Процедура за изчисляване на характеристиките на ексцентрично заредена основа

Една централно заредена основа и основните й характеристики

Видовете фундаменти, използвани в строителството, се различават в зависимост от естеството на структурите, които се планират да бъдат организирани на тяхна база.

Една допълнителна централно натоварена основа изисква подсилване на ръба на носещата конструкция, тъй като основното натоварване в такава структура попада точно на ръба.

Така че ексцентрично заредената основа е носеща конструкция, която се характеризира с несъответствие на центъра на тежестта на площта на нейната подметка и произтичащите външни товари.

Това положение води до известна степен на структурна нестабилност, която трябва да бъде взета предвид и коригирана в хода на проектантската работа: например чрез използване на технология като укрепване.

Разликата на ексцентрично натоварена основа от други типове

Основната разлика между централно зареден основа на ексцентрично зареден в различни варианти, включително използването на технологии като армировка, е, че в последния случай, максималното натоварване е на ръба на носещата конструкция, която прави допълнителни изисквания към нейната товароносимост. В някои случаи този капацитет трябва да бъде укрепен, за да се даде на структурата достатъчна стабилност, което позволява изграждането на сграда на тази основа.

Например, възможно е тази армировка да се осъществи, като се пристъпи към подсилване базови подметки или чрез инсталиране на колона. Трябва обаче да се разбере, че структурите са подсилени, ако ситуацията го изисква. По същия начин стоят нещата, ако е решено да се създаде колония: конкретен начин да се повиши с товароподемност от ексцентрично зареден фондация и необходимостта от използването му трябва да бъде направено директно по време на работата по проекта, след като е направена необходимата изчислението.

Изчисляване на ексцентрично заредена основа: началото на работата

Схемата на ексцентрично натоварена пилотна основа.

По принцип процедурата за осъществяване на такива изчисления може да бъде описана под формата на алгоритъм, състоящ се от няколко ключови стъпки. В този случай, дизайнът трябва да се вземе предвид, че проектантът трябва да се следи внимателно, не само за това, че всички тези стъпки са направени в изчисленията, но също така и за спазването на тяхната последователност, като нарушение на едно от тези условия може да доведе до значителни грешки в дизайна. Такива грешки, на свой ред, водят до несъответствие между действителните параметри на планираната сграда. Това ще изисква използването на допълнителни скъпи технологии, включително например засилване.

Изчисляването на ексцентрично заредена основа трябва да започне с дефинирането на силите, действащи по протежение на периметъра на основата. За удобството на тези изчисления те обикновено водят до ограничен брой резултатни, които отразяват естеството и интензивността на външното действие на товарите върху основата. В този случай е необходимо да се намерят точките на прилагане на получените сили в равнината на подметката на носещата конструкция.

Определяне на характеристиките на фундамента

Вторият етап е изчисление на характеристиките на самата фондация. По-специално, изчисляване на площта на носещата конструкция трябва да бъде първата стъпка в алгоритъма, подобна на изчисляване на площта на централния зареден фондацията, която впоследствие ще бъде коригирана, за да отрази действителния характер на планираните товари.

Схема на несиметрична основа на купчини с определението за изместен център на тежестта.

На този етап ще се изисква изчисляване на диаграмата на почвеното налягане, което е количествените характеристики на степента на интензивност на въздействието на почвата върху основната конструкция. На практика, графиката за натиск на земята може да бъде еднозначна или двустранна. Все пак трябва да се има предвид, че експертите препоръчват да се стреми да гарантира, че схемата е категоричен, като в този случай, вероятността за разделяне на едноличния носител на строителната конструкция на почвата е по-ниска.

Необходимо е да се изчислят характеристиките на налягането на базата на изчислената основа за съотношението между максималното и минималното натоварване, предвидено за конкретната носеща конструкция на сградата, чрез разработената конструкция. По този начин едно от отношенията, които трябва да бъдат взети под внимание, е коефициентът на разделяне на минималните и максималните стойности на напрежението, фиксирани под подметката на ексцентрично натоварена основна конструкция.

Съгласно действащите нормативни актове съотношението между тези показатели зависи не само от характеристиките на сградата, планирано за строеж на разглежданата строителна площадка, от въздействието на природните фактори върху изчисления дизайн, но и от наличието на строително оборудване на обекта.

Диаграми на налягането под основата на основата под въздействието на ексцентрично натоварване.

Така че, ако в процеса на конструиране се планира да се организира натоварване на кран върху ексцентрично заредена фундаментална структура, коефициентът на минималните и максималните стойности на напрежението, фиксиран под неговия мост, трябва да бъде не по-малък от 0,25. Също така е възможно да се изчисли стойност, равна на зададената стойност. Ако въздействието на строителното оборудване върху разглежданата основа не е предвидено по време на строителния процес, достатъчно е горното съотношение да е по-голямо от 0. По аналогия с разглежданата предишна ситуация е възможно да се изчисли стойност, равна на определената стойност.

Отделянето на основата на основата от земята, в която е разположена, е изпълнено с най-неблагоприятните последици. В същото време, техният списък не се ограничава до намаляване на стабилността на сградата, което е пряко свързано със самия факт, че липсва пълното прилягане на двете разглеждани равнини. Факт е, че наличието на пропаст между повърхността на носещата структурна структура и съседната земя гарантира, че водата може да влезе в съществуващата кухина, което от своя страна може да доведе до общо нарушение на оригиналните свойства на основата.

Определяне на връзката между характеристиките на фондацията и интензивността на външните фактори

И накрая, третият етап на работен проект, по време на който изчисляването на ексцентрично зареден фондацията, е сравнение на характеристиките на развитите подкрепа за изграждане на структура с интензивността на въздействието на външни сили върху него по време на работа. Става дума за това как да се изчисли съпротивлението на земята и да се сравни с допустимото налягане върху повърхността на мазето. Необходимо е да се вземат предвид следните основни типове взаимоотношения:

Схемата на централно заредената фондация.

• изчисляване на съотношението между максималната стойност на напрежението, фиксирано под основата на лагера на сградната конструкция, и изчислената стойност на устойчивостта на почвата на строителния обект, където се планира да бъде построена сградата. Тъй като използването на ексцентрично зареден основа максимално напрежение е фиксирана само в избрани части от структурата на повърхността, най-голямата устойчивост допустим земята приема в рамките на 20% по-висока от изчислените стандартни показатели. Следователно е необходимо да се гарантира, че максималната стойност на напрежението, която е фиксирана под основата на лагера на сградната конструкция, е не повече от 1,2 от изчислената земна устойчивост. Освен това се допуска наличието на стойност, равна на определената стойност;
• Изчисляване на съотношението между средната стойност на напрежението, фиксирана под подметката на ексцентрично заредената основа, и изчислената стойност на съпротивлението на почвата, действаща върху структурата на лагера. Тъй като става въпрос за средната стойност на напрежението, наблюдавана при проектирането на конструкцията, при проектирането е необходимо да се осигури достатъчна степен на стабилност на основата по отношение на товарите. По тази причина проектът трябва да се извърши, като се вземе предвид, че средната стойност на напрежението под подметката на носещата структурна конструкция не надвишава изчислената стойност на земното съпротивление. Допуска се да има стойност, равна на зададената стойност.

Основите на сгради, които са ексцентрично натоварени, трябва да бъдат подсилени не само в мястото, където ще бъде основното натоварване, но и наблизо.

Това са основните етапи на дизайнерската работа, която трябва да се приложи при изчисляването на основните характеристики на фондацията. Важно е да се има предвид, че всички горепосочени взаимоотношения и ограничения трябва да бъдат внимателно проверени от проектанта за съответствие, тъй като нарушаването на тези норми може да доведе до най-неблагоприятните последици, включително пълно или частично унищожаване на сградата. В този случай ще са необходими допълнителни мерки за укрепване на структурата, например засилване. Освен това е необходимо да се вземе предвид колкото е възможно по-пълно цялата гама от фактори, които ще повлияят на конструкцията на носещата конструкция, както по време на монтажа, така и по време на по-нататъшната експлоатация.

Единствено възможно най-пълно отчитане на всички фактори, влияещи върху образуването и използването на фундаменталната конструкция, ще му позволи да осигури изискваната граница на безопасност, което гарантира дълъг живот на издигнатата конструкция въз основа на ексцентрично заредена основа. Същевременно при настоящите условия на висока конкуренция на пазара на недвижими имоти изискването за максимална продължителност на експлоатационния живот на жилищна или търговска сграда е една от основните при изпълнението на строителните работи.

Формули, използвани при изчислението

Изчисляването на ексцентрично натоварена основа изисква използването на няколко ключови формули, които демонстрират връзката между индикаторите, използвани за изчисляване на тази структурно носеща конструкция. По този начин, един от основните формули, използвани за извършване на изчисляване на площта на основата е следната: Af = N / (R-BYD), където N - е външният натиск върху площта, съответстваща на стойността на коефициента на безопасност на товара на у = 1, R - изчислена стойност структура основа съпротивление на почвата, V - фактор, който представлява по-малка стойност на специфичното тегло на почвата лежи на структурата на гарнитури, в сравнение със специфичното тегло на строителния материал от използва при полагане на основите, D - дълбочина върху основата на фондацията. На практика, когато се правят изчисления в рамките на проектната работа, Wu обикновено се приема, че е равна на 20 kN / m³.

Формула за изчисляване на площта на фондацията.

Вторият формула се използва за прилагане на изчисляването на прогнозната земята съпротивление R, която се определя, както следва: R = (y1 * y2 / к) * (M ° kªby + M¹d, Y `+ (огрев-1) D "у" + M²c). В горната формула, Y1 и Y2 представляват коефициентите на отношение на зацепване земно платно и на основата на структурата, к - фактор, който показва как получените параметри, характеризиращи почвените проби. Ако тези параметри са получени от данните от изпитването, се приема, че коефициентът k е 1-, ако са получени от непреки данни - 1.1.

M °, M 1, M 2 са коефициенти, които нямат определено измерение, които зависят от ъгъла на вътрешното триене. k е коефициент, който зависи от стойността на параметър b, който характеризира долната страна на основата. Ако стойността на b е по-малка от 10 m, коефициентът kª приема стойността 1, ако b е по-голямо или равно на 10 m, kª ще се изчисли като a / b + 0,2. y е средната стойност на изчисленото тегло на почвата, която се намира под подножието на фундамента, y е средната стойност на очакваното тегло на почвата, която се намира над основната структура.

Схема за пробиване на кладенец за фундамент.

Параметър d, отразява дълбочината на основата в случая, ако въпросната сграда няма сутерен, и d "- дълбочината на мазето, ако съществува. Накрая, експонентът c е един от параметрите, характеризиращи почвата: в частност тя отразява изчисленото специфично сцепление на почвата, което лежи директно под основата на мазето.

Третата важна формула определя количеството на налягането под подметката на ексцентрично заредената основа: pmax = N / AF + M / W, pmin = N / Aph-M / W. В горната формула, параметър N представлява вертикална сила действа върху основата, AF е площта на споменатата опорна структура на сграда, М - момент присъства на повърхността на конструкцията, и W - време отразява изолацията върху повърхността на основа.

И накрая, дизайнът на ексцентрично натоварена основа изисква да се има предвид, че е необходимо не само да се извърши изчисляването на необходимите показатели, но и да се спази необходимото съотношение между тях. По-специално, такива отношения се установяват с формулите pmax<1,2R, pmin>0. Освен това е възможно да има връзка, при която pmax = 1,2R.

Пример за изчисление

Ето пример за изчисляване на ексцентрично натоварена основа, като се използват посочените формули. Представете си, че говорим за нуждата дизайн на основите . 20.5 за височина на сградата и дължина 80 m вертикална сила, действаща върху носещите конструкции, е 2.0 пМ, изчислената условно съпротивление на почвата - 0,25 МРа, дълбочината на носещата конструкция -. 1,5 М в тази връзка, съгласно приетата практика, стойността на коефициента Boo ще бъде равна на 20 kN / m³.

Схемата на основа на твърда плоча.

В резултат на това получаваме следната изчислена стойност на площта на основната конструкция: Af = 2.0 / (0.25-0.02 * 1.5) = 9.09 m². Тъй като обмисляме ексцентрично заредена основа, тя трябва да се увеличи с около 20%, за да се осигури допълнително съпротивление на натоварването. Така общата площ на фондацията ще бъде 9.09 * 1.2 = 10.91 m².

Сега е необходимо да се определи съотношението на страните на фондацията. Специалистите обикновено препоръчват да се даде правоъгълна форма на ексцентрично заредена структурна конструкция, която носи товара, така че допустимото съотношение на тази фигура може да бъде определено на 1: 1,5. В този случай дължината на късата страна може да се изчисли като квадратен корен на частния 10.91 / 1.5, който е 2,70 м. Съответно, дългата страна на основата ще бъде 2,7 * 1,5 = 4,05 м.

След това следва определяне устойчивост на почвата прилага по отношение на разглеждания основен дизайн използва горната формула R = (y1 * y2 / к) * (M ° kªby + M¹d, Y `+ (огрев-1) D "у" + M²c) , Стойностите на коефициентите M °, M¹, M² могат да бъдат намерени в специални таблици: те ще бъдат съответно 0,98, 4,93 и 7,40. Коефициентите у1 и у2 се определят въз основа на съотношението между височината и дължината на сградата: според специалните таблици те са съответно 1,1 и 1,0.

Схема пилоти монолитна основа.

Да приемем, че характеристиките на почвата са били установени в хода на теста, така че коефициентът К е равно на 1. Тъй като стойността на б, равно на 2.7, не превишава 10 m, kª коефициент е равен на 1. Средната стойност на съотношението на почвата, покриваща долната основа е монтиран марката е 0.0185 MN / m³. Специфичното сцепление на почвата под стъпалото на носещата структура на сградата е 0.0037 МРа.

По този начин можем да изчислим изчислената стойност на устойчивостта на почвата R = (1,1 * 1,0 / 1,0) * (0,98 * 1 * 2,7 * 0,0185 + 4,93 * 1,5 * 0 , 0185 + 7.40 * 0.0037) = 0.2 МРа. Сега е необходимо да се разбере дали необходимото съотношение между налягането е директно под подметката на ексцентрично заредената фундамента и на земното съпротивление.

Максималната стойност на налягането под подметката се изчислява по формулата pmax = N / AF + M / W. Нека настоящият момент на повърхността на конструкцията да бъде 2,2 Nm, а моментът, отразяващ стойността на съпротивлението на повърхността на основата, е 50 Nm. По този начин стойността на максималното налягане pmax = 2,0 / 10,91 + 2,2 / 50 = 0,23 MPa. Минималното налягане под стъпалото на основата се изчислява, както следва: pmin = 2.0 / 10.91-2.2 / 50 = 0.14 MPa.

Остава да се провери връзката между получените индекси и изчисленото земно налягане. Така, pmax = 0.23 МРа, R = 0.2 МРа. Така, pmax<1,2R, т.е. условието е изпълнено. pmin = 0.14 МРа, т.е., pmin>0, което показва съответствие с второто необходимо условие.