Расчет на опрокидывание столбчатого фундамента: Ничего не найдено для Fundament Raschet Stolbchatogo Fundamenta Na Oprokidyvanie %23I 2

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

Расчет оснований и фундаментов в системе APM Civil Engineering

Владимир Прокопов, Андрей Алехин

Общие принципы расчета фундаментов на упругом основании

Расчет параметров грунта основания

Расчет основания под столбчатый фундамент

Расчет свайного фундамента

Расчет основания под ленточный фундамент

Расчет основания под сплошной фундамент

Совместный расчет сооружения, фундамента и основания

Проектирование оснований и фундаментов является неотъемлемой частью проектирования зданий и сооружений в целом. Расчет фундаментов требуется не только для индивидуальных проектов зданий, но и для типовых серийных проектных решений. Конструктивные и объемно-планировочные решения зданий в значительной мере зависят от инженерно-геологических условий площадки строительства и возможных вариантов фундаментов.

Требованием п. 5.1.4. СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» является учет взаимодействия сооружения с основанием. Расчетная схема системы «сооружение — основание» или «фундамент — основание» должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и пр.).

Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы численные методы и специализированное программное обеспечение. В полной мере такой расчет может быть реализован в модуле APM Structure3D, входящем в систему APM Civil Engineering. APM Structure3D, представляющий собой модуль конечно-элементного анализа, уникальная отечественная разработка, в которой, помимо прочностного расчета пространственных металлических, железобетонных, армокаменных и деревянных строительных конструкций, реализован расчет всех основных типов фундаментов.

Типы фундаментов, расчет которых может быть проведен в модуле APM Structure3D:

• столбчатые железобетонные фундаменты под колонны;
• ленточные железобетонные фундаменты;
• сплошные железобетонные фундаменты;
• свайные: висячие сваи и сваи-стойки.

Возможен также расчет фундаментов произвольной конфигурации в плане и комбинированных (разных типов для одного здания), а также фундаментов сложной формы, например сплошных с оребрением.

Проектирование оснований фундаментов зданий и сооружений ведется по двум группам предельных состояний. Целью расчета по первой группе предельных состояний является определение несущей способности оснований, обеспечение прочности и устойчивости фундаментов на сдвиг по подошве и опрокидывание. Расчет по второй группе предельных состояний должен ограничить абсолютные и относительные перемещения фундаментов предельными величинами, гарантирующими нормальную эксплуатацию сооружения.

APM Structure3D имеет сертификат РОСС RU.СП15.Н00172 на соответствие расчета оснований и фундаментов следующим нормативным документам:

• СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
• СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»;
• СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» (используется для расчета железобетонных ленточных и сплошных фундаментов).

Общие принципы расчета фундаментов на упругом основании

Расчет фундамента начинается с предварительного выбора конструктивного решения и определения глубины заложения. Проверка пригодности принятых размеров, а также выбор размеров отдельных частей фундамента и способов его армирования выполняются исходя из расчета прочности грунта основания. Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия совместной работы сооружения и основания. Совместная деформация основания и сооружения характеризуется абсолютной осадкой (подъемом) основания отдельного элемента фундамента.

При расчете деформаций основания с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания (п. 5.5.8
СП 50-101-2004).

Следует отметить, что для моделирования упругого основания требуется определение коэффициентов пропорциональности, называемых коэффициентами постели. На основании данных инженерно-геодезических изысканий APM Structure3D позволяет задать структуру грунта и определить расчетное сопротивление грунта и коэффициенты постели оснований.

Для всех типов фундаментов для ввода нагрузок на основания применяются результаты статического расчета от действия какого-либо загружения или комбинации загружений. В качестве альтернативы возможен и «ручной» ввод в соответствии с расчетной схемой.

Расчет параметров грунта основания

В текущей версии системы APM Civil Engineering реализована модель грунта основания с использованием двух коэффициентов постели, которую принято называть моделью Пастернака. В случае применения в расчете одного коэффициента постели модель Пастернака сводится к традиционной модели Винклера, регламентированной
СП 50-101-2004. В дальнейших планах разработчиков — создание дополнительных инструментов для моделирования грунта объемными конечными элементами (модели грунта Кулона — Мора и Дрюкера — Прагера).

Понятие «основание» в APM Structure3D включает фундамент одного типа (столбчатый, ленточный, сплошной, свайный) с одинаковыми конструктивными параметрами и установленный на одном грунте.

Рис. 1. Задание параметров грунта основания

Для всех типов фундаментов, за исключением расчета свай-стоек, доступна вкладка Слои грунта (рис. 1), в которой осуществляется задание параметров грунта для данного основания. Одному основанию может соответствовать только один грунт. Для задания грунта прежде всего необходимо выбрать тип грунта (глина или песок). От выбранного типа зависит, каким будет выпадающее меню подтипа: для песка — гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый; для глины — несколько вариантов, имеющих разный показателя текучести (IL) — от 0 до 1. Далее для задания доступны все остальные параметры: толщина, плотность, угол внутреннего трения (град.), удельное сцепление, коэффициент поперечной деформации, модуль деформации.

Предусмотрена возможность выбора одного из типов грунтов с предопределенными характеристиками, например Глина IL = 0 или Песок средней крупности с возможностью дальнейшего редактирования параметров грунта. Расчетные сопротивления для каждого слоя грунта вычисляются на основании п. 5.5.8
СП 50-101-2004.

Расчет основания под столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент, как правило, устанавливается под колонну. Поэтому для расчета упругого основания под столбчатый фундамент необходимо создать стальной или железобетонный конструктивный элемент «колонна» и установить опоры.

Затем нужно выделить все колонны с опорами и с помощью команды Упругое основание под столбчатый фундамент создать упругое основание. Так автоматически будут созданы соответствующие упругие основания под каждую колонну. Дальнейшее задание параметров (учет наличия подвала, коэффициенты условий работы и пр.) осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты (рис. 2) для каждого основания или группы оснований. В результате расчета определяются: толщина продавливания грунта с учетом нагрузки на основание, коэффициенты постели, число ступеней фундамента и их геометрические размеры, осадка, крен, необходимое количество арматуры. После выполнения расчета доступна схема расположения ступеней фундамента в грунте, 3D-модель фундамента с армированием отображается на расчетной схеме.

Рис. 2. Расчет столбчатого фундамента под колонну

Расчет свайного фундамента

В основу расчета свайного фундамента положено определение требуемого количества свай в кусте. Необходимо выделить все колонны (ЖБ-колонны или стальные конструктивные элементы) с опорами и с помощью команды Упругое основание под свайный фундамент создать соответствующие упругие основания. Так автоматически будут созданы упругие основания под каждую колонну.

Рис. 3. Порядок расчета свайных фундаментов

Далее во вкладках диалогового окна Фундаменты (рис. 3) для каждого основания или для группы оснований осуществляется задание параметров. Геометрические параметры, такие как сечение и размеры, могут быть выбраны из базы данных стандартных свай или заданы пользователем. Вкладка Конфигурация позволяет выбрать тип свай: сваи-стойки (забивная, оболочка, набивная и буровая) или висячие сваи (забивная, оболочка, оболочка, заполняемая бетоном набивная и буровая, винтовая, бурозавинчиваемая, вдавливаемая). Параметры ростверка применяются для задания геометрических размеров и материала ростверка, а также для учета наличия подвала.

Рис. 4. Результаты расчета и схема свайного фундамента

В результате расчета (рис. 4) определяются следующие параметры: толщина продавливания грунта с учетом нагрузки на основание, коэффициенты постели, осадка, крен, несущая способность сваи по грунту на продавливание и на выдергивание и необходимое количество свай, а также геометрические размеры плиты ростверка, размеры условного фундамента, расчетное сопротивление грунта под условным фундаментом. После выполнения расчета доступна схема расположения куста свай в грунте, 3D-модель ростверка отображается на расчетной схеме.

Расчет основания под ленточный фундамент

Ленточный фундамент представляет собой балку, установленную под стеной или под рядом близко стоящих колонн. Для расчета упругого основания под ленточный фундамент необходимо создать ЖБ-ригель, стальной или деревянный конструктивный элемент, а затем установить опоры по длине конструктивного элемента.

В одно основание ленточного фундамента могут входить несколько конструктивных элементов одного сечения, расположенных на одном грунте. После выделения ригеля или группы ригелей одного сечения с помощью команды Упругое основание под ленточный фундамент создается соответствующее упругое основание (рис. 5).

Рис. 5. Подготовка модели ленточного фундамента

Дальнейшее задание параметров (учет наличия подвала, коэффициенты условий работы и т.д.) и выполнение расчета основания по прочности грунта и осадкам осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты для каждого основания или группы. Расчет фундамента как железобетонного элемента с подбором арматуры выполняется в диалоговом окне Конструктивные элементы.

Расчет основания под сплошной фундамент

Сплошной фундамент представляет собой плиту. Для расчета упругого основания под сплошной фундамент необходимо создать конструктивный элемент с типом элемента ЖБ-оболочка, а затем установить опоры по всей пластине.

В одно основание сплошного фундамента могут входить несколько конструктивных элементов одинаковой толщины, расположенных на одном грунте. После выделения одного или нескольких конструктивных элементов с помощью команды Упругое основание под сплошной фундамент создается соответствующее упругое основание (рис. 6).

Рис. 6. Конфигурация и результаты расчета сплошного фундамента

Дальнейшее задание параметров и выполнение расчета основания по прочности грунта и осадкам осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты для каждого основания или группы. Расчет фундамента как железобетонного элемента с подбором арматуры выполняется в диалоговом окне Конструктивные элементы.

Совместный расчет сооружения, фундамента и основания

Расчет внутренних усилий в системе «основание — фундамент — сооружение» допускается выполнять на основании, характеризуемом переменным в плане коэффициентом жесткости (коэффициентом постели). При этом переменный в плане коэффициент постели назначается с учетом неоднородности в плане и по глубине основания. Коэффициенты постели зависят от структуры и физических свойств грунта, а также от нагрузки на основание. В APM Structure3D эти коэффициенты могут быть определены в процессе последовательных приближений:

1. Расчет сооружения на жестком основании и определение первоначального распределения коэффициентов постели исходя из глубины продавливания толщи грунта.
2. Расчет совместных перемещений сооружения фундамента и основания с принятым распределением коэффициента постели при действии заданных нагрузок.
3. Определение осадок основания с использованием принятой модели основания, а также следующего приближения и пересчет коэффициентов постели.
4. Повторение шагов 2 и 3 до достижения сходимости по контрольному параметру (например, по коэффициенту постели).

В системе APM Structure3D реализован комплексный подход расчета строительного объекта «основание — фундамент — сооружение». Выполнение расчета конструктивных элементов (металлических, железобетонных, армокаменных, деревянных) и фундаментов в «одном окне» имеет ряд очевидных преимуществ:

• пользователь работает с программным обеспечением одного разработчика;
• отсутствует лишняя операция переноса результатов и данных из одной программы в другую;
• возможность реализации итерационного процесса решения нелинейной задачи совместной работы системы «основание — фундамент — сооружение»;
• одновременная проверка несущей способности стальных, деревянных и армированных (железобетонных и армокаменных) конструктивных элементов.

Такой подход, на наш взгляд, наиболее полно соответствует требованиям современного проектирования.

САПР и графика 2`2009

Расчет оснований по несущей способности Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Расчет оснований по несущей способности

Сойту Наталья Юрьевна,

кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет, [email protected]

Статья посвящена исследованию особенностей расчета оснований по несущей способности. В процессе анализа рассмотрен алгоритм определения двух основных критических нагрузок на основание – расчетное сопротивление грунта и предельное сопротивление основания. Установлено, что целью расчетов по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, а также недопущение сдвигов фундамента по подошве и его опрокидывание. Особенности приведенных расчетов рассмотрены на примере расчета несущей способности свай на горизонтальную нагрузку по критерию ограничения горизонтальных перемещений. В результате эмпирического анализа свайного фундамента установлено, что сваи имеют разные жесткости в зависимости от их взаимного расположения и нагрузки. Поэтому для расчета несущих способностей свайных фундаментов некорректно использовать жесткость, которая получена при испытании одиночной сваи.

Ключевые слова: несущая способность, расчет, прочность, надежность, фундамент, грунт, свая.

Современные условия строительства зданий и сооружений, характеризуются использованием новейших и эффективных конструкций, что в свою очередь предопределяет необходимость обоснования методики исследования и проектирования этих конструкций. Вместе с тем, следует отметить, что проектирование и возведение зданий и сооружений связано не только с их конструктивными особенностями, а также с учетом инженерно-геологических условий участков, на которых их сооружают.

При наступлении определенных условий может произойти разрушение или потеря устойчивости грунтового массива или его части. Обычно это явление сопровождается разрушением взаимодействующих с грунтовым массивом сооружений [1].

Учитывая указанное, особую актуальность в данном контексте приобретает оценка инженерно-геологических условий участка строительства, анализ напряженного состояния фундамента от собственного веса и дополнительной нагрузки, расчет деформаций и несущей способности основания с учетом реологических процессов в грунте с целью обеспечения оптимального проектного решения по возведению зданий и сооружений.

Проведение инженерно-геологических расчетов дает возможность более точно оценить несущую способность грунтов, учесть деформации грунтовых оснований под действием нагрузки от сооружения, что в результате позволяет принимать не только безопасные, но и экономически целесообразные решения.

Таким образом, исследование новых конструктивных форм, методик, алгоритмов и программного обеспечения для расчета оснований по несущей способности приобретает особую актуальность, теоретическую и практическую значимость, что в целом обусловливает выбор темы данной статьи.

Отдельные вопросы расчета и проектирования фундамента здания на различных грунтовых основах рассматривались в трудах таких авторов как: Перельмутер А.В., Михайлов В.В., Лозовой Ю.И., Костиков Л. М., Кебенко В. Н. и др. Специальным инженерно-геологическим вычислениям посвящены труды Карновского М., Забродина

х

X

о

го А с.

X

го т

о

ю 7

М О

а>

о

сч

I-«. OI

О Ш

m

X

<

m о х

X

М.П., Егорова В.В., Геммерлинга и др.

Вместе с тем, многие вопросы остаются все еще нерешенными, в частности, это касается выбора схем и моделей при проведении расчетов фундаментов на опрокидывание и сдвиг, также дополнительного внимания требует обоснование критериев обеспечения устойчивости фундамента. В уточнении и развитии нуждаются методики расчета коэффициента перегрузки.

Таким образом цель статьи заключается в исследовании особенностей, методов и алгоритмов расчета оснований по несущей способности.

В практике проектирования выделяют два основных вида критических нагрузок на основание -расчетное сопротивление грунта R (кПа) и предельное сопротивление основания Fu (кН).

В том случае, когда среднее давление под подошвой фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта R, тогда автоматически соблюдается постулат о том, что диаграмма «оседания фундамента – нагрузка» имеет вид отрезка прямой линии [2]. В связи с этим, расчетное сопротивление грунта R применяется при выполнении расчетов по II группе предельных состояний.

Если действующие на фундамент нагрузки будут выше предельного сопротивления основания Fu, то произойдет его разрушение. Поэтому практически всегда справедливо неравенство:

RxLALLFu

где А – площадь подошвы фундамента.

В связи с этим предельное сопротивление основания Fu используется при выполнении расчетов по I группе предельных состояний.

Целью расчетов по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, а также недопущение сдвигов фундамента по подошве и его опрокидывание [3].

В общем случае для расчета по несущей способности используется формула [4]:

FLLC xLFuxLn

де F – расчетная нагрузка на основание;

Fu – сила предельного сопротивления основания;

YC – коэффициент условий работы, который для песков (кроме пылеватых) равен 1,0; для песков пылеватых и глинистых грунтов в стабильном состоянии – 0,9; для глинистых почв в нестабильном состоянии – 0,85; для скальных грунтов, которые не выветрены и слабо выветрены – 1,0; выветрены – 0,9; сильно выветрены – 0,8;

Yn – коэффициент надежности в зависимости от назначения здания, равный для сооружений I класса – 1,2; II класса – 1,15 и III класса – 1,1.

Рассмотрим особенности представленных теоретических расчетов на конкретном фактическом материале. Для примера проведем расчет несущей способности сваи на горизонтальную нагрузку по критерию ограничения горизонтальных перемещений.

Несущую способность сваи на горизонтальные нагрузки (Ча, кН) по критерию ограничения горизонтальных перемещений величиной ии = 0,04 м. можно вычислить по формуле:

3Е1 х ии Ра = На =-7з-

ьм

где, – несущая способность сваи на горизонтальные нагрузки в зависимости от свойств грунтового основания;

Е1 – жесткость ствола сваи;

-м – расчетная длина, которая сгибается.

-м =-о +Мз£;

где, а£ – коэффициент деформации сваи;

к2 – коэффициент, определяемый в зависимости от приведенной длины сваи I.

-0 = -1 + -2

где, -1, -2 – соответственно расстояние между точкой приложения горизонтальной нагрузки к поверхности почвы и расстояние между поверхностью почвы и глубиной, на которой грунт, окружающий сваю, утрачивает стою устойчивость.

I = аЕхЬ

где, – – длина сваи.

В первом приближении можно принимать, что -2=50ии.

Таким образом, приведенные формулы позволяют построить расчетную кривую «и-Ч», для которой аргументом является перемещение, а функцией – нагрузка.

Для использования такого подхода на практике необходимо определить коэффициент деформации сваи, который зависит от коэффициента пропорциональности грунтового основания Кпр. Погрешность в определении Кпр существенно влияет на результаты расчетов.

Для исследования поведения фундамента с большим количеством свай рассмотрим удлиненный в одном направлении фундамент шириной 16 м. Используем для него три варианта расположения свай – с шагом 1.6 м, 2.0 м, 2.66 м и в количестве 10, 8 и 6 свай по ширине фундамента соответственно. Сваи имеют буро-инъекционный диаметр 520 мм и длину 14 м. (рис. 1).

i@ I

ц и ИД_ 9 11 f * al

L’M W

{■_

Рис. 1 Расчетная схема сваи

Расчеты проведем на вертикальную нагрузку без учета взаимной работы фундамента с каркасом здания. Для вычислений и моделирования

представляется целесообразным использовать программу PLAXIS 3D Foundation. Поскольку решение задачи в полном объеме требует значительных компьютерных ресурсов и времени, поэтому руководствуясь условиями симметрии, используем модель фундамента шириной в 16 м и неограниченной длины (см. рис. 2).

Рис. 2 Схема свайного поля

При расчете фундаментов в каждом из вариантов были применены различные значения нагрузки, величина которых подбиралась так, чтобы в результате сваи потеряли несущую способность. Также, для сравнения, была рассчитана аналогичная по характеристикам одиночная свая. Для каждого из фундаментов построены графики зависимости оседания под воздействием равномерно распределенной по площади нагрузки. Из графиков видно, что во всех трех вариантах величина оседания свай, при учете взаимного влияния, больше чем в вариантах без учета взаимного влияния свай. Однако при этом для всех вариантов жесткость свай в линейной стадии их работы практически одинакова, отличается лишь несущая способность, которая ниже там, где меньше свай.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод: в линейной стадии работы свай общая жесткость свайных полей почти одинакова при том, что количество свай на единицу площади отличается почти втрое. Объяснить это можно тем, что несущая способность большого поля свай в основном определяется так называемым условным фундаментом, который является одинаковым для всех вариантов. Кроме того, по сравнению с одиночной сваей, при сгущении поля свай их несущая способность становится больше, потому что более равномерно растет нормальное напряжение под условным фундаментом, которое определяет предельное сопротивление сдвигу.

Литература

1. Богомолов А.Н. Влияние жесткости элементов ленточного фундамента на несущую способность основания // Строительство и архитектура. -2018. – Т. 6. – №1. – С. 12-15.

2. Евтушенко С.И. Результаты исследования несущей способности основания ленточного фундамента // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. – 2018. – №2(198). – С. 84-89.

3. Ляшенко П.А., Денисенко В.В. Технология оценки несущей способности свай в фундаменте сооружения // Строительство: новые технологии -новое оборудование. – 2018. – №11. – С. 15-19.

4. Ковалёв В.А. Оперативные методы контроля несущей способности фундаментов // Вестник НИЦ Строительство. – 2018. – №17. – С. 73-81.

Calculation of bases for carrying ability Soytu N.Yu.

Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

The article is devoted to the study of the characteristics of the calculation of the bases of the carrying capacity. In the course of the analysis, an algorithm was considered for determining two main critical loads on the base – the design resistance of the soil and the limit resistance of the base. It has been established that the purpose of calculations for bearing capacity is to ensure the strength and stability of the base soils, as well as to prevent basement shifts on the base and its tilting. The features of the above calculations are considered on the example of calculating the load bearing capacity of the pile for a horizontal load according to the criterion for limiting horizontal displacements. Also, as a result of the analysis of the real pile foundation, it was established that the piles have different stiffness depending on their relative position and load. Therefore, to calculate the pile foundations, it is incorrect to accept the rigidity obtained when testing a single pile. Keywords: bearing capacity, calculation, strength, reliability, foundation, soil, pile.

References

1. Bogomolov A.N. The influence of the stiffness of the elements of

the strip foundation on the bearing capacity of the foundation // Construction and architecture. – 2018. – T. 6. – No. 1. – S. 1215.

2. Evtushenko S.I. The results of the study of the bearing capacity

of the foundation of the strip foundation // News of higher educational institutions. North Caucasus region. – 2018 .– No. 2 (198). – S. 84-89.

3. Lyashenko P.A., Denisenko V.V. Technology for assessing the

bearing capacity of piles in the foundation of a structure // Construction: new technologies – new equipment. – 2018. – No. 11. – S. 15-19.

4. Kovalev V.A. Operational methods for monitoring the bearing

capacity of foundations // Bulletin of the Research Center Building. – 2018. – No. 17. – S. 73-81.

X X О го А С.

X

го m

о

ю 7

М О

to

Опорно-столбчатый фундамент — Домострой ВН

ОПОРНО-СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ

Классификация типов фундаментов происходит по принципу его конструкции. Основные применяемые фундаменты делятся на четыре вида. Сплошные, ленточные, столбчатые и свайные. Основными критериями выбора того, или иного типа фундамента, является характеристики грунта, на котором производится строительство, и параметры самой постройки.

Для небольших построек, габаритные размеры которых не превышают 6х6 м и не предусматривают подвального помещения, применяются опорно-столбчатые фундаменты. Довольно часто, подобный вид фундамента, используют для постройки домов из бруса. Основным преимуществом такого вида является его простота устройств и небольшая стоимость, по сравнению с другими видами. Основу фундамента составляют столбы, или опоры, которые располагают по углам здания и в месте пересечения несущих стен. Расстояние между опорами не должно превышать 2,5м. Для связки опор в единую конструкцию и во избежание их горизонтального смещения, используют обвязочные балки. В случае с деревянными постройками из бруса, такой обвязкой, служит первый венец строения.

Для устройства самих опор можно использовать штучные строительные материалы, монолитный железобетон и готовые фундаментные блоки. Основным требованием, при устройстве столбов, является обязательное наличие песчаной или шлаковой подушки под основанием опор. Ширина, такой подушки, должна быть больше ширины опорного столба. Глубина заложения опорных столбов зависит от глубины промерзания грунта. Размеры опорных столбов зависят от нагрузки, которая будет на них действовать. Основные материалы, которые применяются для устройства опорных столбов (кирпич, камень, бетон) довольно плохо противостоят нагрузкам на растяжение. Поэтому, при устройстве опор, необходимо обеспечить им четкое вертикальное положение. После монтажа опор нужно обеспечить хорошую гидроизоляцию, впрочем, такое требование, предъявляется ко всем типам фундамента.

Основным недостатком, такого типа фундаментов, является возможность их использования только на устойчивых и плотных грунтах. Только такое основание будет гарантировать устойчивость и долговечность постройки.

Попытки использования подобного фундамента на неплотных грунтах приведут к перекосу и опрокидыванию всей конструкции. Кроме того, такой фундамент, имеет довольно низкую несущую способность, поэтому, не рекомендуется для построек больше одного этажа. Ну, и невозможность устройства подвального помещения, так же, считается недостатком.

Несмотря на все недостатки, такие фундаменты, довольно широко используются. Применение опорно-столбчатого фундамента может значительно сэкономить средства и уменьшить трудозатраты. Устройство подобного фундамента, для небольшого дома, занимает не больше недели, в то время, как ленточные и сплошные аналоги, занимают гораздо больше времени и требуют больших вложений.

Bentley – Документация по продукту

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Ознакомительные сведения о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство по началу работы с MicroStation

Справка по синхронизатору iTwin

ProjectWise

Справка службы автоматизации Bentley

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Bentley i-model Composition Server для PDF

PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор ProjectWise для ArcGIS – Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для ArcGIS – Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для ArcGIS Справка

Коннектор ProjectWise для Oracle – Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для Oracle – Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для справки Oracle

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка портала управления результатами ProjectWise

Ознакомительные сведения по управлению поставками ProjectWise

Справка ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора геопространственного управления ProjectWise

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Ознакомительные сведения об управлении геопространственными данными ProjectWise

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по ProjectWise Project Insights

ProjectWise Plug-in для Bentley Web Services Gateway Readme

ProjectWise ReadMe

Матрица поддержки версий ProjectWise

Веб-справка ProjectWise

Справка по ProjectWise Web View

Справка портала цепочки поставок

Услуги цифрового двойника активов

PlantSight AVEVA Diagrams Bridge Help

PlantSight AVEVA PID Bridge Help

Справка по экстрактору мостов PlantSight E3D

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по PlantSight Essentials

PlantSight Открыть 3D-модель Справка по мосту

Справка по PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по PlantSight SPPID Bridge

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

Руководство по внедрению AssetWise CONNECT Edition

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Анализ мостов

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительное проектирование

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для Building Designer Help

Ознакомительные сведения о компонентах генерации

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по настройке OpenBuildings Designer

OpenBuildings Designer SDK Readme

Справка по генеративным компонентам OpenBuildings

OpenBuildings GenerativeComponents Readme

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Дренаж и коммунальные услуги

Справка OpenRail ConceptStation

OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения по OpenRail Designer

Справка по конструктору надземных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения по OpenRoads Designer

Справка по OpenSite Designer

OpenSite Designer ReadMe

Инфраструктура связи

Справка по Bentley Coax

Справка по PowerView по Bentley Communications

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Справка

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительный ReadMe

ConstructSim Справка издателя i-model

Справка по планировщику ConstructSim

ConstructSim Planner ReadMe

Справка стандартного шаблона ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Client Руководство по установке

Справка по серверу рабочих пакетов ConstructSim

Руководство по установке сервера рабочих пакетов ConstructSim

Справка управления SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергетическая инфраструктура

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

Promis.e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e – управляемая конфигурация ProjectWise

– управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода 2D PLAXIS

Ознакомительные сведения о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о программе просмотра 3D-вывода PLAXIS

PLAXIS Monopile Designer Readme

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Справка коллекционера gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Справка по Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка по Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Управление активами линейной инфраструктуры

AssetWise ALIM Linear Referencing Services Help

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Картография и геодезия

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Справка по карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Проектирование шахты

Помощь по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности и аналитика

Справка по подготовке САПР LEGION

Справка по построителю моделей LEGION

Справка по API симулятора LEGION

Ознакомительные сведения об API симулятора LEGION

Справка по симулятору LEGION

Моделирование и визуализация

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Анализ морских конструкций

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений в трубах и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD.Pro

Завод Проектирование

Ознакомительные сведения об экспортере завода Bentley

Bentley Raceway and Cable Management Help

Bentley Raceway and Cable Management Readme

Bentley Raceway and Cable Management – Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения о диспетчере изометрических данных OpenPlant

Справка OpenPlant Modeler

Ознакомительные сведения для OpenPlant Modeler

Справка по OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения об OpenPlant Orthographics Manager

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения о PID OpenPlant

Справка администратора проекта OpenPlant

Ознакомительные сведения для администратора проекта OpenPlant

Техническая поддержка OpenPlant Support

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка по PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Выполнение проекта

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Моделирование реальности

Справка консоли облачной обработки ContextCapture

Справка редактора ContextCapture

Файл ознакомительных сведений для редактора ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Справка Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Закройте пробел в сотрудничестве (электронная книга)

STAAD.Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

Программа физического моделирования STAAD.Pro

Расширенная справка по STAAD Foundation

Дополнительные сведения о STAAD Foundation

Детализация конструкций

Справка ProStructures

Ознакомительные сведения о ProStructures

ProStructures CONNECT Edition Руководство по внедрению конфигурации

ProStructures CONNECT Edition Руководство по установке – Управляемая конфигурация ProjectWise

Общие опоры

Эта программа обеспечивает полный и подробный анализ прямоугольных оснований, подверженных осевым, горизонтальным сдвигающим и моментным нагрузкам вокруг одной или обеих осей.Программа также может обрабатывать:

Пьедестал колонны и эквивалентные размеры колонны могут быть введены для определения местоположения передачи сдвига на основание и размеров, используемых для расчета поперечных напряжений балки и продавливания.

Пользователь может выбрать, следует ли проводить анализ, применяя поперечный и моменты отдельно по обеим осям, или требуется полный двухосный анализ давления грунта / сдвига / момента. Когда выполняется двухосный анализ, теория косого изгиба коррелируется с уравнениями Эслинга для создания нейтральной оси и матрицы давления грунта в 2500 точках под основанием.Эта сетка давления затем используется для расчета максимальных сдвигов и моментов.

Окончательные расчеты дают результаты для уравнений комбинации коэффициента нагрузки ACI 9-1, 9-2 и 9-3 одновременно. Приведены односторонние и двусторонние ножницы, изгибающие моменты, требования к армированию со всех четырех сторон и коэффициенты устойчивости при опрокидывании по обеим осям.

Базовое использование

Уникальные особенности

Допущения и ограничения

Пример

Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, которые сопровождают разделы «Вкладки ввода данных» и «Вкладки результатов и графики», которые следует далее.

Вкладки для ввода данных

Этот набор вкладок содержит записи для всех входных данных в этом расчете.При вводе данных и переключении между этими вкладками вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. Д.). Пересчет выполняется после изменения любых данных ввода. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.

Вкладка “Общие”

Допустимое давление почвы

Введите максимально допустимое давление на грунт для статической (не кратковременной) нагрузки.

Краткосрочное повышение

Если допускается кратковременное повышение давления почвы, введите здесь множитель.

Сейсмическая зона

Эта запись используется для управления общим коэффициентом нагрузки ACI. Когда ветровые нагрузки создают кратковременные силы, введите здесь 0 “. Когда сейсмические нагрузки создают кратковременные нагрузки, введите здесь 1” – 4 “, чтобы указать сейсмическую зону UBC. Когда используется зона 3 или 4, специальные Применяются положения о факторинге нагрузки раздела 2625 UBC.

Биаксиальный анализ

Этот флаг ДА / НЕТ указывает программе, следует ли комбинировать все нагрузки и моменты одновременно вокруг каждой оси при выполнении анализа. Если вы ответите НЕТ, моменты и сдвиги по каждой оси применяются отдельно для создания максимального давления на грунт.

Комбайн LL & ST

Эта запись указывает программе, когда включать временную нагрузку с кратковременными нагрузками. Как правило, анализ ветровой нагрузки включает в себя временную нагрузку, в то время как краткосрочные нагрузки из-за сейсмических сил обычно не сочетаются с временными нагрузками.

Вес бетона

Если ввести здесь ненулевое число, вес опоры будет включен в расчеты давления грунта, сдвига и изгиба.

f’c

Допустимое напряжение сжатия для бетона.

Fy

Допустимый предел текучести арматурной стали

Арматура CL к грунту

Введите расстояние от нижней части фундамента до центральной линии арматуры.Это будет вычтено из толщины основания для расчета расстояния d арматурного стержня при определении необходимой арматуры и глубины / расстояний сдвига.

Минимум стали%

Введите минимальный процент стальной арматуры, который вы хотите использовать при определении требуемой площади армирования. См. «Как требуется» для обсуждения того, как этот элемент используется.

Вкладка “Нагрузки”

Осевые нагрузки

К основанию можно прикладывать постоянную, постоянную и кратковременную осевую нагрузку.Эти нагрузки будут комбинациями DL + LL и DL + ST + [LL] при расчете максимального давления в подшипниках.

Эксцентриситет

Этот эксцентриситет определяет расстояние, на которое колонна смещена от центра основания. Эти эксцентриситет заставляют осевые нагрузки создавать моменты на опоре.

Вес вскрыши

Представляет приложенную равномерную дополнительную нагрузку на фундамент. Это может быть грунт, бетонная плита или складские грузы.

моментов

Эта программа позволяет применять мертвые, живые и кратковременные моменты на центральной линии основания. Положительные моменты вызывают более высокое давление на почву в верхней и правой части основания. Это соответствует направлениям + Y и + X.

Сдвиг

Вы также можете применить горизонтальные мертвые, действующие и кратковременные ножницы в плоскости верхней части фундамента. Чтобы рассчитать фактические опрокидывающие моменты из-за этих нагрузок, ножницы умножаются на толщину опоры + высоту основания.Положительные ножницы вызовут более высокое давление почвы на верхней и правой стороне основания. Это соответствует направлениям + Y и + X.

Вкладка факторов ACI

На этой вкладке указываются коэффициенты нагрузки, которые будут использоваться программой при расчете факторизованных постоянных, постоянных и кратковременных нагрузок, которые будут использоваться во внутренних комбинациях нагрузок для определения Mu и Vu.

Вкладки результатов и графики

Этот набор вкладок предоставляет рассчитанные значения, полученные в результате вашего ввода на «Вкладки ввода данных».Поскольку пересчет выполняется при каждом вводе данных, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения / прогиба.

Вкладка “Сводка”

В этом разделе обобщены результаты анализа. Для каждого направления нагрузки указаны максимальные эксплуатационные и приведенные значения давления на грунт как для статической, так и для кратковременной нагрузки. Обратите внимание, что для рабочего давления нагрузки в качестве комбинаций нагрузок используются только DL + LL и DL + [LL] + ST.Для факторизованного давления нагрузки используются уравнения ACI C-1, C-2 и C-3. Когда используется двухосный анализ, давления слева, справа, сверху и снизу отражают все нагрузки, приложенные одновременно. Для небиаксиального анализа нагрузки прикладываются к каждой оси отдельно, чтобы получить отдельные максимальные давления слева / справа и сверху / снизу.

Макс. & Допустимое давление

Это абсолютное максимальное давление на грунт служебной нагрузки для обоих условий нагрузки, представленное в области под названием “Давление служебной нагрузки” в сводном поле.

X Прим. & Y Ecc.

Эти эксцентриситет – это место действия полной вертикальной силы, равной с учетом эксцентриситета осевой нагрузки, а также приложенных моментов и поперечных сдвигов. Этот эксцентриситет измеряется от средней линии основания.

му

Максимальные учтенные моменты, создаваемые по всем четырем сторонам основания из учтенных давлений грунта, создаваемых уравнением ACI 9-1, 9-2 и 9-3.

Vu: односторонний

Используя значения размера колонны для определения плоскости сдвига для одностороннего изгиба, это максимальный сдвиг при проверке всех четырех сторон основания и всех трех уравнений ACI.

Vu: 2-полосный

При использовании значений размера колонны для определения площади периметра продавливания сдвига, это максимальная штамповка из проверки всех трех уравнений ACI.

Устойчивость к опрокидыванию

Фактор безопасности от опрокидывания за счет приложения нагрузок и моментов вокруг каждой оси. Биаксиальный анализ на это число не влияет. 999 “означает отсутствие переворачивания.

Давление рабочей нагрузки

В этой таблице показаны фактические нагрузки на грунт со всех четырех сторон основания из-за сочетания статической и кратковременной нагрузки.

Факторное давление нагрузки

В этой таблице показаны фактические расчетные нагрузки на грунт со всех четырех сторон основания путем объединения всех нагрузок в комбинации нагрузок ACI 9-1,9-2 и 9-3.

Вкладка эскиза

На этой вкладке представлен эскиз балки с показанными нагрузками и результирующими значениями. Использование кнопки [Печать эскиза] позволяет распечатать эскиз в крупном масштабе на одном листе бумаги.

Вкладка печати

Эта вкладка позволяет вам контролировать, какие области расчета следует печатать.Установка флажка будет означать, что информация, описываемая элементом, будет напечатана. Однако, если для определенного выбора нет информации, он не будет напечатан. Поэтому эти флажки лучше всего описать как «Если эта конкретная область вычислений содержит данные, распечатайте их».

Образец распечатки

URL-адрес справки: http: // www.ec-software.com/help/index.html?footing.htm

| SkyCiv Engineering

В этом уроке мы кратко рассмотрим процесс проектирования фундаментного фундамента.

Независимо от того, состоят ли современные конструкции из железобетона, стали, дерева или любого другого материала, все они нуждаются в фундаменте для их поддержки. Поскольку на конструкцию действуют различные типы нагрузок, такие как статическая нагрузка, временная нагрузка, ветровая нагрузка, землетрясение и снеговая нагрузка, эти нагрузки в конечном итоге передаются вниз на фундамент, который помогает передавать их на землю под ним.Важно сделать фундамент прочным, чтобы выдерживать эти нагрузки на протяжении всего срока службы конструкции.

В зависимости от глубины мы знаем, что фундамент может быть неглубоким или глубоким. Фундамент – это мелкий фундамент, который может состоять из таких материалов, как кирпичная кладка или бетон, в основном они возводятся прямо под стеной или колонной конструкции.

В гражданском строительстве важно знать, как система нагружения и путь нагрузки работают в конструкции.В любой конструкции нагрузка прилагается к плите, которая передается через балки, а балки, в свою очередь, переносят эти нагрузки на колонну, которые в конечном итоге передаются на фундамент. Отсюда нагрузки «выходят» из вашей структурной системы и передаются на землю или почву под ней. Фундамент должен опираться на твердые слои, поэтому в большинстве структурных проектов земляные работы выполняются, чтобы найти твердый слой, который поможет фундаменту легко опираться на него без каких-либо проблем с осадкой.

Опоры поддерживают статические (и другие нагрузки) конструкции для обеспечения статичности конструкции

Раньше проектирование таких структурных элементов, как балки, колонны, плиты, выполнялось вручную с использованием различных методов для определения поперечной силы, изгибающего момента и других различных свойств, действующих на эти элементы. Но в современной практике проектирование конструктивных элементов с ручным расчетом потребует больше усилий и времени, и все же будет подвержено ошибкам в расчетах, сделанным человеком.

Проектирование фундамента основано на сочетании нескольких процессов, в том числе:

Перед проектированием фундамента для какой-либо конструкции нам нужен отчет по исследованию грунта, с помощью которого мы знаем о некоторых важных характеристиках грунта под ним, таких характеристиках, как несущая способность грунта (SBC), различные слои типа грунта, обнаруженные под ним, вся эта информация помогает инженеру определите тип фундамента, подходящий для конструкции.

Существует различное программное обеспечение для выполнения структурного анализа конструкции.Обязательно провести структурный анализ, чтобы найти различные реакции, силы сдвига и силы изгибающего момента, действующие на элементы конструкции, в частности на опоры. Предположим, что структура G + 2 должна быть построена, необходимо следовать процессу структурного проектирования для проектирования каждого элемента конструкции. Любое программное обеспечение FEA может использоваться для моделирования и структурного анализа конструкции. После завершения структурного анализа нам понадобятся два типа данных: (1) реакции от колонн, которые будут связаны с фундаментом фундамента, и (2) положения колонн или их координаты.

После проведения анализа и получения реакции конечной колонки из программного обеспечения FEA, нам необходимо выполнить проектирование в соответствии с требованиями наших местных стандартов. Это искусство процесса можно рассчитать вручную или с помощью программного обеспечения Foundation Design (примечание: для упрощенного калькулятора попробуйте наш бесплатный калькулятор бетонного основания)

В программное обеспечение для проектирования фундаментов в качестве входных данных вводятся различные значения, такие как тип фундамента, который вы хотите спроектировать, например, изолированный фундамент, марка бетона, марка используемой стали и выбор конструктивного кода для проектирования в соответствии с руководящими принципами страны, в этом случае вы можно выбрать ACI 318.Импорт данных о положении колонны и реакции, экспортированных из программного обеспечения для расчета конструкций.

Программное обеспечение Foundation

Некоторые общие проверки конструкции, выполняемые при проектировании бетонного фундамента:

Проверка при опрокидывании завершается после определения коэффициента безопасности при опрокидывании, который определяется путем деления суммы моментов сопротивления на сумму моментов опрокидывания. Обычно этот коэффициент должен быть больше или равен 1,5.

Проверка скольжения завершается после определения коэффициента запаса прочности при скольжении, который определяется как коэффициент трения между бетоном и почвой, умноженный на вес опоры, разделенной поперечными силами, действующими на опору.Обычно этот коэффициент должен быть больше или равен 1,5.

Структурные проверки , такие как проверки на сдвиг в одном или двух направлениях и проверки на изгиб в обоих направлениях, чтобы убедиться, что бетонная конструкция достаточно прочна, чтобы выдерживать прилагаемые к ней силы. Эти расчеты конструкции снова зависят от кода проекта (например, в США используется ACI 318).

После определения обоих коэффициентов безопасности при опрокидывании и скольжения и знания коэффициента трения грунта и бетона, эти значения необходимо ввести в программное обеспечение для проектирования, чтобы получить окончательный расчет опорного фундамента.Отсюда компетентный инженер попытается уменьшить количество материала, используемого в виде уменьшения количества бетона и / или стали, при этом сохраняя минимальные требования, изложенные в нормах проектирования.

могут экспериментировать с различными размерами фундамента, расположением арматуры и количеством, необходимым для достижения результата, который сделает проект более экономичным без ущерба для прочности или безопасности конструкции. Обычно смотрят на основной результат и определяют, почему конструкция выходит из строя, а затем корректируют некоторые входные данные (армирование, размер фундамента), чтобы улучшить проект.

Процесс проектирования фундамента зависит от различных структурных процессов. Они включают исследование грунта, выполнение структурного анализа конструкции модели для определения реакции колонны, проектирование фундамента и, наконец, оптимизацию конструкции. Хотя это очень упрощенное объяснение задействованных шагов, оно должно дать хорошее представление о процессе.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}