контактное давление, сосредоточенное в краевой зоне, смещается к центру фундамента. Изгибающие моменты концентрируются под нагрузкой.

Рисунок 3.3 Распределение контактного давления под одинарными фундаментами. (а) Упругое поведение фундамента и грунта; (б) Пластиковый шарнир в фундаменте; (c) Базовый отказ. (Из Katzenbach, et al., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

3.3.2.1 Жесткость системы

Для определения переменной внутренней силы необходимо проанализировать контактное давление, которое зависит от отношения жесткости конструкции к жесткости основания.

Рисунок 3.4 Качественное развитие деформаций и напряжений одиночного основания в зависимости от его нагрузки. а) деформация; (б) контактное давление; в) изгибающий момент. (Из Katzenbach, et al., Baugrund-Tragwerk-Interaktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1471–1490, 2012.)

Рисунок 3.5 Распределение контактного давления для подвижного (а) и жесткого (б) настила фундамента.

Таблица 3.

1 Различие между мягкими и жесткими фундаментами

К ≥ 0,1

Жесткий фундамент

0,001 ≤ К < 0,1

Промежуточная зона

К < 0,001

Липкий фундамент

Для насыпных фундаментов распределение контактного давления соответствует распределению нагрузки.Для жестких оснований возникает нелинейное распределение контактного давления с высокими краевыми напряжениями (рис. 3.5). Различие между мягкими и жесткими фундаментами определяется жесткостью системы K по Кани, которая является значением для оценки взаимодействия между конструкцией и фундаментом (уравнение 3.1). Дифференциация указана в таблице 3.1 [16,21]. Жесткость системы K определяется по уравнению 3.2. Он определяется высотой элемента h, длиной l и модулем упругости строительного материала E B , залегающего в упругом изотропном полупространстве (рис. 6) [16–20]:

3.1 K = жесткость конструкции, жесткость грунта 3.2 K=EB⋅IBEs⋅b⋅l3=EB⋅b⋅h412Es⋅b⋅l3=112⋅EBEs⋅(hl)3

где:

Е Б

= модуль упругости конструкции [кН/м 2 ]

I Б

= геометрический момент инерции залитого фундамента [м 4 ]

Е с

= одометрический модуль грунта [кН/м 2 ]

б

= ширина настила фундамента [м]

л

= длина настила [м]

ч

= высота залитого фундамента [м]

Рис. 3.6 Размеры для определения жесткости системы.

Фундаменты круглого сечения с высотой элемента h и диаметром d имеют системную жесткость K в соответствии с

3. 3 K=112⋅ЭБЭ⋅(hd)3

При расчете широких фундаментов обычно используется только жесткость компонента фундамента для учета жесткости здания. Жесткость возвышающейся конструкции учитывается только в частных случаях.

Для мягких оснований (K < 0.001) осадка в характерной точке такая же, как осадка жесткого наслонного фундамента (рис. 3.7). Характерная точка для прямоугольных фундаментов находится на расстоянии 0,74 полуширины наружу от центра. Для круглых фундаментов характерная точка находится на расстоянии 0,845 радиуса наружу от центра.

Вне зависимости от положения и размеров нагрузки жесткие настилочные фундаменты сохраняют свою форму. Распределение контактного давления имеет ярко выраженный нелинейный характер с большими краевыми напряжениями (рис. 3.5).

Рисунок 3.7 Характерная точка прямоугольного настила фундамента.

Для жестких фундаментов, одиночных и ленточных фундаментов большой толщины распределение контактного давления можно определить по методу Буссинеска или по методу трапеции напряжений [16]. В противном случае становятся необходимыми более подробные исследования или достаточные консервативные предположения, которые находятся «на всякий случай».

3.3.2.2 Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Boussinesq

Основываясь на предположении, что грунт моделируется как упругое изотропное полупространство, Буссинеск в 1885 г. разработал уравнения, которые в простых случаях можно использовать для жестких фундаментов [17].

Распределение контактного давления под жестким ленточным фундаментом шириной b определяется уравнением 3.4 (рис. 3.8). Для внецентренной нагрузки с эксцентриситетом e Боровицкая расширила следующие уравнения [22]:

3.4 σ0=2⋅Vπ⋅b⋅11-ξ2гдеξ=2⋅xb 3,5 e≤b4,σ0=2⋅Vπ⋅b⋅1+(4⋅e⋅ξb)1-ξ2 3,6 e>b4,σ0=2⋅Vπ⋅b⋅1+ξ11-ξ12, где ξ1=2x+b-4e2b-4e

Рисунок 3.8 Распределение контактного давления под жесткими основаниями по Буссинеску.

Рис. 3.9 Распределение контактного давления под жесткими основаниями от центральных нагрузок на упругое изотропное полупространство

Для круглых и прямоугольных жестких фундаментов распределение контактного давления можно определить с помощью рисунка 3. 9.

На кромке рассыпного фундамента возникают бесконечно большие напряжения. Из-за предельной несущей способности, определяемой прочностью грунта на сдвиг, эти пиковые напряжения не могут возникать. Грунт пластифицируется по краям фундаментов и напряжения смещаются к центру фундаментов [23].

3.3.2.3 Метод стрессовой трапеции

Метод трапеции напряжения является статически определяемым методом и является самым старым для определения распределения контактного давления. Метод трапеции напряжения основан на балочной теории эластостатических принципов.

Распределение контактного давления определяется условиями равновесия ΣV и ΣM без учета деформаций здания или взаимодействия с грунтом соответственно. Грунт упрощен с линейным упругим поведением для расчета.Теоретически возможны даже большие краевые напряжения. Обнаружение снижения пиков напряжения из-за пластификации невозможно сразу. Все рассуждения основаны на предположении Бернулли о том, что сечения остаются плоскими.

Сила V является равнодействующей приложенной нагрузки, собственного веса и выталкивающей силы. Равнодействующая сил и контактных давлений имеют одну и ту же линию влияния и одинаковую величину, но направлены в противоположные стороны. Чтобы определить распределение контактного давления произвольно разбросанного основания, уравнение 3.7 используется. Для осей координат используется произвольно прямоугольная система координат, где нулевая точка соответствует центру тяжести подграни (рис. 3.10) [24].

Рисунок 3.10 Система координат для контактного давления (метод трапеции напряжений).

3,7 σ0=VA+My⋅Ix-Mx⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅x+My⋅Ix-My⋅IxyIx⋅Iy-Ixy2⋅y

Если оси x и y являются главными осями системы координат, центробежный момент I xy = 0. Уравнение 3.7 упрощается до следующего уравнения 3.8. Если результирующая сила V действует в центре тяжести основания, крутящие моменты M x = M y = 0. Результатом является постоянное распределение контактного давления в соответствии с уравнением 3. 9.

3,8 σ0=VA+MyIy⋅x+MxIx⋅y 3,9 σ0=ВА

Если эксцентриситет результирующих сил V слишком велик, теоретически возникают растягивающие напряжения, которые не поглощаются системой грунт-надстройка. Возникает открытый зазор. В этом случае уравнения с 3.7 по 3.9 неприменимы, и определение максимального контактного давления выполняется по следующему уравнению в сочетании с таблицей 3.2:

3.10 σ0,max=μ⋅ВА

Таблица 3.2 Коэффициенты μ для определения максимального контактного давления грунта

0,32

3,70

3,93

4,17

4,43

4,70

4,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0. 30

3,33

3,54

3,75

3,98

4,23

4,49

4,78

5,09

5,43

 

 

 

 

 

 

 

 

0.28

3,03

3,22

3,41

3,62

3,84

4,08

4,35

4,63

4,94

5,28

5,66

 

 

 

 

 

 

0.26

2,78

2,95

3,13

3,32

3,52

3,74

3,98

4,24

4,53

4,84

5,19

5,57

 

 

 

 

 

0. 24

2,56

2,72

2,88

3,06

3,25

3,46

3,68

3,92

4,18

4,47

4,79

5,15

5,55

 

 

 

 

0.22

2,38

2,53

2,68

2,84

3,02

3,20

3,41

3,64

3,88

4,15

4,44

4,77

5,15

5,57

 

 

 

0.20

2,22

2,36

2,50

2,66

2,82

2,99

3,18

3,39

3,62

3,86

4. 14

4,44

4,79

5,19

5.66

 

 

0,18

2,08

2,21

2,35

2,49

2,64

2,80

2,98

3,17

3,38

3,61

3,86

4.15

4,47

4,84

5,28

 

 

0,16

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,97

3.17

3,38

3,62

3,88

4,18

4,53

4,94

5,43

 

0,14

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2. 48

2,63

2,79

2,97

3,17

3,39

3,64

3,92

4,24

4,63

5,09

 

0,12

1,72

1,84

1.96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,98

3,18

3,41

3,68

3,98

4,35

4,78

 

0.10

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,63

2,80

2,99

3,20

3,46

3,74

4. 08

4,49

4,99

0,08

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,34

2,48

2,64

2,82

3.02

3,25

3,52

3,84

4,23

4,70

0,06

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2.34

2,49

2,66

2,84

3,06

3,32

3,62

3,98

4,43

0,04

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1. 84

1,96

2,08

2,21

2,35

2,50

2,68

2,88

3,13

3,41

3,75

4,17

0,02

1.12

1,24

1.36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,21

2,36

2,53

2,72

2,95

3,22

3,54

3,93

0.00

1,00

1.12

1,24

1,36

1,48

1,60

1,72

1,84

1,96

2,08

2,22

2,38

2,56

2,78

3. 03

3,33

3,70

 

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0.22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

е б /б

3.3.2.4 Метод модуля реакции грунтового основания

Исторически взаимодействие между грунтом и конструкцией впервые было учтено с помощью метода модуля реакции грунтового основания. Реакция подготовленного основания в связи с изменением формы была сформулирована в девятнадцатом веке Винклером [25].Он был создан для проектирования железнодорожных путей.

Согласно Винклеру, упругая модель грунта, которую также называют полупространством Винклера, представляет собой пружинную модель, где в любой точке контактное давление σ 0 пропорционально осадке s (уравнение 3.11). Константа пропорциональности k s называется модулем реакции грунтового основания. Модуль реакции грунтового основания можно интерпретировать как пружину из-за линейного механического подхода к поведению грунта (рис. 3.11). Однако этот метод не учитывает взаимодействия между независимыми свободно перемещающимися вертикальными пружинами.

3.11 σ0(x)=ks⋅s(x)

где:

о 0

= контактное давление [кН/м 2 ]

с

= осадка [м]

к с

= модуль реакции грунтового основания [кН/м 3 ]

Используя теорию изгиба балки, можно описать кривую изгибающего момента для произвольного бесконечно длинного и упругого ленточного основания шириной b, опирающегося на полупространство Винклера.

Кривая изгибающего момента ленточного фундамента с жесткостью на изгиб E b × I определяется выражением

3.12 M(x)=-Eb⋅I⋅d2s(x)dx2

Двойное дифференцирование уравнения 3.12 дает

3.13 d2M(x)dx2=-q(x)=-EB⋅I⋅d4s(x)dx4

Рисунок 3.11 Модель пружины для метода модуля реакции грунтового основания.

Действие q(x) соответствует контактному давлению σ 0 (x), которое может быть описано как

3.14 q(x)=-σ0(x)⋅b=-ks⋅s(x)⋅b=EB⋅I⋅d4s(x)dx4

С эластичной длиной L, заданной как

3.15 L=4⋅EB⋅Iks⋅b4

и исключение s(x), уравнение 3.16 следует. Для большого количества граничных условий можно решить уравнение 3.16. Для бесконечно длинного ленточного фундамента распределение контактного давления σ 0 (x), распределение изгибающего момента M(x) и распределение сдвигающих усилий получаются в соответствии с уравнениями 3.17–3.19.

3.16 d4M(x)dx4+4M(x)L4=0 3.17 σ0=V2⋅b⋅L⋅e-xL⋅(cosxL+sinxL) 3.18 M(x)=V⋅L4⋅e-xL⋅(cosxL-sinxL) 3. 19 Q(x)=±V2⋅e-xL⋅cosxL

Модуль реакции грунтового основания не является параметром грунта.Это зависит от следующих параметров:

  • Одометрический модуль грунта
  • Толщина сжимаемого слоя
  • Размеры настила

Метод модуля реакции грунтового основания не учитывает влияние соседних контактных давлений. Поэтому он в основном подходит для расчета тонких, относительно мягких фундаментов с большим расстоянием между колоннами. При использовании метода модуля реакции грунтового основания невозможно определить осадки рядом с настеленным фундаментом (рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 Распределение осадок по методу модуля реакции грунтового основания.

3.3.2.5 Метод модуля жесткости

Метод модуля жесткости по Ohde (1942) описывает взаимодействие грунта и конструкции более точно, чем метод модуля реакции грунтового основания, поскольку учитывается влияние соседних контактных давлений на осадку произвольной точки настилающего фундамента [19,26]. ]. В методе модуля жесткости изгибающий момент смоделированного линейно-упругого фундамента связан с изгибающим моментом смоделированного линейно-упругого изотропного осадочного желоба.Возникают такие же деформации.

На рис. 3.13 представлено распределение осадки наслонного фундамента по методу модуля жесткости.

В инженерно-геологической практике рассыпные фундаменты со сложными ситуациями нагрузки и геометрическими граничными условиями обычно исследуются с использованием компьютерных программ. В большинстве случаев для статически неопределимой системы уравнений нет замкнутых решений.

Предположение о бесконечно упругой подпочве приводит к тому, что теоретически бесконечные большие пики напряжения возникают на краю настила фундамента.Из-за пластифицирующего действия подпочвы эти пики напряжения в действительности не возникают. Мощные компьютерные программы учитывают это основное механическое поведение почвы.

3.3.3 Геотехнический анализ

В следующем разделе геотехнический анализ устойчивости и эксплуатационной пригодности фундаментов определяется в соответствии с действующими техническими регламентами ЕС 7.

Рисунок 3.13 Распределение осадок по методу модуля жесткости.

Анализ стабильности включает

  • Анализ безопасности против потери равновесия из-за опрокидывания
  • Анализ безопасности против скольжения
  • Анализ безопасности от разрушения основания
  • Анализ безопасности от плавучести

Анализ работоспособности включает

  • Анализ вращения фундамента и ограничение открытого зазора
  • Анализ горизонтальных перемещений
  • Анализ расчетов и дифференцированных расчетов
3.3.3.1 Анализ безопасности против потери равновесия из-за опрокидывания

До сих пор анализ устойчивости к потере равновесия из-за опрокидывания выполнялся путем приложения равнодействующей сил ко второй ширине сердечника. Это означает, что нижняя поверхность насыпного фундамента имеет лишь небольшую часть с открытым зазором. Этот подход описан в [27,28]. Таким образом, результирующая сила в первой ширине ядра создает сжимающее напряжение по всей нижней поверхности залитого фундамента.

Согласно действующему техническому регламенту, анализ безопасности от потери равновесия при опрокидывании основан на принципе механики твердого тела. Дестабилизирующая и стабилизирующая силы сравниваются на основе вымышленной наклонной кромки на краю расстилаемого фундамента:

3.20 Edst,d≤Estb,d

Расчетное значение дестабилизирующей силы оценивается по уравнению 3.21, а расчетное значение стабилизирующего воздействия оценивается по уравнению 3.22:

3.21 Edst,d=EG,dst,k⋅γG,dst+EQ,dst,k⋅γQ,dst 3,22 Estb,d=Estb,k⋅γG,stb

На самом деле положение откидной кромки зависит от жесткости и прочности основания на сдвиг. При уменьшении жесткости и уменьшении прочности на сдвиг опрокидывающаяся кромка перемещается к центру нижней поверхности настеленного фундамента.

Следовательно, одного этого анализа недостаточно. Он был дополнен анализом ограничения открытого зазора, который определяется для предельного состояния работоспособности.Согласно [10], равнодействующая сил постоянных нагрузок должна быть приложена к первой ширине сердечника, а равнодействующая сил переменных нагрузок – ко второй ширине сердечника (рис. 3.21).

3.3.3.2 Анализ безопасности против скольжения

Анализ устойчивости к скольжению (предельное состояние GEO-2) рассчитывается по уравнению 3.23. Силы, параллельные нижней поверхности настила фундамента, должны быть меньше полного сопротивления, состоящего из сопротивления скольжению и пассивного давления грунта.Если учитывается пассивное давление грунта, необходимо проверить предельное состояние эксплуатационной пригодности в отношении горизонтальных перемещений.

3,23 Hd≤Rd+Rp,d

где: Rd=RkγR,hRp,d=Rp,kγR,h

Сопротивление скольжению определяется в соответствии с тремя следующими случаями:

  • Проскальзывание в зазоре между настеленным фундаментом и нижележащим, полностью уплотненным грунтом: 3,24 Rd=Vk⋅tanδγR,h где:

    V k = нормативное значение вертикальных нагрузок [кН]
    δ = характеристическое значение угла базового трения [°]
  • Оползание при прохождении зазора по полностью уплотненному грунту, например, при устройстве отсечки фундамента: 3. 25 Rd=Vk⋅tanφ′+A⋅c′γR,h

где:

В к

= нормативное значение вертикальных нагрузок [кН]

ф’

= характеристический угол трения грунта под насыпным фундаментом [°]

А

= площадь передачи нагрузки [м 2 ]

с’

= нормативное значение сцепления грунта [кН/м 2 ]

  • Скольжение по водонасыщенному грунту из-за очень быстрой загрузки: 3.26 Rd=A⋅cuγR,ч

где:

А

= Площадь передачи нагрузки [м 2 ]

в и

= Характеристическое значение сцепления недренированного грунта [кН/м 2 ]

Для широких фундаментов, забетонированных на месте , характеристическое значение угла трения основания δ совпадает с характеристическим значением угла трения φ′ грунта. Для элементов сборно-распорного фундамента характеристическое значение угла трения основания δ следует принимать равным 2/3 φ′. Характерное значение угла базового трения должно быть δ ≤ 35°.

Можно учитывать пассивное давление грунта, если заложенный фундамент достаточно глубокий. Из-за горизонтальных деформаций пассивное давление грунта должно быть ограничено до 50% от возможного пассивного давления грунта. По сути, необходимо проверить, существует ли пассивное давление грунта на всех возможных этапах строительства и этапа эксплуатации фундамента.

3.3.3.3 Анализ безопасности от разрушения основания

Расчет устойчивости к разрушению основания гарантирован, если расчетное значение несущей способности R d больше расчетного значения активной силы V d . R d рассчитывается по уравнению 3.27. Принципиальная схема разрушения опоры залитого фундамента показана на рис. 3.14.

3,27 Rd=Rn,kγR,v

Сопротивление несущей способности определяется свойствами грунта (плотность, параметры сдвига), размерами и глубиной заделки насыпного фундамента. Подробную информацию можно найти в случайном стандарте [29,30]. Характеристическое сопротивление несущей способности R n,k рассчитывается аналитически по трехчленному уравнению, в основе которого лежит момент равновесия фигуры разрушения несущей способности в идеально пластическом, плоскодеформированном состоянии [31]. Трехчленное уравнение несущей способности учитывает ширину b фундамента, глубину заделки d фундамента и сцепление c’ подпочвенного слоя. Все три аспекта должны быть факторизованы с коэффициентами несущей способности N b , N d и N c :

Рис. 3.14 Показатели несущей способности ленточного фундамента 1, Армированная стена; 2, площадь; 3, результирующее контактное давление; 4, подвальный этаж; 5 — поверхность скольжения, форма зависит от угла трения φ; 6 — пассивная зона Ренкина тела разрушения; 7 — активная зона Ренкина тела разрушения; 8, зона Прандтля тела разрушения.

3,28 Rn,k=a′⋅b′⋅(γ2⋅b′⋅Nb+γ1⋅d⋅Nd+c′⋅Nc)

где:

  • N b = N b0 · v b · i b · λ b · ξ b
  • N d = N d0 · v d · i d · λ d · ξ d
  • N c = N c0 · v c · i c · λ c · ξ c

Плотность γ 1 описывает плотность грунта над уровнем фундамента. Плотность γ 2 описывает плотность грунта под уровнем фундамента. Коэффициенты несущей способности N b , N d и N c учитывают следующие граничные условия:

  • Базовые значения коэффициентов несущей способности: N b0 , N d0 , N c0
  • Параметры формы: ν b , ν d , ν c
  • Параметр наклона груза: i b , i d , i c
  • Параметры наклона ландшафта: λ b , λ d , λ c
  • Параметры наклона основания: ξ б , ξ d , ξ в

Параметры коэффициентов несущей способности N b0 , N d0 , N c0 зависят от угла трения грунта φ’ и рассчитываются по таблице 3.3.

Таблица 3.3 Базовые значения коэффициентов несущей способности

Ширина фундамента N b0

Глубина фундамента N d0

Сплоченность N c0

(N d0 –1) тангенс φ

tan2(45°+φ2)⋅eπ⋅tanφ

Nd0-1tanφ

Таблица 3.

4 Параметры формы νi

План этажа

v б

v д

ν с (φ ≠ 0)

ν в (φ = 0)

Лента

1,0

1,0

1,0

1,0

Прямоугольник

1-0.3⋅ба’

1+b′a′⋅sinφ

вд⋅Nd0-1Nd0-1

1+0,2⋅б’а’

Квадрат/Круг

0,7

1 + sin φ

вд⋅Nd0-1Nd0-1

1,2

Параметры формы ν b , ν d , ν c учитывают геометрические размеры настила фундамента.Для стандартной применимой геометрии параметры формы приведены в таблице 3.4.

Если необходимо учитывать внецентренные силы, площадь основания должна быть уменьшена. В результате груз должен находиться в центре тяжести. Приведенные размеры a’ и b’ рассчитываются в соответствии с уравнениями 3.29 и 3.30. В основном применяются a > b и a’ > b’ соответственно. Для настила фундаментов с открытыми частями для расчета могут быть использованы внешние размеры, если открытые части не превышают 20% всей площади основания.

3,29 а’=а-2еа 3.30 б’=б-2эб 3.31 m=ma⋅cos2ω+mb⋅sin2ω

, где ma=2+a’b’1+a’b’ и mb=2+b’a’1+b’a’

Силы T k , параллельные уровню фундамента, учитываются параметрами i b , i d , i c для наклона нагрузки. Определение угла наклона груза показано на рисунке 3.15. Определение параметров наклона груза показано в таблицах 3.5 и 3.6. Направление действующих сил определяется углом ω (рис. 3.16). Для ленточного фундамента ω = 90°.

Рисунок 3.15 Определение угла наклона груза.

Таблица 3.5 Параметр ii для наклона груза, если φ′ > 0

Направление

и б

и д

и с

δ > 0

(1 – тангенс δ) м + 1

(1 – тангенс δ) м

id⋅Nd0-1Nd0-1

δ < 0

cosδ · (1-0. 04 · δ)064+0,028·φ

cosδ··(1-0,0244··δ)0,03+0,04φ

Таблица 3.6 Параметр ii наклона груза, если φ′ = 0

и б

и д

и с

Не требуется, так как φ = 0

1,0

0,5+0,51-ТкА’⋅с

Наклон ландшафта учитывается параметрами λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта.Параметры зависят от угла наклона склона β. Наклон откоса должен быть меньше угла трения φ′ грунта, а продольная ось фундамента должна быть параллельна краю откоса. Определение параметров наклона ландшафта показано на рис. 3.17 и в табл. 3.7.

Рисунок 3.16 Угол ω для наклонно действующей нагрузки.

Рисунок 3.17 Внецентренно нагруженный ленточный фундамент на склоне.

Таблица 3.

7 Параметры λi для наклона ландшафта

Чемодан

λ б

λ д

λ с

φ > 0

(1 – 0.5 танβ) 6

(1 – танβ) 1,9

Nd0⋅e-0,0349⋅β⋅tanφ-1Nd0-1

φ = 0

—

1,0

1–0,4 тангенс бета

Таблица 3.8 Коэффициент ξi наклона основания

Чемодан

ξ б

ξ д

ξ в

φ > 0

е -0.045 · α · желто-коричневый φ

e −0,045 · α · тангенс φ

e −0,045 · α · тангенс φ

φ = 0

—

1,0

1−0,0068α

Уклон основания учитывается параметрами ξ b , ξ d , ξ c для наклона основания (табл. 3.8), которые зависят от угла трения φ’ грунта и наклона основания α рассыпной фундамент.Определение наклона основания показано на рис. 3.18. Угол наклона основания α положителен, если тело разрушения формируется в направлении действия горизонтальных сил. Угол наклона основания α отрицателен, если тело разрушения формируется в противоположном направлении. В сомнительных случаях необходимо исследовать оба тела отказа.

Непосредственное применение определенных уравнений возможно только в том случае, если поверхность скольжения образована в одном слое грунта. Для слоистых грунтовых условий допустим расчет с усредненными параметрами грунта, если значения отдельных углов трения не различаются более чем на 5° от среднего арифметического.В этом случае отдельные параметры грунта могут быть взвешены в соответствии с их влиянием на сопротивление разрушению при сдвиге. Взвешивание выглядит следующим образом.

Рисунок 3.18 Угол наклона основания α.

  • Средняя плотность связана с процентной долей отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения
  • Средний угол трения и среднее сцепление связаны с процентной долей отдельных слоев в площади поперечного сечения тела разрушения

Полномочным для поверхности скольжения является среднее значение угла трения φ. Чтобы определить, имеет ли тело отказа более одного уровня, рекомендуется определить тело отказа в соответствии с уравнениями с 3.32 по 3.38 (рисунок 3.19). Для простых случаев (α = β = δ = 0) необходимо применять уравнения с 3.39 по 3.42.

3,32 ϑ=45°-φ2-(ε1+β)2

Рисунок 3.19 Определение тела отказа.

где: sinε1=-sinβsinφ

3,33 ϑ2=45°-φ2-(ε2-δ)2 3,34 ϑ3=45°-φ2-(ε2-δ)2

, где sinε2=-sinδsinφ

3,35 v=180°-α-β-ϑ1-ϑ2 3.36 r2=b′⋅sinϑ3cosα⋅sin(ϑ2+ϑ3) 3,37 r1=r2⋅e0,00175⋅v⋅tanφ 3,38 1=r1⋅cosφcos(ϑ1+φ) 3,39 ϑ1=45°-φ2 3,40 ϑ2=ϑ3=45°+φ2 3,41 v=90° 3,42 r2=b′2⋅cos(45°+φ2)

Для широких фундаментов на склонах необходимо учитывать глубину фундамента d′ (уравнение 3.43) и параметры λ b , λ d , λ c для наклона ландшафта (рис. 3.20). Кроме того, необходимо провести сравнительный расчет при β = 0 и d′ = d. Меньшее сопротивление является основой анализа несущей способности в отношении разрушения основания.

3,43 d′=d+0,8⋅s⋅tanβ

Рисунок 3.20 Выложить фундамент на склоне.

3.3.3.4 Анализ безопасности от плавучести

Анализ устойчивости к плавучести (предельное состояние UPL) выполняется с использованием уравнения 3.44. Это уравнение является доказательством того, что чистый вес конструкции достаточно велик по сравнению с выталкивающей силой воды. Силы сдвига (силы трения сбоку) можно учитывать только в том случае, если обеспечена передача сил. Действующие силы сдвига T k может быть

3.44 Gdst,k⋅γG,dst+Qdst,rep⋅γQ,dst≤Gstb,k⋅γG,stb+Tk⋅γG,stb

где:

Г дст,к

= постоянная дестабилизирующая вертикальная нагрузка (плавучесть)

γ Г, дст

= частичный запас прочности для постоянной дестабилизирующей нагрузки

Q дст,реп

= репрезентативная переменная дестабилизирующая вертикальная нагрузка

γ Q,dst

= частичный запас прочности для переменной дестабилизирующей нагрузки

Г стб,к

= постоянная стабилизирующая нагрузка

γ Г,стб

= частичный запас прочности для постоянной стабилизирующей нагрузки

Т к

= поперечная сила

  • Вертикальная составляющая активного давления грунта E av,k на подпорную конструкцию в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта E ah,k , а также угла трения о стену δ a (уравнение 3 . 45) 3,45 Tk=ηz⋅Eah,k⋅tanδa
  • Вертикальная составляющая активного давления грунта в стыке грунта, например, начиная с конца горизонтальной ответвления, в зависимости от горизонтальной составляющей активного давления грунта и угла трения φ’ грунта: 3,46 Tk=ηz⋅Eah,k⋅tanφ′

Необходимо использовать минимально возможное горизонтальное давление грунта min E ah,k . Для расчетной ситуации БС-П и БС-Т поправочный коэффициент равен η z = 0.80. Для расчетной ситуации БС-А поправочный коэффициент η z = 0,90. Только в обоснованных случаях может учитываться сплоченность, но она должна быть снижена с помощью поправочных коэффициентов. Для постоянных конструкций необходимо определить, что в расчетной ситуации BS-A безопасность от плавучести обеспечивается без каких-либо поперечных сил T k .

3.3.3.5 Анализ вращения фундамента и ограничение открытого зазора

Как правило, предельные состояния эксплуатационной пригодности относятся к абсолютным деформациям и смещениям, а также к дифференциальным деформациям. В особых случаях, например, необходимо учитывать скорость смещения поведения материала, зависящую от времени.

Для анализа вращения фундамента и ограничения открытого зазора равнодействующая постоянных нагрузок должна быть ограничена шириной первого сердечника, что означает отсутствие открытого зазора. Первую ширину ядра для прямоугольных фундаментов можно определить по уравнению 3.47. Для круглых фундаментов используется уравнение 3.48. Кроме того, должно быть гарантировано, что равнодействующая постоянных нагрузок и переменных нагрузок находится на второй ширине сердечника, поэтому открытый зазор не может возникнуть по центральной линии настила фундамента.Ширина второй сердцевины для прямоугольных компоновок может быть определена по уравнению 3.49. Для круглых фундаментов используется уравнение 3.50. На рис. 3.21 показаны первая и вторая ширина ядра для прямоугольного настила фундамента.

Рисунок 3.21 Ограничение эксцентриситета.

3,47 xea+yeb=16 3,48 е≤0,25⋅r 3,49 (xea)2+(yeb)2=19 3,50 е≤0,59⋅r

Для одинарных и ленточных фундаментов, которые закладываются на несвязных грунтах средней плотности и жестких связных грунтах соответственно, при соблюдении допустимого эксцентриситета не следует ожидать несовместимых перекосов фундамента.

Расчет на вращение фундамента и ограничение открытого зазора является обязательным согласно [10], если расчет на безопасность от потери равновесия из-за опрокидывания проводится с использованием одной кромки настеленного фундамента в качестве откидной.

3.3.3.6 Анализ горизонтальных перемещений

Как правило, для широких фундаментов выполняется анализ горизонтального смещения, если:

  • Расчет устойчивости к скольжению выполнен без учета пассивного давления грунта.
  • Для несвязных грунтов средней плотности и жестких связных грунтов соответственно учитывают только две трети нормативного сопротивления скольжению в уровне фундамента и не более одной трети характеристического давления грунта.

Если эти доводы неверны, необходимо проанализировать возможные горизонтальные смещения. Необходимо учитывать постоянные нагрузки и переменные нагрузки, а также редкие или уникальные нагрузки.

3.3.3.7 Анализ расчетов и дифференциальных расчетов

Определения осадок широких фундаментов проводятся в соответствии с [32]. Обычно глубина влияния контактного давления находится между z = b и z = 2b.

Из-за сложного взаимодействия между недрами и сооружением трудно предоставить информацию о допустимых осадках или дифференциальных осадках для сооружений [33]. На рис. 3.22 показаны коэффициенты повреждения для угловой деформации в результате осадок [33–35].

Рисунок 3.22 Критерий повреждения.

Что касается опрокидывания высотных сооружений, то при анализе безопасности от наклона необходимо проверить, что происходящее опрокидывание безвредно для сооружения [33].Расчет фундаментов прямоугольной формы выполняется по уравнению 3.51. Расчет фундаментов круглого сечения выполняется по уравнению 3.52.

3,51 b3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1 3,52 r3⋅EmVd⋅hs⋅fy≥1

В уравнениях 3.51 и 3.52:

E м = Модуль сжимаемости грунта

h s = Высота центра тяжести над уровнем фундамента

f r и f y = коэффициенты наклона

V d = Расчетное значение вертикальных нагрузок

Более подробную информацию можно найти в [33] и [36].

3.3.3.8 Упрощенный расчет налитых фундаментов в стандартных случаях

Упрощенный анализ настила фундаментов в стандартных случаях состоит из простого сравнения сопротивления основания σ R,d и контактного давления σ E,d (уравнение 3.53). Для широких фундаментов площадью А = а х b или А’ = а’ х b’ в стандартных случаях может применяться расчет устойчивости к скольжению и разрушению основания, а также расчет предельного состояния по эксплуатационной пригодности.К таким стандартным случаям относятся:

  • Горизонтальная нижняя поверхность фундамента и почти горизонтальные ландшафтно-грунтовые слои
  • Достаточная прочность грунта на глубину, равную двойной ширине фундамента ниже уровня фундамента (не менее 2 м)
  • Регулярные динамические или преимущественно динамические нагрузки отсутствуют; отсутствие порового давления воды в связных грунтах
  • Пассивное давление грунта может применяться только в том случае, если оно обеспечивается конструктивными или другими процедурами
  • Наклон равнодействующей контактного давления подчиняется правилу tanδ = H k /V k ≤ 0. 2 (δ = наклон равнодействующей контактного давления; H k = характерные горизонтальные силы; V k = характерные вертикальные силы)
  • Соблюден допустимый эксцентриситет равнодействующей контактного давления
  • Соблюден анализ безопасности от потери равновесия из-за опрокидывания
3,53 σE,d≤σR,d

Расчетные значения контактного давления σ R,d основаны на комбинированном исследовании разрушения основания и осадок.Если анализируется только SLS, допустимое контактное давление увеличивается с увеличением ширины заложенного фундамента. Если анализируется только ULS, допустимое контактное давление уменьшается с увеличением ширины закладываемого фундамента. На рис. 3.23 показаны два основных требования к адекватному анализу отказа основания (ULS) и анализу осадок (SLS). Для ширины фундамента, превышающей ширину b s , допустимое контактное давление уменьшается из-за осадок.

Расчетные значения контактного давления σ R,d для упрощенного расчета ленточных фундаментов указаны в таблицах. Табличные значения можно использовать и для одиночных фундаментов [10,37,38].

Если уровень фундамента ниже поверхности со всех сторон более чем на 2 м, табличные значения можно поднять. Поднятие может быть в 1,4 раза больше разгрузки из-за земляных работ ниже глубины ≥2 м под поверхностью.

Значения осадки в таблицах относятся к отдельно стоящим ленточным фундаментам с центральной нагрузкой (без эксцентриситета).Если возникают внецентренные нагрузки, необходимо проанализировать пригодность к эксплуатации. Для применения текущих табличных значений важно отметить, что в более ранних изданиях этих таблиц давались характеристические значения [10].

Упрощенный расчет ULS и SLS ленточных фундаментов в несвязных грунтах рассматривает расчетную ситуацию BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения являются «надежными». Табличные значения применимы для вертикальных нагрузок. Промежуточные значения могут быть интерполированы линейно.Для внецентренных нагрузок табличные значения могут быть экстраполированы, если ширина b’ < 0,50 м. Между нижней поверхностью фундамента и уровнем грунтовых вод должно быть расстояние. Расстояние должно быть больше, чем ширина b или b′ фундамента. Для применения таблиц для несвязных грунтов должны выполняться требования таблицы 3.9. Краткие формы почвенных групп поясняются в Таблице 3.10.

Рисунок 3.23 Максимальное контактное давление σR,d с учетом устойчивости (ULS) и работоспособности (SLS).

Таблица 3.9 Требования к применению расчетных значений σR,d в несвязных грунтах

Группа грунта согласно DIN 18196

Коэффициент однородности согласно DIN 18196 C u

Компактность согласно DIN 18126 D

Степень сжатия по DIN 18127 D Pr

Точечное сопротивление пенетрометра грунта q c [МН/м 2 ]

СЭ, ГЭ, СУ, ГУ, СТ, ГТ

≤ 3

≥ 0. 30

≥ 95%

≥ 7,5

SE, SW, SI, GE GW, GT, SU, ГУ

> 3

≥ 0,45

≥ 98%

≥ 7,5

Коэффициент однородности C u описывает градиент гранулометрического состава в области прохождения фракций 10 % и 60 % и определяется по уравнению 3.54 [39]. Согласно [40], компактность D описывает, является ли грунт рыхлым, среднеплотным или плотным. Плотность D определяется пористостью n согласно уравнению 3.55. Степень сжатия D pr представляет собой отношение между плотностью по Проктору ρ pr (плотность при оптимальном содержании воды) и плотностью в сухом состоянии ρ d [41]. Степень сжатия рассчитывается по уравнению 3.56.

Таблица 3.10 Объяснение групп почвы

Краткая форма согласно DIN 18196

Полная форма согласно DIN 18196 на немецком языке

Полная форма согласно DIN 18196 на английском языке

СЭ

Песок, английский

Песок с мелким гранулометрическим составом

SW

Песок, влажный

Песок с широким гранулометрическим составом

СИ

Песок, прерывистый

Песок с прерывистым рассеянным гранулометрическим составом

ГЭ

Киес, инженерный

Гравий с мелким гранулометрическим составом

ГВт

Kies, weitgestuft

Гравий с широким гранулометрическим составом

СТ

Песок, тониг (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

СУ

Песок, шлаффиг (Feinkornanteil: 5–15%)

Песок пылеватый (мелкая фракция: 5–15%)

ГТ

Кис, тониг (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

ГУ

Kies, schluffig (Feinkornanteil: 5–15%)

Гравий глинистый (мелкая фракция: 5–15%)

3. 54 Cu=d60d10 3,55 D=max n-nmax n-min n 3,56 Dпр=ρdρпр

Для упрощенного расчета ленточных фундаментов В таблице 3.11 приведены допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для несвязных грунтов с учетом достаточной безопасности от разрушения основания. Если расчет необходимо дополнительно ограничить, следует применить Таблицу 3.12. Для целей Таблицы 3.12 осадки ограничены 1–2 см.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах с минимальной шириной b ≥ 0.50 м и минимальную глубину анкеровки d ≥ 0,50 м можно увеличить следующим образом:

  • Увеличение расчетных значений на 20% в таблицах 3.11 и 3.12, если одиночные фундаменты имеют соотношение сторон a/b < 2 соотв. а'/b' < 2; для таблицы 3.11 он применяется только в том случае, если глубина анкеровки d больше 0,60 × b соответственно. 0,60 × б′

    Таблица 3.11 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​достаточная устойчивость к гидравлическому разрушению с вертикальной равнодействующей контактного давления

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R,d [кН/м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b

    соотв.     б’
    0.50 m 1,00 м 1,00 м 1,50 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 560 700 700 1180 700 700
    1,00 380 520 660 800 800 800
    1.50 480 620 760 900 900 900
    2,00 560 700 840 980 980 980
    Для зданий с глубиной фундамента 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. б’ ≥ 0,30 м 210

    Таблица 3.12 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах и ​​ограничении осадок до 1–2 см при вертикальной равнодействующей контактного давления

    Наименьшая глубина заделки фундамента [м] Расчетное значение контактного давления σ R,d [кН/м 2 ] в зависимости от ширины фундамента b

    соотв.     б’
    0.50 m 1,00 м 1,00 м 1,50 м 2,50 м 3,00 м
    0,50 280 420 460 390 350 1180 350
    1,00 380 520 500 430 380 340
    1.50 480 620 550 480 410 360
    2,00 560 700 590 500 430 390
    Для зданий с глубиной фундамента 0,30 м ≤ d ≤ 0,50 м и шириной фундамента b соотв. б’ ≥ 0,30 м 210
  • Увеличение расчетных значений на 50% в таблицах 3.11 и 3.12, если грунт соответствует значениям в таблице 3.13 на глубину в два раза больше ширины под уровень фундамента (не менее 2 м под уровень фундамента)

Допустимые расчетные значения контактного давления для ленточных фундаментов в несвязных грунтах в таблице 3. 11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок) должны быть уменьшены, если необходимо учитывать грунтовые воды:

  • Снижение расчетных значений на 40%, если уровень грунтовых вод совпадает с уровнем фундамента

    Таблица 3.13 Требования к повышению расчетных значений σR,d для несвязных грунтов

    Группа почвы в соответствии с DIN 18196 Коэффициент однородности в соответствии с DIN 18196 C U Компактность в соответствии с DIN 18126 D Соотношение компрессии в соответствии с DIN 18127 D PR Точечное сопротивление пенетрометра грунта q c [МН/м 2 ]
    ЮВ, ГЭ, СУ, ГУ, СТ, ГТ ≤3 ≥0.50 ≥98% ≥15
    ЮВ, ЮЗ, СИ, ГВ ГВ, ГТ, СУ, ГУ >3 ≥0,65 ≥100% ≥15
  • Если расстояние между уровнем грунтовых вод и уровнем фундамента меньше, чем b или b′, оно должно быть интерполировано между приведенными и не приведенными расчетными значениями σ R,d
  • Снижение расчетных значений на 40 %, если уровень грунтовых вод выше уровня фундамента, при условии, что глубина заложения d ≥ 0. 80 м и d ≥ b; отдельный анализ необходим только в том случае, если оба условия не выполняются

Допустимые расчетные значения давления сжатия σ R,d в таблице 3.12 могут быть использованы только в том случае, если расчетные значения в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за горизонтальных нагрузок и/или грунтовых вод) больше.

Допустимые расчетные значения контактного давления σ R,d для ленточных фундаментов в несвязных грунтах, приведенные в таблице 3.11 (даже повышенные и/или уменьшенные за счет грунтовых вод), необходимо уменьшить для сочетания характеристики вертикальной (V k ) и горизонтальные (H k ) нагрузки следующим образом:

  • Уменьшение на коэффициент (1 − H k /V k ), если H k параллельна длинной стороне фундамента и если соотношение сторон a/b ≥ 2, соотв.а’/b’ ≥ 2
  • Уменьшение на коэффициент (1 − H k /V k ) 2 во всех остальных случаях

Расчетные значения контактного давления, указанные в таблице 3. 12, могут применяться только в том случае, если расчетные значения σ R,d , указанные в таблице 3.11 (даже увеличенные и/или уменьшенные из-за грунтовых вод), больше.

Упрощенный расчет ULS и SLS ленточных фундаментов в связных грунтах для расчетной ситуации BS-P. Для расчетной ситуации BS-T табличные значения являются «надежными».Табличные значения применимы для вертикальных и наклонных нагрузок. Промежуточные значения могут быть интерполированы линейно. Таблицы даны для разных типов почвы. Краткие формы почвенных групп поясняются в Таблице 3.10. При использовании таблиц с 3.14 по 3.17 можно ожидать осадки в 2–4 см. В принципе, таблицы с 3.14 по 3.17 применимы только к типам грунта с зернистой структурой, которая не может внезапно обрушиться.

Расчетные значения σ R,d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в табл. 3.с 14 по 3.17 (даже уменьшенные из-за ширины фундамента b > 2 м) могут быть увеличены на 20 %, если соотношение сторон a/b < 2 соотв. а’/б’ < 2,

Таблица 3.14 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов на иле

Ил (UL согласно DIN 18126) консистенция: от твердой до полутвердой

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

0.50

180

1,00

250

1,0

310

2,00

350

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120

Таблица 3.15 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в смешанных грунтах

Смешанные грунты (SU*, ST, ST*, GU*, GT* согласно DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0. 50

210

310

460

1,00

250

390

530

1,50

310

460

620

2,00

350

520

700

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Таблица 3.16 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов в глинистых, пылеватых грунтах

Глинистые, пылеватые грунты (UM, TL, TM согласно DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0. 50

170

240

490

1,00

200

290

450

1,50

220

350

500

2,00

250

390

560

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Таблица 3.17 Расчетные значения σR,d для ленточных фундаментов из глины

Глинистые, пылеватые грунты (UM, TL, TM согласно DIN 18196)

Наименьшая глубина заделки фундамента [м]

Расчетные значения σ R,d контактного давления [кН/м 2 ]

Консистенция

Жесткий

Полутвердый

Твердый

0. 50

130

200

280

1,00

150

250

340

1,50

180

290

380

2,00

210

320

420

Прочность на сжатие без ограничений q u,k [кН/м 2 ]

120–300

300–700

>700

Расчетные значения σ R,d для ленточных фундаментов в связном грунте приведены в табл. 3.с 14 по 3,17 (даже увеличенные за счет удлинения) должны быть уменьшены на 10 % на метр при ширине фундамента b = 2–5 м. Для фундаментов шириной b > 5 м ULS и SLS необходимо проверять отдельно в соответствии с классическим механическим анализом грунта.

3.4 Примеры фундаментов из инженерной практики

В последние десятилетия увеличение плотности населения во всем мире привело к строительству все большего количества более высоких высотных зданий. До 1960 года во Франкфурте-на-Майне в Германии высотными считались здания в 10–15 этажей.В 1961 году было построено первое 20-этажное здание, а в 1969 году была завершена первая 30-этажная башня Коммерцбанка высотой 130 м. В 1970-х и начале 1980-х годов было построено еще несколько небоскребов высотой 150–180 м. Все они были основаны в самом активном поселении Франкфуртской глины. Опыт Франкфурта-на-Майне показывает, что окончательная осадка фундамента может быть в 1,7-2,0 раза больше, чем осадка в конце этапа строительства. Произошли окончательные осадки 15–35 см [42,43].

Почти все высотные здания, построенные на фундаментах Франкфуртской глины, имеют дифференциальную осадку, что приводит к наклону надстроек [43]. Статистическая оценка замеров показывает, что этот крен составляет до 20–30 % от средней осадки даже при центральном нагружении фундамента [44]. Дифференциальные осадки возникают из-за неоднородности Франкфуртского грунта.

3.4.1 Комплекс высотных зданий Zürich Assurance

Комплекс высотных зданий Zürich Assurance Company во Франкфурте-на-Майне, Германия, строился с 1959 по 1963 год.Он состоит из двух башен высотой 63 м и 70 м соответственно и пристройки до восьми этажей. Весь комплекс имеет два подуровня и основан на распространенном фундаменте. Глубина фундамента составляет 7 м от поверхности. Вид с земли показан на рис. 3.24.

Состояние почвы и грунтовых вод типично для Франкфурта-на-Майне. На поверхности засыпки и четвертичные пески и гравий. На глубине около 7 м ниже поверхности начинается третичная франкфуртская глина, состоящая из чередующихся слоев плотной и полутвердой глины и известняка.На глубине 67 м под поверхностью залегает Франкфуртский известняк. Уровень грунтовых вод находится примерно на 5–6 м ниже поверхности.

Измеренные осадки в конце строительства надстройки составляют около 60 % от окончательных осадок (рис. 3.25). После окончания строительства расчетная ставка уменьшилась из-за процесса консолидации. Примерно через 5 лет после окончания строительства осадки заканчиваются примерно на 8,5–9,5 см.

Рис. 3.24 Вид с земли на комплекс высотных зданий Zürich Assurance.

Рисунок 3.25 Измеренные поселения.

В 2001 и 2002 годах был демонтирован комплекс высотных зданий. На его месте сейчас Опертурм высотой 177 м [45,46].

3.4.2 Вестенд Гейт

Высотное здание Westend Gate (прежнее название: Senckenberganlage) во Франкфурте-на-Майне, Германия, было построено с 1972 по 1974 год (рис. 3.26). Он имеет высоту 159 м и основан на системе фундаментов.Цокольный этаж имеет три подуровня. Здание представляет собой офисную башню до 23-го этажа. Над офисной частью находится отель Marriott. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Westend Gate — высотное здание с самым большим поселением во Франкфурте-на-Майне[47]. Измеренные осадки здания составили более 30 см, вызванные сравнительно высокими контактными давлениями 650 кН/м 2 . Плотные фундаменты были устроены только под высотным зданием.Подэтажи пристройки заложены на единых фундаментах (рис. 3.27). Для контроля осадок и дифференциальных осадок между элементами фундамента и пролетным строением были устроены компенсационные швы. Деформационные швы были закрыты после отделки железобетонных стержней. Гибкая стальная конструкция, протянувшаяся с третьего по 23-й этаж, не пострадала от осадок и дифференциальных осадок. Этажи выше 23 этажа построены из железобетонных ячеек сравнительно высокой жесткости.Между гибкой стальной конструкцией и жесткими бетонными ячейками установлены гидравлические домкраты. Гидравлические домкраты уравновешивают возникающие осадки. Из-за длительной осадки грунта несколько швов на верхних этажах оставались открытыми в течение двух лет после строительства [47,48].

Рисунок 3.26 Вестендские ворота.

3.4.3 Серебряная башня

Серебряная башня (ранее Dresdner Bank) во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеет высоту 166 м и была построена с 1975 по 1978 год (рис. 3.28). Серебряная башня построена на фундаменте средней толщиной 3,5 м. Уровень фундамента находится на глубине 14 м от поверхности. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

В связи с внецентренной нагрузкой на северо-западе под фундаментным плотом были установлены 22 подушки давления (рис. 3.29) [42,49]. Подушки давления имеют размер 5 м × 5 м и состоят из мягкой резины толщиной 3 мм. Герметичность подушек давления была проверена перед установкой.Подушки изначально были заполнены водой. Давление внутри подушек регулировалось таким образом, что происходили лишь небольшие дифференциальные осадки. После окончания строительства и корректировки многоэтажки воду в подушках заменили раствором.

Рисунок 3.27 Этапы строительства.

Рисунок 3. 28 Серебряная башня (левое здание; справа: высотное здание Скайпер).

Рисунок 3.29 Гидравлические устройства для регулировки осадок.

3.4.4 Франкфуртский бюро-центр (FBC)

FBC — это высотное здание высотой 142 м во Франкфурте-на-Майне, Германия, которое основано на фундаменте толщиной 3,5 м. Уровень фундамента находится примерно на 12,5 м ниже поверхности. На рис. 3.30 высотное здание показано с юга. Он был построен с 1973 по 1980 год. Долгие сроки строительства были связаны с отсутствием инвестиций во время нефтяного кризиса. Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

С начала строительства осадки измерены за 5 лет (рис. 3.31). Максимальная окончательная осадка составила около 28 см в центральной части высотного здания [42]. Примерно через 1,5 года после окончания строительства осадки составили около 70% от окончательных осадок. Дифференциальные осадки между высотным зданием и соседними зданиями составляют от 9,5 см до 20 см (рис. 3.32). Наклон высотного здания составляет около 1:1350 [50].

Рис. 3.30 Франкфуртский бюро-центр (FBC).

Рисунок 3.31 Измеренные поселения.

Рисунок 3.32 Поперечный разрез конструкции и измеренные осадки.

3.4.5 Башни-близнецы Deutsche Bank

Башни-близнецы Deutsche Bank во Франкфурте-на-Майне, Германия, имеют высоту 158 м и были построены с 1979 по 1984 год (рис. 3.33). Башни стоят на фундаментном плоту размером 80 м × 60 м и толщиной 4 м. Уровень фундамента находится примерно на 13 м ниже поверхности [51].Почва и состояние грунтовых вод аналогичны комплексу высотных зданий Zürich Assurance.

Измеренная осадка составляет от 10 см до 22 см. На рис. 3.34 показаны изолинии населенных пунктов. Для минимизации влияния башен-близнецов на соседние здания были установлены гидравлические домкраты (рис. 3.35). Возможное регулирование осадок дифференциала гидравлическими домкратами составляло около ± 8 см.

Рисунок 3. 33 Башни-близнецы Дойче Банка.

Рисунок 3.34 Измеренные поселения.

Рисунок 3.35 Разрез надстройки с гидродомкратами.

Каталожные номера

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2012): Richtlinie für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO 12).

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2009): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTV E-StB 09).

Deutsches Institut für Normung e.V. (2001): DIN EN ISO 13793 Тепловые характеристики зданий: тепловой расчет фундаментов для предотвращения морозного пучения. Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2003): DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie). Beuth Verlag, Берлин.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. (2006): Heft 555 Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton. Beuth Verlag, Берлин.

Ломейер, Г.; Эбелинг, К. (2013): Weiße Wannen einfach und sicher. 10. Auflage, Verlag Bau + Technik, Дюссельдорф, Германия.

Хаак, А .; Эмиг, К.-Ф.. (2003): Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2014): DIN EN 1997-1 Еврокод 7: Геотехническое проектирование: Часть 1: Общие правила. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): Национальное приложение DIN EN 1997-1/NA: Параметры, определяемые на национальном уровне — Еврокод 7: Геотехническое проектирование — Часть 1: Общие правила.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2010): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов — Дополнительные правила к DIN EN 1997-1. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов — Дополнительные правила к DIN EN 1997-1:2010; Поправка A1:2012. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2009): DIN 4084 Грунт: расчет разрушения насыпи и общей устойчивости подпорных конструкций.Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 4084 Ground: Расчет общей устойчивости — Приложение 1: Примеры расчета. Beuth Verlag, Берлин.

Хеттлер, А. (2000): Gründung von Hochbauten. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1974): DIN 4018 Грунт: распределение контактного давления под плотным фундаментом, анализ. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1981): DIN 4018 Приложение 1 Грунт: Анализ распределения контактного давления под плотным фундаментом; Пояснения и примеры анализа. Beuth Verlag, Берлин.

Boussinesq, MJ (1885): Application des Potentials à l’Etude de l’Equilibre et du Mouvement des Solides Élastiques. Готье-Виллар, Париж, Франция.

Катценбах, Р.; Зильч, К .; Мурманн, К. (2012): Baugrund-TragwerkInteraktion. Handbuch für Bauingenieure: Technik, Organization und Wirtschaftlichkeit. Springer Verlag, Гейдельберг, Германия, 1471–1490 гг.

Кани, М. (1959): Berechnung von Flächengründungen. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Кани, М. (1974): Berechnung von Flächengründungen, Band 2, 2. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Мейерхоф, Г.Г. (1979): Общий отчет: Взаимодействие грунта и конструкции и фундаменты. 6-я Панамериканская конференция по механике грунтов и проектированию фундаментов, 2–7 декабря, Лима, Перу, 109–140.

Боровицка, Х. (1943): Über ausmittig belastete starre Platten auf elastischisotropem Untergrund.Инженер-архив, XIV. Band, Heft 1, Springer Verlag, Берлин, 1–8.

Ланг, Х.Дж.; Худер, Дж.; Аманн, П. (2003): Bodenmechanik und Grundbau. 7. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Смольчик, У .; Фогт, Н. (2009): Flachgründungen. Grundbautaschenbuch, Teil 3: Gründungen und geotechnische Bauwerke. 7. Auflage, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 1–71.

Винклер, Э. (1867): Die Lehre von der Elastizität und Festigkeit. Verlag Dominicus, Прага, Чехия.

Оде, Дж.(1942): Die Berechnung der Sohldruckverteilung unter Gründungskörpern. Der Bauingenieur 23, Германия, Heft 14/16, 99–107 и 122–127.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2005): DIN 1054 Недра: Проверка безопасности земляных работ и фундаментов. Beuth Verlag, Берлин.

Катценбах, Р.; Болед-Мекаша, Г.; Вахтер, С. (2006): Gründung turmar-tiger Bauwerke. Beton-Kalender, Ernst & Sohn Verlag, Берлин, 409–468.

Deutsches Institut für Normung e.V.(2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под мелкими фундаментами. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2006): DIN 4017 Грунт: Расчет расчетной несущей способности грунта под мелкими фундаментами — примеры расчета. Beuth Verlag, Берлин.

Прандтль, Л. (1920): Über die Härte plastischer Körper. Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Математический класс, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 4019 Почва: анализ осадки. Beuth Verlag, Берлин.

Arbeitskreis Berechnungsverfahrender Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e.V. (1993): Empfehlungen Verformungen des Baugrund bei bauli-chen Anlagen: EVB. Ernst & Sohn Verlag, Берлин.

Скемптон, А.В.; Макдональд, Д.Х. (1956): Допустимые осадки зданий. Труды Института гражданского строительства, 10 мая, Лондон, Великобритания, 727–783.

Бьеррум, Л. (1973): Допустимые осадки конструкций.Норвежский геотехнический институт, публикация №. 98, Осло, Норвегия, 1–3.

Шульце, Э.; Muhs, H. (1967): Bodenuntersuchungen für Ingenieurbauten. 2. Auflage, Springer Verlag, Берлин.

Циглер, М. (2012): Geotechnische Nachweise nach EC 7 и DIN 1054: Einführung mit Beispielen. 3. Auflage, Wilhelm Ernst & Sohn, Берлин.

Дёркен, В .; Дене, Э.; Клиш, К. (2012): Grundbau в Beispielen Teil 2. 5. Auflage, Werner Verlag, Neuwied, Германия.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2011): DIN 18196 «Земляные сооружения и фундаменты: классификация грунтов для целей гражданского строительства». Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (1996): DIN 18126 Грунт, исследования и испытания: Определение плотности несвязных грунтов для максимальной и минимальной плотности. Beuth Verlag, Берлин.

Deutsches Institut für Normung e.V. (2012): DIN 18127 Почва, исследование и тестирование: тест Проктора. Beuth Verlag, Берлин.

Зоммер, Х. (1976): Setzungen von Hochhäusern und benachbarten Anbauten nach Theorie und Messungen.Vorträge der Baugrundtagung в Нюрнберге, Германия, 141–169.

Соммер, Х. (1978): Messungen, Berechnungen und Konstruktives bei der Gründung Frankfurter Hochhäuser. Vorträge der Baugrundtagung в Дюссельдорфе, Германия, 205–211 гг.

Соммер, Х .; Тамаро, Г.; ДеБенедитис, К. (1991): Мессетурм, фундамент самого высокого здания в Европе. Материалы 4-й Международной конференции по свайным и глубоким фундаментам, апрель, Стреза, Италия, стр. 139–145.

Катценбах, Р.; Леппла, С.; Сейп, М. (2011): Das Verformungsverhalten des Frankfurter Tons inolge Baugrundentlastung. Bauingenieur 86, май, Springer VDI Verlag, Дюссельдорф, Германия, 233–240.

Катценбах, Р.; Леппла, С. (2013): Деформационное поведение глины из-за разгрузки и последствия для строительных проектов в центре города. 18-я конференция Международного общества механики грунтов и геотехнической инженерии, 2–6 сентября, Париж, Франция, Vol. № 3, 2023–2026 гг.

Катценбах, Р. (1995): Hochhausgründungen im setzungsaktiven Frankfurter Ton.10. Коллоквиум Кристиана Ведера, 20 апреля, Грац, Австрия, 44–58.

Моос, Г. (1976): Hochhaus Senckenberganlage во Франкфурте-на-Майне. Ph. Holzmann AG, Technischer Bericht, Франкфурт, Германия, 1–25.

Gravert, FW (1975): Ein Beitrag zur Gründung von Hochhäusern auf bindigen Böden. Deutsche Konferenz Hochhäuser, Deutsche Gruppe der Internationalen Vereinigung für Brückenbau und Hochbau, 2–4 октября, Майнц, Германия, 216–224.

Стро, Д.; Катценбах, Р. (1978): Der Einfluss von Hochhäusern und Baugruben auf die Nachbarbebauung.Bauingenieur 53, Springer-Verlag, Берлин, 281–286.

Катценбах, Р.; Бахманн, Г.; Болед-Мекаша, Г.; Рамм, Х. (2005): Комбинированные свайно-плотные фундаменты (CPRF): подходящее решение для фундамента высотных зданий. Словацкий журнал гражданского строительства, № 3, 19–29.

Калькулятор армирующей сетки | Betonstaal.nl

Зачем заказывать арматурную сетку в Betonstaal.nl?

Betonstaal.nl — веб-сайт, посвященный арматуре. Благодаря нашему обширному опыту с 1950-х годов у нас есть только одна миссия: обеспечить бетон самой умной и качественной арматурой.Вы можете оформить заказ всего за 3 шага, и мы предоставим вам лучший сервис и качество.

Как быстро вы доставите мой заказ?

Можем доставить армирующую сетку от 2-х рабочих дней экспресс-доставкой. Если вы выбираете обычную доставку, срок доставки начинается от 4 рабочих дней. Окончательное время доставки зависит от продуктов, которые вы заказываете. Вы можете увидеть, как быстро мы можем доставить ваш заказ в вашей корзине. Здесь вы также можете выбрать экспресс-доставку.За это взимается дополнительная плата.

Какова стоимость доставки моего заказа?

Стоимость доставки зависит от заказанного вами товара. Особенно размер продуктов определяет размер стоимости доставки. Стоимость доставки вы можете найти в корзине. Дополнительные расходы на экспресс-доставку вы также найдете в корзине. Когда мы делаем вам индивидуальное предложение, стоимость доставки четко указывается.

Арматурная сетка производится по европейским стандартам?

Бетонсталь.nl поставляет продукцию в соответствии с установленными стандартами и требованиями Еврокода и KOMO/Kiwa.

Могу ли я спроектировать и доставить арматуру в виде комплекта?

В Betonstaal.nl мы можем гарантировать, что арматура будет разработана и доставлена ​​в виде строительного комплекта. Включая сборочные чертежи и инструкции по сборке. Конструкторы поставляются с четким и пронумерованным списком деталей, который соответствует плану сборки и этикеткам на арматуре.

Могу ли я получить проект армирования в 3D?

Мы всегда дорабатываем вашу арматуру в 3D-проекте арматуры, используя различные программные пакеты и ссылки.Мы делаем это как для простых, так и для сложных строительных проектов.

Вопросы или комментарии по армирующей сетке?

У вас есть вопросы или комментарии по поводу армирующей сетки? Затем вы можете заполнить контактную форму, и мы свяжемся с вами как можно скорее. С Betonstaal.nl можно связаться по телефону в рабочие дни с 08:00 до 17:00. Позвоните нам по телефону: +31 88 0287800.

Проектный расчет изолированного фундамента — Портал гражданского строительства

ВВЕДЕНИЕ
Фундаменты – это основания, уложенные на грунт, поверх которых возводится конструкция.Таким образом, это фундамент, на котором стоит здание или любое подобное сооружение. Они сделаны из бетона с арматурой внутри и залиты в выкопанную канаву или трубопровод. Перед строительством фундамента проводится испытание для оценки несущей способности грунта, чтобы определить тип фундамента, который будет построен.

Ниже приведены типы фундаментов и ситуация, в которой они применяются, определена для лучшего понимания-

1. Изолированный фундамент
2.Комбинированный фундамент
3. Сплошной фундамент
4. Свайный фундамент

Если грунт мягкий или он глинистый, то он не сможет удержать конструкцию, если не будет обеспечен прочный фундамент. В такой ситуации предпочтение отдается свайному фундаменту. Это связано с тем, что свайный фундамент передает нагрузку за счет торцевого подшипника и поверхностного трения. В случае достаточной прочности грунта предпочтительнее изолированный фундамент. Как правило, в жилых домах предпочтение отдается изолированным и комбинированным фундаментам.Если расстояние между изолированными фундаментами таково, что их концы касаются друг друга или они перекрываются, то это означает, что расстояние между колонной и фундаментом мало. Следовательно, в таких случаях предпочтение отдается комбинированному фундаменту, поскольку он делает конструкцию устойчивой и экономичной. В других случаях, если на небольшой глубине грунт слабый, то вместо свайного фундамента строят ростверк, так как он позволяет эффективно распределять нагрузки под сооружением. Кроме того, наличие второстепенных и основных балок делает конструкцию более устойчивой в фундаменте.

Здесь мы взяли пример, чтобы показать, как выполняются расчеты для изолированного фундамента. Принимаются размеры колонны, марка бетона и стали, расчетная осевая нагрузка, расчетный изгибающий момент конструкции и несущая способность грунта. Кроме того, мы приняли кирпичную плоскую подошву толщиной 75 мм, а также РСС с М 10 в качестве марки бетона в РСС. В SBC 25% увеличено, так что фундамент может быть рассчитан на более высокую стоимость. Поскольку основание становится безопасным для более высокого значения SBC, то, естественно, оно будет безопасным для любого значения ниже этого.

Ниже приведены этапы проектирования фундамента:
1. Доля фундамента для колонны
2. Проверка на изгибающий момент
3. Проверка на односторонний сдвиг
4. Проверка на двусторонний сдвиг
5 .Проверьте нагрузку на подшипник
6.Проверьте длину развертки

Наконец, показана подробная схема для четкого представления конструкции фундамента. Если какая-либо информация отсутствует, то она предполагается для лучшего вычислительного подхода.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТА ДЛЯ КОЛОННЫ:

Колонка B:

 

Максимальная расчетная осевая нагрузка = 1292.265 кН

Расчетный изгибающий момент=109,095 кНм

Бетонная смесь= M20

Нормативная прочность арматуры = 500 Н/мм 2

Размер колонны = 500 мм × 500 мм

Безопасная несущая способность грунта=120 кН/м 2 (Предполагаемая)

При увеличении на 25% мы принимаем SBC равным 150 кН/м 2

Итак, заданная осевая нагрузка на колонну = 1292,265 кН

Добавить 10% на собственный вес = 129,2 кН ​​

Всего = 1421,465 кун

Проверка на изгибающий момент:

Проверка одностороннего сдвига

Проверка на двусторонний сдвиг

Проверка напряжения подшипника

Проверка длины развертки

Канварджот Сингх

Канварджот Сингх является основателем портала гражданского строительства, ведущего веб-сайта в области гражданского строительства, который был отмечен CIDC как лучшая онлайн-публикация. Он получил степень бакалавра в области гражданского строительства в Университете Тапар в Патиале и работает над этим веб-сайтом со своей командой инженеров-строителей.

Проектирование блочного фундамента – Структурная инструкция

Рабочий пример по Еврокоду 2: Проектирование блочного фундамента
Основные этапы
01. Рассчитайте размер фундамента с учетом допустимого опорного давления и эксплуатационной нагрузки.
02. Рассчитать опорное давление для предельных нагрузок
03. Проверить сдвиг по вертикальной линии (сдвиг по торцу колонны)
04.Проверить на сдвиг штампов
05. Рассчитать арматуру для изгиба
06. Проверка сдвига на критическом разделе

Дизайн

  • Live Load 400KN
  • Действуя нагрузка 900KN
  • Допустимое давление подшипника 175KN
  • FCK 30N / мм2
  • fyk 500 Н/мм2
  • Размер колонны 400 мм
  • Примем 150 кН в качестве веса основания

    • Расчет площади основания

    Расчетная эксплуатационная нагрузка     = 1,0Gk + 1. 0QK
    = 900 +150 + 400
    = 1450KN

    Требуемая площадь опоры = 1450/175
    = 8,3 м2
    , следовательно, предоставляет 2,9 м квадратных футов (площадь 8.41M2)
    Рассчитать конечные нагрузки

    осевая нагрузка = 1,35гк + 1.5GK
    = 1,35 * 900 + 1,5 * 400
    = 1815KN

    Обным давлением = 1815 / (2.9 * 2.9)
    = 216KN / M2

    Проверка на адекватность толщины подножия

    Проверка максимального сдвига

    Предполагается, толщина на основе 500 мм, диаметром диаметром 16 мм на основании и крышка в арматуру как 40 мм

    d                                     = 500-40-16/2
                                             = 452 мм
    Макс. Сопротивление сдвигу
                           VRD,max = 0,5ud[0,6(1-fck/250)](fck/1.2-4.17)
    = 915.84KN
    Стресс сдвига = VED / (периметр * D)
    = 915,84 * E3 / (7280 * 452)
    = 0,28
    Стресс сдвига не так много, так что толщина 500 мм может быть использована

    изгиба Подкрепление
    Рассмотрим критический раздел (на столбец)

    MED = 216 * 2. 2)*30]
    K                                    = 0.0.5]
    Z = 417,5 мм (z / d = 0,92 <0,95)

    AS = M / (0,87 * Fyk * z)
    AS = 490 * E6 / (0,87 * 500 * 417,5
    = 2698 мм2
    обеспечивают T25 @ 175 мм расстояние (как предусмотрено = 2804 мм2)
    ИЛИ  вы можете увеличить глубину фундамента, чтобы уменьшить площадь армирования

    Проверка на пробивной сдвиг
    As/(bd)                                = 2098 / = 0.006
    = 0,6% <2%
    Следовательно,
    Стресс сдвига = 0,4N / мм2

    VRD, C = 0,4 * 7280 * 542
    = 1316.2kn> 915.84KN
    , следовательно, сдвиг штамповки в порядке.

    Проверка на максимальный сдвиг
    Рассмотрим 1,0D Form Face из колонны

    Дизайн сдвиговой силы = 216 * 2,9 * 0,798
    = 499,9 кнат
    , как показано выше
    VRD, C @ 1.0d           = 0,4*1000*452
                                        = 180,8 кН < 499,9 кН
    Следовательно,
    требуется арматура на сдвиг.
    Обычно арматура на сдвиг не предусмотрена для блочных фундаментов. Поэтому толщину фундамента можно увеличить и переделать конструкцию, как это сделано выше.

    Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов грунтов в Мосуле, Ирак

    PLoS One. 2020; 15(12): e0243293.

    , Курирование данных, Формальный анализ, Исследование, Методология, Ресурсы, Программное обеспечение, Визуализация, Написание – первоначальный проект, 1 , Концептуализация, Формальный анализ, Привлечение финансирования, Исследование, Методология, Администрирование проекта, Ресурсы, Программное обеспечение, Надзор, Валидация, Написание – обзор и редактирование, 1, * , Концептуализация, Исследование, Методология, Визуализация, Написание – обзор и редактирование, 1 , Концептуализация, Формальный анализ, Исследование, Методология, Надзор, Написание – обзор и редактирование, 1 , Формальный анализ, Привлечение финансирования, Администрирование проекта, Написание – обзор и редактирование, 1 и, Концептуализация, Методология, Проверка, Написание – обзор и редактирование 2

    Нур Ибрагим Хасан

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

    Aizat Mohd Taib

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Селангор, Малайзия

    Нур Шазвани Мухаммад

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

    Muhamad Razuhanafi Mat Yazid

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

    Azrul A.

    Муталиб

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

    Dayang Zulaika Abang Hasbollah

    2 Школа гражданского строительства, инженерный факультет, Технологический университет Малайзии, Скудай, Джохор, Малайзия

    Цзянго Ван, редактор

    1 Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Селангор, Малайзия

    2 Школа гражданского строительства, инженерный факультет, Технологический университет Малайзии, Скудай, Джохор, Малайзия

    Китайский горно-технологический университет, КИТАЙ

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Поступила в редакцию 17 июня 2020 г .; Принято 19 ноября 2020 г.

    Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника. Эта статья была процитирована. по другим статьям в PMC.

    Abstract

    Основной причиной проблемного разрушения грунта при определенной нагрузке является низкая несущая способность и чрезмерная осадка.В связи с растущим интересом к использованию мелкозаглубленного фундамента для поддержки тяжелых конструкций важно изучить методы улучшения почвы. Техника использования геосинтетического армирования широко применяется в течение последних нескольких десятилетий. Цель данной статьи – определить влияние использования георешетки Tensar BX1500 на несущую способность и осадку ленточного фундамента для различных типов грунтов, а именно Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидиа в Мосуле, Ирак. Расчет армированных и неармированных грунтовых оснований проведен численно и аналитически.Был протестирован ряд условий путем изменения количества ( N ) и ширины ( b ) слоев георешетки. Результаты показали, что георешетка может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Почва участка Аль-Рашидиа была песчаной и свидетельствовала о лучшем улучшении, чем почвы на двух других участках (глинистые почвы). Оптимальная ширина георешетки ( b ) в пять раз превышает ширину фундамента ( B ), в то время как оптимальный номер георешетки ( N ) получен не был.Наконец, численные результаты предельной несущей способности были сопоставлены с аналитическими результатами, и сравнение показало хорошее соответствие между анализом и оптимальным диапазоном, опубликованным в литературе. Важные результаты показывают, что армирование георешеткой может привести к улучшению грунтового основания, однако это не зависит напрямую от ширины и количества георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR, подтвержденные расчетами коэффициента улучшения.Следовательно, результат дополнил преимущество эффективного применения фундаментов из армированного грунта.

    Введение

    Методы улучшения грунта с использованием геосинтетических материалов широко разрабатывались в течение последних нескольких десятилетий, особенно при строительстве дорожных покрытий и фундаментов. Хотя было проведено множество экспериментальных исследований для определения эффекта геосинтетического армирования, анализ отличался в отношении свойств геотекстиля, таких как форма и размеры, расстояние между ними и толщина [1–13].Кроме того, в исследованиях также анализируется влияние различных типов грунтов и конструкций фундаментов. Что касается поведения грунта с классификацией песчаного грунта, многочисленные аналитические исследования способствовали пониманию взаимодействия грунта и конструкции, проведенного несколькими исследователями в отношении несущей способности грунтовых оснований, армированных георешетками [13–17]. Кроме того, для исследования несущей способности и осадки армированного грунта было выполнено бесчисленное количество численных моделей, которые позволили сэкономить время и средства [9, 18–29].Понятие армированного грунта как строительного материала, основанное на существовании взаимодействия грунт-армирование за счет прочности на растяжение, фрикционных и адгезионных свойств арматуры, впервые было введено французским архитектором и инженером Анри Видалем в 1960-х годах [29]. С тех пор этот метод широко используется в инженерно-геологической практике. Геосинтетики, которые используются в армированных грунтах, бывают разных типов, включая георешетки, геотекстиль, геомембраны, геосинтетические глиняные вкладыши, геосети и геоячейки [30].Геосетка является одним из плоских геосинтетических продуктов, обычно изготавливаемых из полимеров; В настоящее время из полипропилена или полипропилена высокой плотности (ПНД) изготавливают различные разновидности геосеток, что способствует эффективному использованию различных геотекстильных материалов.

    Фундамент с системой армированного грунта называется армированным грунтовым фундаментом (RSF). иллюстрирует типичный фундамент из геосинтетического армированного грунта и описание различных геометрических параметров. Параметры армирования георешеткой включают расстояние между верхними слоями ( u ), расстояние по вертикали ( s или h ), количество слоев армирования ( N ), общую глубину армирования ( d ) и ширину. арматуры ( b ).Как указано в литературе, оптимальное значение параметров ( u / B ) и ( h / B ) составляет 0,33 (где B — ширина основания). Многие исследования выбрали разные размеры для фундамента и георешетки, но все результаты указывают на различное поведение в зависимости от классификации почвы. Можно понять, что разные географические местоположения имеют разные типы и условия почвы, поэтому правильная конструкция используемой георешетки важна для укрепления грунтового основания.Более того, фундаменты из армированного грунта могут быть экономичной альтернативой традиционным мелкозаглубленным фундаментам с большими размерами основания, которые, в свою очередь, увеличивают осадку фундамента за счет увеличения глубины зоны влияния под фундаментом или замены слабых слоев грунта компетентными материалами [31]. .

    Фундамент армированный георешеткой [32].

    В течение последних тридцати лет было выполнено множество экспериментальных, численных и аналитических исследований для изучения поведения RSF для различных типов почв. Все исследования показали, что применение армирования позволяет значительно повысить несущую способность и уменьшить осадку грунтовых оснований [33]. Чен и Абу-Фарсах и др. . В работе [34] использовались две концепции для оценки преимуществ фундамента из армированного грунта, например, коэффициент несущей способности (BCR) и коэффициент уменьшения осадки (SRR). BCR определяется как отношение несущей способности армированного грунтового основания к несущей способности неармированного грунтового основания, тогда как SRR определяется как отношение уменьшения осадки основания на основе армирования к осадке неармированного грунтового основания при постоянном поверхностном давлении [ 35].BCR задается как:

    Где:

    ( q ult ) r предельная несущая способность фундамента из армированного грунта.

    ( q ult ) u предельная несущая способность неармированного грунтового основания.

    И SRR определяется как:

    Где:

    с Р осадка армированного грунтового основания.

    с 0 — осадка неармированного грунтового основания.

    Многие из этих исследовательских усилий были направлены на изучение параметров и переменных, влияющих на значения BCR и SRR. Другие исследования также были сосредоточены на улучшении осадки фундамента, других геотехнических конструкций и методов расчета, таких как Abbas и др. . [36], Rosyidi и др. . [37], Khajehzadeh и др. . [38], Joh и др. .[39], Чик и др. . [40], Li и др. . [41], Азриф и др. . [42] и Zhanfang и др. . [43] работа. Гвидо и др. . [1] провели экспериментальное исследование земляных плит, армированных геотекстилем. Их модельные испытания проводились с использованием квадратных футов на песке. Они показали, что BCR снижался с увеличением u/B ; улучшение несущей способности было незначительным, когда число армирующих слоев превышало три, что соответствовало глубине влияния 1 . 0B для u/B , h/B и b/B с соотношениями 0,5, 0,25 и 3. Незначительное улучшение BCR наблюдалось при увеличении отношения длин ( b/B ). ) армирования за три с двумя слоями армирования u/B и h/B отношения 0,25 и 0,25 соответственно. Кроме того, Lee и др. . [44] провели лабораторные модельные испытания с использованием жесткого ленточного фундамента, опирающегося на плотный песок, покрывающий мягкую глину, со слоем геотекстильного армирования на границе раздела.Они обнаружили, что армирующий слой на границе раздела песка и глины привел к дополнительному увеличению несущей способности и уменьшению осадки основания; Было обнаружено, что эффективная ширина арматуры, обеспечивающая оптимальные характеристики фундамента, примерно в пять-шесть раз превышает ширину фундамента.

    Кроме того, исследование конечно-элементного анализа Куриана и др. . [45] на ленточном основании, поддерживаемом армированным песком, с использованием модели грунта Дункана-Чанга показали явное уменьшение осадки в армированном песке при более высоких нагрузках, чем в случае неармированного песка. Численные результаты также показали, что небольшое увеличение осадки произошло в армированном песке на начальном этапе процесса нагружения. Возможное объяснение этому феномену дали Курьян и др. . [45] заключалась в том, что нормальная нагрузка была слишком мала, чтобы вызвать достаточное трение между грунтом и арматурой. Относительное перемещение между грунтом и арматурой увеличивалось с увеличением нагрузки и уменьшалось с увеличением глубины арматуры.Максимальное напряжение сдвига на границе раздела грунт-армирование возникало на относительном расстоянии ( x/B ) примерно 0,5 от центра основания, а напряжение, развиваемое в арматуре, было максимальным в центре и постепенно уменьшалось к концу. армирования. С другой стороны, Махарадж [19] провел численный анализ ленточного фундамента, поддерживаемого армированной глиной, с использованием модели грунта Друкера-Прагера. Он пришел к выводу, что в случае одного слоя армирования оптимальное отношение расстояния между верхними слоями ( u/B ) составляет около 0. 125 из армированной глины. Он также обнаружил, что коэффициент эффективной длины ( b / B ) арматуры составляет около 2,0, глубина воздействия зависит от жесткости арматуры, а увеличение жесткости геосинтетического материала уменьшает осадку основания.

    Хотя многие исследования выявили много интересных особенностей механизма взаимодействия грунта и геосинтетика, методы, используемые для проектирования систем грунта, армированного геосинтетиком, все еще различаются и в большинстве случаев вызывают недоумение у инженеров.Расчет системы армированного грунта с использованием методов предельного равновесия в основном использовался и считался очень консервативным [46–48]. В последнее время применение метода конечных элементов для моделирования и анализа системы армированного грунта обеспечило соответствующие проектные характеристики, низкую стоимость и скорость, используя различные системы армирования грунта и граничные условия [49]. Однако потребность в численно-аналитическом исследовании, учитывающем основные факторы механизма взаимодействия армированного грунтового основания, остается актуальной. В этой статье анализ несущей способности и осадки армированного георешеткой и неармированного грунтового основания трех участков (т.е. Аль-Хамедат, Аль-Рашидия и Башика) в Мосуле, Ирак, проводится численно с помощью конечно-элементной программы Plaxis. и по сравнению с аналитической несущей способностью, рассчитанной теоретически с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17]. Производные и аналитические методы основаны на анализе предельного равновесия и вычисляют только предельную несущую способность в отношении данной осадки.Поскольку с помощью этих методов невозможно получить осадку, в теоретическом методе использовались осадки, полученные в результате численного анализа.

    Механизм армирования георешеткой

    Во многих случаях строительства мелкозаглубленные фундаменты возводятся поверх существующего слабого грунта, что приводит к низкой несущей способности и чрезмерным проблемам осадки. Недостатки могут привести к повреждению конструкции, снижению долговечности и ухудшению уровня производительности [50]. В этих условиях в течение длительного времени для решения проблемы этих типов почв использовались методы улучшения почвы. Несколько исследователей разработали различные методы улучшения почвы для повышения прочности почвы с использованием различных методов стабилизации. Для решения вышеупомянутых проблем с почвой было разработано несколько типов методов улучшения почвы, включая цементацию, вертикальный дренаж, замену почвы, забивку свай и геосинтетическое армирование [51–54]. Полимерная природа геосинтетического материала делает геосинтетические изделия устойчивыми к различным грунтовым и экологическим условиям.Общие области применения геосинтетических материалов в области инженерно-геологических работ включают повышение прочности и жесткости подземного грунта, подчеркнутого на неглубоких фундаментах и ​​тротуарах, обеспечение устойчивости земляных подпорных конструкций и откосов, обеспечение безопасности плотин, как обсуждалось в Han и др. . [55] и Ван и др. . [56] работа. Геосетка используется для улучшения механических характеристик подземного грунта при внешних нагрузках. Таким образом, он широко применяется в качестве армирующих слоев в стенах из механически стабилизированного грунта (MSE) и геосинтетического армированного грунта (GRS), в качестве меры стабилизации откосов и в качестве армирования подземного грунта под тротуарами и фундаментами.Высокая растяжимость геосеток позволяет армирующим слоям принимать на себя значительную часть растягивающих напряжений, возникающих в грунтовом массиве под действием внешней нагрузки. Таким образом, георешетки выступают в качестве армирующих элементов и усиливают нагрузочно-деформационное поведение армированного массива грунта.

    В основных моментах некоторых экспериментальных исследований Binquet и Lee [14] оценили несущую способность грунта, армированного металлическими полосами; результаты испытаний показали, что несущую способность можно улучшить в 2–4 раза за счет укрепления грунта.Результаты их испытаний также свидетельствовали о том, что армирование, размещенное ниже глубины воздействия, которая составляла примерно 2B , оказало незначительное влияние на увеличение несущей способности, а размещение первого слоя на ( u/B = 0,3) ниже основание фундамента привело к максимальному улучшению. Akinmusuru и Akinbolade [57] исследовали влияние использования веревочных волокон в качестве армирующих элементов на песчаный грунт; их результаты показали, что конечная несущая способность может быть улучшена в три раза по сравнению с неармированным грунтом; оптимальное расстояние между верхними слоями ( u ) было определено равным 0 . 5B , и они показали, что улучшение несущей способности было незначительным, когда количество армирующих слоев превышало три, что соответствовало глубине влияния 1 . 75Б . Шакти и Дас [2] провели экспериментальное исследование основания из глинистого грунта, армированного геотекстилем. Результаты их испытаний показали, что большинство преимуществ геотекстильного армирования были получены при соотношении расстояния между верхними слоями ( u/B ), равном 0.35 до 0,4. Для u/B 0,33 и h/B 0,33 BCR увеличивался с 1,1 до 1,5 при увеличении количества слоев с 1 до 3 и после этого оставался практически постоянным. Глубина воздействия геотекстиля была определена как 1,0 B . Наиболее эффективная длина геотекстиля равнялась четырехкратной ширине ленточного основания.

    Чжоу и Вэнь [58] провели экспериментальное исследование для изучения влияния использования одного слоя песчаной подушки, армированной геоячейками, на мягкий грунт.Результаты показали, что произошло существенное снижение осадки нижележащего мягкого грунта, а коэффициент реакции грунтового основания K30 улучшился на 3000%; деформация уменьшилась на 44%. Более того, Рафтари и др. . [24] провели численный анализ ленточного основания, поддерживаемого армированным откосом, с использованием модели грунта Мора-Кулона. Результаты испытаний показали, что осадка фундамента на неармированном откосе более жесткая, чем на армированном.Так как осадка в армированном положении с тремя слоями армирования уменьшилась примерно на 50%. Они сообщили, что для получения наименьшей осадки оптимальное вертикальное расстояние между георешетками ( h ) должно быть эквивалентно ширине фундамента ( B ). Хинг и др. . [5] провели серию модельных испытаний на ленточном фундаменте, опирающемся на песок, армированный георешеткой. Результаты испытаний показали, что при размещении георешетки отношение глубины ( d/B ) больше 2.25 не привело к улучшению несущей способности ленточного фундамента. Для достижения максимальной выгоды минимальный коэффициент длины ( b/B ) георешетки должен быть равен 6. BCR, рассчитанный при ограниченном коэффициенте осадки ( s/B ), равном 0,25, 0,5 и 0,75, составил примерно 67. %–70% конечного BCR.

    Адамс и Коллин [11] провели несколько серий крупномасштабных полевых испытаний. Испытания проводились в бетонной коробке с четырьмя разными размерами квадратных оснований.Для испытаний был выбран мелкозернистый песок для бетонных растворов. Результаты испытаний показали, что три слоя армирования георешеткой могут значительно увеличить несущую способность и что коэффициент предельной несущей способности (BCR) может быть увеличен до более чем 2,6 для трех слоев армирования. Однако величина осадки, необходимая для этого улучшения, составляла примерно 20 мм ( s/B = 5 %), что может быть неприемлемо для некоторых видов фундаментов. Результаты также показали, что положительные эффекты армирования при низком коэффициенте осадки ( s/B ) могут быть максимально достигнуты, когда расстояние между верхними слоями меньше 0.25 В . Альтернативно, Arab и др. . [27] провели численный анализ ленточного основания, поддерживаемого песчаным грунтом, с использованием модели твердеющего грунта. Они сообщили, что для геометрических параметров u / B = h / B = 0,5 и b / B = 4 влияние увеличения количества слоев георешетки ( N ) на несущую способность армированных георешетками грунтов повысилась несущая способность и несколько увеличилась общая жесткость армированного песка.Увеличение жесткости георешетки также привело к увеличению BCR. Несмотря на то, что исследования грунтового основания, армированного георешеткой, были проведены широко, тем не менее, поведение грунта не полностью улавливается, особенно в том, что касается оптимизированного применения георешетки. Численное моделирование в этом исследовании способствует более глубокому пониманию грунтового основания за счет спецификации армирования в моделях грунта.

    Численное моделирование

    Численное моделирование поведения армированных и неармированных грунтовых оснований проводилось с использованием программного обеспечения Plaxis.Plaxis представляет собой программу конечных элементов, специально разработанную для анализа деформации и устойчивости в инженерно-геологических задачах [59]. В этом исследовании процесс испытаний включает в себя полное моделирование грунта, армирование георешеткой, установку фундамента и наложение нагрузки, как показано аналогично на рис. Реальные сценарии можно смоделировать с помощью модели плоской деформации, которая используется в данной задаче. Модель плоской деформации подходит для реализации с относительно однородным поперечным сечением, схемой нагружения и большой протяженностью модели в направлении, перпендикулярном плоскости модели, где нормальные напряжения полностью учитываются, но смещения и деформации предполагаются равными нулю. .

    Анализ моделей

    В Plaxis доступны различные модели почв. В данном исследовании с использованием конечно-элементного моделирования была рассмотрена упруго-идеально-пластическая модель грунта Мора-Кулона. Конститутивная модель Мора-Кулона широко используется в большинстве инженерно-геологических задач, поскольку исследователи показали, что сочетания напряжений, приводящие к разрушению образцов грунта при трехосных испытаниях, соответствуют контуру разрушения критерия Мора-Кулона (гексагональная форма) Гольдшайдера [60].При использовании конститутивной модели Мора-Кулона в качестве входных данных требуются пять параметров [61]. Эти пять параметров можно получить, проанализировав основные тесты грунта, и они состоят из двух параметров жесткости: эффективного модуля Юнга ( E ′) и эффективного коэффициента Пуассона ( v ′) и трех параметров прочности: эффективного сцепления ( c ′), эффективный угол трения ( φ ′) и угол расширения ( ψ ). В двухмерном пространстве огибающая разрушения представляет собой прямую или слегка изогнутую линию, касающуюся круга Мора или точек напряжения.В диапазонах напряжения в пределах локуса текучести почвенный материал является эластичным по своему поведению. По мере развития критической комбинации напряжения сдвига и эффективного нормального напряжения точка напряжения будет совпадать с оболочкой разрушения, и предполагается идеально пластическое поведение материала с непрерывным сдвигом при постоянном напряжении. После достижения идеально пластичного состояния материал никогда не сможет вернуться к полностью упругому поведению без каких-либо неустранимых деформаций. Ленточный фундамент моделируется как жесткая плита и при расчетах считается очень жестким и шероховатым.

    Детали грунтов, армированных георешеткой, рассмотренных в модельных испытаниях, показаны на рис. В Plaxis армирование георешеткой представлено применением специальных натяжных элементов (пятиузловые элементы георешетки). Георешетки имеют только нормальную жесткость и не имеют жесткости на изгиб, которая может выдерживать только силы растяжения. Единственным свойством материала георешетки является упругая осевая жесткость EA . Для моделирования взаимодействия элементов георешетки с окружающим грунтом часто удобно комбинировать эти элементы георешетки с интерфейсами.Назначенные границы раздела грунт–геосетка показаны на рис. Каждому интерфейсу присвоена виртуальная толщина, которая представляет собой воображаемый размер, используемый для определения свойств материала интерфейса. Упруго-идеально пластическая модель используется для описания поведения интерфейсов для моделирования взаимодействия грунт-геосетка. Критерий Кулона используется для различения упругого поведения, когда внутри границы раздела могут происходить небольшие смещения, и пластического поведения границы раздела, когда происходит постоянное проскальзывание.Параметры интерфейса рассчитываются из параметров окружающего грунта с использованием коэффициента взаимодействия R между , определяемого как отношение прочности на сдвиг границы раздела к прочности на сдвиг грунта [59]. В этом исследовании используются элементы грунта с 15 узлами, а прочность интерфейса устанавливается вручную. Для реального взаимодействия грунт-конструкция граница раздела слабее и гибче, чем связанный грунт, а это означает, что значение R между должно быть меньше 1.Следовательно, в настоящем исследовании предполагается, что R между равно 0,9.

    Интерфейсы, георешетки, фундамент, точечная нагрузка и стандартные крепления, доступные в Plaxis.

    Таблица 1

    Детали программы испытаний модели.

    Тестовые параметры Констальные параметры Переменные параметры
    A U / B = 0,33, N = 1 N = 1 b / b = 1, 2, 3, 4, 5, 6
    Б и/Б = ч/Б = 0.33, N = 2 B / B = 1, 2, 3, 4, 5, 6
    C U / B = H / B = 0,33, N = 3 B / B = 1, 2, 3, 4, 5, 6
    D U / B = H / B = 0,33, N = 4 б/В = 1, 2, 3, 4, 5, 6
    Е и/Б = з/Б = 0,33, Н = 5 4 94 4118 94 1, 2, 3, 4, 5, 6

    После того, как геометрическая модель полностью определена и свойства материалов назначены слоям грунта и структурным объектам, сетка применяется для расчетов методом конечных элементов (КЭ).Plaxis включает в себя процедуру полностью автоматического создания сетки, в которой геометрия дискретизируется на элементы базового типа и совместимые структурные элементы, как показано на рис. Основным типом элемента в сетке, используемой в настоящем исследовании, является треугольный элемент со средним размером от 0,5 до 2 м, что обеспечивает точный расчет напряжений и разрушающих нагрузок. В Plaxis доступны пять различных плотностей сетки, от очень крупной до очень мелкой. Предварительные расчеты были проведены с использованием пяти доступных уровней грубости глобальной сетки, чтобы получить наиболее подходящую плотность сетки и минимизировать влияние зависимости сетки на конечно-элементное моделирование.При анализе количество треугольных элементов и точек напряжения в модели для каждого участка изменялось в зависимости от плотности сетки и расположения арматуры. показано изменение количества элементов и точек напряжения в зависимости от плотности сетки моделей трех участков для случая пяти слоев георешетки. Как видно из рисунка, размер сетки оказывает минимальное влияние на результаты примерно после 240 элементов для участка Башика и 400 элементов для участков Аль-Хамедат и Аль-Рашидиа. Для Ba’shiqa это соответствует грубой сетке с измельчением вокруг элементов георешетки и основания модели, где ожидаются большие концентрации напряжений, и средней сетке с измельчением как для Al-Hamedat, так и для Al-Rashidia.

    Сетка конечных элементов режима армированного грунта.

    Изменение соотношения несущей способности в зависимости от плотности сетки (крупности сетки).

    Таблица 2

    Изменение количества элементов и точек напряжения в зависимости от плотности сетки.

    + Стрессовые Очки Стрессовые Очки Стрессовые Очки 947 01 17664
    Сетка Грубость Аль-Hamedat Ba’shiqa Аль-Rashidia +
    Элемент Element Element
    Очень курс 133 1596 153 1836 153 1836
    курс 236 2832 236 2832 236 2832
    Средний 398 4776 406 4872 406 4872
    Fine 802 9624 850 10200 850 10200
    Very Fine 1488 17856 1472 17664 1472

    Смоделированные граничные условия были приняты такими, что вертикальные границы были свободны по вертикали и ограничены по горизонтали, а нижняя горизонтальная граница была полностью зафиксирована, как показано наРассматриваемые вертикальные границы сетки находились на расстоянии 10 м от центра фундамента с каждой стороны, а нижняя горизонтальная граница находилась на 20 м ниже подошвы фундамента, так что эти границы не влияли на напряжения и деформации, возникающие в массиве грунта. В исследовании использовалась точечная нагрузка. Конструкция моделировалась с возрастающей величиной нагрузки, пока грунт не достиг предела прочности, чтобы исследовать осадку под влиянием приложенной нагрузки. После создания геометрической модели и создания конечно-элементной сетки необходимо задать начальное напряженное состояние.Начальные условия состоят из двух разных режимов: один режим для создания начального давления воды, а другой режим для задания конфигурации начальной геометрии и создания начального эффективного поля напряжений. Поскольку слои почвы для Аль-Хамдат и Башика сухие, а уровень грунтовых вод на площадке Аль-Рашидия достаточно глубок, чтобы не влиять на поведение фундамента, состояние грунтовых вод было принято как незначительное. Начальные напряжения в грунте создаются с помощью формулы Джейки, выраженной уравнением 3 (в программном обеспечении Plaxis процедура создания начальных напряжений в грунте часто называется процедурой K 0 ).

    где K 0 — коэффициент бокового давления грунта, а φ — угол внутреннего трения грунта.

    Георешетка полимерная экструдированная двухосная типа BX1500 [62].

    Plaxis позволяет выполнять различные типы расчетов методом конечных элементов, такие как расчет пластичности, анализ консолидации, анализ уменьшения Phi-c и динамический расчет. Для текущего исследования был выбран пластический расчет. Пластический расчет должен быть выбран для проведения анализа упруго-пластической деформации.Этот тип расчета подходит для большинства практических геотехнических приложений. В инженерной практике проект делится на этапы проекта. Точно так же процесс расчета в Plaxis также разделен на этапы расчета. В данном исследовании рассматриваются два этапа расчета. Первый – это начальная фаза, которая представляет начальную ситуацию проблемы. Второй этап включает армирование георешеткой и приложение внешней линейной нагрузки.

    При расчете методом конечных элементов анализ становится нелинейным, когда используется расчет пластичности, что означает, что каждую фазу расчета необходимо решать в шагах расчета (шагах нагрузки).Размер шага и алгоритм решения важны для нелинейного решения. Если шаг расчета подходящего размера, то количество итераций, необходимых для достижения равновесия, будет небольшим, порядка 5–10, а если шаг большой, то необходимое количество итераций будет избыточным, и решение может расходиться. Итерационные параметры в программном обеспечении: желаемый минимум и максимум в первую очередь предназначены для определения того, когда расчет должен выполняться с большими или меньшими шагами. Если вычисление может решить шаг нагрузки (следовательно, сходится) за меньшее количество итераций, чем желаемый минимум, который по умолчанию равен 4, он начинает использовать шаг нагрузки, который в два раза больше.Однако, если для вычисления требуется больше итераций, чем желаемый максимум, который по умолчанию равен 10 для сходимости, вычисление решит выбрать шаг вычисления только вдвое меньшего размера. Для пластического анализа изменение желаемого минимума или желаемого максимума не влияет на результаты. Пока вычисление сходится на каждом шаге, неважно, использует ли вычисление множество маленьких шагов с небольшим количеством итераций или ограниченное количество больших шагов с большим количеством итераций на шаг.

    Для решения задач нелинейной пластичности доступно несколько процедур. Все процедуры основаны на автоматическом выборе размера шага в зависимости от применяемого алгоритма. Предельный уровень продвижения нагрузки является одной из этих процедур, которая используется в текущем анализе. Процедура автоматического определения размера шага используется в первую очередь на этапах расчета, когда необходимо достичь определенного предельного уровня нагрузки. Процедура завершает расчет при достижении заданного уровня нагрузки или при обнаружении разрушения грунта.Количество дополнительных шагов установлено равным 1000, чтобы процесс расчета продолжался до конца, прежде чем будет достигнуто количество дополнительных шагов. В этой процедуре параметры итерации установлены стандартными и показали хорошую производительность при сходимости вычислений. В стандартных настройках допустимая ошибка, которая представляет собой отклонение от точного решения, была установлена ​​​​на 0,03, коэффициент чрезмерной релаксации, который отвечает за уменьшение количества итераций, необходимых для сходимости, был установлен на 1,2, максимальное количество итераций было установлено на 50, желаемые минимальная и максимальная итерации были установлены на 4 и 10 соответственно, и, наконец, был активирован контроль длины дуги, который важен для сходимости расчета и точного определения разрушающей нагрузки, в противном случае расчет будет продолжать итерацию и разрушающую нагрузку. будет переоценен.Поэтапное строительство было выбрано в качестве варианта ввода нагрузки, при котором можно определить значение и конфигурацию нагрузки, а также состояние отказа, которое необходимо достичь. Поскольку поэтапное строительство выполняется с использованием процедуры предельного уровня продвижения нагрузки, оно управляется суммарным множителем (∑Mэтап). Этот множитель обычно начинается с нуля и достигает конечного уровня 1,0 в конце фазы расчета. Временной интервал фазы расчета считается нулевым, поскольку анализ модели является пластическим анализом и не включает консолидацию или использование модели ползучести мягкого грунта.

    Свойства материала

    Почва была собрана с трех разных участков в Мосуле, Ирак: Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия. Мосул расположен в северной части Ирака. Район характеризуется обширными равнинами и антиклиналями. Вблизи реки Тигр расположены три уровня аккумулятивных террас аллювиальных почв. Большинство почв района относится к умеренно-экспансивному типу. Равнинные участки между антиклиналями покрыты пластовыми стоковыми отложениями, включающими глину, песок, ил, иногда покрытые рассеянным гравием.показывает механические и физические свойства почвы, а в таблице S1 показаны пределы Аттерберга и размер зерна для каждого вовлеченного участка. В данном исследовании использовался бетонный ленточный фундамент шириной B = 600 мм. Свойства фундамента показаны на . Двухосные георешетки (Tensar BX1500), показанные на рис., использовались для укрепления грунта на всех трех участках. Различные свойства армирования георешеткой, используемые в моделировании методом конечных элементов в этом исследовании, показаны на рис.

    Таблица 3

    Свойства почвы на трех участках по результатам лабораторных испытаний.

    Местоположение Параметры силы сдвига Физическая почва Свойства4 Угол трения, Φ ° Сплоченность, C (KPA) Насыщенная единица, γ SAT (Kn / M 3 ) Ненасыщенная единица Вес, γ Unsat (KN / M 3 ) Модуль упругости, E (KN / M 2 ) Соглавление Poisson V Угол расширения ψ °
    Al-Hamedat 20 40 20 17 25000 0.35 0 0
    Ba’shiqah 25 15 17,58 15 32500 0.35 0
    Al-Rashidia 28 0 20 16 32500 0,35 0

    Параметр Единица Значение
    Материал Модель — Линейные Упругие
    Ненасыщенные единица веса, γ unsat кН / м 2 24
    Модуль Юнга (E) кН/ м 2 21.5×10 6
    Коэффициент Пуассона — 0,3

    Табл.

    3

    Описание Unit Geogrid BX1500
    Полипропилен —1 Размеры диафрагмы мм (в) 30.5 (1.2)
    Минимальная толщина ребра мм (в) мм (в) 1,78 (0,07)
    прочность на растяжение на 2% штамм кн / м (IB / FT) 10,0 (690)
    Прочность на растяжение на 5% штамм KN / M (IB / FT) 20.0 (1,370)
    предельную прочность на растяжение KN / M (IB / FT) 30.0 (2,050)
    Эффективность развязки% 93 93
    Гигольня изгиба мг-см 2000000 2000000
    Стабильность диафрагмы MN / DEG 0.75

    Предельная несущая способность неармированного грунтового основания

    Meyerhof [63] предложил метод оценки предельной несущей способности ленточного фундамента с учетом коэффициента глубины ( D f ) как:

    qu=cNcFcd+qNqFqd+0,5γBNγFγd

    (4)

    Коэффициенты несущей способности могут быть определены следующими соотношениями [63]:

    NQ = TAN2 (45 + φ2) EπTanφ

    (5)

    , где:

    CD CD F QD QD F γd = Глубинные факторы

    Meyerhof [63] коэффициенты глубины могут быть выражены как:

    Fcd=1+0.2DfBtan(45+φ2)

    (8)

    Fqd=Fγd=1+0,1DfBtan(45+φ2)

    (9)

    Используя приведенные выше соотношения, можно рассчитать теоретическую предельную несущую способность неармированных грунтов. .

    Предельная несущая способность фундамента из армированного грунта

    В этом исследовании была принята новая формула несущей способности, разработанная Ченом и Абу-Фарсахом [17] для оценки предельной несущей способности фундаментов из армированного грунта. Этот метод учитывает как ограничивающее, так и мембранное влияние арматуры на увеличение предельной несущей способности.На основе предложенного механизма разрушения был проведен анализ устойчивости предельного равновесия РФС. В этом новом методе они рассмотрели механизм отказа, основанный на предыдущих исследованиях Чена [34], и отказ от продавливания при сдвиге, за которым следует общий отказ при сдвиге. Соответствующие формулы могут быть выражены следующим образом:

    qu(R)=qu(UR)+Δqp+Δqt

    (10)

    qu(UR)=cNC+γ(Df+Dp)Nq+12γBNγ

    (11)

    Δqp=2caDpB+γ (1+2DfDp)KstanφB−γDp

    (12)

    Δqt=∑i=1Np(2Tixtanδ+2TisinαB)+∑i=Np+1N(4Tix(u+(i−1)h−Dp)B2)+∑ i=Np+1NT(2TisinξB)

    (13)

    Tix=[Ticosαi≤NpTisin(π4+φ2+β−ξ)sin(π4+φ2+β)i>Np]

    (14)

    β =[0u+(i−1)h≤Dp+B2tan(π4+φ2)θu+(i−1)h≤Dp+B2tan(π4+φ2),r0eθtanφ=u+(i−1)hcos(π4−φ2−θ )]

    (15)

    Применяя приведенные выше соотношения, можно рассчитать теоретическую предельную несущую способность фундамента из армированного грунта.

    Результаты и обсуждение

    Результаты, полученные от Plaxis для определения предельной несущей способности и осадки основания, представляли собой кривые осадки армированного и неармированного грунтов трех упомянутых участков, а результаты, полученные в результате аналитического анализа по уравнению Мейергофа [63] и по методу Чена и Абу-Фарсаха [17] были значения BCR этих грунтов с армированием георешеткой.

    Неармированные грунты

    Было проведено три моделирования МКЭ с использованием программного обеспечения Plaxis для оценки предельной несущей способности неармированного грунта для каждого участка.показывает деформированную сетку (увеличенную до 15 раз) грунта под действием разрушающей нагрузки. С видно небольшое пучение грунта по краям основания и осадку 57,43 мм, что свидетельствовало о сдвиговом разрушении грунта. На фиг.1с и показаны возникающие вертикальные напряжения и вертикальные смещения неармированного грунта соответственно при приложении разрушающей нагрузки. На рис. и 2 показаны пузыри приращений вертикального напряжения и вертикального смещения, соответственно, в пределах профиля грунта из-за приложения полосовой нагрузки [64].Однако вертикальное напряжение и вертикальное смещение уменьшались с увеличением глубины, как показано на этих рисунках значениями затенения контуров. Соответствующие напряжения и перемещения в горизонтальном направлении представлены на рис. и соответственно. Максимальные горизонтальные напряжения в были сосредоточены непосредственно под фундаментом на глубине B и по горизонтали шириной B ; кроме того, по штриховке горизонтальных напряжений было видно, что грунт разрушился под действием локального сдвига.

    Деформированная сетка из неармированного грунта под действием разрушающей нагрузки.

    Вертикальное эффективное напряжение, возникающее в неармированном грунте в результате приложения разрушающей нагрузки.

    Вертикальное смещение, возникающее в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    Горизонтальные эффективные напряжения, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    Горизонтальное смещение, возникающее в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    Максимальная часть представленных горизонтальных смещений приходится на поверхность грунта, что и является причиной пучения грунта на кромках основания. Однако эти горизонтальные напряжения и смещения значительно повлияли на поведение георешетки, как будет показано ниже в разделе, посвященном армированному грунту. Касательные напряжения и деформации, связанные с разрушением, изображены на рис. и соответственно. Отметим, что максимальные касательные напряжения и деформации или зона сильного сдвига располагались под кромками фундамента и практически распространялись в пределах глубины 2 B , по горизонтали на расстоянии B от краев фундамента и значительно уменьшались на нижние глубины.Тем не менее, локальное разрушение при сдвиге было почти очевидно из штриховок касательных напряжений, показанных на рис. представляет точки пластичности или точки пластичности разрушения, образующиеся в массиве грунта под действием разрушающей нагрузки. Точка пластичности – это точка, соответствующая необратимому напряжению и деформации, расположенная на оболочке разрушения Мора-Кулона (огибающая является функцией угла внутреннего трения сцепления грунта).

    Касательные напряжения, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    Деформации сдвига, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    Точки пластичности и растяжения, образующиеся в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

    также показывает точки растяжения (точки черного цвета) на поверхности грунта, которые соответствуют трещинам растяжения (областям напряжения растяжения). Однако эти точки растяжения указывали на то, что грунт разрушался при растяжении, а не при сдвиге.Теоретическая предельная несущая способность неармированного грунта была получена путем применения уравнений (4)–(9). Параметры прочности на сдвиг (c и φ ) и удельный вес ( γ ), используемые в следующих уравнениях, показаны на .

    Участок Аль-Хамедат:

    Nq=tan2(45+202)eπtan20=6,4

    Nc=cot20(6,4−1)=14,83

    Nγ=(6,4−1)tan1,4*20=5,39

    3

    FcdFqdFγd=1 как глубина основания (Df=0)

    qu=40*14,83*1+0+0,5*17*.6*5,39*1=620 кН/м2

    Участок Башика:

    Nq=tan2(45+252 )eπtan25=10.66

    Nc=cot25(10,66−1)=20,72

    Nγ=(10,66−1)tan1,4*25=10,88

    FcdFqdFγd=1asглубина основания (Df=0)

    qu=725*20,0. +0.5*15*.6*10.88*1=359КН/м2

    Участок Аль-Рашидиа:

    Nq=tan2(45+282)eπtan28=17.81

    Nc=cot25(10.66−1)=31.61

    Nγ =(10,66−1)tan1,4*25=13,7

    FcdFqdFγd=1 как глубина основания (Df=0)

    qu=0*31,61*1+0+0,5*16*,6*13,7*1=65 кН/м2

    Результаты неармированного грунтового основания, полученные с помощью численного анализа, и теоретическая предельная несущая способность, полученная Мейергофом [63], показаны в .Здесь видно, что численные значения несущей способности превышают теоретические значения. Высокое значение несущей способности может быть связано с тем, что уравнения несущей способности обычно недооценивают (более консервативно) предельную несущую способность грунта [64]. Кривые давления-осадки, полученные в результате численного анализа неармированных грунтовых оснований трех площадок, показаны на рис. Кроме того, на этих рисунках показан метод определения предельной несущей способности по кривым осадки; он представляет собой консервативное и наиболее реальное состояние отказа.Этот метод представляет собой метод касательных пересечений, разработанный Траутманном и Кулхави [65].

    Кривая давления-осадки и определение предельной несущей способности участка Аль-Хамедат.

    Кривая давления-осадки и определение предельной несущей способности площадки Башика.

    Таблица 6

    Расчетная и теоретическая предельная несущая способность грунтов трех площадок.

    Сайт Численное ( кв U кН / м 2 ) Теоретическая ( кв U кН / м 2 )
    Аль-Hamedat 640 620
    Ba’shiqa 365 359
    Аль-Rashidia 67 65

    Кривая давление-осадка и определение предельной несущей способности участка Аль-Рашидиа.

    Из рисунков на , можно заметить, что грунт Аль-Хамдата демонстрирует более высокую несущую способность ( q u = 640 кПа ), чем два других участка, где грунт Башика демонстрирует промежуточную несущую способность значение ( q u = 365 кПа ) и почва Аль-Рашидиа представляет наименьшую ( q u = 67 кПа) среди почв. Эта разница может быть связана с характеристиками и свойствами почвы, как указано в таблице S1.Отмечается, что грунт участка Аль-Хамедат представляет собой твердую глину с высоким сцеплением ( c = 40 кПа ), Аль-Рашидия представляет собой песчаный грунт с высоким углом трения ( φ = 28°) с нулевым сцеплением ( c = 0 кПа), в то время как почва участка Башика классифицируется как глина от низкой до средней с относительно низкой связностью ( c = 15 кПа ) по сравнению с почвой Аль-Хамедат.

    Армированные грунты

    Для фундаментов из армированного грунта было проведено 90 расчетов методом конечных элементов с целью изучения влияния армирования георешеткой на предельную несущую способность и осадку ленточного фундамента, расположенного на трех упомянутых площадках.Деформированная сетка (увеличенная до 10 раз) грунта, армированного георешеткой, показана на рис. Кроме того, осадка была уменьшена до 44,68 мм за счет армирования георешеткой, где уменьшение осадки было связано с подъемными силами, создаваемыми армированием георешеткой во время деформации и мобилизацией осевых растягивающих усилий армирующих слоев. Кроме того, пучение грунта по краям фундамента уже исчезло, что означало, что грунт не разрушился при сдвиге, как упомянутый ранее неармированный грунт.показывает горизонтальные напряжения, возникающие в массиве армированного грунта. Видно, что горизонтальные напряжения несколько возросли до значения 228,96 кН/м 2 за счет передачи части вертикальной нагрузки на горизонтальную нагрузку, воспринимаемую арматурой и, в свою очередь, на окружающий грунт. При этом горизонтальные напряжения распределялись по слоям армирования на ширину 5 B , что свидетельствовало о зацеплении и взаимодействии слоев грунта и георешетки; в результате растягивающие силы внутри арматуры мобилизовались, как показано на рис.

    Сетка деформированная из георешетки армированного грунта.

    Горизонтальное эффективное напряжение, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

    Осевая сила в армировании георешеткой.

    показывает распределение горизонтального смещения в армированном грунте. Видно, что смещение уменьшается до 8,68 мм из-за ограничения слоев армирования, стрелки почти равномерно распределены по слоям армирования и малы значения смещения на поверхности грунта по сравнению с неармированным состоянием, где большая часть горизонтального смещения произошла на верхняя часть почвы, вызывающая пучение почвы.Следовательно, разрушение грунта при сдвиге предотвращается за счет передачи приложенной вертикальной нагрузки силам растяжения в армировании георешетки за счет поверхностного трения и опоры между грунтом и арматурой. На рис. и а показаны касательные напряжения и деформации армированного грунта и их распределение по армированию георешеткой соответственно. Отмечено, что зоны концентрации касательных напряжений и деформаций под фундаментом уменьшаются за счет распределения напряжений и деформаций вдоль и через слои арматуры, что приводит к изменению плоскости разрушения и предотвращает разрушение в пределах армированной зоны.Пластические точки в усиленной зоне изображены на . Показано, что пластические точки сильно сконцентрированы вдоль армированной зоны, что свидетельствует об экстремальных напряжениях, возникающих на границе между грунтом и георешеткой. Следовательно, это оправдывает взаимодействие между грунтом и геосетками и изменение механизма разрушения.

    Горизонтальное смещение, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

    Напряжение сдвига, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

    Напряжение сдвига, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

    Пластмассовые точки, образующиеся в армированном георешеткой грунте под нагрузкой.

    Влияние ширины георешетки

    (b) и количества слоев георешетки (N) на предельную несущую способность

    На рисунках показано изменение BCR с шестью различными ширинами георешетки (b) для номеров от 1 до 5 слоев георешетки ( N ) для трех участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика, соответственно.Из рис. 1-2 видно, что увеличение ширины георешетки (b) и номера георешетки (N) приводит к увеличению BCR для всех трех участков. Кроме того, грунт в Аль-Рашидиа способствует более высокому повышению предельной несущей способности, чем на двух других участках. Улучшение может быть связано с различием свойств почвы и размера зерен, как показано в таблице S1 и таблице S1. Почва Аль-Рашидиа песчаная и имеет угол трения ( φ = 28°) больше, чем на двух других участках, в которых пассивные силы и силы трения между почвой и георешеткой будут выше, чем на двух глинистых участках [8].Для участков Аль-Хамедат и Башика с глинистыми почвами почва участка Башика с глиной от низкой до средней демонстрирует лучшее улучшение, чем почва участка Аль-Хамедат, представляющая собой твердую глину, с точки зрения предельной несущей способности. Следовательно, с помощью армирования георешеткой со слабой глиной почва может улучшиться до более жесткой глины. Однако максимальное улучшение предельной несущей способности может быть получено при b/B = 5 для любого номера георешетки на этих трех участках, следовательно, оптимальная ширина георешетки (b) для трех участков равна 5 B в то время как не было оптимального номера георешетки (N) , полученного как N = 5, все три грунта показывают хорошее улучшение несущей способности основания.

    BCR и b/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

    BCR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

    BCR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Аль-Рашидиа.

    Влияние ширины георешетки

    (b) и количества слоев георешетки (N) на осадку основания

    Коэффициент уменьшения осадки (SRR%) в зависимости от различной ширины георешетки ( b ) с числом от 1 до 5 слои георешетки ( N ) показаны на рис. – для грунтов участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика соответственно.Из этих рисунков видно, что увеличение ширины слоя георешетки (b) и номера георешетки ( N ) приводит к уменьшению осадки основания для трех участков. От рис. до , наблюдалось снижение осадки фундамента (SRR%), полученное на этих трех участках в результате увеличения ширины армирования георешеткой (b) и количества слоев георешетки ( N ). Показано, что большее снижение осадки основания по мере увеличения ширины георешетки (b) достигается почвой участка Башика для первых трех слоев георешетки ( N = 1–3), за которой следует грунт Участки Аль-Рашидия и Аль-Хамедат соответственно.В то время как на N = 4 и 5 почва Аль-Рашидиа начала демонстрировать более высокое улучшение, чем почва участка Башика, в отличие от почвы участка Аль-Хамедат, которая имеет самое низкое улучшение.

    SRR по сравнению с b/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

    SRR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

    SRR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Аль-Рашидиа.

    Разница в SRR% может быть связана с двумя причинами: хорошим углом трения грунта Башика ( φ = 25°) и возникновением эффекта глубокого основания [50] в грунте участка Башика, который вызывает общее разрушение грунта при сдвиге, развитое ниже армированной зоны. В этом случае натяжение всех слоев георешетки в пределах армированной зоны будет мобилизовано, так как после продавливания слоев георешетки фундамент выйдет из строя с точки зрения предельной несущей способности.Почва участка Аль-Рашидия демонстрирует второе по величине улучшение и при N = 4 и 5, что указывает на более высокое улучшение осадки основания. Как указывалось ранее, грунт участка Аль-Рашидия песчаный и имеет наибольший угол трения ( φ ) между двумя другими участками, в котором величина подвижного натяжения слоев георешетки в армированной зоне будет выше, чем у два участка из-за того, что частицы песка сцепляются с отверстиями георешетки. Кроме того, может возникнуть более высокое сопротивление трению в зоне контакта между грунтом и слоями георешетки.С другой стороны, у грунта Аль-Хамедат угол трения ( φ = 20°) меньше, чем у двух других участков, что приводит к меньшему трению в зоне контакта грунт-геосетка и меньшим пассивным силам на краях грунта. ребра георешетки. Таким образом, осадка основания характеризуется низким улучшением, даже несмотря на то, что в этой почве может иметь место эффект глубокого основания.

    Из рисунков также видно, что почва Аль-Хамедат демонстрирует лучшее улучшение осадки основания, поскольку номер георешетки ( N ) увеличивается, чем увеличение ширины георешетки ( b ), в то время как почва Башики была противоположной.Увеличение может быть связано с более высокой прочностью почвы на участке Аль-Хамедат ( c = 40 кПа ), чем почва в Башике ( c = 15 кПа ), где она может подвергаться воздействию количество слоев георешетки ( N ) больше ширины георешетки ( b ). Оптимальная ширина георешетки ( b ) для трех участков при любом номере георешетки также составляет 5 B , в то время как оптимального номера георешетки ( N ) получено не было, N = 5 все три почвы показали хорошее улучшение оседания фундамента.

    Коэффициент улучшения (IF)

    Коэффициент улучшения (IF) определяется как отношение несущей способности армированного грунта ( q армированного ) к неармированному грунту ( q 9044 9044 ) неармированного грунта определенные соотношения s / B . Где s / B — отношение осадки фундамента к ширине фундамента. Для сравнения предельной несущей способности грунтов с разным номером георешетки ( N ) на различных уровнях осадки рассчитана ИФ при различных соотношениях s / B .Изменение IF с отношениями s / B для трех сайтов показано на рис. Из этих рисунков очевидно, что при увеличении осадки основания коэффициент улучшения (предельная несущая способность армированного грунта) увеличивается для любого номера георешетки, и это ожидается, поскольку слоям георешетки требуется осадка основания для мобилизации их сил растяжения, следовательно, повышение устойчивости к приложенным вертикальным нагрузкам. Также можно отметить влияние номера георешетки ( N ), увеличение количества слоев георешетки приводит к увеличению IF, таким образом, уменьшая первоначальную осадку в необходимости мобилизовать натяжение слоя георешетки и заставить армированный грунт выдерживать выдерживать приложенные нагрузки даже при очень высокой осадке без разрушения.

    Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

    Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

    Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Рашидиа.

    Кроме того, использование георешетки в грунте участка Аль-Хамедат демонстрирует меньший коэффициент улучшения и достигает очень большой осадки для улучшения несущей способности основания по сравнению с двумя другими участками.Это большое оседание связано с тем, что почва Аль-Хамдата представляет собой очень прочную глину ( c = 40 кПа) с малым углом трения ( φ = 20°), чем на двух других участках, и, следовательно, требуется высокая осадка, чтобы мобилизовать натяжение в георешетке. слои, почва Башики также глинистая ( c = 15 кПа) с углом трения ( φ = 25°) лучше, чем почва Аль-Хамедат, поэтому она показала лучшее улучшение предельной несущей способности и меньшую осадку для мобилизации напряжение в слоях георешетки, чем в почве Аль-Хамдат.В то время как грунт Аль-Рашидиа продемонстрировал самое высокое улучшение предельной несущей способности и наименьшую осадку при подвижном напряжении в слоях георешетки, что связано с тем, что грунт Аль-Рашидиа представляет собой песок с более высоким углом трения ( φ = 28°), кроме того, георешетка лучше работает с песчаным грунтом из-за угла трения и сцепления частиц с отверстиями георешетки.

    Сравнение численного и аналитического анализа

    BCR численного анализа с использованием Plaxis и аналитического анализа с использованием метода Чена и Абу-Фарсах [17] армированных грунтов трех участков сравниваются на рисунках – .На этих рисунках показано изменение BCR численного и аналитического анализа в зависимости от номера георешетки ( N ) для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика соответственно.

    Сравнение численного и аналитического анализа почвы Аль-Хамедат.

    Сравнение численного и аналитического анализа почвы Башика.

    Сравнение численного и аналитического анализа почвы Аль-Рашидиа.

    Из рисунков с рис. по , видно, что аналитический анализ является почти линейным и показал небольшую разницу с численным анализом, что может быть связано с ограничениями в определении точной глубины продавливающего сдвига в глинистых грунтах (Al-Hamedat и Башика), впоследствии приводит к низкой или высокой устойчивости почвы к приложенным нагрузкам. Кроме того, значения угла наклона армирования георешетки (ξ и α) для глинистых участков (Аль-Хамедат и Башика) и песчаных участков (Аль-Рашидиа) под нагрузкой на фундамент могут быть выбраны не совсем так, как они есть в действительности.Однако общий аналитический анализ показал почти хорошие результаты, близкие к численному анализу.

    Заключение

    Что касается всестороннего конечно-элементного и аналитического анализа, включение арматуры может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Несущая способность и снижение осадки армированного грунтового основания для трех участков увеличились с увеличением ширины слоев георешетки ( b ).Степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была разной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, в то время как почва на участке Аль-Рашидиа показала более высокое улучшение. Оптимальная ширина георешетки для всех трех участков составила (5 B ). Увеличение количества слоев георешетки ( N ) привело к повышению несущей способности и уменьшению осадки армированного грунтового основания на всех трех площадках.По мере увеличения количества георешеток степень улучшения несущей способности и осадки основания для каждого участка была разной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, в то время как почва на участке Аль-Рашидиа показала более высокое улучшение. Оптимального количества георешеток не было, так как три участка показали хорошее улучшение даже при N = 5. Использование армирования георешеткой на песчаных грунтах или слабых глинистых слоях привело к лучшему улучшению несущей способности и уменьшению осадки, чем на более прочных слоях. , которые нуждаются в более высоком расчете, чтобы показать их улучшения; это было ненадежно, потому что мелкозаглубленные фундаменты были почти рассчитаны на определенный уровень осадки.BCR из аналитического анализа увеличивались по мере увеличения количества ( N ) и ширины ( b ) георешетки. Их приращение было почти линейным и показывало приемлемые значения, которые близко соответствовали BCR из численного анализа. Это исследование в значительной степени доказывает, что армирование георешеткой потенциально приводит к улучшению грунтового основания, однако это не зависит напрямую от ширины и количества георешетки. Различные свойства почвы и размер фундамента также влияют на значения BCR и SRR.Общие результаты дополняются преимуществом эффективного применения фундаментов из армированного грунта.

    Вспомогательная информация

    S1 Таблица
    Границы Аттерберга и гранулометрический анализ почв трех участков.

    (DOCX)

    Заявление о финансировании

    Инициалы автора: AMT Номер гранта: GGPM-2018-039 Спонсор: Universiti Kebangsaan Malaysia URL: https://www.ukm.my/portal/ Роль спонсора: Платить взносы за публикацию и предоставить проектное оборудование.

    Доступность данных

    Все соответствующие данные находятся в документе.

    Ссылки

    1. Гвидо В. А., Чанг Д. К. и Суини М. А. Сравнение земляных плит, армированных геосеткой и геотекстилем. Канадский геотехнический журнал, 1986, 23(4): 435–440. [Google Академия]3. Хуан Си Си и Тацуока Ф. Несущая способность армированного горизонтального песчаного грунта. Геотекстиль и геомембраны, 1990, 9 (1): 51–82. [Google Академия]4. Мандал Дж. Н. и Сах Х. С. Испытания на несущую способность глины, армированной геосеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1992, 11(3): 327–333. [Google Академия]5.Хинг К. Х., Дас Б. М., Пури В. К., Кук Э. Э. и Йен С. К. Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном геосеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1993, 12(4): 351–361. [Google Академия]6. Омар М. Т., Дас Б. М., Пури В. К. и Йен С. К. Предельная несущая способность мелкозаглубленных фундаментов на песке с армированием георешеткой. Канадский геотехнический журнал, 1993, 30(3): 545–549. [Google Академия]7. Шин Э., Пинкус Х., Дас Б., Пури В., Йен С. К. и Кук Э. Несущая способность ленточного фундамента на армированной геосеткой глине.Geotechnical Testing Journal, 1993, 16(4): 534. [Google Scholar]8. Дас Б. М. и Омар М. Т. Влияние ширины фундамента на модельные испытания несущей способности песка с армированием георешеткой. Геотехника и геологическая инженерия, 1994, 12(2): 133–141. [Google Академия]9. Йетимоглу Т., Ву Дж. Т. Х. и Сагламер А. Несущая способность прямоугольных фундаментов на песке, армированном георешеткой. Журнал геотехнической инженерии, 1994, 120 (12): 2083–2099. [Google Scholar]

    10. Дас Б.М., Шин Э.C. & Singh, G. Ленточный фундамент на глине, армированной георешеткой: предварительная процедура проектирования. Международное общество морских и полярных инженеров. Шестая международная морская и полярная инженерная конференция, 1996 г., 26–31 мая, Лос-Анджелес, Калифорния, США.

    11. Адамс М. Т. и Коллин Дж. Г. Испытания большой модели фундамента на нагрузку на фундамент из геосинтетического армированного грунта. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (1). [Google Академия] 12. Зайни М. И., Каса А. и Наян К.ЯВЛЯЮСЬ. Прочность на сдвиг на границе раздела геосинтетического глиняного покрытия (GCL) и остаточного грунта. Международный журнал по передовым наукам, технике и информационным технологиям, 2012 г. 2(2): 156–158. [Google Академия] 13. Се Л., Чжу Ю., Ли Ю. и Су Т.С. Экспериментальное исследование давления на грунт вокруг геотекстильного матраца с наклонной пластиной. PLoS ONE, 2019, 14(1): e0211312 10.1371/журн.pone.0211312 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]14. Бинкет Дж. и Ли К.Л. Испытания на несущую способность армированных земляных плит.Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1975, 101 (Процедура ASCE № 11792). [Google Академия] 16. Михаловски Р. Л. Предельные нагрузки на армированные грунты фундамента. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 2004 г., 130 (4): 381–390. [Google Академия] 17. Чен К. и Абу-Фарсах М. Расчет предельной несущей способности ленточных фундаментов на армированном грунтовом основании. Грунты и основания, 2015, 55 (1): 74–85. [Google Академия] 18. Лав Дж. П., Берд Х. Дж., Миллиган Г. У. Э. и Хоулсби Г.Т. Аналитические и модельные исследования армирования слоя зернистой засыпки на мягком глиняном основании. Канадский геотехнический журнал, 1987, 24(4): 611–622. [Google Академия] 19. Махарадж Д.К. Нелинейный анализ методом конечных элементов ленточного фундамента на армированной глине. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2003 г., стр. 8. [Google Scholar]20. Эль Савваф М. А. Поведение ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой, на мягком глинистом откосе. Геотекстиль и геомембраны, 2007, 25(1): 50–60. [Google Академия] 21.Ахмед А., Эль-Тохами А. М. К. и Марей Н. А. Двумерный анализ методом конечных элементов лабораторной модели насыпи. В книге «Геотехническая инженерия для смягчения последствий стихийных бедствий и реабилитации», 2008 г., 10.1007/978-3-540-79846-0_133 [CrossRef] [Google Scholar]22. Аламшахи С. и Хатаф Н. Несущая способность ленточных фундаментов на песчаных откосах, армированных георешеткой и сеткой-анкером. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27(3). [Google Академия] 23. Чен К. и Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения влияния масштаба мелкозаглубленного фундамента на армированные грунты Рестон, Вирджиния: Материалы ASCE конференции Geo-Frontiers 2011, март 13–16 сентября 2011 г., Даллас, Техас| д 20110000.[Google Академия] 24. Рафтари М., Кассим К. А., Рашид А. С. А. и Моайеди Х. Осадка мелкозаглубленных фундаментов вблизи армированных откосов. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2013, 18. [Google Scholar]26. Хусейн М. Г. и Мегид М. А. Трехмерный метод конечных элементов для моделирования двухосной георешетки с применением к грунтам, армированным георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (3): 295–307. [Google Академия] 27. Араб М. Г., Омар М. и Тахмаз А. Численный анализ фундаментов мелкого заложения на грунтах, армированных георешетками.MATEC Web of Conferences, 2017, 120. [Google Scholar]28. Каса А., Чик З. и Таха М. Р. Глобальная устойчивость и осадка сегментных подпорных стен, армированных георешеткой. ТОЙСАТ, 2012, 2(4): 41–46. [Google Scholar]

    29. Видаль М. Х. Развитие и будущее армированного грунта. Материалы симпозиума по армированию земли на ежегодном съезде ASCE, Питтсбург, Пенсильвания, 1978 г., стр. 1–61.

    30. Кернер Р. М., Карсон Д. А., Даниэль Д. Э. и Бонапарт Р. Текущее состояние пробных площадей Cincinnati GCL.Геотекстиль и геомембраны, 1997, 15 (4–6), 313–340. [Google Академия] 31. Бушехриан А. Х., Хатаф Н. и Гахрамани А. Моделирование циклического поведения мелкозаглубленных фундаментов, опирающихся на геосетку и песок, армированный сеткой-анкером. Геотекстиль и геомембраны, 2011, 29(3): 242–248. [Google Академия] 34. Чен К., Абу-Фарсах М.Ю., Шарма Р. и Чжан С. Лабораторные исследования поведения фундаментов на геосинтетически армированных глинистых грунтах. Отчет о транспортных исследованиях: Журнал Совета по транспортным исследованиям, 2004 г., 2007 г., (1): 28–38.[Google Академия] 35. Алаваджи Х. А. Испытания модельной плиты на просадочный грунт. Журнал Университета короля Сауда — Инженерные науки, 1998 г., 10 (2). [Google Академия] 36. Аббас Дж. М., Чик З. Х. и Таха М. Р. Моделирование и расчет одиночной сваи, подверженной боковой нагрузке. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2008 г., 13 (E): 1–15. [Google Академия] 37. Росиди С.А., Таха М.Р. и Наян К.А.М. Эмпирическая модельная оценка несущей способности осадочных остаточных грунтов методом поверхностных волн.Журнал Кежурутераан, 2010, 22 (2010): 75–88. [Google Академия] 38. Хаджехзаде М., Таха М. Р., Эль-Шафие А. и Эслами М. Модифицированная оптимизация роя частиц для оптимальной конструкции фундамента и подпорной стены. Журнал Чжэцзянского университета: Science A, 2011, 12 (6): 415–427. [Google Академия] 39. Джо С. Х., Хван С. К., Хассанул Р. и Рахман Н. А. Визуализация поперечного сечения модуля упругости железнодорожного полотна под балластом для определения потенциальной осадки. Журнал Корейского общества железных дорог, 2011 г., 14 (3): 256–261.[Google Академия]40. Чик З., Альджанаби К. А., Каса А. и Таха М. Р. Десятикратная перекрестная проверка искусственной нейронной сети, моделирующая осадочное поведение каменной колонны под насыпью шоссе. Арабский журнал геонаук, 2013 г., 7(11): 4877–4887. [Google Академия] 41. Ли Ю. П., Ян Ю., Йи Дж. Т., Хо Дж. Х., Ши Дж. Ю. и Гох С. Х. Причины послемонтажного проникновения самоподъемных насыпных фундаментов в глины. PLoS ONE, 2018, 13(11): e0206626 10.1371/journal.pone.0206626 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]42.Азриф М., Закиран М. Н. Ф., Сякира М. Р. Н. А., Азван С. М., Нур Р. К., Ли Э. К. и др. Применение геофизических исследований к возникновению осадок — тематическое исследование на 2-м Азиатско-Тихоокеанском совещании EAGE-GSM по приповерхностным геонаукам и инженерии (EAGE-GSM 2-е Азиатско-Тихоокеанское совещание по приповерхностным геонаукам и инженерии). Европейская ассоциация геологов и инженеров, EAGE, 2019. [Google Scholar]43. Чжанфан Х., Сяохун Б., Чао Ю. и Яньпин В. Вертикальная несущая способность свайно-разжижаемого песчано-грунтового основания при горизонтальном сейсмическом воздействии.PLoS ONE, 2020, 15(3): e0229532 10.1371/journal.pone.0229532 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]44. Ли К., Манджунат В. и Девайкар Д. Численные и модельные исследования ленточного основания, поддерживаемого системой армированная зернистая засыпка — мягкий грунт. Канадский геотехнический журнал, 2011, 36: 793–806. [Google Академия] 45. Куриан Н. П., Бина К. С. и Кумар Р. К. Оседание армированного песка в фундаментах. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (9): 818–827.[Google Академия] 46. Цорнберг Дж.Г. и Лещинский Д. Сравнение международных критериев проектирования конструкций из геосинтетического армированного грунта. В: Ochiai et al. (ред.) Ориентиры в армировании земли, 2003 г., 2: 1095–1106. [Google Академия] 47. Лещинский Д. О глобальном равновесии при проектировании геосинтетической армированной стены. Дж. Геотех. Геосреда. англ. ASCE, 2009, 135(3): 309–315. [Google Академия] 48. Ян К.Х. Утомо П. и Лю Т.Л. Оценка подходов проектирования, основанных на силовом равновесии и деформациях, для прогнозирования нагрузок на арматуру в конструкциях из геосинтетического армированного грунта.ж.ГеоИнж, 2013, 8(2): 41–54. [Google Академия] 49. Сьера А.К.Ф. Поведение геотекстиля на отрыв: численный прогноз. Междунар. Дж. Инж. рез., 2016, заявл. 6(11–4): 15–18. [Google Академия]50. Шарма Р., Чен К., Абу-Фарсах М. и Юн С. Аналитическое моделирование грунтового основания, армированного георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27(1): 63–72. [Google Академия]51. Лю С.Ю., Хань Дж., Чжан Д.В. и Хун З.С. Комбинированный метод DJM-PVD для улучшения мягкого грунта. Геосинтетика Интернэшнл, 2008, 15(1): 43–54.[Google Академия]52. Роу Р.К. и Тэчакумторн К. Комбинированное воздействие PVD и армирования насыпей на чувствительных к скорости грунтах. Геотекстиль и геотекстиль, 2008, 26 (3): 239–249. [Google Академия]53. Ван С., Ли С., Сюн З., Ван С., Су С. и Чжан Ю. Экспериментальное исследование влияния тампонажной арматуры на сопротивление сдвигу разрушенного горного массива. PLoS ONE, 2019, 14(8): e0220643 10.1371/журнал.pone.0220643 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]54. Ван Ю., Гэ Л., Ченди С., Ван Х., Хань Дж. и Го З. Анализ гидравлических характеристик улучшенного песчаного грунта с мягким камнем. PLoS ONE, 2020, 15(1): e0227957 10.1371/journal.pone.0227957 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]55. Хан Дж., Покхарел С.К., Ян С., Манандхар С., Лещинский Д., Халахми И. и др. Эффективность оснований RAP, армированных Geocell, на слабом грунтовом основании при полномасштабных нагрузках от движущихся колес. Журнал материалов в гражданском строительстве, 2011 г., 23 (11): 1525–1534. [Google Академия]56. Ван Дж.К., Чжан Л. Л., Сюэ Дж. Ф. и Йи Т. Реакция на нагрузку неглубоких квадратных фундаментов на песке, армированном георешеткой, при циклической нагрузке. Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46(3): 586–596. [Google Академия] 57. Акинмусуру Дж. О. и Акинболаде Дж. А. Устойчивость нагруженных фундаментов на армированном грунте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1981, 107 (Продолжение ASCE 16320). [Google Академия] 58. Чжоу Х. и Вэнь С. Модельные исследования песчаной подушки, армированной георешеткой или геоячейкой, на мягком грунте.Геотекстиль и геомембраны, 2008, 26(3): 231–238. [Google Академия] 59. Brinkgreve R.B.J. & Vermeer P.A. Код конечных элементов для анализа почвы и горных пород. AA Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1998. [Google Scholar]

    . 61. Brinkgreve, RBJ, Kumarswamy, S., Swolfs, WM, Waterman, D., Chesaru, A., Bonnier, PG, et al., 2014, Plaxis. 2014. PLAXIS bv, Нидерланды.

    64. Boussinesq, J. Применение потенциалов в исследовании равновесия и движения упругих твердых тел, Gauthier-Villars, Paris, (1883).

    65. Траутманн С. Х. и Кулхави Ф. Х. Подъемная нагрузка-смещение фундаментов. Журнал геотехнической инженерии, 1988, 114 (2): 168–184. [Google Scholar]

    Что такое Raft Foundation | Типы фундамента

    Что такое плотный фундамент?

    Плотный фундамент , также называемый плотным фундаментом , представляет собой непрерывную плиту , опирающуюся на грунт, которая простирается по всей площади основания здания, тем самым поддерживая здание и перенося его вес на землю.

    При определении того, какой фундамент является наиболее экономичным (фундамент), инженер должен учитывать нагрузку надстройки, условия грунта, а также желаемую допустимую осадку.

    Типы фундамента

    В целом, фундамент под строительство фундаментов мостов и зданий можно разделить на две основные категории, как показано ниже.

  • мелкозаглубленные фундаменты
    1. Глубокие фундаменты.
      • Распорный фундамент (изолированные фундаменты),
      • Стеновой фундамент,
      • Плотный фундамент.

    Также читайте: Забивка фундамента | Использование свайного фундамента | Характеристики свайного фундамента

    1. Неглубокий фундамент:

    Типовой мелкозаглубленный фундамент показан на рисунке ниже (а).

    Мелкий фундамент и глубокий ворс

    Если D1/B < 1, фундаменты называются мелкозаглубленными

    • Где pr = глубина фундамента ниже уровня земли, &
    • B = ширина фундамента (последний размер).

    К распространенным типам мелкозаглубленных фундаментов относятся сплошные стены, фундаменты на распор, ростверковые фундаменты, ленточные фундаменты, комбинированные фундаменты, плотные фундаменты и т.д. Все это показано на рисунке

    ниже.

    Анализ и все аспекты проектирования и рассмотрения мелкозаглубленных фундаментов обсуждаются в соответствии с проектом конструкции.

    Неглубокие фундаменты, таким образом, используются для распределения нагрузки/давления, исходящего от колонны или надстройки (которое в несколько раз превышает безопасное опорное давление поддерживающего грунта) по горизонтали, чтобы оно передавалось на уровне, который грунт может безопасно поддерживать.

    Они используются, когда естественный грунт на площадке имеет приемлемую безопасную несущую способность, приемлемую сжимаемость и нагрузки на колонну не очень высоки.

    Также читайте: Испытание кирпича на прочность при сжатии | Водопоглощение | Размеры Тест

    2. Глубокие фундаменты.

    Типичный глубокий фундамент показан на рисунке выше (b). Если Df /B 1, фундаменты называются фундаментами глубокого заложения, такими как сваи, буронабивные опоры/кессоны, фундаменты скважин, опоры большого диаметра, системы свайных ростверков.

    Глубокие фундаменты очень похожи на мелкозаглубленные, за исключением того, что нагрузка от колонн или надстройки передается в грунт вертикально.

    Они используются, когда нагрузка на колонну чрезвычайно велика, верхний слой почвы слабый, а грунты с хорошими характеристиками прочности и сжимаемости находятся на разумной глубине ниже уровня земли. Кроме того, земляные подпорные конструкции также можно отнести к тяжелым фундаментам.

    Фундаменты можно классифицировать по материалам, используемым для их строительства и/или изготовления.Обычно для возведения фундаментов можно использовать железобетон (ЖБК).

    Кирпич Гладкие, каменные и бетонные элементы также могут использоваться для фундамента стен, если нагрузки, передаваемые на грунт, относительно малы.

    Инженеры также используют другие материалы, такие как стальные балки и профили (например, в ростверках и свайных фундаментах), дерево в качестве свай (например, временные конструкции), стальные листы (например, временные подпорные конструкции и перемычки) и другие композитные материалы.

    Иногда их также можно забетонировать в зависимости от нагрузки и требований к прочности (Bowles, 1996; Tomlinson, 2001)

    Также читайте: Динамическая и кинематическая вязкость (разница и определение)

    2.1. Распространенный фундамент (изолированные фундаменты),

    Все они также известны как распорные фундаменты. Изолированный фундамент может быть квадратной, прямоугольной или круглой формы.

    Нагрузка может быть осевой или внецентренной.Расчет квадратных фундаментов сводится к расчету размера и глубины фундамента, а также количества основной арматуры и дюбелей.

    Изгибающие моменты и поперечные силы получаются в критических сечениях, как обсуждалось выше. Прямоугольные основания можно использовать там, где пространство ограничено, и может быть невозможно обеспечить квадратное основание.

    Прямоугольное основание также предусмотрено для прямоугольных колонн или пьедесталов. Конструкция прямоугольного фундамента аналогична конструкции квадратного фундамента, за исключением того, что его необходимо проектировать в обоих направлениях отдельно.

    Таким образом, изгибающий момент и одностороннее сдвиговое действие должны учитываться в обоих направлениях. Когда общая площадь, необходимая для основания, была определена, размеры основания должны быть выбраны таким образом, чтобы максимальный изгибающий момент на эквиваленте двух соседних выступов был эквивалентен, то есть выступы со всех сторон этой колонны должны быть равный.

    Для расчета круглого фундамента, поддерживающего круглую колонну или пьедестал, необходимо использовать выражения, применимые к вашим круглым плитам.

    Данные приведены в 1. Форма конструкций круглая в плане. 2. Пол круглых резервуаров для воды или башен. В качестве альтернативы круглый (круглый) фундамент заменяется равным квадратным фундаментом, который может быть вписан в его периметр.

    Процесс проектирования фундамента очень похож на процесс проектирования квадратного фундамента.

    Также прочтите: Символ проекции первого угла и проекции третьего угла (ортогональная проекция)

    2.2. Стеновой фундамент

    Фундаменты стен, воспринимающие прямые вертикальные нагрузки, могут быть спроектированы как из простого бетона, так и из железобетона. Поскольку фундамент стены прогибается в основном в одну сторону, его анализируют, рассматривая как полосу единичной ширины и ее длины.

    Критические сечения для расчета максимальных изгибающих моментов в различных типах фундаментов стен приведены в соответствии с рисунком ниже.

    Рафтинговый фонд

    Также читайте: Лабораторные испытания агрегатов на объекте

    2.3. Плотный фундамент

    В нормальных условиях квадратные и прямоугольные фундаменты, такие как описанные в, являются экономичными для несущих стен и колонн.

    Но при определенных условиях может потребоваться построить фундамент, поддерживающий линию из двух или более колонн.

    Все эти фундаменты называются комбинированными. Когда более одной (1) линии колонн поддерживается бетонной плитой, это называется плотным фундаментом. также расчет расчет мата/ расчет плота

    Комбинированные фундаменты можно классифицировать в целом по следующим категориям: (Типы плотного фундамента)

    • Прямоугольный комбинированный фундамент
    • Фундамент комбинированный трапециевидный
    • Ленточное основание
    • Распространенные типы стропильных фундаментов

    Сплошные фундаменты обычно используются с грунтом, который имеет низкую несущую способность.Краткий обзор принципов комбинированных фундаментов приведен на рисунке ниже, после чего следует более подробное обсуждение стропильных фундаментов.

    Также читайте: Что такое насыпной песок (мелкий заполнитель)

    2.3.1. Плотный фундамент: Прямоугольный комбинированный фундамент

    В некоторых случаях нагрузка должна переноситься с помощью колонны, а несущая способность грунта будет такой, что типичная конструкция фундамента с выступающим фундаментом потребует расширения фундамента колонны за пределы участка.

    В этом случае несколько колонн могут поддерживаться на одном прямоугольном фундаменте, как показано на рисунке ниже.

    Когда известно чистое допустимое давление грунта, размер этого фундамента (B X L) можно определить следующим образом:

    • Определить площадь фундамента

    A = (Q1+Q2)/qnet все———————(A)

      • Q1, Q2 = нагрузки на колонну
      • qnet all = Чистая допустимая несущая способность грунта

    Фундамент комбинированный прямоугольный / плотный фундамент      

    Определите местонахождение этого результата загрузки колонны.согласно приведенному выше рисунку

    Х = (Q2L3)/(Q1+Q2)———————(В)

    Чтобы получить равномерное распределение давления грунта под фундаментом, равнодействующая нагрузки на колонны должна проходить через центр масс фундамента. Следовательно,

    L = 2(L2 + X)———————(С)

    L = длина фундамента

    Когда длина L зависит от, значение может быть получено следующим образом:

    L1 = L – L2 – L3———————(D)

    Примечание: величина будет известна и зависит от расположения линии собственности

    См. также: Испытание цемента на консистенцию

    2.3.2. Плотный фундамент: Трапециевидный комбинированный фундамент

    Трапециевидный комбинированный фундамент (согласно приведенному ниже рисунку) иногда используется в качестве изолированного растянутого фундамента колонн, несущих большие нагрузки, в условиях ограниченного пространства. Размер этого фундамента, который будет равномерно распределять давление на грунт, можно получить и другим способом:

    Когда известно допустимое давление грунта, определить площадь фундамента:

    A = (Q1+Q2)/qnet все———————(E)

    Q1, Q2 = нагрузки на колонну

    qnet all = Чистая допустимая несущая способность грунта

    Фундамент комбинированный трапециевидный/стропильный

    А = (В1 + В2)/2 х L———————(F)

    Установить положение равнодействующей нагрузки на колонну:

    X = Q2 L3 / Q1 + Q2———————(Г)

    Из имущества трапеции,

    X + L2 = (B1 + 2B2) / (B1 + B2) X (L/3)———————(H)

     

    С известными значениями A, L, X и решить уравнения.(G) и (H), чтобы получить B1 и B2. Обратите внимание, что для трапеции

    л/3 < Х + л2 < л/2

    Консольная опора — ленточная опора

    См. также: Проверка прочности цемента

    2.3.3.
    Плотный фундамент: Ленточный фундамент В конструкции ленточных фундаментов

    используется ленточная балка для соединения с внецентренно нагруженным столбчатым фундаментом с фундаментом внутренней колонны. (См. рисунок выше).

    Консольные фундаменты могут быть использованы вместо трапециевидных или прямоугольных комбинированных фундаментов, если допустимая несущая способность грунта высока, а также большие расстояния между колоннами.

    Также прочтите: Кодекс IS для инженера-строителя [ВиО]

    2.3.4.
    Плотный фундамент: Общие типы плотного фундамента

    Плотный фундамент, который иногда называют плотным фундаментом, представляет собой комбинированное основание, которое может покрывать всю площадь под конструкцией, поддерживающей несколько стен и колонн.

    Сплошной фундамент иногда предпочтительнее для грунтов с низкой несущей способностью, но которые должны выдерживать высокие нагрузки на стены или колонны.

    При определенных обстоятельствах распорные фундаменты должны покрывать более половины площади здания, и плотные фундаменты могут оказаться более экономичными. В настоящее время используются несколько типов ростверков.

    Некоторые из распространенных моделей показаны схематично на рисунке ниже и включают следующее:

    Плоская пластина (как показано на рисунке ниже, а).Коврик имеет равномерную толщину.

    Плоская пластина с утолщением под колоннами (как показано на рис. b).

    Балки и плиты (как показано на рисунке ниже c). Балки идут в обе стороны, а также колонны расположены на пересечении балок.

    Плоские пластины с опорами (как показано на рис. d ниже).

    Плита со стенами подвала как часть мата (см. рис. д). Стены служат ребрами жесткости для ростверка

    Обычные типы стропильного фундамента

    Облако матов должно поддерживаться сваями, которые помогают уменьшить осадку конструкции, построенной на сильно сжимаемом грунте.

    Сравнение изолированного фундамента и ростверка (B = ширина, Df = глубина)

    В местах с высоким уровнем грунтовых вод на сваи обычно кладут маты для контроля плавучести. Как показано на рисунке ниже, также показана разница между глубиной Df и шириной B изолированных фундаментов вместе с плотными фундаментами. на рисунке ниже показан строящийся плоский плитный фундамент.

    Краткое примечание

    Типы плотного фундамента

    • Сплошная плита,
    • Обычный плот,
    • Плоские плоты,
    • Коврики,
    • Широкие носки,
    • Скользящие плоты,
    • Одеяла,
    • Плита-балка,
    • Сотовый плот.

    Различные типы плотного фундамента:

    • Плита постоянной толщины, обычно называемая плоской плитой типа ростверка .
    • Плитно-балочный фундамент ростверка типа .
    • A Ячеистый фундамент типа .

    Плотный фундамент

    Сплошной фундамент , также называемый матовым фундаментом , представляет собой непрерывную плиту, опирающуюся на грунт, которая простирается по всей площади основания здания, тем самым поддерживая здание и передавая его вес на землю.Это снижает нагрузку на почву.

    Когда можно использовать плотный фундамент?

    Плоты чаще всего используются в наши дни  , когда слои неустойчивы или (из-за этого) обычный ленточный фундамент покрывает более 50% площади земли под зданием. Также бывают ситуации (обычно в районах, где велась добыча полезных ископаемых), когда в пластах могут быть области движения.

    Какова минимальная глубина плотного фундамента?

    Минимальная толщина ростверка 300 мм.

    Что означает плотная основа?

    Сплошные фундаменты (иногда называемые стропильными фундаментами или матовыми фундаментами) образованы железобетонными плитами одинаковой толщины (обычно от 150 до 300 мм) , которые покрывают большую площадь, часто всю площадь здания.

    Зачем нужен плотный фундамент?

    Сплошной фундамент часто используется  при слабом грунте , так как он распределяет вес здания по всей площади здания, а не на меньшие зоны (как отдельные фундаменты) или в отдельных точках (как свайные фундаменты) .Это снижает нагрузку на почву.

    Где используются плотные фундаменты?

    В прошлом стропильные фундаменты широко использовались при строительстве коммерческих зданий, таких как склады или супермаркеты . Однако за последние несколько десятилетий они становятся все более популярными как простое и недорогое решение для домашних строительных проектов, таких как пристройки и зимние сады.

    Где мы можем использовать Raft Foundation?

    Плотный фундамент обычно используется для поддержки таких конструкций, как жилых или коммерческих зданий с плохим состоянием почвы, резервуаров для хранения, силосов, фундаментов для тяжелого промышленного оборудования и т. д.

    Как работают плотные фундаменты?

    Плотный фундамент представляет собой железобетонную плиту под всем зданием или пристройкой, «плавающую» по земле, как плот плавает по воде. Этот тип фундамента  распределяет нагрузку здания по большей площади, чем другие фундаменты , снижая давление на грунт.

    Нравится этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

    Рекомендуемое чтение –

    Армирование ленточного фундамента.Типовые схемы армирования ленточного фундамента

    Армирование фундамента – это процесс, необходимый для усиления конструкции и увеличения срока службы здания. Другими словами, это сборка «каркаса», играющего роль защитного компонента, сдерживающего давление грунта на стенки основания. Но для того, чтобы эта функция реализовывалась в максимальной степени, необходимо не только правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента, но и знать, как организовать ход строительных работ.

    Основа ленточного фундамента представляет собой бетонный раствор, состоящий из цемента, песка и воды. К сожалению, физические характеристики строительного материала не гарантируют отсутствия деформации основания здания. Для повышения способности противостоять подвижкам фундамента, перепадам температур и другим негативным факторам необходимо наличие металла в конструкции.
     Этот материал пластичен, но обеспечивает надежную фиксацию; поэтому армирование является значимым этапом в комплексе работ.

    Армирование для ленточных фундаментов — стальной стержень с ребрами жесткости

    Армирование фундамента требуется в местах, где могут возникать зоны растяжения. Отмечено, что наибольшее напряжение возникает на поверхности основания, что создает предпосылки для армирования вблизи верхнего уровня. С другой стороны, во избежание коррозии каркаса его необходимо защитить от внешних воздействий слоем бетона.

    Важно! Оптимальное расстояние арматуры для фундамента – 5 см от поверхности.

    Так как предсказать ход деформации невозможно, зоны растяжения могут возникать как в нижней части (при прогибе середины вниз), так и в верхней (при прогибе рамы вверх). Исходя из этого, арматура должна проходить снизу и сверху арматурой диаметром 10-12 мм, причем эта арматура для ленточного фундамента должна иметь ребристую поверхность.

    Обеспечивает идеальный контакт с бетоном.

    Зоны ленточного фундамента

    Остальные части каркаса (горизонтальные и вертикальные поперечные стержни) могут иметь гладкую поверхность и меньший диаметр.
     При армировании монолитного ленточного фундамента, ширина которого обычно не превышает 40 см, допускается применять 4 стержня арматуры (10-16 м), соединенных с каркасом диаметром 8 мм.

    Важно! Расстояние между горизонтальными стержнями (при ширине 40 см) – 30 см.

    Ленточный фундамент имеет при большой длине малую ширину, поэтому в нем появятся продольные напряжения, а поперечных совсем не будет. Из этого следует, что поперечные вертикальные и горизонтальные брусья, которые будут ровными и тонкими, нужны только для создания каркаса, а не для приема нагрузок.

    Угловое армирование требует особого внимания

    Особое внимание следует уделить армированию углов: бывают случаи, когда деформация происходит не в средней, а в угловой части. Углы следует армировать так, чтобы один конец согнутого элемента арматуры заходил в одну стену, а другой — в другую.
    Специалисты советуют шатуны использовать проволоку. Ведь не каждая марка арматуры изготавливается из стали, которую можно сваривать. Но даже если сварка допустима, часто возникают проблемы, которых можно избежать с помощью проволоки, например, перегрев стали, приводящий к изменению свойств, утонение стержня в месте сварки, недостаточная прочность сварного шва и т. д.

    Схема конструкции арматуры

    Армирование начинается с установки опалубки, внутренняя поверхность которой выложена пергаментом, что позволяет в дальнейшем упростить демонтаж конструкции. Создание каркаса производится по схеме:
      1. В грунт траншеи вбиваются арматурные стержни длиной, равной глубине основания. Следует соблюдать расстояние 50 мм от опалубки и шаг 400-600 мм.
      2. На днище устанавливаются стойки (80-100 мм), на которые укладываются 2-3 нити нижнего ряда арматуры.В качестве подставок отлично подойдут кирпичи, установленные на ребро.


      3. Верхний и нижний ряд арматуры крепятся вместе с поперечными перемычками к вертикальным штифтам.
      4. В местах пересечения закрепить проволокой или сваркой.

    Видео познакомит с удобным способом вязания арматуры по шаблону:

    Важно! Следует строго соблюдать расстояние до наружных поверхностей будущего фундамента. Делать это лучше из кирпича. Это одно из важнейших условий, так как металлические конструкции не должны опираться непосредственно на днище.Они должны быть приподняты не менее чем на 8 см над землей.

    После установки арматуры остается сделать вентиляционные отверстия и залить бетонным раствором.

    Вам нужно знать!
    Вентиляционные отверстия не только способствуют повышению амортизирующих характеристик фундамента, но и препятствуют возникновению гнилостных процессов.

    Расчет расхода материалов

    Для выполнения расчета ленточного фундамента необходимо заранее знать некоторые параметры.Давайте посмотрим на пример. Допустим, наш фундамент имеет прямоугольную форму и следующие размеры: ширина – 3,5 метра, длина – 10 метров, высота отливки – 0,2 метра, ширина пояса – 0,18.
     В первую очередь необходимо рассчитать общий объем отливки, для чего необходимо узнать размеры основания так, как если бы оно имело форму параллелепипеда. Для этого проделываем несколько простых манипуляций: узнаем периметр основания, а затем умножаем периметр на ширину и высоту отливки.
      P = AB + BC + CD + AD = 3,5 + 10 = 3,5 + 10 = 27
      V = 27 х 0,2 х 0,18 = 0,972

    Но на этом расчет монолитного фундамента не заканчивается. Узнали, что сам фундамент, а точнее отливка, занимает объем в округленном виде равный 0,97 м3. Теперь нужно узнать объем внутренней части фундамента, т.е. того, что находится внутри нашей ленты.

    Получаем объем «начинки»: умножаем ширину и длину основания на высоту отливки и узнаем общий объем:
    10 х 3.5 х 0,2 = 7 (м.куб.)
     Вычитаем объем отливки:
    7 — 0,97 = 6,03 м3

    Результат: объем отливки 0,97 м3, внутренний объем наполнителя 6,03 м3.

    Теперь нужно рассчитать количество арматуры. Допустим, диаметр будет 12 мм, в отливке – 2 горизонтальные нити, т.е. 2 стержня, а по вертикали, например, стержни будут располагаться через каждые полметра. Известен периметр — 27 метров. Итак, умножаем 27 на 2 (турники) и получаем 54 метра.

    Вертикальные стержни: 54/2 + 2 = 110 стержней (108 промежутков по 0,5 м и два по краям). Добавляем в уголок еще один прут и получаем 114 прутков.
    Допустим, высота стержня 70 см. Получается: 114 х 0,7 = 79,8 метра.

    Последний штрих – опалубка. Предположим, мы будем строить его из досок толщиной 2,5 см, длиной 6 метров и шириной 20 см.
    Рассчитайте площадь боковых поверхностей: умножьте периметр на высоту отливки, а затем на 2 (с запасом, не учитывая уменьшение внутреннего периметра по отношению к внешнему): (27 х 0 .2) х 2 = 10,8 м2
    Площадь доски: 6 х 0,2 = 1,2 м2; 10,8 / 1,2 = 9
    Нам понадобится 9 досок длиной 6 метров. Не забудьте добавить платы для подключения (на ваше усмотрение).

    Результат: Требуется 1 м3 бетона; заполнитель 6,5 м3; 134 метра арматуры и 27 погонных метров досок (шириной 20 см), шурупов и брусков. Приведенные значения округлены.

    Результаты кропотливой расчетной работы

    Теперь вы знаете не только как правильно армировать ленточный фундамент, но и как рассчитать необходимые комплектующие.А это значит, что построенный вами фундамент будет надежным и прочным, позволяющим возводить монолитные конструкции любой конфигурации.

    Для каждого здания и сооружения необходим надежный фундамент. В малоэтажном строительстве для усиления используется армирование ленточного фундамента, возведение которого является одним из самых ответственных и затратных этапов.

    Экономить на количестве и качестве материала не следует, ведь пренебрежение технологией и правилами приведет к плачевным последствиям.

    Устройство основания осуществляется в следующей последовательности:

    1. Отбор проб грунта из траншеи в соответствии с чертежами на армирование ленточного фундамента.
    2. Выполнение песчаной подушки с трамбовкой.
    3. Монтаж каркаса из стальной арматуры.
    4. При температуре наружного воздуха ниже пятиградусной отметки бетон следует подогреть.
    5. Крепление опалубки.
    6. Заливка бетона.

    Прежде чем правильно армировать фундамент, следует выяснить свойство грунта, составить схему, рассчитать количество материала и приобрести его.

    Арматура ленточного фундамента по ГОСТ 5781

    При составлении проекта, помимо линейных параметров бетонной ленты, указывается еще и характеристика арматуры:

    • арматура какого диаметра нужна для фундамента;
    • количество стержней;
    • их местонахождение.

    Если планируется самостоятельно возводить и армировать ленточный фундамент под дом, гараж, то придерживайтесь определенных правил в соответствии с действующими СНиП и ГОСТ 5781-82.В последней представлена ​​классификация и сортамент горячекатаного круглого проката периодического и гладкого профиля, предназначенного для армирования рядовых и предварительно напряженных железобетонных конструкций (арматурная сталь). А также указаны:

    • технические требования;
    • упаковка, маркировка;
    • транспортировка и хранение.

    Перед армированием ленточного фундамента следует ознакомиться с классификацией арматуры. Стержни по внешнему виду гладкие и периодического профиля, т. е. гофрированные.

    Максимальный контакт с залитым бетоном достигается только при использовании арматуры с профильной поверхностью.

    Отражение может быть:

    • кольцевая;
    • серп;
    • смешанный.

    Также арматура подразделяется на классы А1-А6 в зависимости от марки и физико-механических свойств используемой стали: от низкоуглеродистой до приближающейся к легированной.

    При самостоятельном армировании ленточного фундамента не обязательно знать все параметры и характеристики классов.Достаточно ознакомиться с:

    марка стали
    • ;
    • диаметров стержней;
    • допустимых углов холодного изгиба;
    • радиусов изгиба кривизны.

    Эти параметры можно указать в прайс-листе при закупке материалов. Они представлены в таблице ниже:

    Значения из последнего столбца важны при изготовлении гнутых элементов (прижимов, ножек, вставок), так как увеличение угла или уменьшение радиуса изгиба приведет к потере прочностных свойств армирование.

    Для самостоятельного выполнения ленточного фундамента обычно берут гофрированный стержень класса А3 или А2, диаметром 10 мм и более. Для гнутых элементов – гладкая арматура А1 диаметром 6-8 мм.

    Как правильно разместить арматуру

    Расположение арматуры в ленточном фундаменте влияет на прочность и несущую способность основания. Эти параметры напрямую зависят от:

    • толщина арматуры;
    • длина и ширина рамы;
    • формы стержней;
    • способ вязания.

    Фундамент в процессе эксплуатации подвергается постоянным нагрузкам в результате подвижек грунта при морозном пучении, просадке, наличии карстовых и сейсмических явлений, наконец, веса самого здания. Таким образом, верх основания в основном испытывает сжатие, а низ — растяжение. В середине нагрузки практически нет. Поэтому армировать его не имеет смысла.

    В схеме армирования ярусы каркаса располагаются продольно по верху и низу ленты.При необходимости усиления выявленного при расчете фундамента устанавливаются дополнительные ярусы.

    При высоте основания более 15 см применяется вертикальное поперечное армирование из гладких стержней.

    Быстрее и удобнее сделать рамку из индивидуальных контуров, сделанных заранее. Для этого прутья сгибаются по заданным параметрам, образуя прямоугольник. Их следует сделать одинаковыми без отклонений. Таких элементов потребуется много.Работа довольно трудоемкая, но в окоп уйдет быстро.

    Поперечная арматура в фундаменте устанавливается с учетом нагрузок, действующих поперек оси фундамента. Он закрепляет продольные стержни в заданном расчетном положении и препятствует возникновению и развитию трещин. Расстояние между стержнями зависит от марки, способа укладки и уплотнения бетона, диаметра арматуры и ее размещения по направлению бетонирования.Также не следует забывать, что каркас фундамента должен располагаться в 5-8 см от верхнего уровня заливки и краев опалубки.

    При соединении стержней с помощью вязальной проволоки и специального крючка. Применение сварки допустимо только для фитингов, имеющих в маркировке букву «С». Каркас собирается с помощью стержней и хомутов, связывающих его в единую конструкцию. Шаг арматуры в ленточном фундаменте должен составлять 3/8 его высоты, но не более 30 см.

    Усиление подошвы

    Для одноэтажного дома и в условиях хорошего грунта фундамент заглубляют на глубину промерзания грунта. В этом случае армирование подошвы ленточного фундамента выполняет скорее страховочную функцию. Сделайте это, поместив сетку из прутьев в нижнюю часть основания. Взаимная договоренность в данном случае не играет роли. Главное, чтобы слой бетона был не более 35 см.

    На мягких грунтах или при высокой расчетной нагрузке может потребоваться фундамент с более широкой подошвой.Тогда применяется продольная арматура, как и в первом случае, а для поперечной требуется отдельный расчет.

    Как усилить углы

    Примыкания и углы в основаниях являются местами концентрации разнонаправленных напряжений. Неправильная стыковка арматуры в этих проблемных местах приведет к образованию поперечных трещин, сколов и расслоений.

    Углы ленточного фундамента армируются по определенным правилам:

    1. Стержень изогнут так, что один его конец углубляется в одну стенку основания, другой — в другую.
    2. Минимальный припуск стержня на другую стену 40 диаметров арматуры.
    3. Простое перекрестие не используется. Только с применением дополнительных вертикальных и поперечных стержней.
    4. Если отвод к другой стене не позволяет сделать длину стержня, то для их соединения используется Г-образный профиль.
    5. Один хомут от другого в раме должен располагаться на расстоянии в два раза меньшем, чем в ленте.

    Для того чтобы нагрузки в углах ленточного основания распределялись равномерно, делается жесткая связка из внешней и внутренней продольной арматуры.

    Как рассчитать арматуру

    Расчет армирования ленточного фундамента производится с учетом возможных напряжений при возведении и эксплуатации сооружения. Например, продольное растяжение за счет такой конструкции: вертикальные и поперечные стержни в длинных и относительно узких каналах почти не влияют на распределение нагрузок, а выполняют роль элементов крепления.

    Чтобы рассчитать, сколько арматуры заложить в фундамент, нужно определить его размеры.Для узкой базы в 40 см будет достаточно четырех продольных прутьев – по два вверху и внизу. Если планируется выполнить фундамент размером 6 х 6 м, то на одну сторону каркаса потребуется 4 х 6 = 24 м. Тогда общее количество продольной арматуры будет 24 х 4 = 96 м. Его удобно учитывать при самостоятельном составлении чертежа раскладки арматуры.

    Если нет возможности купить прутья нужной длины, то их можно ставить внахлест (более метра) друг на друга.

    Стоимость фундамента складывается из цены используемых материалов и объема работ. При расчете лучше использовать проект с указанной глубиной и шириной основания. Также на стоимость влияет удаленность объекта строительства и сопутствующие работы, такие как:

    • гидроизоляция;
    • утепление;
    • отмостка;
    • осадков.

    Все это составляет окончательную цену. Хотя для небольшого строения фундамент можно сделать даже своими руками.Самое сложное и долгое в сооружении ленточного фундамента – это его армирование, но можно справиться и в одиночку. Конечно, с двумя-тремя помощниками работать проще и безопаснее.

    Видео об армировании монолитных ленточных фундаментов

    Любое здание, вне зависимости от его назначения, немыслимо без надежного фундамента. Возведение фундамента — одна из важнейших и закономерных задач всего строительного цикла в целом, и этот этап, кстати, часто является одним из самых трудоемких и затратных — нередко до трети на это уходит смета.Но при этом здесь должны быть абсолютно исключены любые упрощения, необоснованная экономия на качестве и количестве необходимых материалов, пренебрежение существующими правилами и технологическими рекомендациями.

    Из всего многообразия конструкций фундаментов он пользуется максимальной популярностью как наиболее универсальный, подходящий для большинства возводимых домов и хозяйственных сооружений в сфере частного строительства. Такая база отличается высокой надежностью, но, разумеется, при ее качественном исполнении.А ключевым условием прочности и долговечности является грамотно спланированное и правильно проведенное армирование ленточного фундамента, чертежи и основные принципы устройства которого станут вопросами рассмотрения в данной публикации.

    Помимо схем, в статье будет предоставлено несколько калькуляторов, которые помогут начинающему строителю в выполнении этой достаточно сложной задачи по созданию ленточного фундамента.

    Важные особенности ленточного фундамента

    Общие понятия.Преимущества ленточного фундамента

    Итак, вкратце несколько общих понятий о строительстве ленточного фундамента. Сама по себе она представляет собой сплошную бетонную полосу, без зазоров в дверях или дверных проемах, которая становится основой для возведения всех наружных стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчетное расстояние в землю и при этом своей базовой частью выступает сверху. Ширина ленты и глубина ее закладки, как правило, выдерживается одинаковой по всему фундаменту.Такая форма способствует наиболее равномерному распределению всех нагрузок, приходящихся на основание здания.


    Ленточные фундаменты также можно разделить на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, используя, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовую засыпку. Однако, поскольку наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант ленты фундамента.

    Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу фундаментов.Такая схема обычно предпочтительнее в следующих случаях:

    • При возведении домов из тяжелых материалов — камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и т.п. Словом, когда нужно равномерно распределить очень значительную нагрузку на грунт.
    • Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж — это может позволить только ленточная схема.
    • При строительстве многоэтажных зданий с применением тяжелых перекрытий.
    • При застройке участка характерна неоднородность верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совсем неустойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или невыгодным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Ленточный фундамент также невозможен в регионах с вечной мерзлотой.

    Монолитный ленточный фундамент имеет немалое количество других достоинств, к которым относятся долговечность, исчисляемая многими десятками лет, относительная простота и понятность конструкции, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов на первом этаже.По прочности он не уступает монолитным плитам, а то и превосходит их, при этом требует меньших материальных затрат.


    Однако не стоит думать, что ленточный фундамент – абсолютно неуязвимая конструкция. Все эти преимущества будут иметь силу только в том случае, если параметры основания для возводимого дома будут соответствовать условиям района строительства, расчетной нагрузке и иметь запас прочности. А это, в свою очередь, означает, что к конструкции фундамента всегда предъявляются особые требования (кстати).И ленточная арматура в ряду этих задач занимает одну из ключевых позиций.

    Ширина ленты фундамента и глубина ее заложения

    Это два ключевых параметра, от которых будет зависеть сама схема армирования будущей ленты фундамента.

    Клапаны цены

    арматура


    А вот по степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основные категории:

    • Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит для строительства каркасных строений, небольших дачных и хозяйственных построек при условии наличия на участке достаточно устойчивого, плотного грунта.Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм, исключая цоколь.
    • Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта неустойчиво, необходима лента глубокой укладки. Его подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, не менее 300÷400 мм, а если в планах строительства имеется еще и (подвал), то и того ниже.

    Понятно, что высота ленты фундамента в целом, включая глубину ее залегания, отнюдь не произвольные величины, а параметры, полученные в результате тщательно выполненных расчетов.При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их устойчивости как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере ее углубления; климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности подземных водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Кроме того, накладывается специфика планируемого к возведению здания — общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая как эксплуатационными нагрузками, так и всевозможные внешние воздействия, в том числе ветер, снег и другие.


    Исходя из всего вышесказанного, будет уместно сделать один важный момент. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет основных параметров ленты фундамента не терпит дилетантского подхода.

    Несмотря на то, что в Интернете можно найти множество онлайн-приложений для подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же будет правильнее доверить специалистам. При этом корректность предлагаемых расчетных программ никоим образом не оспаривается – многие из них полностью соответствуют действующим СНиП и способны давать действительно точные результаты.Проблема лежит несколько в другой плоскости.

    Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета требует точных входных данных. Но в этом деле без специальной подготовки не обойтись. Согласитесь, правильно оценить геологические особенности площадки под строительство, учесть все нагрузки, приходящиеся на ленту фундамента, и при их осевом расширении предусмотреть все возможные динамические изменения, просто не под силу неспециалисту.Но каждый исходный параметр имеет значение, и его занижение вполне может потом «сыграть злую шутку».

    Правда, если планируется возведение небольшого загородного дома или хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться излишней мерой. Ну а на свой страх и риск владелец может построить мелкозаглубленный ленточный фундамент, используя, например, примерные параметры, которые указаны в таблице ниже. Для легких конструкций сильно заглубленная лента не требуется (крупное заглубление может сыграть даже отрицательную роль, из-за приложения касательных сил при морозном вспучивании грунта).Как правило, в таких случаях ограничиваются максимальной глубиной подошвы 500 мм.

    Вид строящегося здания Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж Одноэтажный летний дом, в том числе — с мансардой Одно- или двухэтажный коттедж, предназначенный для постоянного проживания Двух- или трехэтажный особняк
    Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м² 20 30 50 70
    ТИПЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА ЛЕНТЫ  (БЕЗ СЧЕТА ЧАСТИ ОСНОВАНИЯ)
    Сильно каменистая почва, фляга 200 300 500 650
    Глина плотная, суглинок, не разлагающийся после сжатия ладонью 300 350 600 850
    Сухой спекшийся песок, супесь 400 600 Обязательный профессиональный расчет фундамента
    Мягкий песок, ил или супесь 450 650 Обязательный профессиональный расчет фундамента Обязательный профессиональный расчет фундамента
    Очень мягкий песок, ил или супесь 650 850 Обязательный профессиональный расчет фундамента Обязательный профессиональный расчет фундамента
    Торфяное болото Требуется другой тип фундамента. Требуется другой тип фундамента. Требуется другой тип фундамента.

    Еще раз подчеркнем, что это лишь средние значения, которые нельзя считать истиной в последней инстанции. В любом случае, если строитель-любитель использует такие источники, он берет на себя определенный риск под свою ответственность.

    Теперь — о ширине ленты фундамента.

    Он тоже имеет свои особенности. Во-первых, для обеспечения жесткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, согласно которому общая высота ленты должна быть не менее чем в два раза больше ее ширины – но это правило легко соблюдать.И второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределяемая нагрузка была меньше расчетных параметров сопротивления грунта, разумеется, тоже с определенным конструктивным запасом. Одним словом, лента фундамента при полной нагрузке должна стоять устойчиво, не проваливаясь в землю. В целях экономии материалов подошву ленточного фундамента часто делают с уширением для увеличения площади опирания.

    Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунта для самостоятельных расчетов.Причина та же: не столько сложность выполнения расчетов, сколько проблемы с правильным определением исходных параметров. То есть, опять же, по таким вопросам лучше обращаться к профессионалам.

    Ну а если строится легкое сооружение или загородный дом, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента принимают круглые значения, кратные 100 мм, начиная обычно от 300 мм и выше.

    Армирование ленты фундамента

    Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то в готовый чертеж обязательно будут включены не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики арматуры — диаметр арматурных стержней, их количество и пространственное расположение . Но в случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании проекта необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.

    Цены на цемент

    Какая арматура подходит для этих целей?

    Для правильного планирования нужно хоть немного разбираться в ассортименте арматуры.

    Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним относятся:

    • Технология производства. Итак, арматура бывает проволочная (холоднокатаная) и стержневая (горячекатаная).
    • По типу поверхности арматурный прокат бывает гладким и имеющим периодический профиль (гофрирование).Поверхность профиля арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливкой

    • Арматура может быть предназначена для конструкций из обычного или предварительно напряженного бетона.

    Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяется арматура, изготовленная по ГОСТ 5781. Настоящий стандарт включает горячекатаный прокат, предназначенный для армирования обычных и предварительно армированных конструкций.

    В свою очередь эта арматура делится на классы, от А-I до А-VI.Различие в основном заключается в марках, используемых для производства стали и, следовательно, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов используется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высокого класса параметры металла приближаются к легированным сталям.

    Не обязательно знать все характеристики классов арматуры при самостоятельном строительстве. А самые важные показатели, которые повлияют на создание арматурного каркаса, приведены в таблице.В первой колонке указаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках дано обозначение классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести стали, используемой для производства арматурной стали – при закупке материала такие показатели также могут фигурировать в прайс-листе.

    Класс арматуры по ГОСТ 5781 Марка стали Диаметры стержней, мм Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d — диаметр стержня, D — диаметр диаметр оправки для гибки)
    А-И (А240) Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс 6 ÷ 40 180º; Д = д
    А-II (А300) Ct5sp, St5ps 10 ÷ 40 180º; Д = 3
    -«- 18Г2С 40 ÷ 80 180º; Д = 3
    AC-II (AC300) 10gt 10 ÷ 32 180º; Д = д
    А-III (А400) 35ГС, 25Г2С 6 ÷ 40 90º; Д = 3
    -«- 32G2Rps 6 ÷ 22 90º; Д = 3
    А-IV (А600) 80С 10 ÷ 18 45º; Д = 5d
    -«- 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т 10 ÷ 32 45º; Д = 5d
    А-В (А800) 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц 10 ÷ 32 45º; Д = 5d
    А-ВИ (А1000) 22X2G2AU, 20X2G2SR, 22X2G2R 10 ÷ 22 45º; Д = 5d

    Обратите внимание на последнюю колонку, где указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны.Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приступают к изготовлению гнутых элементов — хомутов, вставок, лап и т.п. При изготовлении проводников, оправок или других приспособлений для гибки необходимо ориентироваться на эти величины , так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных свойств.

    Стержни

    класса A-I доступны в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, однако, в большей степени зависят от индивидуальных требований заказчика) — с периодическим профилем.

    Укажите запрашиваемые значения и нажмите «Рассчитать минимальное количество стержней арматуры»

    Расчетная высота ленты (с учетом заглубления и основания), м

    Расчетная толщина ленты, м

    Диаметр арматуры

    После проведения расчета может оказаться, что для армирования достаточно даже двух-трех стержней. Однако при ширине ленты фундамента более 150 мм и высоте более 300 мм все же рекомендуется размещать два пояса продольной арматуры по два стержня в каждом – как показано на схеме.При этом калькулятор поможет определить минимальное значение диаметра – возможно, увеличив количество стержней до 4 штук, можно в целях экономии использовать более тонкую арматуру. Правда, не забываем рекомендации таблицы выше.

    При получении четного значения сверх 4-х стержней рекомендуется распределить арматуру на три зоны, расположив среднюю по центру между верхней и нижней. Если получается нечетное количество, пять и более штук, то непарным стержнем имеет смысл усилить нижний ярус арматуры – именно здесь на ленту фундамента действуют наибольшие изгибающие нагрузки.

    Еще одно правило: требованиями СНиП установлено, что расстояние между соседними элементами продольной арматуры не должно превышать 400 мм.

    Стержни продольной арматуры соединяются в объемную конструкцию с помощью заготовленных хомутов. Для их изготовления обычно сооружается специальное приспособление – его легко собрать на верстаке или на отдельной подставке.


    Этап установки хомутов также подчиняется определенным правилам.Так, она не должна быть больше ¾ высоты ленты фундамента, и при этом – не превышать 500 мм. На участках армирования – на углах и примыкающих стенках хомуты устанавливаются еще чаще – об этом будет сказано ниже.

    Если на прямом участке возникает необходимость соединения двух арматурных стержней, расположенных на одной линии, то между ними делают нахлест не менее 50d (d — диаметр арматурного стержня). Применительно к наиболее часто используемым диаметрам 10 и 12 мм такой нахлест составит от 500 до 600 мм.Кроме того, на этом участке целесообразно установить дополнительный зажим.

    Соединение арматуры и хомутов в единую конструкцию производится вязкой с использованием стальной оцинкованной проволоки.


    Даже при наличии в распоряжении сварочного аппарата, а владелец считает себя достаточно опытным сварщиком, армирование конструкции все равно следует выполнять с помощью проволочных скруток. Плохо сваренный стык, а еще хуже – перегрев арматуры приведет к резкому снижению прочностных характеристик создаваемой конструкции.Не зря к сварке армирующих конструкций в промышленном строительстве допускаются только высококвалифицированные специалисты. А кроме того, необходимо использовать еще и специализированную арматуру, в обозначении класса которой есть индекс «С» — сварка.

    В данной публикации мы не будем останавливаться на вопросах практического вязания арматурного каркаса — эта тема заслуживает отдельного рассмотрения.

    Армирование сложных участков рамной конструкции

    Если с установкой каркаса на прямых участках армирующего пояса ленточного фундамента все достаточно понятно, то на сложных участках очень часто многие допускают ошибки.Свидетельство тому — многочисленные фотографии, опубликованные в Интернете, на которых хорошо видно, что две сходящиеся в углу или примыкающие друг к другу рамы просто соединены проволочными скрутками в местах пересечения арматуры.

    Неправильно смонтированные узлы соединения или примыкания армирующих поясов приводят к тому, что нарушается равномерность распределения по осям нагрузки, падающей на фундамент, что в дальнейшем вполне может привести к появлению трещин или даже разрушению лента в этих местах.Существуют определенные схемы армирования таких узлов – они будут рассмотрены ниже в таблице.

    Основные схемы армирования углов и примыкающих секций

    (На схемах граница ленты фундамента показана бордовым цветом, стержни продольной арматуры — темно-серым цветом, хомуты каркаса — синим цветом. Дополнительно будут выделены разными цветами отдельные специфические элементы узла арматуры, который указан в текстовой части.Все иллюстрации даны в миниатюре, которую можно увеличить кликнув мышкой).

    Схема армирования углов и стыков Краткое описание схемы
    УСИЛЕНИЕ НА ЗАВОДАХ СОБАКИ-ПРАВИЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ
    При необходимости выполнить тупое изменение направления ленты фундамента, при условии, что угол превышает 160 градусов, специальное армирование можно не делать.
      Продольная арматура изгибается под нужным углом.
    Шаг установки хомутов (S) практически не изменился.
     Единственной особенностью является то, что два хомута располагаются рядом в месте изгиба арматуры, расположенной на внутреннем контуре ремня.
    Аналогичная, казалось бы, ситуация, но угол изменения направления хоть и тупой, но меньше 160 градусов. Схема усиления уже другая.
     Арматурный стержень, идущий по внешнему контуру рамы, просто изгибается в соответствии с нужным направлением.
     Сходящиеся, но внутренний контур к углу стержня делают более длинным, чтобы они пересекались друг с другом, доходили до противоположной стороны пояса армирования и заканчивались на нем согнутыми под прямым углом ногами (выделено красным). Длина этой криволинейной части лапы не менее 50 d (d — диаметр продольного арматурного стержня).
    Лапы привязываются к стержню внешней арматуры, а шаг установки хомутов на этом участке уменьшен вдвое.
      На вершине угла по внешнему контуру дополнительно устанавливается дополнительный вертикальный отрезок арматуры (показан оранжевой стрелкой).
    УСИЛЕНИЕ УСИЛЕНИЕ УСИЛЕНИЕ
    Схема с одним большим свесом и двумя «ножками».
     Продольные арматуры, сходящиеся по внутреннему контуру каркаса, пересекаются друг с другом, доходя до противоположных стенок опалубки, где изгибаются, образуя «лапы» (показаны красным цветом), расположенные в расходящихся направлениях. Минимальная длина «ножек» от 35 до 50d.
     Одну арматуру по внешнему контуру отрезают в углу, а вторую, перпендикулярную ей, загибают с образованием большого нахлеста (показан фиолетовым цветом), который должен быть такой длины, чтобы как минимум полностью перекрывать « ступня».
    Вся конструкция соединяется с помощью хомутов, шаг которых не должен превышать половины расчетного — 1/2S.
    Вершина угла изгиба дополнительно усилена вертикальным армированием.
    Схема аналогична предыдущей.
    Продольная арматура также заводится и изгибается «лапами», а вместо нахлеста по внешнему контуру арматуры устанавливается Г-образная вставка (показана зеленым цветом).
      Каждая сторона этой вставки имеет длину не менее 50d.
    Узловая — с применением зажимов, установленных с половинным уменьшенным шагом.
      Остальное понятно из схемы.
    Схема удобна в том случае, когда каркасы с каждой стороны вяжутся отдельно, а затем укладываются в опалубку.
      В этом случае пересечение и привязка рам к общей конструкции осуществляется с помощью П-образных вставок (показаны темно-синим цветом). Длина «рогов» каждой из этих накладок не менее 50d.
    Традиционно в области усиления шаг установки хомутов уменьшен вдвое от расчетного.
      Обратите внимание на дополнительное усиление зоны пересечения П-образных вставок вертикальной арматурой.
    УСИЛЕНИЕ НА УЧАСТКАХ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ФУНДАМЕНТНОЙ ЛЕНТЫ
    Продольная арматура основной полосы фундамента в районе примыкания не прерывается.
    Продольная арматура примыкающей ленты пересекается с внутренним контуром арматуры, доходит до внешней стороны опалубки и изгибается «лапами» (красные), которые расположены в сходящихся направлениях.
    Обвязка хомутами с полууменьшенным шагом, плюс к этому дополнительно обвязывается участок пересечения сходящихся «ножек» с наружной продольной арматурой основной ленты.
      Длина ножек не менее 50d.
    Схема удобна для раздельной сборки соседних армокаркасов.
     Кадр основной ленты не прерывается, а кадр соседней заканчивается на линии пересечения.
     Увязка в единую конструкцию осуществляется с помощью L-вставок (зеленого цвета), которые соединяют продольную арматуру примыкающей ленты с внешними контурами основной.
      Длина стороны такой вставки не менее 50d.
     Все зажимные соединения установлены и соединены с половинным шагом.
    Усиление абатмента с помощью U-образной вставки.
      Как и в других случаях, каркас основной ленты фундамента не прерывается.
     Продольная арматура соседнего каркаса доведена до внешнего контура и загнута «лапами» (красного цвета), которые расположены в расходящихся направлениях. Длина стороны такой стопы от 30 до 50d.
     Основное усиление выполнено П-образной вставкой (темно-синего цвета) с длиной каждого из «рогов» не менее 50d.
      Рычаг — с традиционно вдвое уменьшенным шагом установки хомутов.
     Дополнительное звено с установкой вертикальной арматуры находится в зоне прилегания нижней части П-образной вставки к внешнему контуру основной ленточной арматуры.

    Следует правильно понимать еще один нюанс. На схемах, предложенных в таблице, показана увязка верхнего яруса армирующего пояса. Но точно такое же армирование должно быть предусмотрено и в нижней зоне, тем более что максимальные нагрузки обычно приходятся на нижнюю часть ленты фундамента.

    Полезные приложения для расчета количества необходимых материалов

    Ниже читателю будут предложены три калькулятора, которые помогут в вопросах расчета количества материала, необходимого для реализации выбранной схемы армирования ленточного фундамента.

    Базовый калькулятор количества арматуры

    Для расчета необходимого количества основной продольной арматуры каркаса ленточного фундамента необходимо знать несколько исходных величин:

    • В первую очередь это общая длина создаваемой ленты фундамента.Разумеется, сюда должен входить не только внешний периметр, но и все внутренние перемычки, если они предусмотрены проектом.
    • Второй параметр — количество стержней продольной арматуры. Как определить эту величину — было описано выше в этой публикации, с применением соответствующего калькулятора.
    • Третий параметр — количество секций усиления, также рассмотренное выше. Сюда входят все углы и стыки лент фундамента. Естественно, на этих участках увеличивается расход арматуры.

    Программа учета, кроме того, будет учитывать необходимость нахлеста арматурных стержней на прямых участках ленты. Длина нахлеста принимается равной 50d, то есть для наиболее часто используемых диаметров арматуры она будет составлять от 500 до 600 мм.

    Калькулятор выдаст результат в штучном количестве арматурного проката стандартной длины (11,7 метра). Иногда трудности с транспортировкой «длинников» вынуждают покупателей приобретать разрезанные пополам удилища (5.85 метров). С одной стороны упрощается транспортировка, но с другой неизбежно увеличивается количество накладок арматуры при монтаже каркаса, то есть общий требуемый метраж. Программа расчета также предусматривает второе суммарное значение, выраженное в количестве «половиненных» стержней. Это даст возможность сделать последующий выбор в пользу первого или второго варианта.

    Универсальный ленточный фундамент чаще всего используется в частном домостроении.  Со всеми нагрузками справляется. Поэтому его можно укладывать и под домом, и под офисными зданиями. Ключевым условием прочности конструкции является правильно изготовленный и установленный арматурный каркас.

    К армированию ленточного фундамента следует подходить с позиции правильного подбора самой стальной арматуры. По своему диаметру и количеству стержней нарезают до определенной длины. Поэтому очень важно рассчитать вышеперечисленные показатели еще на этапе проектирования дома.   Правильно составить схему армирования.

    Правильное армирование ленточного фундамента – это правильный выбор арматуры. Итак, вам необходимо разобраться в ассортименте этого строительного материала. Классификация арматуры состоит из нескольких видов и видов, отличающихся друг от друга технологией производства и внешними конструктивными данными.

    По типу производства

    • Горячекатаный прокат с маркировкой «А»;
    • Холоднодеформированные с обозначением «ВР»;
    • Рулон «К».

    По форме рисунка

    • С кольцевым профилем;
    • Серп;
    • Комбинированный.

    Так, при изготовлении каркаса для ленточного фундамента используют горячекатаную арматуру с серповидным или комбинированным профилем.   Безусловно, качество фундамента под дом во многом будет зависеть от количества стержней в арматурной решетке и от диаметра выбранной арматуры. Поэтому очень важно правильно рассчитать и тот, и другой показатель.

    Расчет армокаркаса

    Правила армирования ленточного фундамента основаны на схеме сборки каркасной конструкции. Разделяется на три вида арматуры, уложенной в разных плоскостях.

    Рабочая арматура

    Это арматурные стержни, расположенные вдоль траншеи. Устанавливаются в несколько рядов по высоте, количество которых зависит от глубины самого фундамента. Количество стержней, расположенных в горизонтальной плоскости, зависит от ширины котлована фундамента.Например, если глубина фундамента 1 м, то при использовании арматуры диаметром 8 – 14 мм их укладывают в 2 – 3 ряда. Что касается ширины, то при этом показателе через полметра устанавливаются два ряда арматурных стержней.

    Вертикальный

    Это вертикально установленные стержни,  , которые скрепляют между собой стержни рабочей арматуры, за счет чего получается основная сетка каркаса арматуры.

    Поперечный

    Это отрезки арматуры, скрепляющие между собой две и более сетки, устанавливаемые в опалубку ленты фундамента.По сути, это шпалы, обеспечивающие совместную работу арматурных решеток.

    Существуют определенные нормы армирования монолитных ленточных фундаментов, в которых определены нормы размерных показателей армирования.

    1. Для поперечной арматуры применяют стержни диаметром не менее 6 мм.
    2. Вертикальные стержни подбираются по диаметру в зависимости от глубины конструкции фундамента. Если глубина не превышает 80 см, то используют стержни диаметром не менее 6 мм.Если глубина превышает этот показатель, то не менее 8 мм.
    3. Что касается стержней рабочей арматуры, то здесь используется специальная формула расчета:

    D = S х 0,001, где S — площадь поперечного сечения фундамента, а D — суммарный диаметр всех стержней, расположенных в продольном направлении.

    Есть одно условие . Если длина рабочей арматуры не превышает 3 м, то минимальный диаметр для арматурного каркаса ленточного фундамента будет 10 мм.Если длина превышает 3 м, то минимальный размер составляет 12 мм.

    1. 4 стержня арматуры 8 мм по 2,01 см².
    2. 6 баров — это 3,02 см².
    3. 10 стержней 14 мм 15,39 см².
    4. 12-миллиметровая имеет такое же количество — 11,31 см².

    Данные показатели есть в таблицах СНиП и ассортиментах арматуры. Они очень удобны в плане выбора именно количества и диаметра.

    При сборке арматуры в каркас для ленточного фундамента важно не забывать, что ошибки при армировании обязательно приведут к растрескиванию конструкции фундамента.Поэтому при сборке нельзя забывать о мелочах. Например, при соединении двух соседних решетчатых рам в углах траншей необходимо учитывать усиление их соединения.

    А это дополнительные хомуты, проволока и крюки, с помощью которых производится не только соединение, с их помощью укрепляется сама конструкция арматурного каркаса. А вот в углах здания фундамент испытывает наибольшие нагрузки и разгрузки.

    Видео

    Полезное видео об армировании ленточного фундамента.

    Схема

    Схема армирования ленточного фундамента – точное расположение в пространстве продольных, вертикальных и поперечных стержней, собранных в одну конструкцию. Чтобы было понятно, рассмотрим классическую схему как самую простую. Вот он показан на фото ниже.

    В СНиП

    № 52 — 01 — 2003 четко прописано, как укладывается арматура в ленточном фундаменте, с каким шагом в поперечном и продольном направлении.

    Вот несколько пунктов из этого документа.

    • Шаг стержней зависит от диаметра арматуры для ленточного фундамента, размера гранул щебня, способа укладки бетонного раствора и его уплотнения.
    • Шаг рабочей арматуры  — это расстояние, равное двум высотам сечения армирующей ленты, но не более 400 мм.
    • Арматура поперечная  — это расстояние между стержнями не более половины ширины сечения, но не более 300 мм.

    Еще раз обратите внимание на фото.   Размеры самой конструкции не являются размерами ленты фундамента. Все дело в том, что каркас должен располагаться внутри тела фундамента, поэтому в тех же СНиП четко указано, что расстояние от краев плоскостей ленты фундамента до арматуры не должно быть меньше 5 см.

    Именно этот размерный показатель берется за основу при расчете размеров сечения каркасной системы.Например, если ширина фундамента 50 см, то длина поперечных элементов каркаса будет 40 см. Если глубина закладки 1 м, то вертикальные прутья нарезаются на длину 90 см. Это максимальные длины, они могут быть меньше.

    По чертежам армирования ленточного фундамента легко указать габаритные размеры конструкции. Но нужно правильно расположить раму внутри траншеи и  Сбоку будет видно как расположить на каком расстоянии от поверхностей опалубки.Сложнее с дном траншеи. Поэтому внизу устанавливаются подпорки высотой 5-10 см, на которые укладывается арматурный каркас.

    Армирование углов ленточного фундамента — отдельная тема,   потому что углы нагружаются больше всего. Поэтому усиление конструкции здесь осуществляется различными способами. Например, в горизонтальной плоскости дополнительно укладываются хомуты из арматуры, крепящиеся проволокой к каркасу.

    Второй вариант — освободить стержни каждой конструкции, расположенные в отдельных смежных траншеях, и согнуть их под прямым углом, чтобы вывести в соседние траншеи для крепления с соседним арматурным каркасом.Есть и другие способы.

    правила

    Технология армирования ленточного фундамента основана на точном расчете всех элементов конструкции с учетом диаметра арматуры и схемы ее сборки. С расстояниями и схемой разобрались, теперь можно переходить непосредственно к процессу сборки. Сложнее всего, если стоит задача соединить арматуру хомутами, которые используются в качестве поперечного крепления арматурных сеток.Сделать хомуты не всегда просто, особенно если они сложной формы.

    Поэтому Тем, кто собирается делать армирование фундамента своими руками, рекомендуется не гнуть арматурные стержни, а просто нарезать их на необходимую длину, которая соответствует расстоянию между сетками. Сами армирующие сетки собираются на ровной площадке, где обрезаются по размеру и соединяются между собой вязальной проволокой. Как было сказано выше, с учетом шага установки стальной арматуры.

    Если позволяет ширина траншеи, то сборку можно проводить прямо по месту внутри опалубки. Для этого:

    1. Задается расстояние от поверхностей опалубки до армированного каркаса.
    2. В местах примыкания траншей к опалубке с учетом расстояний вкручивают шурупы или забивают гвозди.
    3. Между ними протягивается шпагат, чтобы показать расположение рабочей арматуры.
    4. Теперь по натянутым шнурам вбивают в землю (песчаную подушку) вертикальные стержни с учетом шага установки.В принципе все вбивать не нужно, главное, чтобы нужно было такое количество, которым можно удержать прутья рабочей арматуры. Поэтому их вбивают с шагом, равным трем-четырем расчетным шагам.
    5. Теперь на расстоянии 5 — 10 см снизу от вертикальных стержней располагаются горизонтальные стержни. Очень важно, чтобы они располагались точно в горизонтальной плоскости.
    6. Далее точно таким же образом, но только с учетом отложенного расстояния 5 — 10 см от поверхности фундамента, устанавливаются стержни рабочей арматуры, которые крепятся проволокой к вертикальным стержням.
    7. Остается только уложить поперечные отрезки арматуры между сетками и скрепить их вязальной проволокой.

    Вот такой простой гайд (пошаговая инструкция) схемы армирования ленточного фундамента. При кажущейся простоте это на самом деле кропотливая работа, которая займет не один день.  Сетку проще собирать на земле. Затем установите их в траншеи и опалубку на опоры. Выровняйте по вертикали и зафиксируйте поперечными стержнями.

    Правда, если сторона фундамента длинная, то и решетка не будет короткой. Это значит, что весить он будет прилично, поэтому поднимать и опускать его в проеме между элементами опалубки будет сложно. Потребуется либо несколько помощников, либо грузоподъемное оборудование.

    Усиление подошвы

    Для повышения несущей способности ленты фундамента по проекту в ее конструкцию закладывается подошва.  По сути, это расширенный ленточный фундамент, расположенный под основным строением.Он позволяет увеличить площадь основания, что приводит к снижению нагрузок на грунт. То есть фундамент становится более устойчивым.

    Как сделать армирование подошвы ленточного фундамента – вопрос, который волнует многих начинающих строителей. В принципе, здесь все то же самое. Единственное, нужно уменьшить расстояние между элементом каркаса до 20 см. В этом случае монтаж конструкции осуществляется в опалубку под подошву, то есть:

    1. Собирается опалубка подошвы.
    2. В нем установлен арматурный каркас.
    3. Каркас монтируется под основной конструкцией, скрепляя ее проволокой с каркасом нижнего рычага.
    4. Опалубка собирается под основную ленту.

    Обычно такая конструкция используется для заглубленного фундамента. Для удобства работы внутри траншеи ее ширина увеличена на метр. Это увеличение раскопок, а другого выхода нет. Ведь для установки на большую глубину металлической конструкции с дополнительной установкой деревянной опалубки требуется размах.В этом случае сборку арматурного каркаса производят вне опалубки. Внутри только нижняя арматура крепится к верхней.

    Уголки

    К правильному армированию углов ленточного фундамента нужно подойти с позиции армирования углов. Выше уже упоминалось, что существует несколько способов (способов), которыми выполняется соединение двух арматурных конструкций в соседних траншеях. Давайте рассмотрим один из самых простых вариантов, как возможность сделать армирование ленточного фундамента своими руками.

    Нужно ли особым образом армировать ленточный фундамент в углах? Ответ только положительный.  Посмотрите на позицию «а» на фото выше, где показана простейшая схема соединения двух смежных конструкций. На нем видно, что загнутые под углом 90° концы стержней рабочей арматуры заходят в соседнюю опалубку. Там они соединяются со стержнями продольных элементов.

    В этих местах создается нахлест, что гарантирует высокую прочность соединения.При этом сами гнутые стержни арматуры создают высокую прочность соединения двух соседних бетонных конструкций.

    Армирующая лента

    Часто задают вопрос о необходимости армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ). Чтобы расставить все точки над i, поясним некоторые моменты, которые указаны в СНиП.

    1. Если строится одноэтажное здание высотой не более 10 м с пониженной степенью ответственности на любом грунте. Армировать фундамент не нужно.
    2. При строительстве зданий выше 10 м с нормальным вторым уровнем ответственности. А это жилые и общественные здания с несколькими квартирами. Необходимо провести армирование. При этом шаг армирующих рядов составляет не менее 20 см.

    В проектах конструкций легких зданий часто указывается способ армирования в виде укладки одной сетки по типу плитного фундамента. Это в корне неверно   потому что в центре ленточного фундамента (даже малозаглубленного) нагрузки ничтожны.Они расположены по краям ленты.

    Именно поэтому рабочая арматура является основной по несущей способности. Именно поэтому стержни располагаются от краев бетонной конструкции на расстоянии 5 – 10 см, а не 30 или 40. Они имеют наибольший диаметр по сравнению с вертикальными и поперечными элементами.

    Заключение по теме

    Итак, разбираясь в теме, как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, становится понятно, что это не просто арматура, собранная в решетчатую конструкцию.Это строгая схема сборки арматурных стержней, подобранных по диаметру и длине и уложенных с определенным шагом. То есть на глаз армокаркас сделать невозможно. Все в нем должно быть в строгом соответствии с расчетами и нормами. В этом случае очень важно проводить связку, а не сварку.

    Вопрос, нужно ли армировать ленточный фундамент, уже давно никто не задавал. Армировать необходимо с учетом приведенных выше расчетов, нюансов и технологии сборки.   Не забудьте правильно выбрать стальную арматуру.

    В контакте с

    Правильное армирование фундамента способно повысить прочность вашего здания на 245%, повысить его устойчивость к механическим воздействиям более чем на 150%, исключить возможные просадки и уменьшить хрупкие кромки. Вы по-прежнему считаете армирование пустой тратой денег?

    Важные правила вязания арматуры и основные СНиП

    Перед тем, как начать расшивать свой будущий фундамент арматурой или проволокой, необходимо примерно рассчитать нагрузку на него, чтобы определить, какой стержень вам понадобится.Точно знать не нужно, так как всегда берут с запасом. Например, при возведении временных металлических конструкций с массой стен до 400 кг/1 м 2 может применяться арматура диаметром 8 миллиметров. При строительстве гаража из шлакоблока со стенами высотой до 3 метров используется прут сечением 12 миллиметров. Если вы строите двухэтажный коттедж, то расшивать его придется более серьезным металлом – диаметром 14-18 миллиметров.

    Конечно, можно отдать этот проект для расчетов опытным специалистам, которые сэкономят и подберут минимально приемлемое значение, но если несколько тысяч рублей не играют большой роли, берите с запасом.Часто возникает желание достроить этаж мансардой или сделать многоуровневую тяжелую крышу – к такому «повороту событий» должен быть готов фундамент. Существует несколько СНиПов, регламентирующих изготовление данной конструкции. Рассмотрим их подробнее.

    1. В СНиП 7.3.4 указано, что минимальное расстояние между двумя вертикальными стержнями должно быть не менее сечения самого усиления, а лучше в 2-3 раза больше. Максимальное значение не указывается, так как оно уже подбирается индивидуально для каждого проекта, зависит от способа укладки, наличия герметика, марки цемента, качества заполнителя и других факторов.
    2. СНиП 7.3.6. Расстояние между двумя параллельными продольными стержнями должно быть не более 40 сантиметров. Чем больше нагрузка на основание, тем меньше будет это расстояние. Минимальное расстояние для ленточного фундамента – 10 сантиметров при диаметре арматуры 14 мм.
    3. СНиП 7.3.7 регламентирует шаг поперечной арматуры. Следует принимать значение не более половины рабочей высоты секции, но ни в коем случае не превышающее 30 сантиметров.

    Придерживаясь данных СНиП, арматура у Вас получится по «книжным нормам».Но есть несколько правил, которые были разработаны строителями специально для облегчения процесса устройства фундамента. Эти рекомендации проверены временем и позволят значительно улучшить физико-механические свойства вашей конструкции, а также немного сэкономить на закупке материалов.

    1. Не сваривать арматуру. Нагрев металла значительно ухудшает его свойства. но крепкие стыки там вообще ни к чему — их держит бетон, а не металл, который часами будешь наращивать.
    2. Арматура подвергается коррозии, поэтому нужно углублять ее со всех сторон в бетон, чтобы она прослужила десятилетиями. По бокам металл должен «заходить» в бетон не менее чем на 8 сантиметров, снизу на 10, сверху на 10. лучше взять и согнуть металл необходимой формы так, чтобы следующий стык был не ближе, чем в 100 сантиметрах от угла. На них всегда ложится самая большая нагрузка, а соединение на коротком участке участка не даст нужной прочности.
    3. Углы необходимо дополнительно усилить ригелями и вертикальными стойками. Очень часто люди просто вышивают крестиком, полагая, что масса будет опираться почему-то именно на саму сердцевину. Но такая вязка арматуры для основы просто недопустима, потому что вы получите 2 отдельных блока, которые не будут иметь никакой связи друг с другом. Толк от этого действия ровно 0.0%. Нужны П-образные и Г-образные усиления по углам и на первых поперечинах от них.

    Мы рассмотрели основные правила, как сделать качественное армирование фундамента, схема к которому расположена ниже . Теперь можно переходить к поэтапному строительству данной конструкции и более подробно разобрать все нюансы.

    Пошаговая инструкция как сделать армокаркас для фундамента своими руками

    Подготовка котлована и выравнивание ответственный процесс. Армирование играет здесь одну из важнейших ролей.Для того, чтобы все сделать правильно, конструкция получилась максимально прочной и связанной, необходимо выполнять все по следующей инструкции.

    > Шаг 1: Выставляем опалубку.

    Перед тем, как вязать арматуру для фундамента, нужно подготовить для нее место. Сначала выкапываем яму необходимого размера, в основном шириной 40 сантиметров (для дома) и глубиной 90 сантиметров, в зависимости от веса будущей конструкции и особенностей грунта.Далее устанавливаем уголки из деревянных брусков 50х50 мм, к которым прибиваем продольные доски. Поднимаем фундамент и плавно переводим в основание.

    Важно: даже если у вас почти ровный котлован ниже уровня земли, все равно нужно выставлять опалубку из досок, причем из ровных досок. Это делается для того, чтобы армирующие элементы находились на одинаковом расстоянии от внешней стороны бетона – это важный момент, который необходимо учитывать. Опалубку закрепляют снаружи землей или песком с водой, а изнутри деревянными распорками (длина должна быть одинаковой).

    > Шаг 2: Устанавливаем вертикальные опоры для металлических каркасов.

    В первую очередь необходимо установить вертикали, к которым будут привязываться горизонтальные армирующие пояса, а затем ригели. Предположим, что у фундамента будет 4 угла — самая простая конструкция. Затем в каждом углу нужно отступить по 6 сантиметров от внутренней и внешней стен, после чего отметить место и забить стержень, выровнять его по отвесу.

    > Шаг 3: Крепим горизонтальную рамку.

    Как правило, это 2 параллельные линии, которые наматываются обычной вязальной проволокой. Важно: к вертикалям и поперечинам их приваривать нельзя, так как высокая температура значительно ухудшит их физико-механические свойства.

    > Шаг 4: Крепим поперечины.

    Это можно сделать вручную или с помощью специальных вязальных пистолетов, что значительно упростит работу. Шаг перекладин должен быть не менее 40 сантиметров, лучше всего – 60-65 см.Помните, что очень плотная сетка не является гарантией высокой прочности. Нужно только придать бетону гибкость и исключить риски просадок.

    > Шаг 5: Укрепляем.

    В первую очередь усиливаем уголки Г-образными и П-образными элементами, делаем косые распорки между нижней обвязкой и верхними параллельными элементами. Бортики можно дополнить косыми между параллелями, установить продольные ответвления от верхнего угла одного края к нижнему от другого края.

    Залить бетоном каркас

    Мы только что разобрались, как армировать фундамент, теперь рассмотрим, как правильно залить бетон, чтобы не нарушить целостность и повысить прочность конструкции. Первое, что нужно сделать, это сделать хороший фундамент. Для этого под первый обвязочный пояс подсыпают 5 сантиметров битого кирпича или шлакоблока. Далее заливаем жидким раствором, чтобы он хорошо проникал во все щели, обеспечивал максимальную прочность подошвы.

    • Опубликовано в категории: Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *