Статьи на темы:

SCAD (34) SCAD 21 (10) Расчет фундаментной плиты (8) Эксперимент (8) Бестолковщина (7) Лира (6) Расчет дымовой трубы (5) Косяки (4) Расчет металлического каркаса (4) расчет железобетонного здания (4) Резервуар (3) ЭСПРИ (3) NormCAD (2) Монтаж (2) Расчет крановых эстакад (2) Расчет свайного фундамента (2) Склад (2) ФОК (2) продавливание (2) 12-ти метровый прогон (1) АБК (1) Автовесы (1) Автомойка (1) Автоприем (1) Армирование плит (1) Винтовые сваи (1) Галерея (1) ЖД прием (1) Запрос (1) Клейн (1) Колхоз (1) Конструкции в грунте. (1) Конструкция подмостей (1) Котлован (1) Металлическая площадка (1) Моделирование стен из штучных материалов (1) Монолитное здание (1) Монорельс (1) Норийные вышки (1) Подпорная стена с контрфорсами (1) Рама переменного сечения (1) Расчет подкрановой балки (1) Расчёт устойчивости многослойного склона (1) Ригель переменного сечения (1) Трап (1) Установка старых устройств под Windows 8 (1) Фундамент (1) Шарнирная рама. (1) Шпаргалка (1) Эстакада (1) грунт (1) момент затяжки высокопрочных болтов (1) мостовые краны (1) подвесной кран. (1) программа фундаменты (1) прутковый прогон (1) сейсмика (1) экспертиза железобетона. (1)

Расчет фундаментной плиты в сложных геологических условиях (песчанная и щебеночная подушки) SCAD


Сообщение дополнено 21.08.2013. Помимо расчета фундаментной плиты на щебеночной подушке так же присутствует расчет на песчаной подушке и тоже в сложный геологических условиях



Трех этажное здание с подвалом и мансардой. Наружные стены трехслойные, кирпичные. Толщина наружных стен 250+120+120 кирпич/утеплитель/кирпич. Внутренние стены толщиной 380 мм. Несущие стены поперечные и расположены таким образом, что образуют исключительно равные грузовые площади по 7,2 метра (кроме крайних стен). Высота всех этажей, включая подвальный, 3 м. Высота всех стены приблизительно 12 м.

Приблизительный сбор нагрузок

Вес конструкции пола.

Наименование нагрузки
Нормативная
нагрузка
кг/м2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
Расчетная
нагрузка
кг/м2
Прим
1
Плитка с заполнением швов
68
1,3
88,4

2
Стяжка из легкого бетона В7,5 55 мм (1200 кг/м2)
12000,055=66 кг/м2
66
1,3
85,8


Всего


174,2


Нагрузка от наружных стен выше отм. 0,000 крайняя

Наименование нагрузки
Нормативная
нагрузка
кг/м2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
Расчетная
нагрузка
кг/м2
Прим
1
Жесткие плиты RockWool 120 мм (125 кг/м3)
12512=15кг/м2
15
1,3
19,5

2
Кирпичная стена 250 мм (1800 кг/м3)
1,80,25=450 кг/м2
450
1,2
540

3
Кирпичная стена 120 мм (1800 кг/м3)
1,80,12=216 кг/м2
216
1,2
259

4
Штукатурка с двух сторон по 10 мм (600 кг/м3)
6000,01=6 кг/м2
12
1,3
15,6


Всего


834,1


Высота стены 12 м


10,01
т/м.п

Нагрузка от наружных стен выше отм. 0,000 средняя

Наименование нагрузки
Нормативная
нагрузка
кг/м2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
Расчетная
нагрузка
кг/м2
Прим
1
Кирпичная стена 380 мм (1800 кг/м3)
2,40,25=450 кг/м2
684
1,2
820,8

2
Штукатурка с двух сторон по 10 мм (600 кг/м3)
6000,01=6 кг/м2
12
1,3
15,6



Всего


836,4


Высота стены 12 м


10,04
т/м.п

Нагрузка от наружных стен ниже отм. 0,000

Наименование нагрузки
Нормативная
нагрузка
кг/м2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
Расчетная
нагрузка
кг/м2
Прим
1
Блоки стен подвала 500 мм (2400 кг/м3)
2,40,25=450 кг/м2
1200
1,3
1560


Всего


885,5


Высота стены 3 м


4,68
т/м.п

Нагрузка от кровли - 200 кг/м², и передается исключительно на несущие стены.
Нагрузка от собственного плиты перекрытия - 320 кг/м².
Нагрузка временная - 200 кг/м².
Нагрузка на пол подвала - 500 кг/м² (стоянка) и 200 кг/м² (конструкция пола)
Погонная нагрузка в уровне верха плиты:
- само несущая - 15,31 т/м.п.;
- несущая с грузовой площадью 3,6 м² - 25,5 т/м.п.;
- несущая с грузовой площадью 7,2 м² - 36,5 т/м.п.

Расчет плиты основания
Плита у нас есть, если нет, то как ее сделать можно посмотреть здесь.
Переходим к геологии. Геология у нас сложная.
И вот как выглядит сложная геология:


Площадь плиты 481 м2, равномерно распределенная нагрузка от вех видов загружений приблизительно 7,5 т/м². Отметка низа 93,5 м. В программе “Кросс” создаются соответствующие геологические условия (подробно описаны тонкости работы здесь). 

Всюду вода, а создатели программы избегают очевидных вещей (таких как грунтовые воды), поэтому самостоятельно взвешиваем грунт в воде. Делаем первый расчет, затем второй (более одного расчета с передачей реакций грунта под подошвой делать не будем, потому что здесь был проведен эксперимент, который доказал, что в свободное время лучше гулять, читать, или проводить его с семьей или друзьями) и проверяем что получилось по деформациям.

 

Крен. Я предлагаю победить его следующим образом:

Посмотрим что мы имеем под подошвой фундамента
Есть локальные пики, около 3,5 кг/см², но если их соотнести к площади элементов, они пропадут. В среднем давление под подошвой 2 - 2,5 кг/см². Расчетное давление грунта на этой отметке 2,3 кг/см².  
В расчете мы сделали допущение - посадили плиту на отметку 93,5 метра. На самом деле отметка низа плиты 95,1. Весь насыпной грунт с этой отметки (95,1) до материкового грунта будет выбран и заменен на искусственное основание, в данном случае не щебеночную подушку, так как высокий уровень грунтовых вод. И не забываем выполнить проверку слабого подстилающего слоя. 
Подушки из крупнообломочных материалов используют для дренажа, почему бы их не использовать в качестве оснований в местах, где грунтовые воды высоко. В странах Балтии и не только такое практикуется достаточно широко. В нашей же стране и как следствие в нашей нормативной и технической литературе нет примеров и описаний использования щебеночных, гравийных или подушек из шлака (у Сорочана можно найти упоминание о их существовании но не более того). Такое впечатление, что и не строят так вовсе. Или, наверное для русского ума это тривиальное решение и не требует специальных мероприятий, расчетов. 
Но прошло немного времени и мы вновь возвращаемся к этой теме, чтобы закрыть белые все белые пятна и добавить еще немного информации по искусственным основаниям. Сначала немного в другую сторону -  про песок, про песчаную подушку. В этом примере мы могли ее использовать, но побоялись, так как здание находится на пути напорных грунтовых вод и песок будет вымывать. Но если воды безнапорные, песчаную подушку можно устраивать прямо во воде, причем нет необходимости трамбовать ее, песок ложится сам. Одно условие - фундаменты класть не с уровня воды, а выше. Это и позволит работать не в воде и можно уплотнить техникой и проверить характеристики подушки.У Сорочана в главе про искусственные основания есть ссылка на литературу. В одном из источнике есть те данные, которые нам необходимы для проектирования песчаной подушки. Они ниже, источник - "Руководство по устройству обратных засыпок котлованов с подготовкой оснований под технологическое оборудование и полы на просадочных грунта", к тому же еще и действующий.
Пользуясь этими данными мы можем выполнить расчет. Если есть необходимость модем удостовериться в характеристиках искусственного основания, проведя лабораторные испытания и скорректировать решения.
Теперь вернемся к щебеночной/гравийной/как угодной подушке. Что мы можем сказать о характеристиках грунта - трудно сжимаемый грунт с огромным расчетным сопротивлением. Вот оно, взятое из СП
Если посмотреть на таблицу модулей деформации уплотненных грунтов, то видим, скажем для среднего песка минимум 25 МПа. При таком модуле и на расчетную нагрузку до 3-х килограммов узкое место только подстилающий слой, его расчетное сопротивление и осадка будут основными. Тоже и с щебеночной подушкой если мы ее уплотнили - она не даст осадку вовсе. Опять же - только подстилающий слой. 
Из опыта этого объекта говорящий факт - если посмотреть на геологические разрезы, а именно на скважину 2, то мы обнаружим самый тонкий слой ИГЭ2. Подстилающий его слой ИГЭ4 с модулем в двое больше. При устройстве щебеночной подушки в этом месте при проходе техники слой выдавливался через поры наверх и постепенно замещался вновь и вновь уплотненным щебнем. Он оказался в тисках между подушкой и ИГЭ4.
Осталось одно белое пятно - как уплотнить щебеночную подушку. Выше я писал о том, что информации для строителей нет, есть для авто дорожников и в СНиПе III-46-79 "Аэродромы", в той версии, которая давно отменена и, к сожалению, эти рекомендации более нигде не фигурируют (я не нашел). Ниже выдержка о производстве работ:

Белых пятен нет больше. 
В довесок- ниже расчет фундаментной плиты на песчаной подушке, и на этом тема расчета
плитных фундаментов в SCAD будет считаться закрытой. 
Очень большая модульная котельная могла стоять на ленточных фундаментах, но оказалось что в основании присутствую остатки строительного мусора и придется разрабатывать котлован вместо траншее. "А раз копать котлован, почему бы не сделать плиту" - так звучало задание. Приступим. Габарит в плане котельной 18х9,5 метров и плюс еще блок сбоку 6х3 метра. Плита не маленькая и единственный аргумент, который мы можем привести, чтобы не считать на температуру - это таблица 3 из пособия к старому СНиП 2.03.01-84, статус которого не определен. 
Делаем все что требуется для передачи данных в КРОСС. Передаем данные, моделируем геологию. Задаем нагрузку и отметки. Рассчитываем и передаем обратно.


Далее как здесь. Если захочется изменить модель деформации подушку, то не забудьте пересчитать самостоятельно модуль упругости (он рассчитывается КРОССОм только при первом вводе). Данный пример не очень хорош и нагляден в плане армирования и деформаций. Нагрузка всего тонна на метр квадратный. Но на данном примере можно испытать функцию монтаж, чем и займемся здесь


7 комментариев:

Askerovich комментирует...

"здесь был проведен эксперимент, который доказал, что в свободное время лучше гулять, читать, или проводить его с семьей или друзьями"

так а где сам расчет?

Анонимный комментирует...

эксперимент был с итерациями и если среди него не просматривается расчет стоит изменить название сообщения

Анонимный комментирует...

Поправьте пожалуйста ссылку на -"Плита у нас есть, если нет, то как ее сделать можно посмотреть здесь."

Анонимный комментирует...

Спасибо, ссылка исправлена

Referat MD комментирует...

Cпасибо.

Сергей Лебединский комментирует...

на рисунке с заданием грунтовых характеристик программы кросс вы задали один коеф. Пуассона для всех грунтов, а он разный смотрите сп или https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_Пуассона

Сергей Лебединский комментирует...
Этот комментарий был удален автором.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик PR-CY.Rank