Какую нагрузку выдерживает ленточный фундамент: что это такое, фото, какую нагрузку выдерживает, правильное устройство для частного дома, технология строительства, срок службы, отзывы и цена

Содержание

Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м 2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м 2
Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м 2
Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м 3
70-100 кг/м 2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м 3
150-200 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м 3
100-150 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м 3
200-300 кг/м 2
Железобетонное 500 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м 2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м 2
Кровля из шифера 40-50 кг/м 2
Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м 2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м 2 . Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м 2 . Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м 2 .

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
— каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали;
— кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали:
— железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50 кг/м 2
Для средней полосы России 100 кг/м 2
Для сервера России 190 кг/м 2

При площади кровли 49 м 2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м 2 х 100 кг/м 2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом Вес стен, кг Цокольное перекрытие, кг Чердачное перекрытие, кг Вес кровли, кг Снежный покров, кг Всего, кг
Каркасный 7500 5400 3600 1470 4900 22870
Кирпичный 40500 5400 3600 1470 4900 55870
Железобетонны 52500 18000 18000 3920 4900 97320

Расчет площади фундамента и его веса

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3 , при плотности железобетона 2400 кг/м 3 , вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см 2 .

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см 2 . Объем такого столбика будет 0,06 м 3 , а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см 2 х 30 = 9420 см 2

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Дом Вес дома, кг Вес фундамента, кг Общий вес, кг Площадь, см 2 Нагрузка на грунт, кг/см 2
Каркасный 22870 4290 27160 9420 2,88
Кирпичный 55870 54720 110590 120000 0,92
Железобетонный 97320 54720 152040 120000 1,26

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет

несущую способность от 2 кг/см 2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см 2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см 2 . Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

Расчет ширины и глубины ленточного фундамента: минимальный размер толщины по нормативам

Любой фундамент, независимо от типа и устройства, характеризуется такими параметрами, как глубина заложения и ширина несущих конструкций. Многие застройщики принимают за ширину фундамента толщину несущих стен дома, но не всегда этот расчет бывает правильным. Также на глаз вычисляют глубину залегания подошвы, учитывая личный опыт и минимальные знания в этой области, но делать этого не стоит.

На самом деле, размеры ленточного основания зависят от многих факторов, тут длина ленты не принимается во внимание, ведь это размеры будущего дома. А вот ширина ленточного фундамента и глубина залегания рассчитывается отдельно, и делать это нужно для каждого здания индивидуально.

Важные параметры для определения размеров основания

Четких нормативов, где есть все необходимые формулы для расчета максимально допустимых размеров дома, не существует. Есть эмпирические расчеты, по которым затем и строится ленточный фундамент, а габаритные размеры сооружения предоставит архитектурная служба.

Определение типа грунта

От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.

Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.

Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.

Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.

Как посчитать глубину и ширину основания

Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ + 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.

Расчет площади подошвы фундамента

Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:

  1. Равномерное распределение массы здания.
  2. Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.
  3. Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.
  4. Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.

Рассчитывается площадь подошвы по формуле:

  • k(n) – коэффициент надежности, принимается за 1,2. Этот коэффициент означает, что уже изначально площадь подошвы будет больше расчетной на 20%;
  • F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;
  • k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены, до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
  • R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов.

Фактически все параметры справочные, поэтому останется только рассчитать нагрузку от самого здания.

Расчет нагрузки от здания

Этот параметр рассчитывается методом суммирования всех нагрузок, которые создает здание на основание:

  1. Массы несущих стен и перекрытий (тут рассчитывается необходимое для возведения количество строительных материалов и их суммарный вес).
  2. Массы крыши с покрытием.
  3. Массы снегового шара, который может закрепиться на крыше и давить своей массой передавая нагрузку на несущие стены и основание.
  4. Вес всей мебели, техники и проложенных коммуникаций (этот показатель незначительный, им часто пренебрегают или задают коэффициент 1,1).
  5. Вес самого фундамента. Вот тут уже возникает трудность в расчетах, ведь площадь подошвы также влияет на массу основания. Поэтому принимается ширина полосы 40 см, зная по проекту длину здания, плотность бетона (2400), все это умножается и получается вес фундамента.

Расчетная высота фундамента

Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:

  1. Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
  2. Глубина промерзания почвы (справочные данные).
  3. Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.

Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.

Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома


Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м 2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м 2
Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м 2
Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 70-100 кг/м 2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м 3 150-200 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 100-150 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3 200-300 кг/м 2
Железобетонное 500 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м 2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м 2
Кровля из шифера 40-50 кг/м 2
Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м 2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м 2 . Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м 2 . Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м 2 .

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
– каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали;
– кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали:
– железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50 кг/м 2
Для средней полосы России 100 кг/м 2
Для сервера России 190 кг/м 2

При площади кровли 49 м 2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м 2 х 100 кг/м 2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом Вес стен, кг Цокольное перекрытие, кг Чердачное перекрытие, кг Вес кровли, кг Снежный покров, кг Всего, кг
Каркасный 7500 5400 3600 1470 4900 22870
Кирпичный 40500 5400 3600 1470 4900 55870
Железобетонны 52500 18000 18000 3920 4900 97320

Расчет площади фундамента и его веса


Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3 , при плотности железобетона 2400 кг/м 3 , вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см 2 .

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см 2 . Объем такого столбика будет 0,06 м 3 , а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см 2 х 30 = 9420 см 2

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Дом Вес дома, кг Вес фундамента, кг Общий вес, кг Площадь, см 2 Нагрузка на грунт, кг/см 2
Каркасный 22870 4290 27160 9420 2,88
Кирпичный 55870 54720 110590 120000 0,92
Железобетонный 97320 54720 152040 120000 1,26

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см 2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см 2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см 2 . Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

Исходными данными для расчета количества арматуры для фундамента является тип фундамента (плитный, ленточный, столбчатый) и его конфигурация. Тип фундамента и параметры выбираются в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки на фундамент.

Исходными данными для расчета количества бетона для заливки фундамента является тип фундамента (плитный, ленточный, столбчатый) и его конфигурация. Тип фундамента и параметры выбираются в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки на фундамент.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.

Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.

Как произвести вычисление ширины ленточного фундамента: минимальные и максимальные значения, а также ее расчет под кирпичный дом

Ленточный фундамент является основным и самым надежным типом основания, использующимся в строительстве.

Он известен уже много сотен лет, в течение которых отрабатывались приемы возведения, собиралась статистика использования, проверялись качества и свойства ленты.

Это является основной причиной высокой популярности среди строителей — длительная практика пользования позволила выявить и устранить слабые места в технологии, отработать методику до совершенства.

Просчитаны и проверены на практике все размеры и конфигурация фундамента. Рассмотрим один из наиболее важных показателей ленты — ширину.

От каких факторов зависит ширина ленточного фундамента

Параметры ленточного фундамента полежат тщательному расчету и обусловлены несколькими факторами:

  • Типом грунта.
  • Высотой уровня залегания грунтовых вод.
  • Весом постройки.
  • Величиной снеговой нагрузки в зимнее время.
  • Материалом, из которого строится фундамент.

Ширина ленты привязана к несущей способности грунта. Рыхлый или неплотный грунт требует большой площади основания, при которой снижается удельное давление и возникает возможность строить достаточно крупные постройки.

В то же время, чем больше площадь основания, тем выше нагрузки пучения, воздействующие на него и создающие выталкивающее воздействие, заметно проявляющееся на мелкозаглубленных типах ленты.

В сложных случаях используют составное сечение ленты, когда опорный элемент — бетонная подушка — имеет большую площадь, позволяя рыхлому грунту прочно удерживать постройку без оседаний, а верхняя часть ленты намного уже, что позволяет уменьшить вес основания и существенно сэкономить стройматериалы.

Минимальная

В целом, минимальная ширина ленты — это расчетная величина, полученная в процессе вычисления параметров ленточного основания.

Методика расчета такова, что определяет не конкретный размер, а минимальное значение, меньше которого параметры ленты быть не могут.

Окончательный выбор обычно немного превышает минимум, на 10-15 % (иногда больше). Весь смысл расчетов заключается в определении минимально возможных значений, позволяющий наиболее экономичное и не затратное строительство.

Существует еще один способ определения толщины. Ленточный фундамент должен на несколько сантиметров (обычно 10 см) превышать толщину стен дома.

При этом, такое соотношение необходимо для того, чтобы стены имели надежное и достаточно широкое основание, позволяющее производить качественный монтаж или укладку.

В некоторых случаях применяют компромиссный вариант, когда верхняя площадка фундамента имеет увеличенную площадь для обеспечения условий строительства стен, а нижняя часть намного тоньше.

Это позволяется нормативами в случаях, когда, несмотря на большую толщину стен, их вес относительно мал и может удерживаться лентой малой толщины.

Для легких вспомогательных построек небольшого размера (баня, сарай) ширина ленты может составлять около 25 см на плотном грунте, а для кирпичного коттеджа в тех же условиях необходимо обеспечить ширину в 50 см.

Максимальная

Строительными нормами не регламентируется максимальная ширина ленты, поскольку в задачу любого проектировщика входит экономия, а не сверхнормативный расход строительных материалов.

Все методики расчета базируются на минимально возможных значениях и выбираются по принципу достаточности.

Предельных значений по максимуму не существует, так как из обычных соображений целесообразности никто не станет строить чрезмерно широкую ленту там, где достаточно гораздо меньших размеров. По образному выражению строителей, «никто не заинтересован закапывать деньги в землю».

Чаще всего принимают значения, на 10-15% больше расчетных, на случай изменения условий эксплуатации или с учетом гидрогеологических процессов, способных иногда преподносить не самые приятные сюрпризы. Единственным ограничивающим фактором может стать собственный вес ленты, оказывающий влияние на грунт.

Как правильно все рассчитать

Формула расчета площади основания выглядит следующим образом S>γn F/γc R0, где:

  • γn — коэффициент надежности, равный 1,2.
  • F — нагрузка на основание, т.е. общий вес дома, фундамента, снеговая нагрузка, вес имущества, людей и т.д., воздействующий на подстилающие грунтовые слои.
  • γc — коэффициент условий работы. В зависимости от типа грунта он составляет от 1 (глина) до 1,4 (песок).
  • R0 — условное сопротивление грунта. Табличное значение, находится в приложениях СНиП для данного типа грунта.

В результате этого расчета будет получена величина общей площади ленты. Для определения ширины основания (средней) полученное значение S надо разделить на общую длину ленты, включая внутренние стены и прочие участки периметра. Полученное значение покажет расчетную толщину основания ленты.

Это значение является минимальным. На практике его увеличивают, иногда в несколько раз.

Следует учесть, что приведенная формула дается лишь для ознакомления с методикой расчета. В любом случае эту работу должен выполнить грамотный и опытный специалист. Расчет фундамента — важная и ответственная процедура, обладающая большим количеством сложностей и специфических моментов.

Неподготовленный человек не может рассчитать такой проект, не допустив ряд грубых ошибок, следствием которых может оказаться разрушение дома. Как вариант, можно использовать онлайн-калькулятор, который позволяет получить параметры ленты по известным данным (тип грунта, расчетное или табличное значения сопротивления и т.д.).

Для уточнения полученных данных следует перепроверить полученные результаты на других подобных ресурсах.

Оптимальное расстояние для различным построек

Исходить только из величины или назначения построек нельзя, так как помимо веса дома важную роль играет тип грунта.

Чем плотнее подстилающие слои, тем меньшую ширину ленты можно делать при строительстве.

Для вспомогательных и хозяйственных строений ширина ленты допускается:

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 25 см.
  • Суглинок — 30 см.
  • Песок, супеси — 35 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 40 см.
  • Очень мягкий песок — 45 см.

Для одноэтажных легких домов (дача, каркасный дом):

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 30 см.
  • Суглинок — 35 см.
  • Песок, супеси — 40 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 45 см.
  • Очень мягкий песок — 50 см.

Для двухэтажных коттеджей:

  • Плотный грунт — 50 см.
  • Суглинок — 60 см.
  • Остальные типы грунтов не имеют усредненных показателей и требуют отдельного специализированного расчета.

Необходимо учитывать, что средние значения редко годятся для конкретных ситуаций, поскольку всегда существует масса дополнительных факторов, не учтенных в таблицах.

Воздействие этих факторов способно радикально изменить условия эксплуатации и потребовать отдельного расчета, иногда произведенного по совершенно иной методике.

Полезное видео

В данном разделе Вы сможете узнать о том, как выбрать ширину ленточного фундамента под кирпичный дом:

Заключение

Ширина ленточного фундамента является наиболее важным показателем, определяющим его прочность и способность выдерживать нагрузки.

Расчетные значения нередко оказываются некорректными, так как учесть все виды воздействий крайне сложно, а иногда — невозможно.

Для гарантии прочности и соответствия несущей способности предстоящим воздействиям, толщину ленты принято увеличивать на 15-30 % от расчетной величины.

Это позволяет иметь некоторый запас, необходимый в случаях внезапного изменения состояния грунта или иных причин.

Фундамент для дома из клееного бруса: как выбрать наиболее подходящий

Фундамент под дом из бревна
Фундамент под сруб должен обеспечить надёжное и долговечное опирание деревянного дома и в то же время стать барьером на пути проникновения негативных влияний грунтового основания. Для деревянного дома важно, чтобы размер фундамента под сруб не выходил за пределы периметра здания (это экономически невыгодно). Свес брёвен за пределами фундамента для дома из сруба может создать непредвиденные центры напряжения в стенах, что приведёт к разрушению несущих конструкций дома, поэтому важен оптимальный размер основания сруба. Остаётся решить вопрос, какой фундамент лучше для дома из бревна.

Основные задачи любого фундамента

На территории России дома традиционно ставятся на фундаменте. Естественно, может возникнуть вопрос, по какой причине? Существуют же места, где возводить основание нет необходимости. И это не связано с тем, что где-то стены дома можно установить на скальные породы – нет, их иногда ставят на обычный грунт. Однако у нас строить дом без основания не принято. Почему?

Основная проблема в климате. Наши традиционно суровые зимы приводят к промерзанию верхнего слоя грунта. Замерзающая в его составе вода расширяется, приводя к неравномерному вспучиванию земли. Существует понятие «коэффициент расширения грунта»: у сильнопучинистых видов грунта он достигает 12 %, средние его показатели колеблются у 10 %. Надо понимать, что в данном случае, при глубине промерзания в 1,7 м, грунт поднимется на высоту 10-15 см.

Увидеть проявления вспучивания сложно. Однако если сделать специальные отметки уровня земли на свае, заглубленной на 2-3 м, процесс вспучивания можно зафиксировать.

Чтобы предотвратить перекосы дома, которые могут в конечном счете привести к его разрушению, ставится прочное основание – фундамент. Зимний период создает наибольшую предрасположенность для формирования вспученных зон грунта. Конечно, явление вспучивания в разных условиях протекает по-разному. Скажем, в местах, расположенных под отапливаемым домом, обычно вспучивания нет или бывает даже некоторое понижение грунта. Но рисковать и ожидать появлений перекосов дома и растрескивания его стен неразумно. Проще установить надежный фундамент и спать спокойно.

Фундамент дома из клееного бруса выполняет, помимо опорной, еще ряд функций:

  1. Предотвращает проседание дома под его собственной тяжестью, уменьшает возникающее с годами изменение рельефа почвы, связанное с перемещением тектонических плит и прочих природных явлений, происходящих на микроуровне.
  2. Создает локальную влагоизоляцию. Если фундамент возведен грамотно, то он способен защитить дом от размывания грунтовыми водами и сырости. Строительство фундамента предусматривает монтаж дренажной системы, отводящей влагу от дома. Это не позволяет образовываться скоплениям луж во дворе. Не будет избыточной сырости, грибка и других нежелательных явлений, сопровождающих переувлажненность.
  3. Обеспечивает теплоизоляцию: препятствует образованию сквозняков, способствует сохранению тепла. При качественно выполненном фундаменте в вашем доме из клееного бруса всегда будет тепло и сухо за счет правильно организованных циркулирующих потоков воздуха.
  4. Равномерно распределяет нагрузку, препятствует проседанию дома. В случае его некоторого (незначительного) проседания, которое может появиться с годами, трещины на стенах и потолках в доме из клееного бруса не появятся.

Строительство фундамента выполняется или с применением простых технологий (высота основания при этом чаще не превышает 50 см) или капитально, когда роется котлован или глубоко забиваются сваи. При наличии уже готового проекта дома из клееного бруса создание фундамента лучше доверить профессионалам. Возводить основание строения своими руками – дело ответственное, но не всегда полезное.

Глубина заложения

Мелкозаглубленные основания обычно погружают на глубину 40-70 см. Это усредненное значение, но на практике необходимо рассматривать состав грунта, нагрузки пучения и прочие критерии. Чем больше отрицательных факторов, тем глубже следует погружать ленту.

При этом, надо учитывать величину морозного пучения, создающего высокие нагрузки на боковую поверхность ленты и вынуждающего усиливать фундамент. Иногда решением проблемы становится уменьшение глубины заложения основания, снижающее нагрузки и уравновешивающее их по всей длине ленты.

Необходимо также учитывать размер цоколя, который рекомендуется делать не менее 30-40 см.

Чем клееный брус отличается от обычного, и как это связано с фундаментом

Для начала разберемся, каковы преимущества и принципиальные отличия клееного бруса от обычного. Обычный брус помимо положительных свойств обладает и типичными для древесины недостатками. Часто при высыхании его «ведет». Обычный брус подвержен усадочным, грибковым, гнилостным процессам, может разрушаться паразитами, живущими в дереве, кроме того, он горюч.

Особенности клееного бруса заключаются в том, что он сохраняет качества натурального дерева и теряет некоторые его отрицательные свойства.

Специфика производства клееного бруса обеспечивает его главные преимущества:

  • Отсутствие риска образования участков с разным напряжением древесных волокон. Этот процесс нивелируют ламели, из которых клеится брус, расположенные в строго определенном порядке. Кроме того, для склеивания материала используется высокоэластичный состав. За счет всего вышеуказанного строения из клееного бруса длительный период способны сохранять прочность и точность соединений.
  • Отсутствие усадки. Это очень важное качество, поскольку позволяет проводить монтаж дверей, перегородок, окон, а также отделочные работы сразу после окончания постройки дома из клееного бруса.
  • Отсутствие явлений растрескивания – важное качество, влияющее не только на лучшее сохранение теплоизолирующих свойств дома, но и на его эстетические характеристики. Достаточно глубокие трещины, часто образующиеся при высыхании обычного бруса, портят внешний вид дома и снижают защитные качества древесины.
  • Возможность использовать в создании сложных архитектурных построек за счет устойчивого сохранения формы и простоты обработки.

Из недостатков клееного бруса главным можно признать относительно высокую стоимость. В какой-то степени к недостаткам можно отнести меньшую экологичность материала за счет использования синтетических клеев при его производстве.

И все же положительные свойства клееного бруса, несомненно, превалируют. Поэтому его с успехом применяют для строительства частных домов и зданий общественного пользования – это дома в 1 или 2 этажа, минигостиницы, бани, бары, рестораны, коттеджи.

Что учесть при выборе фундамента под дом из клееного бруса

Неправильный выбор фундамента, несоблюдение технологии его возведения может поставить под угрозу надежность всего дома. Перед установкой фундамента изучите состав грунта на участке, где планируется строительство дома. Выделяют несколько видов грунта:

  1. торфяной;
  2. однородный;
  3. мелкозернистый.

Лучший вариант грунта для установки фундамента дома из клееного бруса – однородный. Он позволяет не тратить время на продвинутые технологии, покупать дорогостоящие строительные материалы, средства, укрепляющие его структуру. На однородном грунте можно успешно поставить любой вид фундамента: свайный, ленточный, плиточный и т.д.

Преимущество однородного грунта – хорошая устойчивость, отсутствие риска неравномерной усадки с течением времени и в межсезонье, во время массового таяния снегов.

Мелкозернистая структура грунта несколько хуже однородной, но также подходит для монтажа фундамента дома из клееного бруса с разным количеством этажей. По качеству эти грунты разделяют на глинистые или песчаные. Если ставить фундамент на мелкозернистый грунт, то он прекрасно выдержит нагрузку при отсутствии дождей. Однако обильные осадки, массовое таяние снега, подтопления могут привести к потере почвой плотности. В этой ситуации давление на фундамент может привести к неравномерной его устойчивости и возможности появления трещин и деформаций.

Рекомендуем к прочтению:

  • Варианты домов из клееного бруса на любой вкус и бюджет
  • Технология строительства фахверкового дома
  • Нужно ли утеплять дом из клееного бруса

Наиболее проблемным следует признать грунт с повышенным содержанием торфа. Такая почва чаще всего встречается вблизи леса, озер и болот, рядом с рекой и в низинах, где застаивается вода. Строители-профессионалы не любят строить дома на торфяном грунте, ибо возведение здания в данной ситуации обойдется значительно дороже. Да и трудно дать гарантию, что со временем фундамент не деформируется.

В любой ситуации, прежде чем начать строительство, пригласите геодезистов, проведите исследование грунта, на основании которого можно будет выбрать тип фундамента для дома из клееного бруса.

Существенный фактор, на который требуется обратить внимание – уровень промерзания грунта. Он имеет различные показатели в зависимости от места нахождения региона. Фундамент будет вести себя стабильно в том случае, если он установлен ниже уровня промерзания грунта. Вы можете и самостоятельно получить информацию, до какого уровня промерзает почва. Для этого с момента начала таяния снега снимите лопатой рыхлую (податливую) часть грунта. Замерьте расстояние от поверхности земли до застывшей области. Это и будет уровень промерзания. Безусловно, более точные замеры помогут провести геодезисты. Среднестатистические данные реально получить в документации, характеризующей почвы по вашему региону.

Какой фундамент для дома из клееного бруса лучше

Фундамент – главная конструктивная составляющая, к которой надо подойти очень ответственно. При выборе основания учитывается, кроме материала фасада, масса разных моментов, таких как влажность, тип грунта, глубина залегания подземных вод. Неверно подобранная конструкция фундамента может свести на нет устойчивость дома.

Правильность выбора фундамента для дома из клееного бруса связана с учетом ряда условий.

Среди основных следует выделить три:

  • глубину установки;
  • материал;
  • технологию установки.

Может показаться, что клееный брус обладает специфическими особенностями и требует установки какого-то особого фундамента, что подобрать подходящий к дому из данного материала сложно. На самом деле это ошибочное мнение. Как раз клееный брус не требует возведения сверхпрочного основания, поскольку обладает достаточно небольшим удельным весом. Например, для дома из этого материала общей площадью примерно 100 кв. м. комплект деталей весит в среднем около 35 тонн. Даже если добавить вес крыши, инженерных систем, мебели и внутренней отделки, общая масса дома из клееного бруса вряд ли превысит 50 т. В то время как бетонный дом той же площади даже без отделки может иметь массу более 90 тонн.

  1. Глубина фундамента
  2. Закладка фундамента начинается с решения, на какую глубину его необходимо установить. Эта величина зависит от климатической зоны, где находится место стройки, и от качественных характеристик грунта. Помимо грунта анализируем уровень стояния подземных вод, обводненность почвы, некоторые другие аспекты. На основании полученных данных можно принять решение о необходимой глубине залегания фундамента, соответственно, повысив степень надежности и долговечности будущего дома.

    Иногда считают, что надежность фундамента дома из клееного бруса зависит от глубины его монтажа – чем она больше, тем лучше. Однако это не всегда соответствует действительности. Среди профессионалов известен такой термин как сила морозного пучения. Казалось бы, угрожающий термин на самом деле ничего опасного в себе не несет. Смысл заключается в том, что любой грунт содержит воду. Общеизвестно, что при замерзании вода расширяется, приводя также к расширению почвы, в которой она растворена. Попеременно расширяясь и сужаясь, почва вовлекает в подобный же процесс и фундамент. Представьте, фундамент начинает ходить ходуном, а структура его рано или поздно трескается из-за неоднородности процессов, происходящих в нем. Потеря фундаментом прочности ведет к тому, что он отходит от фасада и приводит к нестабильности всего строения.

    Фундамент дома из клееного бруса, имеющий начало ниже глубины промерзания, имеет риск неравномерного воздействия на него разных уровней грунта: последний за пределами глубины промерзания не расширяется, а значит, на фундамент не влияет; в грунте, находящемся выше, действуют силы морозного пучения. В итоге на дно и стены фундамента оказывается разное давление, а это уже небезопасно.

  3. Материал фундамента
  4. Материал фундамента тоже выбирается с учетом климата и почвы. Чаще всего применяют кирпич и бетон, бутовый камень, бутобетон и отвальные шлаки.

    Дом из клееного бруса не обусловливает каких-то особых требований к фундаменту. Можно обойтись обычным бетонным основанием. Однако необходимо обращать внимание на качество бетонной смеси. В бетоне должен отсутствовать мусор, который может ослабить его структуру. Прочность бетона зависит от марки цемента (не ниже 300-400), качества песка и щебня мелких и средних фракций. Важно знать, что более свежий цемент дает более прочную основу. Раствор, приготовленный из долго хранящегося цемента, не даст ожидаемой прочности при застывании.

  5. Тип фундамента

Фундамент дома из клееного бруса бывает четырех видов: свайный, столбчатый, ленточный, плитный. Какой подойдет лучше? Все будет зависеть от свойств грунта и выбранной вами конструкции основания.

  • Свайный фундамент – наиболее оптимален при высоком уровне грунтовых вод, нестабильной мягкой почве.
  • Столбчатый – удобен в монтаже, экономичен, но надежен при наличии однородного плотного грунта.
  • Ленточный – надежен и наиболее оптимален для планирующих обустройство подвала под домом.
  • Плитный – достаточно прочный, может устанавливаться в местах с пучинистой почвой.

Тип фундамента, безусловно, связан с внутренней площадью строения. Большая площадь дома должна опираться на более прочный и объемный фундамент.

Итак, вы решили построить дом из клееного бруса. Как выбрать для него подходящий фундамент? Даже если строительство будет осуществляться своими силами, все равно очень важно проконсультироваться с грамотным специалистом. Надежный фундамент – залог того, что ваш дом простоит долго.

Свайный фундамент для дома из клееного бруса

На свайном фундаменте прочно стоят дома площадью до 150 м2 при наличии устойчивой геологической обстановки.

Устанавливать свайный фундамент несложно, он довольно экономичен в сравнении с другими типами фундаментов. Обладает достаточной прочностью и монтируется под дом из клееного бруса небольшой площади.

Различают 3 типа свай: буронабивные, погружающиеся в землю с помощью спецтехники и винтовые. Наиболее востребованные – сваи винтового типа.

Винтовая свая представляет собой трубу из стали, один конец которой выглядит как лопасть особой конфигурации. Очень удобно ставить винтовые сваи при монтаже фундамента дома из клееного бруса. По ГОСТу винтовая свая способна выдерживать силу тяжести примерно 7 тонн.

Форма лопасти винтовой сваи сконструирована таким образом, чтобы уплотнять землю, проходящую между витками, но не разрыхлять ее. Завинтить одну такую сваю способны два-три человека. Существенное преимущество винтовой сваи – возможность применения на мягкой почве, с высокостоящими грунтовыми водами и даже на островках, окруженных водой.

Использование винтовых свай при возведении фундамента дома из клееного бруса дает возможность свести к минимуму прочие земляные работы.

Выбор типа фундамента при строительстве загородного дома обычно преследует определенные цели и задачи, которые ставит заказчик. В частности, для выполнения проекта дома из бруса вполне подойдет легкий фундамент, и винтовые сваи с учетом их качеств надо поставить на первое место.

А качества эти следующие:

  • относительно невысокие затраты на материал;
  • высокая устойчивость к перегрузкам;
  • значительная устойчивость к низким температурам;
  • скорость установки – от 1 до 3-х дней;
  • несложная технология установки – с ней справятся всего 3-4 человека;
  • отсутствие необходимости в масштабных земляных работах в дальнейшем;
  • практически всесезонность;
  • возможность расширения объекта за счет пристройки дополнительных площадей;
  • универсальность – возможность применения для любых грунтов (кроме скальных).

Следует признать, что основание из свай неспособно выдерживать конструкции с очень большим весом, кроме того, требуется строгое выполнение технологических требований по их установке.

Свайный фундамент дома из клееного бруса прослужит долго, если расчет количества свай произведен строго с учетом нагрузки, приходящейся на каждую из них. Расчет необходимо производить по следующим принципам:

  1. Межсвайное расстояние должно быть не менее полутора метров и не более трех метров. Грамотный расчет расстояния вы сможете произвести, если будут учтены конструкция, вес дома, тип грунта и уровень подземных вод.
  2. Расчет должен учитывать необходимость монтажа свай под несущими стенами, в местах пересечения несущих стен и внутридомовых перегородок, под углами строения.

Соединение столбов и свай производится ростверком. Принцип соединения ростверком предусматривает усиление жесткости фундамента за счет связывания столбов и свай в один конгломерат. Ростверк обычно используют при создании основания для построек из клееного и обычного бруса.

Армирование

Специфика бетона состоит в отсутствии устойчивости к осевым нагрузкам на растяжение. Материал способен переносить гигантские давления, но при изменении вектора нагрузок он сразу ломается. Для укрепления ленты внутрь устанавливается армпояс, собранный из металлических ребристых стержней.

Каркас состоит из горизонтальных (рабочих) и вертикальных (вспомогательных) стержней. Рабочие прутки выполняют функции армпояса, обеспечивая целостность ленты и принимая на себя все нагрузки.

Вертикальная арматура нужна только для поддержки рабочих стержней в нужном положении до момента заливки бетона, поэтому ее толщина меньше. Допускается использование гладких прутков. Для сборкит каркаса используется специальная мягкая проволока, но допускается также применение сварки.

Столбчатый фундамент для дома из клееного бруса

Вариантом свайного фундамента можно отчасти признать столбчатый. Однако он больше подходит в качестве основания под строения с небольшим весом: здания каркасного типа, бани, беседки и другие малогабаритные постройки.

Преимущества этого вида фундамента:

  • Небольшая затратность. Установка столбов примерно на 30 % дешевле бетонной заливки из расчета стоимости всего бюджета, отведенного на стройку. Более того, монолитный фундамент увеличит размер затрат до 60 %.
  • Быстрота возведения фундамента. Столбчатые элементы устанавливаются в течение трех-пяти дней, в то время как на заливку бетона и последующее высыхание требуется много времени, что, соответственно, затягивает строительные работы.
  • Простота возведения. Монтаж столбчатого основания не требует аренды спецтехники, особенно когда строят одноэтажный жилой дом или террасу, баню, беседку и другие подсобные постройки.
  • Скорость усадочных процессов. Поверхность столбов оказывает более высокое давление на грунт, чем у монолитного фундамента, поэтому срок усадки сокращается до нескольких недель.
  • Универсальность. Возможность установки на практически любых типах грунта. Столбчатое основание успешно возводится и на пучинистых, и на плавающих почвах, с возможными подтоплениями, а также в местах с неровным рельефом.

Отрицательные свойства:

  • Столбчатое основание не рассчитано на создание подвала и цокольного этажа в деревянном доме.
  • Необходимость капитального утепления полов, кладки стенок между столбами или специальных щитов, так называемой «забирки», выполняющей функцию защиты пространства от снежных заносов, наледей и прочих негативных влияний со стороны погоды и сезонов.

Вид столбчатого фундамента влияет на срок его эксплуатации.

В качестве материала для столбчатого фундамента выбирают:

  1. Древесину. Как элемент фундамента часто используют бревно или брус большого сечения. В связи с тем, что деревянное основание не служит долго и не выдерживает значительных нагрузок, его применяют преимущественно под бани и сараи. Но все равно необходимо защитить дерево от вероятности пожара, гнилостных и паразитарных процессов, воздействия влаги. Все это требует дополнительных затрат. Существенное преимущество – возможность сразу начинать стройку.
  2. Кирпич. Один из самых распространенных материалов для создания фундамента дома из клееного бруса. Он достаточно прочный и в то же время дешевый, но не подходит для грунтов с повышенной влажностью, так как при ее воздействии подвергается разрушению. Конструкция из кирпичей также менее устойчива к перепадам температур, низкому температурному режиму.
  3. Железобетон. Здесь существуют два варианта создания фундамента: готовая конструкции или заливка по месту установки. Монтаж основания из железобетона непростой, зато результат получится надежный и долговечный. Дополнительно потребуется установить опалубку, приобрести арматурный прут. Впоследствии целесообразно обеспечить утепление и гидроизоляцию в связи с риском образования конденсата при температурных колебаниях между конструкцией дома и опорами, что неблагоприятно для основного материала стройки: древесина подвергается процессам гниения, бетон может растрескаться. Железобетонный фундамент обычно занимает большую площадь, требует значительных финансовых вложений.
  4. Трубы из асбоцемента. Технология установки требует бурения ям, а значит, заказа спецтехники, что удорожает конструкцию. Зато он надежен в эксплуатации, удовлетворительно ведет себя на грунтах с недостаточной степенью твердости, обеспечивает приемлемую прочность, долговечен.
  5. Смешанный фундамент – столбчатый с заливной лентой. Он отличается высокой стоимостью составляющих. Представляет собой монолит. Выдерживает большие нагрузки, долговечен. Может быть использован и для домов в 1–2 этажа, и в качестве основания для более тяжелых строений.

Схема монтажа столбчатого фундамента такова: производится разметка площадки, где устанавливают столбики (причем всю площадку выравнивать не обязательно). Исходя из массы дома и параметров стройматериалов, производится расчет количества столбов. Далее они распределяются по периметру площадки. Копаются ямы с уплотнением нижней части. Устанавливаются столбы, при необходимости избыточно выступающие их части обрезаются.

Ленточный фундамент для дома из клееного бруса

Дома из бруса средней и большой площади(150-250 м2) и веса обычно строят на базе ленточного фундамента. Ленточный фундамент относительно прост в монтаже и универсален в применении, поэтому широко используется при строительстве домов из клееного бруса. Он выдерживает большую нагрузку, чем фундамент из свай, однако принципиально важно до его монтажа провести геологический анализ местности. Устанавливать ленточный фундамент технически сложнее и дольше, чем свайный.

Процесс монтажа включает в себя несколько этапов:

  1. Размечается место под будущий фундамент. По разметке выкапывается траншея, глубиной в зависимости от геологической и геодезической документации.
  2. В траншею закладывается песок крупнозернистой фракции, после чего его надо тщательно утрамбовать. Уровень закладки песка рассчитывается, исходя из типа грунта и высоты ленты, согласно проекту.
  3. Фундамент по всему периметру равномерно армируется с применением арматуры и вязальной проволоки. Особенно необходимо усилить связки под стыками стен дома.
  4. Из досок толщиной 25 – 50 мм или готовых панелей изготавливается опалубка. Опалубка должна везде выступать над уровнем земли.
  5. Далее опалубка заливается предварительно подготовленным раствором бетона. Обращайте внимание на равномерность распределения бетона в отсеках. Чтобы избежать растрескивания, ленточный фундамент требуется увлажнять.

Выделяют два вида ленточных фундаментов: мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Фундамент мелкозаглубленного вида делается из специальных блоков, изготовленных на промышленном производстве или самостоятельно. При этом создается железобетонная лента.

В основе глубокозаглубленного фундамента лежат только монолитные железобетонные ленты.

В качестве фундамента для дома из клееного бруса и для строений из бревна подходят оба типа ленточных оснований. Однако сделать утепление все равно необходимо.

Важно, что ленточный фундамент может устанавливаться даже в местах с мягкой переувлажненной почвой, в низинной местности, в условиях перепада высот.

При расчете ленты учитывается ширина несущих стен (параметры фундамента должны превосходить ширину стен на 15-10 сантиметров) и глубина промерзания почвы. Если не учесть последний фактор и сделать фундамент глубокозаглубленным, то он может быть разрушен подземными водами. И тогда дом «поплывет» на фоне сезонных колебаний почвы ввиду его сравнительно небольшого веса.

Марки заливаемого бетона

После монтирования опалубки и арматурной решетки производится заливка опалубки бетоном. Бетон приготовляется из смеси портландцемента (в продаже имеются марки цемента М400 и М500), песка, щебня и воды. Процентное соотношение компонентов определяет марку бетона, которая означает его твердость на сжатие в кг/см кв.


Для изготовления бетона используются переносные бетономешалки, оборудованные электродвигателем, с объемом готовой смеси 70 – 250 л. Монолитный железобетонный фундамент заливается на ту же высоту 50 см (до 80 см – при устройстве высокого цоколя), где 30 см – высота его подземной части. Для достижения максимальной монолитности фундамента, его заливку бетоном целесообразно производить беспрерывно, суточными нормами, «по мокрому». При этом продолжая поливать уже изготовленные участки водой. На завершающем этапе выполняется укладка гидроизоляции между фундаментом и стенами дома. Для этого необходимо обильно промазать верхнюю плоскость фундамента битумной мастикой, а сверху на нее проложить 2 – 3 полосы промазанного этой же мастикой рубероида.

Соблюдение условий и технологии устройства фундамента, даже для легкого деревянного дома – залог его сохранности, длительной и безаварийной эксплуатации. Приступая к строительству или сборке деревянного домика, домашнему мастеру стоит тщательно подходить к вопросу закладки его основы.

Плитный фундамент для дома из клееного бруса

Монолитные фундаменты из плит считается самой основательной и надежной конструкцией из известных типов фундамента. Поэтому дома из бруса площадью 250 м2 и больше устанавливаются именно на это основание. Ростверк при монтаже этого типа фундамента ставится на песчано-гравийную подушку, приготовленную заранее.

Вы точно не прогадаете, если выберете этот тип фундамента, так как по прочности и сроку эксплуатации ему нет равных. Чуть ли не единственный минус этого основания – высокая цена конструкции и составляющих элементов.

Учитывая тот факт, что главной характеристикой плитного фундамента является высокая прочность, профессионалы, основательно заглубляя его, возводят многоэтажки. Хорошее качество конструкции подтверждается анализом состояния фундамента, проводимым при сносе старых домов. Сохранность этого основания столь высока, что оно может быть использовано повторно.

При установке плитного фундамента делается разметка, исходя из площади дома, готовится котлован с учетом глубины промерзания грунта и его типа. Далее готовится бетонный раствор. И, наконец, после связывания арматуры, раствор заливают в котлован.

С учетом того, что раствор не сразу становится прочным, начало строительных работ рекомендуется планировать не ранее 20 суток после заливки. Иногда для надежности основание «выдерживают» несколько сезонов, чтобы убедиться в отсутствии каких-либо повреждений после температурных колебаний и повышенной влажности в весенне-осенний период.

Общая схема монтажа

Ход работ по порядку:

  1. Подготовка площадки, удаление верхнего слоя почвы и выравнивание поверхности.
  2. Разметка траншеи.
  3. Рытье траншеи на заданную глубину.
  4. Засыпка песчаной подушки.
  5. Установка опалубки.
  6. Создание армпояса.
  7. Заливка бетона, выдержка.
  8. Завершение работ.

Порядок действий при создании ленточного основания практически никогда не меняется, что делает его более понятным и повышает надежность результата.

Лучше строить самому или обратиться к профессионалам?

Естественно, в вопросе выбора фундамента для дома из клееного бруса последнее слово остается за заказчиком. Поэтому, если вы им являетесь, хорошенько изучите характеристики известных видов фундамента, сопоставьте их с особенностями почвы, уровнем грунтовых вод, глубиной промерзания, геодезическими показаниями.

Качество фундамента в конечном счете определяет, как долго простоит дом, будет ли в нем тепло, потребуются ли дополнительные работы по его утеплению и укреплению. В слове «фундамент» уже заложена важность этого элемента, поэтому подойдите к его выбору и возведению со всей серьезностью.

Необходимо детально изучить технологию установки опорных сооружений для строений разного типа и веса, после чего произвести точные расчеты. Неверно созданный проект фундамента дома из клееного бруса поставит под вопрос вашу безопасность, кроме того, может значительно увеличить средства, затраченные на строительство.

Не стоит экономить на самом важном компоненте дома – фундаменте. Это небезопасно и недешево. Закажите проект и проведение всех работ у опытных специалистов. Профессиональные строители способны предложить множество эффективных решений, которые можно применить в конкретных условиях, исходя из ваших возможностей. В результате в выигрыше остается заказчик, поскольку он экономит деньги, силы, нервы, а получает дом, жить в котором можно безопасно и комфортно.

Цены на строительство под ключ

Уровень цен на строительство фундаментов для деревянного дома зависит от многих факторов. Средняя стоимость отражена в таблицах.

Цены на ленточный фундамент:

Цены на свайно-винтовой фундамент:

Цены на плитный фундамент:

как правильно делать связку своими руками

Технический бетон может выдержать сильное механическое воздействие, но требует дополнительного укрепления. Для обеспечения качественной несущей способности делают армирование ленточного фундамента, благодаря которому усиливается эффективность и долговечность проведённых работ. Выполняется оно и в плиточных конструкциях, сваях и столбах, хотя такой необходимости нет.

Правила работы

Для начала необходимо подготовить армированный каркас, который укрепит основу в случае деформации или неравномерной кладки. Такие действия создают изгибающие нагрузки, избавиться от которых без армировки нереально. В процессе работы нужно следить за выполнением некоторых правил:

  • зернистость заполнителя в бетоне должна быть такой, чтобы материал не застревал между стержнями в случае частого расположения;
  • при изготовлении каркасов их элементы соединяются внахлест, при этом обязательно соблюдается пористость поверхности, даже для хомутов и соединительных частей не рекомендуется использование гладкой арматуры;
  • обязательным является наличие слоя бетона толщиной 5 см, помогающего защитить поверхность от ржавчины и коррозии.

Металлические армикаркасы связываются, сваривание угловых элементов не допускается, поскольку может не выдержать нагрузки. Строители не советуют использовать сварку, так как она может повредить сечение. Для работы используют раскладку стержней класса А400.

Выбор арматуры

В пошаговой инструкции создания фундамента своими рукам ключевым является выбор материалов. В процессе армирования ленточного фундамента шириной 50 см используются стержни разных категорий:

  1. Рабочие, на которые приходится бо́льшая часть нагрузки. Они укладываются вдоль стены. Их толщина должна быть больше, чем соединительных элементов.
  2. Поперечные горизонтальные стержни устанавливаются на стыках и для соединения рабочих частей. Поперечные вертикальные используются для объединения несущих конструкций. Эти элементы также называются хомутами.

Укладка стержней не занимает много времени, но в процессе нужно следить за готовым чертежом. Рабочая арматура находится ближе к поверхности, а конструктивная расположена глубоко внутри основы и выдерживает нагрузку фундамента.

Под конструктивной арматурой находятся шары щебня и песка, обеспечивающие нормальную усадку и защищающие от проседания. Технологию армирования можно выполнить самостоятельно, используя при этом схему и инструкции.

Связка элементов

В процессе установки каркаса из арматуры для ленточного фундамента применяется метод связки элементов. Он защищает от прожога металла и повышает прочность. Можно использовать как специальный крючок, так и вязальную машину. Второе приспособление заметно ускоряет процедуру, а первое лучше использовать для того, чтобы укладывать небольшие объёмы.

Для соединения используют отражённую проволоку, которая позволяет правильно и надёжно зафиксировать и уложить все детали каркаса. Она создаёт прочные узлы. Другие материалы для этого не подходят.

Схема вязки

Для правильного армирования ленточного фундамента нужно делать нахлест для элементов. Чтобы осуществить правильную завязку на угол, нужно выполнять это в месте примыкания одной стены к другой или же между двумя перпендикулярными элементами. Можно использовать метод лапки, длина которой должна составлять не менее 35 дм.

Разрешается использовать несколько частей. Количество лапок на 1 угол может быть от 2 до 5 в зависимости от расположения элементов арматуры. Используемый прут напоминает собой кочергу, которая соединяет каркас одной стены с элементами другой. Здесь арматурные части надо приваривать, чтобы обеспечить хорошую надёжность.

Можно применять хомуты, имеющие Г-образную форму. Принцип крепления здесь похож на кочергу, но вместо лапки берут Г-образный элемент, длина одной стороны у которого больше, чем у рабочей арматуры. Такие элементы могут применяться как при горизонтальном, так и при вертикальном креплении. Выбор размера арматуры зависит от того, какую нагрузку будет выдерживать монолитный фундамент.

Также можно использовать элементы П-образной формы. На один угол применяют две детали, длина которых одинакова и составляет около 50 диаметров арматуры. Один из хомутов приваривается к двум параллельным и одному перпендикулярному элементу.

Посчитать, сколько частей арматуры понадобится под определённый тип фундамента, помогут строители. Что касается размещения горизонтальных перемычек между элементами, то они рассчитываются на шаг.

Советы специалистов

Чтобы вычислить, какая арматура нужна для ленточного фундамента, следует обращать внимание на тип здания и его габариты. При покупке металла учитывается нахлест, который будет даваться при соединении нескольких элементов, поэтому его нужно приобретать с запасом. Чтобы правильно армировать фундамент, на тупых углах необходимо выбрать прямой элемент и согнуть его до нужного размера. Также для усиления прикрепляется дополнительная деталь, которая уплотняет текстуру. К наиболее частым ошибкам во время работы относятся:

  • связывание элементов под прямым углом;
  • отсутствие любой связи между разными элементами;
  • использование продольных прутьев в качестве связки перекрестий.

В процессе работы не нужно повторять эти ошибки, поскольку они будут влиять на качество. Для качественной привязки нужно продвигаться вдоль основы фундамента, устанавливая горизонтальные перемычки для элементов. Они должны находиться параллельно по отношению друг к другу.

Использование вязального крючка

Хотя в работе часто применяется вязальная машина, она предназначается для выполнения большого объёма работ. Вязальный крючок является более простым материалом, который используется для соединения элементов.

Чтобы упростить рабочий процесс, нужно сделать шаблоны. Для этого потребуются деревянные бруски шириной 30—50 см. В древесине делаются отверстия, которые будут повторять стержни в каркасе. В них раскладывают куски вязальной проволоки и после этого фиксируют нужные пруты. Вязальный крючок используется при соединении элементов перекрестий для провязывания внахлёст. После этого проволоку можно затягивать туже.

Соединение выполняется в нескольких местах по всей длине. Проволоку размещают так, чтобы она находилась в глубине, затем складывают пополам и укладывают под местом соединения. После этого с помощью крючка протягивают петлю и вращают его, закручивая проволоку. По завершении работы инструмент осторожно вынимают.

Если использовать вязальную машину, то процесс вязания заметно ускорится и создать армокаркас получится быстрее, но для небольших построек ее применение нецелесообразно. От сварки элементов также лучше отказаться, поскольку в ее процессе прожигаются части крепления, и может начаться эрозия металла.

О том, какая используется арматура для ленточного фундамента, лучше проконсультироваться с профессионалом. Если нет опыта в расчёте количества металлических прутьев на фундамент, также лучше обратиться за помощью к строителям. Покупаться арматура должна с запасом на нахлест в процессе крепления.

Подготовка каркаса и его установка осуществляются непосредственно перед заливкой фундамента. Если выполнять работу, следуя рекомендациям специалистов, можно достичь качественного результата и возвести надёжную основу для будущего дома. Ленточный фундамент считается оптимальным вариантом для вставок из арматуры, хотя и в других типах основы можно пробовать такое укрепление.

Калькулятор ленточного фундамента для дома

Ленточный фундамент – монолитное основание дома, выполненное из прочных железобетонных блоков. Они укладываются по периметру здания и в местах расположения опорных конструкций, выдерживают значительные нагрузки. Строительство не предполагает использование тяжелой спецтехники, но при этом нужно точно рассчитать все параметры.

Калькулятор ленточного фундамента позволит безошибочно и быстро узнать размеры ленты, сборных элементов, количество бетона, диаметр арматуры. Онлайн расчеты производятся  в соответствии с нормами 52-01-2003 «Конструкции из железобетона и бетона», ГОСТ Р52086-2003 и СНиП 3.03.01-87.

Преимущества калькулятора расчета бетона и других параметров на ленточный фундамент

Сервис позволяет выполнить проектирование, определять какую нагрузку выдерживает основание дома, найти варианты экономии материалов не пренебрегая строительными нормативами. Расчет осуществляется по специальному алгоритму с учетом существующих стандартов. Для этого следует только указать первоначальные данные.

Калькулятор расчета ленточного фундамента онлайн облегчает строительство дома:

  • позволяет определить сроки заливки основания;
  • рассчитать размер арматуры, необходимое количество бетона;
  • визуально оценить, как будет выглядеть будущее основание.
  • узнать предварительную стоимость строительства.

Онлайн калькулятор позволит точно рассчитать необходимое количество стройматериалов для строительства основания частного дома, его размеры. В результате пользователь получает точную смету, наглядный и простой план, понятную и простую схему вязки арматуры, визуальную модель будущего строения.

Расчет арматуры и стройматериалов для ленточного фундамента

Введя исходные данные, пользователь сможет узнать, во сколько ему обойдется строительство основания коттеджа. Так с помощью онлайн калькулятора можно произвести расчет следующих параметров:

  • площадь основания;
  • количество бетонной смеси, обвязки;
  • вес металла;
  • размеры сборных элементов, количество досок;
  • допустимую нагрузку на грунт;
  • сколько выдерживает основание.

Калькулятор ленточного фундамента для дома – удобная онлайн программа, с помощью которой пользователь сможет узнать, как рассчитать нужное количество материала, получить подробную смету и сократить сроки строительства. В итоге сервис выдаст чертеж, с визуальным изображением будущего основания коттеджа.

Расчет фундамента — подробная инструкция + видео

Доброго времени суток дорогие читатели!

Фундамент – основа вашего дома. Каким вы сделаете фундамент, таким и будет ваш дом. Если вы не правильно рассчитаете фундамент для дома, то соответственно он долго стоять не будет.

В этой статье вы найдете нужную информацию о фундаментах:

— как правильно сделать фундамент под дом,

— на какую глубину его заложить,

— как рассчитать ширину подошвы фундамента,

— какую нагрузку может выдержать фундамент от здания и многое другое.

ВИДЕО НА ЭТУ ТЕМУ ВЫ НАЙДЕТЕ В КОНЦЕ СТАТЬИ.

Самые распространенные фундаменты: ленточные, столбчатые, плитные и их производные.

Цель любого фундамента – выдерживать нагрузку от здания или сооружения, распределять ее и передавать нагрузку на основание (грунт).

Если грунт не выдерживает нагрузку от здания (болотистая местность), то перед началом строительства фундамента, можно сделать частичную замену грунта на более прочный, к примеру, засыпать граншлаком, (который со временем превращается в бетон), или использовать сваи.

Выбор того или иного фундамента в основном зависит от вида грунта и от глубины залегания грунтовых вод.

Подошва фундамента – это нижняя плоскость фундамента, которая опирается на грунт.

Глубина заложения фундамента – определяется как расстояние от поверхности земли (грунта), до подошвы фундамента. В основном глубина заложения фундамента зависит от двух факторов: уровень грунтовых вод и глубина промерзания грунта.

Если все нюансы и тонкости при заложении фундамента учтены, то это отразится на долговечности вышестоящего здания!

Помните, что затраты на заложение фундамента составляют от 15 до 25% и более, в зависимости от вида грунта, его промерзания и глубины грунтовых вод.

Если сэкономить на фундаменте не там где надо, то его переделывание и устранение ошибок будет очень затратно, а в некоторых случаях (как показывает практика) невозможно!

.

.

Подготавливаем участок в том месте, где будет стоять будущий дом. Очищаем участок от кустов, деревьев. Если верхний слой состоит из хорошей плодородной земли, то ее можно снять и перевести в то место, где она не будет мешать.

Желательно отвести поверхностные воды (осадки) в сторону, чтобы не затопляли строительную площадку.

Разметку фундамента начинают с разбивки плана дома в натуре. В проекте (на генплане) обычно указано к чему необходимо привязать дом. Чаще всего дом привязывают к дороге или к соседним зданиям.

В первую очередь размечаем, где будут находиться наружные стены дома. Для разметки лучше всего использовать деревянные или металлические колышки и капроновый шнур.

Итак: размечаем контур здания и забиваем по углам колышки.

Потом необходимо сделать обноску вокруг будущего здания. Обноска невероятно облегчают строительство на ранних стадиях! Если вы не хотите ее ставить, то можете не ставить, вы все равно сделаете все правильно. Но, как показывает практика, обноска значительно экономят время при дальнейшем заложении фундамента и строительстве цоколя.

Обноска – это два колышка к которым прибита ребром доска.

Для удобства забиваем обноску на расстоянии от края будущего котлована, на расстоянии от 2 до 5 м. С таким расчетом,  чтобы обноска не мешала работе тяжелой техники:

— экскаватору, который будет копать котлован,

— монтажному крану, который будет монтировать фундаментные блоки и плиты.

— нормальный подъезд миксера и тому подобное.

Иногда обноску делают сплошную – по всему периметру дома, но это не совсем удобно. Самый лучший вариант сделать обноску из небольших элементов похожих на маленькую скамеечку.

Обноску обычно располагают таким образом, чтобы на ней можно было отметить все оси.

Высота обноски – чаще всего делаем выше грунта на 500 – 600 мм. Можно сделать и повыше, к примеру на 100 – 150 мм выше будущего пола первого этажа.

Далее в доски обносок забиваем гвозди и натягиваем капроновый шнур (или тонкую проволоку) по осям стен здания.

Некоторые пренебрегают осями и используют за основу края наружных стен здания (или капитальных стен). Делать так не рекомендую, так как можно легко ошибиться.

Если будете все размечать от ОСЕЙ, то никогда не ошибетесь.

Когда оси пересекаются между собой образуется  прямой угол (90 градусов). Если пренебречь прямым углом, то получится кривой дом. Это вылезет при устройстве кровли и полов. Визуально можно заметить, что дом построен не ровно (без прямого угла), в первую очередь это видно на кровле дома!

Как сделать легко прямой угол – для проверки углов, можно использовать “Египетский треугольник”. От пересечения осей откладываем в одну сторону 3 м и в другую сторону от пересечения осей (перпендикулярно) откладывают 4 м (можно привязать узелок или кусочек проволоки). После этого соединяют первый и последний узлы рулеткой, должно получиться 5 м (квадрат гипотенузы).

Если тяжело проверить прямой угол, то самый лучший вариант померить диагонали. Диагонали должны быть одинаковыми по размеру.

Планировка площадки — желательно “отстрелять” площадку с помощью нивелира и узнать самую низкую и самую высокую точки (планировка площадки) и принять одну из отметок за исходную. Благодаря планировки площадки вы узнаете в каком месте необходимо больше копать, а в каком меньше.

Если нет нивелира, то можно использовать обычный гидроуровень (тонкая, прозрачная шланга, наполненная водой). На доске обноски делаем отметку карандашом (или забиваем гвоздь) и переносим эту отметку с помощью гидроуровня на другие обноски. В результате получается по периметру горизонтальная плоскость от которой можно отмерять глубину котлована или траншеи.

Когда мы будем отмерять глубину котлована (или траншеи) от горизонтальной плоскости, то и сам котлован внизу будет иметь ровную (горизонтальную) поверхность. Другими словами низ котлована будет ровный.

Итак: от осей откладываем параллельно с двух сторон края будущего фундамента. Натягиваем два капроновых шнура по краям фундамента и переносим на грунт с помощью обычного песка. То есть посыпаем руками песок прямо на капроновый шнур и на земле (на грунте) вырисовывается контур наружного и внутреннего края фундамента.

Затем сматываем капроновые шнуры, чтобы не мешали копать.

Полностью обноски убирают только после того, когда строители построят цоколь дома.

.

.

Котлованы (траншеи) чаще всего копают экскаватором. Форма котлована (траншеи) зависит от вида грунта и его глубины. В плотных, не сыпучих, грунтах стенки траншей обычно вертикальные (если траншеи не глубокие и грунтовые воды далеко от подошвы фундамента) и они используются вместо опалубки.

 

Глубина траншеи без опалубки:

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в гравелистых и песчаных грунтах – 1 м.

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в супесях – 1,25 м.

— Максимальная глубина траншеи с ровными вертикальными стенками в глинах и суглинках – 1,5 м.

 Если необходимо выкопать траншею глубже тех размеров, которые указаны выше, тогда необходимо дополнительно ставить опалубку для укрепления стенок траншеи или копать траншеи с откосами.  

При заложении столбчатых фундаментов чаще всего выкапывают ямы квадратной или круглой формы. Ямы круглой формы с вертикальными стенками лучше всех устойчивы к обрушению стенок грунта. Даже в более агрессивной среде, когда уровень грунтовых вод высокий, стенки ям круглой формы более устойчивы к обрушению.

Ямы и траншеи для фундамента необходимо защитить от стока поверхностных вод. Если в траншеи (ямы) стекает вода с участка, то основание раскисает, разжижается и теряет несущую способность.

Можно отвести поверхностные воды, сделав канавы, отвалы и тому подобное.

Чтобы откосы траншеи не обваливались и основание не раскисало от атмосферных осадков, необходимо сразу же после выкапывания грунта закладывать фундамент. То есть, если выкопали траншею, то сразу необходимо делать фундамент.

Иногда выкапываем траншеи под половину дома. Заливаем ростверк, монтируем блоки выше уровня земли и засыпаем пазухи между блоками. Затем выкапываем вторую (оставшуюся) половину траншей и доделываем фундамент полностью. Этот способ применяем когда необходимо построить большой дом на маленьком участке.

Так как участок маленький, а будущий дом большой, то землю просто физически некуда деть!

Если вы выкопали траншею (котлован) и решили не сразу закладывать фундамент, а через какое – то время, то лучше всего полностью не докапывать траншею до проектных отметок на 10 – 15 сантиметров. Этот не докопанный грунт защитит дно траншеи от размокания и раскисания несущего грунта (во время осадков).

Непосредственно перед заложением фундамента, не докопанный грунт подчищается на нужные отметки.

Ни в коем случае нельзя досыпать обратно в траншею выкопанный грунт (в места случайного перебора)! Если грунт досыпать, то получиться в этом месте насыпной грунт. Из-за того, что досыпали в траншею грунт, будет неравномерная усадка фундамента и дом может лопнуть. 

В местах случайного перебора грунта, яму можно засыпать песком (не более 100 мм), щебенкой, гравием и хорошо уплотнить. Так же в местах перебора грунта, яму в траншее можно заложить кирпичной кладкой или залить бетоном (самый лучший вариант).

.

.

Многие застройщики ошибочно считают, что чем глубже заложить фундамент, тем лучше. Застройщики полагают, что если подошва фундамента ниже уровня промерзания грунта это обеспечит надежную эксплуатацию фундамента.

Действительно, если подошва фундамента находиться ниже уровня промерзания грунта, то силы морозного пучения уже не могут давить на фундамент снизу вверх, то есть поднимать фундамент. Однако, не стоит забывать про боковое касательное морозное пучение грунта, которое действует на боковые поверхности фундамента.

Боковое касательное морозное пучение грунта, может вырвать фундамент из грунта, отделив его верхнюю часть от нижней. Такое бывает, если фундамент сделан из кирпича, камня или небольших блоков, особенно под легкими домами (деревянные дома, облегченные каркасные дома и тому подобное).

Для того чтобы избежать разрушения фундамента (сделанного из кирпича, камня или небольших блоков) на пучинистых грунтах, нужно не только заложить фундамент под жилой дом ниже уровня промерзания грунта, но также погасить силы бокового касательного морозного пучения грунта.

Для этого можно утеплить отмостку карамзитом, пенопластом или пумпаном.

Если же вы не будете делать утепленную отмостку, тогда можно связать стены фундамента (сделанного из кирпича, камня или небольших блоков) с помощью металлического каркаса. Каркас закладывают на всю высоту фундамента, связывая нижнюю и верхнюю часть между собой.

Можно и не использовать металлический каркас, тогда стены фундамента необходимо выкладывать снизу широкие, а к верху постепенно сужающиеся. Это значительно ослабит силы бокового касательного морозного пучения грунта.

Рисунок 3.1 Ленточные и столбчатые фундаменты, в пучинистых грунтах.

1- наклонные стены бутовой кладки; 2 – кладка из забутовочного кирпича; 3 – сердечник сделанный из железобетона; 4 – бетон; 5 – будущий цоколь; 6 – обратная засыпка грунтом; 7 – плита ж/б, опорная; 8 – плита бетонная; 9 – арматура; У.П.Г. – уровень промерзания грунта.

При возведении зданий и сооружений на крутопадающем рельефе необходимо брать во внимание возможный сдвиг, боковое давление грунта. Величина бокового давления грунта зависит от многих факторов (вид грунта, насколько крутой откос и тому подобное) и поэтому его достаточно сложно рассчитать.

Самый надежный фундамент на крутопадающем рельефе – ленточный, потому что он жестко связан между собой в поперечном направлении и продольном.

Столбчатый фундамент на крутопадающем рельефе необходимо жестко связывать поверху. Для связи лучше использовать железобетонный монолитный пояс, тогда все конструктивные элементы фундамента будут работать как единое целое.

 

1) Уровень промерзания грунта.

2) Высоту грунтовых вод.

3) Состав (вид) несущего грунта, на котором будет находиться фундамент дома (здания, сооружения).

Если зимой грунтовая вода находится ниже уровня промерзания грунта больше чем на 2 м, то для многих грунтов (мелкие и пылеватые пески, твердые глинистые грунты) глубина заложения фундамента рассчитывается без учета уровня промерзания грунта.

Другими словами – уровень грунтовых вод находится далеко от уровня промерзания грунта (более чем на 2 м), соответственно грунт относительно сухой и пучиниться не будет. Это значительно удешевит строительство фундамента!

А если грунтовая вода находиться близко к уровню промерзания грунта (до  2 м), то грунт (глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые) насыщен водой и при морозе будет пучиниться. Поэтому когда грунтовая вода близко, грунт влажный. Фундамент необходимо закладывать с учетом промерзания грунта, то есть подошва фундамента должна находиться не выше (лучше чуть – чуть ниже) уровня промерзания грунта.

 

Минимальная глубина заложения фундамента.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента в сухих грунтах (мелкие и крупные пески, твердые глины) – 0,7 м.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента во влажных грунтах (мелкие и пылеватые пески, пластичные глинистые грунты, лессовидные суглинки просадочные) – 1,2 м.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента для дома, который имеет подвал. Подошву фундамента закладывают ниже уровня пола в подвале минимум на – 0,4 м.

 

Таблица 3.1 На какую глубину необходимо закладывать фундамент.

№ п/п Несущие грунты в пределах глубины промерзания. Расстояние от глубины промерзания грунта до уровня грунтовых вод. Глубина заложения подошвы фундаментов для возведения одноэтажных и двухэтажных зданий.

1   

Скальные и полускальне грунты Не имеет значения. Не имеет значения, не зависит от глубины промерзания грунта

 2

Крупные и средние пески, пески гравелистые, крупнообломочные грунты. Не имеет значения. Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м.

  3 

Пылеватые и мелкие пески, глины (влажные при замерзании становятся пучинистыми грунтами), суглинки, супеси. Более чем на 2 м. Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м.
Менее чем на 2 м. Не менее 3/4 глубины промерзания грунта, но не меньше 0,7 м.
Уровень грунтовых вод выше уровня промерзания грунта. Не менее глубины промерзания грунта.

 

Для определения уровня промерзания грунта в вашей местности можно воспользоваться картой (смотрите ниже).

Рисунок  2.2. Глубина промерзания грунтов в сантиметрах.

.

Как самостоятельно определить уровень грунтовых вод и состав грунтов.

Определить уровень грунтовых вод достаточно просто: необходимо выкопать на строительном участке (на котором будет стоять будущий дом) шурф – колодец. Размер колодца приблизительно 1 метр на 1 метр и глубиной около 2,5 -3 м.

Шурф-колодец необходимо защитить от стока в него поверхностных вод и осадков. Наиболее достоверную информацию об уровне грунтовых вод, вы сможете получить осенью или весной, когда уровень грунтовых вод самый высокий.

Чтобы уменьшить затраты на выкапывание шурфа, его можно выкопать к примеру в том месте где будет подвал.

Благодаря шурф-колодцу вы узнаете не только уровень грунтовых вод, но и еще состав грунта.

Чаще всего верхний слой – это  плодородный слой, его обычно снимают, так как он не равномерно просаживается из-за гниения органических остатков (растения, корни) и дом может лопнуть. Плодородный слой легко узнать, так как он более темный. Толщиной плодородный слой от 100 до 1000 мм и более.

Под плодородным верхним слоем находится естественный подстилающий грунт. Этот грунт (естественный подстилающий) несущий и воспринимает нагрузку от  подошвы фундамента и выше стоящего здания.

Если естественные подстилающие грунты – средние и крупные пески, гравелистые, то это надежное основание для вашего дома. Глубина заложения фундамента в таких грунтах минимальная – 0,5 м.

Если естественные подстилающие грунты – пылеватые и мелкие пески, супеси, глины, суглинки, необходимо брать во внимание уровень грунтовых вод. При высоком уровне грунтовых вод у этих грунтов снижается несущая способность.

Если естественные подстилающие грунты –  суглинки лессовидные, то при небольшой влажности они могут воспринимать достаточно большие нагрузки. При высоком уровне грунтовых вод, суглинки лессовидные могут проседать даже от своего собственного веса. Как же отличить этот не очень надежный грунт от других?

Довольно просто – его необходимо опустить в воду. В отличии от обычных глинистых грунтов, суглинок лессовидный распадается в воде значительно быстрее.

.

.

Все грунты могут воспринимать нагрузку от выше стоящего частного жилого дома (кроме илов и торфяников). Индивидуальные дома имеют относительно небольшой размер и вес.

Если несущая способность грунта слабая, то необходимо увеличить площадь подошвы фундамента для уменьшения давления на грунт.Чем больше площадь подошвы фундамента, тем меньше давление на грунт.

Чтобы правильно рассчитать ширину подошвы фундамента, необходимо знать два основных показателя – вес дома (с учетом снеговых нагрузок) и вид грунта (несущий грунт), на который будет опираться дом.

а) Вес дома – необходимо рассчитать вес дома полностью с учетом снеговых нагрузок, мебели в доме (на втором этаже). Делается это очень легко, примерно за полчаса вы сможете посчитать полностью вес своего будущего дома.

б) Вид несущего грунта – все грунты разные и имеют разную несущую способность. Когда вы узнаете вид грунта, на котором будет стоять ваш будущий дом, вы сможете определить несущую способность этого грунта по таблице 4.1 (смотрите ниже).

К примеру каменистые грунты имеют самую высокую несущую способность: 5,0 – 6,0 кг/см2, а глины пластичные имеют слабую несущую способность: 1,0 – 3,0 кг/см2.

Таблица 4.1  Расчетные сопротивления грунтов и их виды.

 № п/п                        Виды грунтов                   кПа                кг/см2
    1  Крупнообломочные грунты, щебень, гравий               500 – 600               5,0 – 6,0
    2  Пески гравелистые и крупные               350 – 450               3,5 – 4,5
    3  Пески средней крупности               250 – 350               2,5 – 3,5
    4  Пески мелкие и пылеватые плотные               200 – 300               2,0 – 3,0
    5  Пески мелкие и пылеватые средней плотности               100 – 200               1,0 – 2,0
    6  Супеси твердые и пластичные               200 – 300               2,0 – 3,0
    7  Суглинки твердые и пластичные               100 – 300               1,0 – 3,0
    8  Глины твердые               300 – 600               3,0 – 6,0
    9  Глины пластичные               100 – 300               1,0 – 3,0

Итак: когда известен общий вес здания и какую нагрузку может воспринимать грунт (на сантиметр квадратный), высчитываем площадь подошвы фундамента.

Делается все очень просто и для наглядности давайте рассмотрим пример – как определить ширину подошвы фундамента (площадь подошвы фундамента) для двухэтажного жилого дома.

Пример:

Двухэтажный жилой дом 12 метров на 12 метров. Дом без подвала.

1) Определим общий вес здания, все считаем в сантиметрах и килограммах:

а) Определим вес крыши дома:

— Крыша деревянная, легкая поэтому будет весить относительно не много, около 3 000 кг.

— Кровля металлочерепица, приблизительно весит 800 кг.

— Снеговая и ветровая нагрузка не очень большая и возьмем приблизительно 2000 кг.

Итого: общий вес крыши приблизительно – 5 800 кг

б) Определим вес коробки дома:

— Приблизительно на этот дом пойдет 15 000 лицевого кирпича. Один кирпич весит допустим 4 килограмма.

15 000 шт • 4 кг = 60 000 кг.

— Приблизительно на дом пойдет 2 500 ракушечника. Один блок ракушечника весит приблизительно 15 кг.

2500 шт • 15 кг = 80 700 кг.

— На капитальные стены, перегородки и некратности, приблизительно пойдет 12 000 шт красного одинарного кирпича. Один красный кирпич весит около 3,8 кг.

12 000 шт • 3,8 кг = 45 600 кг.

— Перекрытие дома, первого и второго этажа – круглопустотными ж/б плитами 34 штуки. Размер плиты 6 м на 1,2. Одна плита весит приблизительно 2 200 кг.

34 шт • 2 200 кг = 74 800 кг.

— Раствор для кирпича и ракушечника, стяжка (на втором этаже), отделка (штукатурка) будет приблизительно весить – 63 000 кг.

— Мебель (на втором этаже) и оборудование будет весить приблизительно 5 000 кг.

Итого: общий вес коробки дома будет около – 329 100 кг.

в) Определим вес цоколя и фундамента:

— Приблизительно на цоколь пойдет 6 500 шт кирпича. Один кирпич весит около 3,8 кг.

6 500 шт • 3,8 кг = 24 700 кг.

— Фундаментных блоков (пятерка) пойдет около 20 шт (два ряда блоков). Один блок весит около 1 600 кг.

40 шт • 1 600 кг = 64 000 кг.

— Ростверк из бетона будет весить около 15 840 кг.

— Раствор для кирпича и монтажа блоков необходимо около 0,52 м3. Один м3 раствора весит около 2 000кг.

0,52 м3 • 2000 кг = 1040 кг.

— Арматура в растверке будет весить около 500 кг.

Итого: общий вес цоколя и фундамента будет около – 106 080 кг.

Общий вес здания будет около 440 980 кг. То есть этот вес (441 тонны) будет давить на грунт.

2)Рассчитаем ширину подошвы (площадь подошвы) фундамента.

Допустим ширина подошвы фундамента (ростверка) такая же, как и ширина блока, а именно 50 см. Длина периметра 4 800 см

4 800 см • 50 см = 240 000 см2 (площадь опирания дома на грунт).

К примеру грунт, на который будет опираться дом весом 440 980 кг, глина пластичная. К примеру, глина пластичная может воспринимать  2 кг на один сантиметр квадратный.

240 000 см2 • 2 кг = 480 000 кг/см2 – вес, который может воспринимать грунт (глина пластичная).

Итак: наше здание весом 440 989 кг давит на грунт (глина пластичная). Площадь опирания здания на грунт 240 000 см2. Несущая способность грунта 480 000 кг/см2.

480 000 кг/см2 – 440 989 кг = 39 011 кг – запас прочности.

Ширина подошвы фундамента (ростверка) – 50 см.

.

Ширина подошвы фундамента 500 мм. Данное здание весом 441 тонна с легкостью выдержит грунт (глина пластичная). Запас прочности 39 тонн, то есть на грунт можно еще увеличить нагрузку (если необходимо) 39 тонн.

.

Как построить фундамента дома.

.

Подведем итоги. Сегодня благодаря статье вы узнали: как сделать разметку для фундамента, как рассчитать глубину заложения фундамента, какую нагрузку он сможет выдержать, какую необходимо делать ширину подошвы фундамента, как определить уровень грунтовых вод и многое другое.

Вы получили огромное количество полезной и практической информации. Что вы думаете по поводу этой статьи и что бы вы могли еще дополнить?

Самое интересное и полезное на эту же тему:

Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы выбора

Самым важным этапом строительства частного дома или дачи являются фундаментные работы. Фундамент – это основание, на котором будет стоять будущий дом. Поэтому его нужно правильно рассчитать и качественно выполнить все этапы работы по его строительству. Прежде всего, нужно определиться с типом фундамента: монолитная плита, ленточный, свайный и свайно-ростверковый фундаменты. Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, и особенности их применения так же различны. Монолитная плита – наиболее надежный тип фундамента, способный нести большую нагрузку, чем любой другой тип фундамента. Но он является и самым дорогостоящим и трудоемким.

Ленточный фундамент – один из самых распространенных типов фундаментов в частном домостроении. Способен выдерживать большие нагрузки как одноэтажных, так и двух- и трех этажных домов, построенных из любых материалов (кирпич, различные виды блоков, дерево). Свайный фундамент используется при строительстве домов облегченной конструкции из дерева и сип-панелей. Свайно-ростверковый фундамент является гибридом ленточного и свайного фундаментов. Поэтому выдерживает большие нагрузки, чем свайный фундамент. Рассмотрим его подробнее.

Свайно-ростверковый фундамент – это монолитная, чаще всего железобетонная конструкция, представляющая собой заглубленные сваи, связанные между собой ростверком. Он устроен следующим образом. Сначала делаются вертикальные отверстия, глубиной от 1,5 и более метров. Они делаются с помощью бурильных установок, либо с помощью ручного шнекового оборудования. Стенки этих вертикальных отверстий обсаживаются гидроизоляционными материалами. Затем вяжется арматурная конструкция диаметра меньшего отверстия, но большей длины. Она опускается в эти вертикальные шахты и заливается бетоном.

Затем желательно использовать глубинный вибратор, чтобы бетон дал усадку и все пустоты заполнились раствором. В итоге получаются бетонные цилиндры, сверху которых выпущена арматура для связки свай с ростверком.

Таким образом, заливаются все сваи по периметру будущего здания. Они устанавливаются на расстоянии один-полтора метра друг от друга в зависимости от несущей способности фундамента. После того как все сваи залиты они должны постоять около недели, пока не наберут необходимой прочности. Затем сооружается опалубка, делается аналогичным образом гидроизоляция. Арматурный каркас ростверков связывается с выпущенной арматурой свай.

В опалубку засыпается слой песка в 30-50 сантиметров. Затем заливается бетон. Все накрывается пленкой. А когда, прошествии 2-3 недель, бетон встанет, убирается опалубка и слой песка. После чего конструкция наберет максимальную прочность. Благодаря такому устройству конструкция получается монолитной.

Плюсы

  1. Дешевизна. Свайно-ростверковый фундамент – один из самых низких по стоимости типов фундаментов. Он намного дешевле ленточного фундамента и монолитной плиты.
  2. Простота. Такой тип фундамента является наименее трудоемким. При его возведении не требуется специальная техника, что является несомненным плюсом при небольших участках и плотной застройке района.
  3. Отсутствие предварительных работ. В отличие от монолитной плиты или ленточного фундамента свайно-ростверковый фундамент не требует предварительных работ по очистке площадки и копки траншеи или котлована.
  4. Универсальность. Такой тип фундамента подходит для практически любой местности и любого типа почвы. Он является актуальным при строительстве дома на неровной поверхности (к примеру, склона), а так же на грунтах, где близко проходят подземные воды, на берегу водоемов.
  5. Прочность. Прочная монолитная конструкция способна выдержать большие нагрузки. К тому же, благодаря монолитности эти нагрузки распределяются равномерно на все сваи, что препятствует проседанию отдельных частей сооружения. А при правильном расчете нагрузки и прочности фундамента он подходит для строительства не только из сип-панелей или дерева, но и из искусственного камня и кирпичей.
  6. Скорость. Благодаря простой и менее трудоемкой конструкции такой тип конструкции является одним из наиболее быстровозводимых.

Минусы

  1. Сложность расчетов. Без специального образования сложно рассчитать необходимый запас по прочности, т.е. непрофессионал не сможет сказать какого диаметра должны быть сваи, на какую глубину их нужно опускать, какое должно быть расстояние между ними, какого сечения должен быть ростверк и так далее.
  2. Ограничение по нагрузке. Такой тип фундамента не подходит для тяжелых сооружений. Ведь даже увеличение диаметра свай не является эффективным методом решения этой проблемы.
  3. Невозможность построения подвального помещения. При свайно-ростверковом фундаменте невозможно устройство цокольного этажа или подвала. Это нужно учитывать при выборе такого типа фундамента.
  4. Необходимость дополнительного утепления. Так как при таком устройстве фундамента пол дома находится на расстоянии от земли, то возникает необходимость в дополнительному утеплению, что приводит к дополнительным работам и финансовым затратам.

Вывод

Свайно-ростверковый фундамент используется преимущественно для облегченных сооружений при проблемном грунте (склон, обилие грунтовых вод, близость к водоему). В то же время, он является менее трудоемким и более финансово выгодным.

Похожие записи

расчет и устройство на supersadovnik.ru

Виды фундаментов и их преимущества

Решая, какой фундамент лучше для газобетона, можно остановиться на ленточном мелкозаглубленном или монолитном основании небольшой толщины. Потому что газоблоки не создают на него большой нагрузки, обладая массой в несколько раз меньшей, чем у кирпича.

Ещё более экономичными по финансовым и трудовым затратам станут столбчатые или свайные фундаменты с ростверком. Но выбор любого из них должен ориентироваться на тип грунта.

Вы не уточнили этот момент в своем вопросе, поэтому давайте рассмотрим все возможные виды фундаментов и приоритеты их устройства.

Лента и монолитная плита

Ленточный или монолитный фундамент под газобетонные блоки – наиболее затратные варианты. Причем, как по расходу материалов (бетон, арматура), так и по трудозатратам и себестоимости. Их целесообразно устраивать только под здания малой площади.

Если вы решили остановиться на одном из этих вариантов, имейте в виду, что:

Лента должна быть монолитной, а не сложенной из фундаментных блоков. Технологические швы между ними в местах стыковки не настолько прочны, чтобы целостность ленты сохранилась при проседании грунта.

Монолитный ленточный фундамент

  • Делать фундамент из газобетона тем более нельзя, так как этот материал очень гигроскопичен и под воздействием грунтовых вод теряет прочность.
  • Для дома с вашими параметрами достаточно мелкозаглубленного фундамента глубиной 60-70 см. Под одноэтажное здание его можно заглубить всего на полметра.
  • Ширина фундамента под газобетон зависит от толщины стен с наружной и внутренней отделкой. Обычно она составляет не более 40-50 см.
  • Высота монолитной плиты для двухэтажных строений – 50 см, для одноэтажных – 40 см.

Монолитная плита

Столбы и сваи

Более экономичными, но от того не менее надежными, являются столбчатые или свайные основания с ростверком. Отвечая на вопрос, какой фундамент лучше для газобетона, многие строители называют именно эти варианты. Потому что, по сути, ростверк – это та же монолитная железобетонная или металлическая лента, расположенная под всем зданием по его периметру, и равномерно распределяющая нагрузку от него на основание.

Схема устройства столбчатого фундамента

К преимуществам таких фундаментов так же можно отнести:

Возможность строительства на сложных грунтах;

  • Возможность устройства фундамента в любое время года;
  • Экономный расход материалов;
  • Простота и скорость возведения своими руками;
  • Хорошая устойчивость;
  • Усадка газобетона происходит равномерно, не приводя к напряжению в толще стен и их разрушению.

Монолитные армированные столбы или сваи устанавливают по периметру будущего строения на глубину, превышающую уровень промерзания грунта.

Инструкция гласит, что они обязательно должны располагаться:

  • Под углами дома;
  • В точках с повышенной нагрузкой;
  • В местах пересечения перегородок со стенами фасадов;
  • Расстояние между соседними элементами 1,5-2,5 метра.

На фото винтовые сваи с ростверком из стального швеллера

Для устройства железобетонного ростверка, раствор заливается в опалубку с установленным в ней арматурным каркасом. Его высота делается не менее 50 см.

Для фундамента под небольшое одноэтажное строение берут бетон М150, для более массивных и высоких зданий больше подходит бетон марок М200 и М250. Цена такого фундамента ощутимо ниже, чем у ленточного или монолитного, поэтому он и более популярен.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения,  невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Глубина залегания плитного фундамента

Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:

Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.

Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

  • начертить план всего здания со всеми простенками;
  • решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
  • знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
  • определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

  • Определение нагрузки на фундамент.
  • Выбор параметров ленты.
  • Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Пошаговая инструкция

Чтобы самостоятельно создать ленточный фундамент для будущего дома, ванной комнаты или другого здания, необходимо следовать принятому порядку работы.

Подготовка площадки

Необходимо очистить строительную площадку. Удалить все отложения, растения и, в идеале, верхний слой почвы, сантиметр 10.

Далее, мы можем начать маркировку. Границы дома определяются в соответствии с планом.

Если траншея должна быть вырыта, то границы траншеи обозначаются колышками и веревками. Траншея должна быть шире, чем фактическая толщина фундамента, чтобы можно было установить деревянную опалубку.

Расчет количества и изготовление свай

Чтобы определить, сколько свай необходимо для определения их свойств, необходимо рассчитать нагрузку, которую они должны выдержать.

Необходимо провести анализ почвы и определить, какую нагрузку она может выдержать. Лучше, если этот анализ проведет специалист.

Точность расчетов определяет, насколько надежным и долговечным будет дом. Вы можете нанять специалистов для выполнения этого расчета, или вы можете сделать это самостоятельно, используя один из компьютеров в сети.

После того, как вы определили все значения, можно приступать к построению. Определены места расположения колонн фундамента. С помощью буронабивных свай выкапываются и ввинчиваются в грунт отверстия.

Опалубка

Если она сделана из монолита из бетона, то часть ленты требует опалубки. Он может состоять из панелей, фанеры, металлических или пластиковых табличек.

Как только опалубка будет готова, следующим шагом будет вязать арматуру для фундамента.

Зачем нужно армирование ленточного фундамента со сваями

Бетон — это жесткий материал, который не выдерживает изгибающих напряжений. Использование арматурных стержней позволяет успешно противостоять этим силам.

Если в фундаменте используются железобетонные буронабивные сваи, то штрипсовая часть должна быть усилена арматурой, соединяющей ее со сваями в каркасе.

В результате получилась прочная пространственная арматурная конструкция из бетона, которая придает ей механическую прочность и защищает от растрескивания.

Заливка

После монтажа арматурного каркаса бетон заливается в опалубку. Рекомендуется сделать это немедленно и сформировать всю полосу. Если такого количества раствора нет, допускается укладка слоев, но перед высыханием предыдущего раствора необходимо залить еще один слой.

Для устранения возможных пустот и воздушных включений во время заливки лучше всего использовать вибраторы или, по крайней мере, кусок арматуры, чтобы пробить раствор, удалив воздух из бетона.

Окончательная доводка

В зависимости от состояния бетона опалубку можно снять, по крайней мере, через 3 дня после ее затвердевания. Полностью зажил за 3 недели.

Затем поверхность должна быть тщательно герметизирована, например, битумной мастикой. На поверхность укладывается слой изоляционного материала, например, рубероид, и стена уже уложена.

Просмотрите видео ниже для получения дополнительной информации о том, как сделать настоящую стопку ленточного основания для вашего дома:

Page 3

После разработки концепции строительства загородного дома, принимая во внимание варианты оснащения фундаментов, возникает естественное желание использовать все преимущества основателя ленты, но при этом уменьшить трудозатраты на земляные работы и использование материалов. Это также должно означать долгосрочную экономию средств

Фундамент столба и ленточного фундамента придет на помощь, возможность его самостоятельного строительства и будет обсуждаться далее

Это также должно означать долгосрочную экономию средств. Фундамент столба и ленточного фундамента придет на помощь, возможность его самостоятельного строительства и будет обсуждаться далее.

Ленточный фундамент: основные типы

При этом следует понимать, что порядок определения этого параметра будет напрямую зависеть от того, какой тип фундамента используется при возведении конкретного жилого или коммерческого здания.

В индивидуальной жилищном строительстве наиболее распространенным типом несущей строительной конструкции является ленточный фундамент. Однако в целом такой тип несущей строительной конструкции характеризуется высокой способностью выдерживать нагрузку, а потому может применяться при строительстве самых разнообразных типов зданий, включая жилые и коммерческие.

С практической точки зрения ленточный фундамент представляет собой полосу, которые выполняется в строгом соответствии с периметром здания. Обыкновенно строительным материалом, который используется для выполнения несущей строительной конструкции этого типа, является бетон.

Схема разновидностей ленточного фундамента.

Его часто дополняют армирующими элементами для придания конструкции дополнительной прочности. Такая достаточно проста в исполнении, однако она предполагает значительный объем расхода строительного материала при проведении работ.

В зависимости от конкретных характеристик конструкции ленточный фундамент подразделяют на несколько основных типов: монолитный, сборный и сборно-монолитный. В основе такого разделения лежит составной или цельный характер конструкции, выступающей в качестве фундамента.

При этом характеристики их использования различаются в зависимости от возможностей, предоставляемых каждым типом конструкций. Например, благодаря вариативности своей формы может использоваться для возведения зданий, спроектированных с применением нестандартных характеристик периметра.

Как рассчитать?

При расчетах пользуются формулой S>γn F/γc R0. Значения следующие:

  1. γn – значение коэффициента надежности, равняется 1,2.

  2. F – нагрузка на фундамент, которую получают, складывая вес конструкций, мебели, техники и другой обстановки, проживающих в доме людей, снеговую нагрузку и так далее.
  3. γc – значение коэффициента условий эксплуатации, подбирается исходя из типа грунта, указывается в расчетных таблицах СНиП (песок – 1,4, глина – 1).
  4. R0 – табличное значение условного сопротивления грунта, находится в приложениях к СНиП.

По этой формуле находят общую величину площади лента. Это значение делят на общую длину основания, с учетом участков под внутренние стены и другие участки, если они есть. В результате получают минимальное значение ширины ленты, которое рекомендуется увеличить на 15% или более.

Инструкция по разметке прямоугольного фундамента

Способ 1. Правила золотого треугольника (т.Пифагора)

Рассмотрим на примере построение прямоугольного фундамента с размерами 6х8м с помощью золотого треугольника (т.Пифагора).

1. Размечаем первую сторону фундамента. Это самая простая часть в построении нашего прямоугольника. Главное, что нужно помнить. Если хотим чтобы наш фундамент (дом) был параллелен одной из сторон забора либо другого объекта на участке или за его пределами, то первую линию нашего фундамента делаем равноудаленной от выбранного нами объекта. Данную процедуру мы описывали выше. Для размещения первой бечевки можно использовать колушки, прочно закрепленные в грунте, но в идеальном варианте для данной цели использовать обноску. Ее и будем использовать. Расстояние между обносками для данной стороны сделаем 14м: между обносками и будущими углами по 3м и 8м под фундамент.

2. Натягиваем вторую бечевку максимально перпендикулярно первой. Идеально перпендикулярно на практике натянуть сложно, поэтому на рисунке мы также отобразили ее не много  отклоненной.

3. Скрепляем обе бечевки в точке пересечения. Скрепить можно скобкой либо скотчем. Главное чтобы надежно.

4. Приступаем к формированию прямого угла с применением теоремы Пифагора. Будем строить прямоугольный треугольник с катетами 3 на 4 метра и гипотенузой 5 метров. Для начала отмеряем на первой бечевке  4 метра от места пересечения бечевок, а на второй 3 метра. Ставим отметки на шнурке с помощью скотча (прищепка и т.п.).

5. Соединяем рулеткой обе отметки. Один конец рулетки фиксируем у отметки в 4 метра и ведем в сторону отметки в 3 метра на другой бечевке. 

6. Если у нас прямоугольный треугольник, то обе отметки должны сойтись при расстоянии в 5 метров. В нашем случае отметки не сошлись. Поэтому перемещаем бечевку в нашем случае вправо до того момента когда отметка на 3 м совпадет с делением рулетки на 5 м.

7. В итоге у нас получился прямоугольный треугольник с углом в 90⁰ между двумя бечевками. 

8. Больше отметки нам не нужны и их можно убрать.

9. Приступаем к построению прямоугольника. Отмеряем на обеих бечевках длины сторон нашего фундамента 6 и 8 метров соответственно. Ставим отметки на бечевках.

10. Натягиваем третью бечевку максимально перпендикулярно к первой бечевке. Скрепляем обе бечевки на отметке в 8 м.

11. Натягиваем четвертую бечевку максимально перпендикулярно ко второй бечевке. Скрепляем обе бечевки на отметки в 6 метров.

12. Делаем отметки на третьей бечевке 6 метров и на четвертой 8 метров.

13. Чтобы получить четырехугольник с прямыми углами в нашем случае необходимо, чтобы обе отметки на третьей и четвертой бечевках совпали. Для этого перемещаем обе бечевки до момента соединения отметок.

14. В итоге, если все правильно измерили, то у нас должен получиться правильный прямоугольник. Давайте проверим, получился ли он с помощью измерения диагоналей. 

15. Измеряем длины диагоналей. Если они одинаковые, как в нашем случае,  мы имеем правильный прямоугольник. Диагонали имеют одинаковую длину и в равнобедренной трапеции. Но у нас известен один угол в 90⁰, а в равнобедренной трапеции таких углов нет.

16. Готовая разметка прямоугольного фундамента с применением теоремы Пифагора.   www.gvozdem.ru

Способ 2. Паутина

Очень простой способ сделать разметку в виде прямоугольника с углами в 90⁰.  Самое главное что нам понадобится – это бечевка, которая не растягивается, и точность ваших измерений с помощью рулетки.

1. Нарезаем куски бечевки, которые нам понадобятся для формирования разметки. В данном примере мы строим фундамент со сторонами 6 на 8 метров. Также для правильного построения прямоугольника нам понадобятся равные диагонали, которые для прямоугольника 6 на 8 метров будут равны 10 метрам (т.Пифагора описана выше). Также нужно взять запас длины бечевок на крепление.

2. Соединяем нашу «паутину» как на рисунке. Скрепляем стороны с диагоналями в 4 местах по углам. Сами диагонали в точке пересечения скреплять не нужно.

3. Натягиваем первую бечевку (точки 1,2). Крепить ее будем с помощью колышков. Главное чтобы колышки крепко держались в земле и при натяжении нашей конструкции их не увело. Этот важный момент нужно учесть.

4. Натягиваем угол 3. Главное условие чтобы бечевка  1-3 и диагональ 2-3 не провисали и были максимально натянуты.  После фиксации с помощь колышка в точке 3 мы имеем угол в точке 1 в 90⁰.

5. Натягиваем угол 4 и устанавливаем колышек. Следим, чтобы бечевка в точках 2-4, 3-4 и диагональ 1-4 не провисали и были максимально натянуты.

6. Если соблюдены все условия, то в результате у нас должен получиться прямоугольник с углами максимально близкими 90⁰.

Как строят ленточное основание

Сначала необходимо приготовить площадку под основание. Когда весь мусор убран, нужно убрать земляной слой, и наметить границы грядущего сооружения

Крайне важно при размечивании высчитать правильные углы. Дальнейшим шагом должно быть выкапывание котлована или канавы, в зависимости от проекта

Как лучше – самостоятельно или экскаватором? Это значения не имеет. При приготовлении котлована или канавы советуют учесть запас около 2-х метров, для комфорта дальнейших работ с опалубкой.

При помощи теодолита меряется соответствие глубины по всем местам канавы.

В случае строительства монолитного ленточного типа нужно полить водой всю канаву и сверху сделать гравийно-песчаную подушку, глубина которой 20 см. Подушка потом должна утрамбоваться с помощью виброплиты.

Для чего нужна специальная техника для установки сборного основания? Все просто – блоки из железобетона имеют тяжелый вес. Крепятся они при помощи раствора из цемента и песка и процесс схож с кирпичной кладкой. Монолитный вид фундамента из железобетонных полос предусматривает монтаж опалубки. Опалубка бывает исполнена из досок из дерева или из разборных каркасно-щитовых конструкций.

Так смотрится готовый фундамент монолитная плита

Рекомендуется наблюдать за тем, чтобы во время монтажного процесса соблюдалась вертикальность стенок. Примерно высота фундамента над уровнем земли составляет сорок сантиметров, для участков с влажным грунтом немножко побольше.

Следующим шагом на встречу к готовому фундаменту считается монтаж арматурного каркаса. Она отрезается соответственной длины и вяжется между собой. Потом конструкция опускается на кирпичные подставки в канаву. После каркасного устройства нужно приготовить раствор и залить его в опалубку.

Процесс выполняется слоями (глубина 20 сантиметров). Любой слой должен быть отпущен от образующихся пустых мест при помощи лопаты, собственными руками, а лучше при помощи вибропресса. Для создания прочных фундаментных свойств советуют приготовлять раствор средней жирности. В основном, фундамент полностью сохнет за один месяц.

Схема устройства бетонного основания

Намного лучше, в начале, мочить раствор водой, это нужно для устранения его пересыхания. Когда фундамент окончательно станет сухой следует убрать опалубку и выполнить укладывание рулонного кровельного материала. Последним шагом считается засыпка основания землёй.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см2.

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см2. Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см2)  нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см2, а это больше чем 2,8 см2, которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см2. Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см2, чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались.  Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

  • глубина заложения + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения  читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения  приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см)  — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Виды монолитного плиточного фундамента

Перед расчетом требуемой толщины монолитного фундамента из плиты, рассмотрим виды этих самых плит и методы возведения.

Первый метод — это возведение основания с помощью изготовленных промышленным способом железобетонных плит или блоков. Они производятся в специальных цехах и заводах в соответствии с ГОСТ и с заданной толщиной ЖБ плит. Их соединение в монолитное основание происходит по специфической технологии, путем заливки цементного раствора в свободное пространство между блоками.

Ко второму методу можно отнести строительство монолитного фундамента самостоятельно, прямо на месте. Технология, помимо прочего, включает в себя проведение расчета количества необходимых материалов: арматуры класса А400 (Bpl), бетона B15-B25, толщины плиты.

При осуществлении выбора между этими двумя вариантами, желательно учесть советы специалистов: первый вид подойдет только для почв, которые не являются пучинистыми и не промерзают на большую глубину. В противном случае фундамент начнет лопаться в местах соединения плит. Второй вид является более надежным, так как сама конструкция будет монолитной и однородной.

Глава 3. Обзор литературы по предыдущей работе в области инженерных разработок — синтез и оценка предельного состояния инженерных насыпей для опор мостов, февраль 2016 г.

ГЛАВА 3.


ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПРЕДЫДУЩИХ РАБОТ В ENGINEERED

3.1 Обзор каталога данных деформации нагрузки инженерных заполнений для опор мостовидных протезов

Различные факторы могут повлиять на поведение опор моста при использовании инженерных насыпей.В их число входят:

  • Типы грунтов обратной засыпки, удельный вес и прочностные параметры.
  • Геосинтетический тип и предел прочности при растяжении ( T f ).
  • Шаг арматуры, общая глубина укладки арматуры ( N ) и горизонтальная длина (протяженность) арматуры.
  • Геометрия опоры моста.
  • Форма и размер фундамента.
  • GRS тип грунта основания, плотность, параметры прочности и арматура.
  • Естественный тип грунта, удельный вес и параметры прочности под фундаментом из GRS.
  • Состояние нагрузки.
  • Диапазон температуры окружающей среды.
  • Влияние переходной нагрузки на статическую нагрузку на SLS опор моста.

Работоспособность опор мостов с использованием инженерных засыпок можно охарактеризовать следующим образом:

  • Нагрузочное сопротивление (проверка, соответствующая пределу прочности (ULS)).
  • Непосредственные и длительные вертикальные и горизонтальные деформации армированных и фундаментных грунтов (элементы конструкции SLS).

В этой главе факторы, влияющие на поведение фундаментов мелкого заложения, синтезируются на основе результатов, опубликованных в литературе. К ним относятся факторы, влияющие на осадку фундаментов мелкого заложения с армированием и без них, а также факторы, влияющие на вертикальные и поперечные деформации опор и опор моста с использованием инженерных насыпей.Далее рассматривается влияние переходных нагрузок на деформации опор мостов на зернистых грунтах и ​​определение распределения напряжений в зернистых грунтах под фундаментом мелкого заложения. На основе обзора литературы каталог данных нагрузки-деформации был составлен в неопубликованную электронную таблицу Microsoft ® Excel.

3.2 Синтез факторов, влияющих на осадку фундаментов мелкого заложения

Влияние относительной плотности почвы на осадку фундаментов мелкого заложения

Фрагази и Лоутон провели серию лабораторных модельных испытаний, предназначенных для определения влияния относительной плотности грунта ( D R ) на поведение осадки армированного песка. (53) Самородный песок с равномерным распределением во всех испытаниях армировался тремя слоями алюминиевой фольги. Как показано на рисунке 5, во всех случаях предельная несущая способность увеличивалась с увеличением D R . Кроме того, поведение осадки ленточных фундаментов на армированном грунте было более жестким, чем у несущих на неармированном грунте при той же относительной плотности. Результаты показывают, что при увеличении на 10 процентов D R при давлении 14,5 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа) осадка фундамента уменьшилась примерно на 20 процентов.За счет усиления грунта предельная несущая способность фундамента увеличилась как минимум на 60 процентов при соотношении осадки фундамента к его ширине ( s / B ) 10 процентов. Обратите внимание, что увеличение удержания с добавлением слоев армирования подавило расширяющееся поведение, что наблюдается через подавленный пик в реакции осадки нагрузки. Basudhar et al. провели экспериментальное исследование круглых опор на песке, армированном геотекстилем. (54) Они пришли к выводу, что немедленная осадка фундамента уменьшилась с увеличением D R (см. Рисунок 6).


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Фрагази и Лоутона. (53)

Рисунок 5. График. Результаты расчета нагрузки на неармированный и армированный песок.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Basudhar et al. (54)

Рисунок 6. График. Результаты расчета нагрузки для различных относительных плотностей.

Влияние
N на осадку фундаментов мелкого заложения

Омар и др.провели серию лабораторных модельных испытаний ленточных и квадратных фундаментов, поддерживаемых песком, армированным слоями георешетки. (55) Как показывают их результаты на рисунках 7 и 8, при одинаковых значениях приложенной нагрузки осадка опор на армированном грунте была ниже, чем на неармированном грунте. Для испытаний с ленточным фундаментом, когда значение N увеличилось с 1 до 3, предельная нагрузка на подшипник увеличилась вдвое, в то время как оседание при соответствующей предельной нагрузке также увеличилось почти вдвое.При каждом прилагаемом давлении величина осадки уменьшалась с увеличением Н. для N больше или равной 4, оседание при предельной нагрузке на подшипник оставалось практически постоянным, что указывает на наличие оптимума N , за пределами которого осадка при предельная нагрузка на подшипник улучшилась незначительно. Следует учитывать, что на основании исследования Омара и др. Эффективная глубина армирования составляет около 2 B для ленточных фундаментов. (55) Следовательно, в их эксперименте, имея u / B = h / B = 0.33 (обозначения показаны на рисунке 4), усиления с N больше или равным 7 размещаются вне зоны влияния.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Омар и др. (55)

Рисунок 7. График. Результаты расчета нагрузки для ленточного фундамента для u / B = h / B = 0,333, b / B = 10.


1 дюйм = 25.4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Омар и др. (55)

Рисунок 8. График. Результаты расчета нагрузки для квадратного фундамента для u / B = h / B = 0,333, b / B = 6.

Chen et al. исследовали поведение квадратного фундамента на геосинтетически армированном глинистом грунте с индексом эффективности 15 процентов, используя лабораторные испытания модели фундамента. (56) В качестве опор для испытаний использовались стальные пластины размером 5.98 на 5,98 на 1 дюйм (152 на 152 на 25,4 мм) (ширина, длина, толщина). Испытания модели проводились в стальном испытательном стенде размером 4,92 на 2,98 на 2,98 фута (1,5 на 0,91 на 0,91 м) (длина, ширина, глубина). Процедуру тестирования выполняли в соответствии с ASTM D 1196-93, в котором приращения нагрузки применялись и поддерживались до тех пор, пока скорость оседания не стала менее 0,001 дюйма / мин (0,03 мм / мин) в течение 3 минут подряд. (57) Результаты, представленные на рисунке 9, показывают, что при увеличении N величина осадки при каждом приложенном давлении уменьшалась до N = 4.Для N больше или равного 4 осадка квадратного фундамента не увеличилась с дополнительными слоями армирования. Это снова указывает на то, что существует оптимум N , за пределами которого урегулирование незначительно улучшается. Следует отметить, что по данным Чена и др., Эффективная глубина армирования составляет около 1,5 B для глины, армированной георешеткой. (56) Следовательно, в эксперименте Чена и др., Имея u / B = h / B = 0.33, арматура с N больше или равной 7 размещается вне зоны влияния. (56)


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Chen et al. (56)

Рисунок 9. График. Результаты расчета нагрузки для квадратного фундамента на неармированном и армированном грунте со слоями георешетки из полипропилена (ПП).

Das et al. провели лабораторные модельные испытания для исследования предельной несущей способности поверхностных ленточных фундаментов на песке и глине, армированных георешеткой. (58) Каждый фундамент был сделан из алюминиевой пластины размером 3 на 12 дюймов (76,2 на 304,8 мм) ( B × L ). Испытания на несущую способность проводились в двух коробках, каждый с внутренними размерами 3,61 на 0,98 на 2,95 фута (1,1 на 0,3 на 0,9 м) (длина, ширина, глубина). Результаты показывают, что включение армирования георешеткой увеличило нагрузку на единицу площади, которую мог выдержать фундамент на любом заданном уровне осадки. Это верно для тестов как в песке, так и в глине.Как показано на рисунке 10, осадка фундамента уменьшалась с увеличением слоя армирования до N = 5. Когда значение N было больше 5, осадка фундамента больше не уменьшалась с увеличением слоев арматуры. Результаты могут быть связаны с тем, что дополнительные слои армирования были размещены ниже эффективной глубины армирования, которая составляла около 2 B для ленточного основания в песчаном грунте.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6.89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Das et al. (58)

Рисунок 10. График. Результаты расчета нагрузки для песчаного грунта для u / B = 0,4, h / B = 0,33 и b / B = 4

Basudhar et al. провели экспериментальное исследование круглых опор на песке, армированном геотекстилем. (54) Они пришли к выводу, что с увеличением N расчет постепенно уменьшался в цене.Как показано на рисунке 11, когда N больше или равно 2, осадка фундамента больше не уменьшается с увеличением слоев арматуры, за исключением осадки при предельной нагрузке. Для испытания с трехслойным армированием геотекстиль был размещен на глубине 0,25 B , B и 2 B ниже основания основания. Учитывая результаты, представленные в разделе, эффективная глубина армирования была меньше 2 B для квадратного фундамента; поэтому слой 3 и дополнительные слои были размещены вне зоны влияния и больше не влияли на осадку фундамента.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Basudhar et al. (54)

Рисунок 11. График. Результаты расчета нагрузки для круглой опоры диаметром 1,18 дюйма (30 мм).

Phanikumar el al. выполнила серию лабораторных нагрузочных испытаний плиты на песчаных пластах, армированных георешеткой. (59) Свойства испытательных песков представлены в таблице 5. На рис. 12 показано, что в некоторых поселениях на несущую нагрузку, необходимую для достижения этого оседания, также влияли N и типы грунта.

Таблица 5. Свойства тестовых песков. (59)
Имущество Мелкий песок Песок средний Крупный песок
Масса сухого агрегата (при D R = 50 процентов) (кН / м 3) 15,2 14,9 14,7
Максимальный размер заполнителя ( d макс ) (мм) 0.425 2,36 4,75
Диаметр частиц, при котором 10% образца мельче, по массе ( D 10 ) (мм) 0,25 0,59 1,3
Внутренний Φ * (градус) 32 35 40
Коэффициент однородности 1.4 1,995 2,07
Коэффициент кривизны 1,17 1,12 1,25
1 кН / м 3 = 6,37 фунт-сила / фут 3
1 дюйм = 25,4 мм
* Внутреннее значение Φ песков для испытаний было определено путем проведения испытаний на прямой сдвиг. Пескоструйный песок для испытаний уплотняли при их соответствующем сухом удельном весе, соответствующем относительной плотности 50 процентов.


1 фунт-сила = 0,0044 кН
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Phanikumar et al. (59)

Рисунок 12. График. Влияние количества георешеток на нагрузку, необходимую для осадки 0,02 дюйма (0,5 мм).

Результаты влияния различного количества арматуры на поведение фундамента, размещенного на армированном песке со слоями фосфористой бронзы, представлены на рисунке 13. (60) Результаты также показывают тенденцию к уменьшению осадки с увеличением N при двух соотношениях армирования: L против B .


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа

Рисунок 13. График. Результаты расчета нагрузки для различного количества металлической арматуры.

Влияние арматуры
L и T f на осадку фундаментов мелкого заложения

Результаты лабораторных модельных испытаний, проведенных Латха и Сомванши, показаны на рисунке 14. (61) Результаты показывают, что с увеличением b величина предельной несущей способности фундаментов на армированном грунте увеличивалась, а осадка уменьшалась. .


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Латхи и Сомванши. (61)

Рисунок 14. График. Результаты расчета нагрузки для геосетки разной ширины ( N = 4, d = 2 B ).

Элтон и Патаваран провели экспериментальное исследование образцов армированного грунта, чтобы оценить влияние геотекстиля T f на соотношение напряжения и деформации в армированном грунте. (62) Свойства шести геотекстиля, использованных в их экспериментах, представлены в таблице 6. На рисунке 15 показаны результаты испытаний на неограниченное сжатие. Вертикальные смещения измерялись тремя преобразователями наверху стальной нагружающей пластины. Как показывают результаты, кривая первоначально достигла пика прочности при деформации примерно от 3 до 8 процентов, имела некоторое уменьшение прочности, а затем постепенно увеличивалась, достигая второго пика, прежде чем, наконец, резко снизилась. Пиковая прочность и соответствующая деформация образцов увеличивались по мере увеличения прочности арматуры.

Таблица 6. Свойства геотекстиля. (62)
Имущество Тип геотекстиля (G)
G4 G6 G8 G12 G16 G28
Масса на единицу площади (г / м 2) 135,64 203,46 271,28 406.92 542,56 949,48
Прочность в широком направлении в продольном направлении (кН / м) 9,0 14,0 14,5 18,6 20,1 24,9
Прочность в поперечном направлении большой ширины (кН / м) 14,4 19,3 19,8 20.3 22,9 21,7
1 г / м 2 = 2,05 ´ 10 -4 фунт / фут 2
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Элтона и Патаварана. (62)

Рисунок 15. График. Напряжение-деформация армированного грунта.

Адамс и Коллин провели пять лабораторных экспериментов на опорах уменьшенного размера в рамках исследовательского проекта FHWA. (41) Из пяти экспериментов один был неармированным, а остальные были усилены с разным шагом армирования и T f . Как показывают результаты на рисунке 16, образец с шагом 0,66 фута (0,2 м) и меньшей прочностью по ширине 1439 фунт-сила / фут (21 кН / м) мог выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с образцом с длиной 1,31 фута (0,4- м) и более высокая прочность по ширине 4797 фунт-сила / фут (70 кН / м) при любой заданной деформации. Таким образом, они пришли к выводу, что расстояние между арматурой играет более важную роль, чем прочность арматуры.


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
1 фут = 0,305 м
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Адамса и Коллина. (41)

Рисунок 16. График. Напряжение-деформация экспериментов на мини-пирсе.

Abu-Hejleh et al. провела оценку нового моста Founders / Meadows Bridge около Денвера, штат Колорадо, которая была завершена в июле 1999 года. (63,64) Исследование было сосредоточено на производительности и поведении системы GRS в условиях эксплуатационных нагрузок.Три секции системы GRS были оснащены инструментами для измерения перемещений передней стены GRS, осадки основания моста и дифференциальной осадки между опорой моста и приближающейся проезжей частью. Земля для обратной засыпки, использованная в этом проекте, представляла собой смесь гравия (35 процентов), песка (54,4 процента) и мелкозернистой почвы (10,6 процента). Грунт для засыпки был классифицирован как хорошо рассортированный илистый песок в соответствии с ASTM D 2487 и как фрагменты камня, гравий и песок (A-1-B (0)) в соответствии с AASHTO M145-91. (65,66) Средний удельный вес и сухой удельный вес уплотненного грунта обратной засыпки, измеренный во время строительства, составил 140.6 и 133,7 фунт / фут 3 (22,1 и 21 кН / м 3) соответственно, а содержание воды составляло 5,6 процента. Результаты испытаний на большой прямой сдвиг и большие трехосные испытания показали, что Φ составляет 47,7 и 39,5 градусов и c составляет 16,06 и 5,73 фунт / кв. Дюйм (110,7 и 39,5 кПа), соответственно, для испытаний на прямой и трехосный сдвиг. В этом проекте использовались три сорта армирования георешеткой: одноосное (UX) 6 под фундаментом и UX 3 и UX 2 за опорной стеной. В таблице 7 приведены значения предельной прочности и долгосрочной расчетной прочности (LTDS) для этих геосеток.

Таблица 7. Прочность размещенной георешетки. (64)
Тип и обозначение георешетки Предел прочности (кН / м) LTDS (кН / м)
UX 6 157,3 27
UX 3 64,2 11
UX 2 39,3 6.8
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут

Данные были собраны во время строительства стен GRS, во время размещения надстройки моста и в течение 18 месяцев после открытия моста для движения. Результаты представлены в таблице 8 и показывают отличные характеристики конструкции GRS. Контролируемые общие смещения были меньше ожидаемых в проекте и допускались эксплуатационными требованиями, не было никаких признаков развития проблемы неровностей моста или каких-либо повреждений конструкции, а смещения после строительства стали незначительными в течение года после открытия моста для движение.

Таблица 8. Сводка максимальных смещений облицовки лицевой стены и осадки опоры опоры моста.
Типы максимальных движений Только на основе GRS Wall Construction Только за счет установки надстройки моста (надбавка 115 кПа) индуцируется только во время эксплуатации моста (доплата 150 кПа)
6 Пн 12 Пн 18 Пн
Максимальное смещение наружу облицовки передней стенки (мм) 12 10 8 12 13
Максимальное оседание выравнивающей подушки, поддерживающей облицовку передней стены (мм) 8 7 4 5 5
Максимальное оседание опоры опоры моста (мм) 13 7 11 10
Максимальный процент осадки опоры моста от высоты стены (в процентах) 0.29 0,17
1 кПа = 0,145 фунта на кв. Дюйм
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание: эта таблица была создана FHWA после Abu-Hejleh et al. (64) Пустые ячейки показывают, что значение не было записано.

Хуанг и Тацуока использовали различные типы металлических полос для укрепления почвы под неглубоким фундаментом. (60) На рисунке 17 показаны результаты лабораторных испытаний модели, армированной полосами из фосфористой бронзы.Результаты показывают, что с увеличением L величина осадки при каждой приложенной нагрузке уменьшалась. Однако это снижение не было пропорционально увеличению L . Например, при прилагаемом давлении 4 177 фунтов на квадратный фут (200 кПа) осадка фундамента была одинаковой для двух разных длин арматуры: L / B = 3,5 и L / B = 6.


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Хуанга и Тацуока. (60)

Рисунок 17. График. Результаты расчета нагрузки для арматуры различной длины ( N = 3).

Влияние
B на осадку фундаментов мелкого заложения

Дас и Омар провели экспериментальное исследование поверхностных ленточных фундаментов на песке, армированном георешеткой. (67) Как показано на рисунке 18, они пришли к выводу, что расчетная прочность при предельной несущей способности увеличилась с уменьшением на B . Рисунок также выявил незначительное влияние размера опоры на осадку при давлении в подшипниках менее примерно 6 266 фунтов на квадратный дюйм (300 кПа).Отмечается, что эти наблюдения были получены в мелкомасштабных экспериментах.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA в честь Даса и Омара. (67)

Рисунок 18. График. Осадка нагрузки приводит к армированному песку ( D R = 75 процентов).

Влияние глубины заделки верхнего слоя арматуры на осадку фундаментов мелкого заложения

Mandal and Sah провели испытания на несущую способность опор моделей на глиняных основаниях, армированных георешетками. (68) Их результаты, представленные на рисунке 19, показывают, что максимальное процентное уменьшение осадки при использовании армирования георешеткой в ​​уплотненной и насыщенной глине составило около 45 процентов, и это произошло на глубине от 0 до 0,25 B ниже основания квадратного фундамента.


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Мандала и Сах. (68)

Рисунок 19. График. Результаты осадки модели опор на глиняном земляном полотне, армированном георешеткой.

Бинке и Ли провели серию экспериментов с ленточным фундаментом шириной 2,99 дюйма (76 мм), помещенным на песчаный грунт, укрепленный металлическими полосами. (69) На рисунке 20 показаны результаты исследований влияния u верхнего армирующего слоя на осадку фундамента. Они пришли к выводу, что оптимальное расположение верхнего слоя было при u / B = 1,3. Кроме того, на основании экспериментальных результатов, полученных для фундаментов, размещенных на армированном грунте с георешеткой, был сделан вывод, что оптимальная глубина для укладки верхнего слоя арматуры находится в пределах 0.25 B ниже основания фундамента. Следовательно, верхний слой металлической полосы может быть расположен на меньшей глубине по сравнению с арматурой из георешетки, чтобы обеспечить минимальную осадку при каждой приложенной нагрузке.


1 дюйм = 25,4 мм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Бинке и Ли. (69)

Рисунок 20. График. Результаты расчета нагрузки для разной глубины верхнего слоя металлической арматуры ( N = 3).

Влияние вертикального расстояния между слоями арматуры (
S против ) на осадку фундаментов мелкого заложения

Chen et al. исследовали поведение квадратного фундамента на геосинтетическом армированном глинистом грунте от низкой до средней пластичности с использованием лабораторных модельных испытаний фундамента. (56) Как показано на рисунке 21, при уменьшении h между тремя слоями армирования (расположенными в зоне воздействия ниже основания) величина осадки при каждом приложенном нагрузочном давлении уменьшалась.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Chen et al. (56)

Рисунок 21. График. Результаты расчета нагрузки при испытаниях квадратного фундамента с тремя слоями георешеток, размещенными с разным шагом по вертикали.

Влияние коэффициента покрытия (CR) арматуры металлической полосой на осадку фундаментов мелкого заложения

Эффективным параметром расчетной нагрузки фундамента на грунте, армированном металлическими полосами, является CR арматуры в каждом слое.На рис. 22 представлены экспериментальные результаты осадки фундамента на армированном грунте слоями фосфорно-бронзовой ленты. (60) На рисунке показано, что при увеличении CR осадка при каждом приложенном давлении уменьшается. По результатам можно сделать вывод, что уменьшение осадки не было пропорционально CR . Это говорит о том, что существует верхняя граница в CR , , выше которой уменьшение расчетов с увеличением CR не ожидается.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Хуанга и Тацуока. (60)

Рисунок 22. График. Результаты расчета нагрузки для различных CR арматуры ( L = 2 B , N = 3).

3.3 Синтез зависимости нагрузки и деформации опор мостовидного протеза и опор

Влияние параметров грунта на зависимости деформации нагрузки

Адамс и Никс провели экспериментальное исследование характеристик вторичной деформации GRS в качестве опор моста в условиях эксплуатационной нагрузки. (27) Нагрузка-оседание четырех опор из GRS, построенных с использованием двух типов грунтов и тканого геотекстиля, отслеживалось при давлении 30,45 фунтов на квадратный дюйм (210 кПа). Характеристики использованных материалов и результаты, представленные Адамсом и Никсом, показаны в таблице 9. (27) Результаты показывают, что в условиях эксплуатационной нагрузки не наблюдалось значительного увеличения осадки пирса со слабым геотекстилем (пирс A ). Кроме того, опоры с заполнителями №8 открытого типа испытывали немного большее сжатие (примерно на 5 процентов выше) по сравнению с грунтом обратной засыпки с хорошей сортировкой A-1-a.Результаты исследования деформации опоры в течение 4 мес. Показали, что вторичная осадка произошла в зернистом материале, но она все еще находилась в типичных допустимых пределах для мостов и составляла до 2 процентов вертикальной деформации в течение срока службы моста. (32)

Таблица 9. Материалы сваи GRS и результаты съемки вертикальной деформации.
Категории измерений Свойства материалов и специальные полевые исследования Причал A Причал B Причал C Причал D
Свойства засыпного материала AASHTO тип грунта # 8 А-1-А А-1-А # 8
Φ (градусы) 55 54 54 55
c (кПа) 0 5.5 5,5 0
Свойства армирования T f (кН / м) 35 70 70 70
Минимальная средняя величина сопротивления качению при деформации 2% (кН / м) 3,5 19,3 19,3 19,3
Результаты опроса Осадка композитного материала GRS через 105 дней после размещения груза (мм) 24 23.6 22,5 24,8
Вертикальная деформация композита GRS (в процентах) 1,03 1.01 0,97 1,07
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание. Эта таблица была создана FHWA после Адамса и Ника. (27)

Nicks et al. Компания провела 19 GRS PT в рамках исследования FHWA, в ходе которого изучались осевая нагрузка по сравнению с характеристиками вертикальной деформации опор GRS. (42) В общей сложности 5 испытаний были проведены в округе Дефайенс (округ Колумбия), штат Огайо, на предприятии по техническому обслуживанию шоссе, а 14 — в Исследовательском центре шоссе Тернер-Фэрбанк (TFHRC). Параметры, которые варьировались между испытаниями, включали расстояние между арматурой, прочность геотекстиля, тип грунта и фрикционно связанный облицовочный элемент. Параметры опор, испытанные для исследования влияния типа заполнителя на нагрузочно-деформационные характеристики опор, и результаты испытаний показаны в таблице 10 и на рисунке 23.Приложенное давление рассчитывалось как среднее значение измеренных значений за период нагрузки, а вертикальная деформация рассчитывалась как средние значения четырех линейных преобразователей смещения напряжения (LVDT) и потенциометров (POT), расположенных на основании в конце каждое приращение нагрузки. Согласно результатам, пирс, построенный из самого крупного испытанного заполнителя (камень № 57), имел самый низкий предел эксплуатации из всех испытаний, что указывает на большую деформацию под приложенной нагрузкой. Кроме того, пирс, построенный из окатанного мелкого гравия, имел более низкие пределы прочности и эксплуатационных характеристик, чем более угловатый заполнитель, отвечающий тем же спецификациям градации для материала AASHTO # 8.

Таблица 10. Параметрическое исследование размера агрегата.
Тест № Засыпка Арматура Облицовка
Тип Φ
(градус)
c
(кПа)
Агрегат
Размер
(мм)
T f
(кН / м)
S v
(мм)
DC-1 8 54 0 12.7 70 194 CMU
DC-2 46 0 19,05 70 194 CMU
DC-3 57 52 0 25,4 70 194 CMU
DC-4 9 49 0 9.525 70 194 CMU
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
1 дюйм = 25,4 мм
CMU = Бетонная кладка.
Примечание. Эта таблица была создана FHWA после того, как Nicks et al. (42)


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Nicks et al. (42)

Рисунок 23.График. Поведение при нагрузке и деформации от СТ на опорах из GRS с использованием пяти типов засыпок постоянного тока.

Путем сравнения идентичных опор, которые были похожи по всем своим характеристикам, за исключением градации, Nicks et al. пришли к выводу, что использование хорошо сортированного материала привело к значительно более жесткому отклику от нагрузки на деформацию, чем наблюдаемый при использовании материала открытого сорта. (42)

Helwany et al. провели анализ методом конечных элементов (МКЭ) двух натурных нагрузочных испытаний опор мостов из GRS и параметрическое исследование для изучения характеристик облицовки модульных блоков опор мостов из GRS, подверженных действующим и статическим нагрузкам от пролетного строения моста. (70) Они пришли к выводу, что более благоприятный деформационный отклик был достигнут при использовании типов грунта, которые имеют более высокие внутренние Φ и соответствующие более высокие модули объемности и сдвига. На рисунке 24 показано, что когда Φ увеличился с 34 до 40 градусов, вертикальное смещение в гнезде абатмента уменьшилось с 1,89 до 1,18 дюйма (от 48 до 30 мм) при приложенном давлении 4 177 фунтов на квадратный дюйм (200 кПа), в то время как вертикальное смещение было незначительным. изменение при более низком прилагаемом давлении 2088 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа).


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 24. График. Влияние внутренней засыпки Φ на вертикальное смещение в опорной зоне (расстояние между арматурой = 7,87 дюйма (20 см))

Helwany et al. также пришел к выводу, что при использовании типов грунта с более высоким внутренним размером Φ и более высокими модулями объемной массы и сдвига был достигнут более благоприятный деформационный отклик для горизонтального смещения на опорной поверхности и для максимального бокового смещения сегментной облицовки (см. рисунок 26). (70) При прилагаемом давлении 4 177 фунтов на квадратный дюйм (200 кПа) за счет увеличения внутреннего Φ с 34 до 40 градусов горизонтальное смещение седла уменьшилось примерно на 14 процентов. Как показано на рисунке 26, при различных приложенных давлениях максимальное боковое смещение сегментной облицовки линейно уменьшалось с увеличением Φ .


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 25. График. Влияние внутренней засыпки Φ (расстояние между арматурами = 7,87 дюйма (20 см)) на горизонтальное смещение в гнезде упора.


1 дюйм = 2,54 см
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 26. График. Влияние внутренней засыпки Φ (расстояние между арматурой = 7,87 дюйма (20 см)) на максимальное боковое смещение облицовки.

Hatami and Bathurst исследовали влияние типа засыпки на характеристики сегментных подпорных стен (SRW) из армированного грунта в условиях рабочего напряжения в конце строительства (EOC) с использованием численного моделирования конечных разностей. (71) Как показано на рисунке 27, прогиб облицовки уменьшался по величине по мере увеличения прочности грунта на сдвиг из-за увеличения Φ , увеличения кажущегося c или того и другого. На характер отклоненной формы также повлияло увеличение кажущейся c .Увеличение кажущегося c сместило точку максимального прогиба стены ниже по стене и было особенно эффективным для уменьшения прогибов на гребне стены. Результаты также показывают различное влияние Φ и c


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 2,54 см
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Хатами и Батерста. (71)

Рисунок 27. График. Влияние видимых c и Φ на боковое смещение стены.

Результаты, представленные на рисунке 28, показывают, что нагрузки на арматуру были больше для стен с более слабой засыпкой, а распределение максимальной нагрузки по высоте стены варьировалось от параболической формы для гранулированной засыпки и линейной формы, когда засыпка имела более высокое значение видимого c и был более сплоченным. (71)


1 фут = 0,305 м
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Хатами и Батерста. (71)

Рисунок 28. График. Влияние очевидных значений засыпки c и Φ на максимальные нагрузки арматуры в моделях стен при EOC

Скиннер и Роу численно исследовали краткосрочное и долгосрочное поведение сегментной усиленной геосинтетической подпорной стены с облицовкой из блоков высотой 19,68 футов (6 м), построенной на жестком основании; они также изучили два глинистых фундамента толщиной 32,8 фута (10 м), чтобы исследовать влияние текучести фундамента на устойчивость стены. (72) Горизонтальные смещения поверхности стены, рассчитанные для жесткого фундамента и двух глинистых фундаментов, показаны на рисунке 29. Глинистые фундаменты значительно более сжимаемы, чем жесткие. Из рисунка видно, что деформации лицевой стороны и основания стены были значительно выше для грунтов 1 и 2, чем для жесткого фундамента. Повышенная деформация фундамента существенно способствовала смещению облицовки. Для грунта с более низкой вязкостью 1 не было значительных изменений в поведении между моментом 95-процентного уплотнения (достигнутое через 1 год после EOC) и последующим временем (например.г., 7 лет). Более вязкий грунт 2 достиг приблизительно 20-процентной консолидации через 1 год после EOC и приблизительно 95-процентной консолидации через 7 лет после EOC. Незначительное вращение поверхности стены назад от EOC до 7 лет (95% уплотнение) для грунта 1 было вызвано локальными смещениями на поверхности и особенно на носке стены.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Скиннера и Роу. (72)

Рисунок 29.График. Горизонтальные смещения у стены

Helwany et al. провели FEAs, чтобы исследовать влияние типа засыпки и прочности арматуры на поведение подпорных стен GRS. (73) Всего было применено 3 различных значения жесткости арматуры и 16 различных материалов обратной засыпки при расчете 3 стен с разной высотой для получения 144 расчетных комбинаций. Подпорные стены из GRS находились под избыточным давлением 15,23 фунтов на кв. Дюйм (105 кПа). Размеры и свойства различных грунтов представлены в таблицах 11 и 12, а результаты показаны на рисунках с 30 по 33.

Таблица 11. Размеры подпорной стенки GRS.
Высота стены (м) Глубина засыпки (м) Длина геотекстиля (м)
3 3,7 1,8 10
4,5 5,5 2,7 15
6 7.3 3,7 20
1 фут = 0,305 м
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (73)

Таблица 12. Типичные параметры почвы.
Тип почвы по Единой классификации почв Номер обозначения засыпки RC на основе процента от стандартного Proctor Вес влажного блока
(кН / м 3)
Φ для ограничивающего давления =
1 атмосферное давление
(градусы)
Уменьшение Φ для 10-кратного увеличения ограничивающего давления
(градусы)
с
(кН / м 2)
Гравий с хорошей сортировкой, гравий с плохой сортировкой, песок с хорошей сортировкой, песок с плохой сортировкой 1 105 23.6 42 9 0
2 100 22,8 39 7 0
3 95 22,1 36 5 0
4 90 21.3 33 3 0
илистый песок 5 100 21,3 36 8 0
6 95 20,5 34 6 0
7 90 19.7 32 4 0
8 85 18,9 30 2 0
Песок илистый глинистый 9 100 21,3 33 0 24
10 95 20.5 33 0 19
11 90 19,7 33 0 14
12 85 18,9 33 0 10
Глина низкопластичная 13 100 21.3 30 0 19
14 95 20,5 30 0 14
15 90 19,7 30 0 10
16 85 18.9 30 0 5
1 кН / м 3 = 6,37 фунт-сила / фут 3
1 кН / м 2 = 20,89 фунт / фут 2
Примечание: эта таблица была создана FHWA после Helwany et al. (73)

Рисунки с 30 по 33 все показывают, что тип обратной засыпки оказал наибольшее влияние на поведение подпорной стены GRS. Они пришли к выводу, что жесткость геосинтетической арматуры оказала значительное влияние на поведение подпорной стены из GRS, когда засыпка имела более низкую жесткость и прочность на сдвиг.Например, подпорные стены GRS высотой 9,84 фута (3 м), сделанные из грунтов № 15 и № 16 (более низкая жесткость и прочность на сдвиг), показали значительное улучшение при использовании более жесткого геосинтетического материала. Когда подпорная стена GRS высотой 9,84 фута (3 м) была сделана из грунтов № 13 и № 14 (более высокая жесткость и прочность на сдвиг), она показала относительно небольшие улучшения при увеличении геосинтетической жесткости.


1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (73)

Рисунок 30. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от геосинтетической жесткости для грунтов 1–4.


1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (73)

Рисунок 31. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от геосинтетической жесткости для грунтов 5–8.


1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0.305 м
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (73)

Рисунок 32. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от геосинтетической жесткости для грунтов 9–12.


1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (73)

Рисунок 33. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от геосинтетической жесткости для грунтов 13–16.

Влияние характеристик арматуры на зависимости деформации нагрузки

На рис. 34 и 35 показаны результаты двух ПК, проведенных Nicks et al. исследовать влияние усиления несущего основания на нагрузочно-деформационные характеристики опор моста. (42) Усиление опорной поверхности, размещенное непосредственно под опорой балки, рекомендовалось по крайней мере в пяти верхних рядах облицовочных элементов CMU для абатментов GRS, чтобы выдерживать повышенные нагрузки, вызванные мостом, и должно составлять как минимум половину основной интервал. (32) Две опоры были идентичны, за исключением того, что одна опора (Turner-Fairbank (TF) -8) имела два ряда арматуры несущего основания в дополнение к первичной арматуре с интервалом 7,87 дюйма (20 см), а другая — опора (ТФ-7) не имела арматуры опорного основания, была только первичная арматура. Приложенное давление рассчитывалось как среднее значение измеренных значений за период нагрузки, а вертикальная деформация рассчитывалась как средние значения четырех LVDT и POT, расположенных на основании в конце каждого приращения нагрузки.Осевые деформации, представленные на рисунке 34, показывают, что опорная станина обеспечивала несколько более высокую вертикальную нагрузку; однако вертикальная деформация не улучшилась при низких уровнях деформации. На рисунке 35 показано, что при эксплуатационных нагрузках (приложенное вертикальное давление 3550 фунтов на квадратный фут (170 кПа)) боковая деформация верхнего слоя подшипника толщиной 1,31 фута (0,4 м) уменьшилась более чем на 50 процентов за счет включения двух курсы армирования.


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Nicks et al. (42)

Рисунок 34. График. Эффект усиления станины подшипников ТФ-7 и ТФ-8.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Nicks et al. (42)

Рисунок 35. График. Измеренная боковая деформация при приложении давления 3600 фунтов на квадратный дюйм (172,5 кПа) для TF-7 (без армирования опорного основания) и TF-8 (два ряда армирования опорного основания).

Wu et al. Компания провела серию лабораторных испытаний типового геосинтетического композита грунта (GSGC), чтобы изучить поведение композита массы GRS с различными интервалами и T f арматуры. (74) Программа испытаний включала пять тестов GSGC. Высота образца составляла 6,56 фута (2 м) с квадратным поперечным сечением 4,59 фута (1,4 м). Условия испытаний и сводка результатов представлены в таблице 13. Вертикальное движение измерялось вдоль верхней поверхности бетонной подушки, помещенной поверх образца перед нагрузкой. Тест 1 был проведен в качестве основы для остальных четырех тестов. Образец нагружали до 36,26 фунтов на квадратный дюйм (250 кПа) (почти до 1 процента вертикальной деформации), затем разгружали до нагрузки 0 фунтов на квадратный дюйм (0 кПа) и повторно нагружали до отказа.Остальные тесты были загружены до отказа напрямую. Предписанное ограничивающее давление 4,93 фунтов на квадратный дюйм (34 кПа) было приложено ко всей площади поверхности испытательных образцов для испытаний с 1 по 4. На рисунке 36 показано поведение деформации под нагрузкой в ​​пяти испытаниях GSGC. Сравнивая результаты испытаний 2 и 3, можно сделать вывод, что предельное приложенное давление увеличилось примерно на 35 процентов за счет удвоения прочности арматуры. Сравнивая испытания 2 и 4, можно сделать вывод, что, изменив шаг арматуры с 1.От 31 до 0,66 футов (от 0,4 до 0,2 м) предельное приложенное давление увеличилось более чем на 50 процентов. Таким образом, по сравнению с арматурой T f , расстояние между слоями арматуры играет более важную роль в улучшении характеристик осадки армированного грунта. На рисунке 37 показано боковое смещение испытуемых образцов при разрушении и при приложенном давлении 87,02 фунта на квадратный дюйм (600 кПа). Тест 2, который представлял собой ограниченный образец с шагом арматуры 0,66 фута (0,2 м), продемонстрировал наивысшую предельную прочность и наименьшую боковую деформацию.

Таблица 13. Условия испытаний и сводка результатов испытаний GSGC.
Параметры Тест 1 Тест 2 Тест 3 Тест 4 Тест 5
Предел прочности при растяжении при широкой ширине (кН / м) Без армирования 70 140 70 70
Расстояние между арматурой (м) Без армирования 0.2 0,4 0,4 0,2
Ограничивающее давление (кПа) 34 34 34 34 0
Предельное приложенное давление (кПа) 770 2,700 1,750 1,300 1 900
Вертикальная деформация при разрыве (в процентах) 3 6.5 6,1 4 6
Максимальное боковое смещение при отказе (мм) 47 60 54 53 Не измеряется
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
1 фут = 0,305 м
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание. Эта таблица была создана FHWA заимствована у Wu et al. (74)


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Wu et al. (74)

Рисунок 36. График. Нагрузочно-деформационное поведение для испытаний GSGC.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Wu et al. (74)

Рисунок 37. График. Боковая деформация образцов для испытаний при 12531 фунт / фут (600 кПа) и предельном прилагаемом давлении.

Helwany et al. провели FEAs для исследования влияния геосинтетической жесткости на характеристики абатмента GRS. (70) Жесткость базового корпуса была принята равной 36 305 фунт-сила / фут (530 кН / м). Результаты, представленные на рисунке 38, показывают, что вертикальное смещение посадочного места абатмента для базового варианта (для приложенного давления 4 177 фунтов на фут (200 кПа)) было уменьшено на 43 процента, когда геосинтетическая жесткость увеличилась в 10 раз до 363 050 фунтов-силы / фут ( 5300 кН / м). И наоборот, резкое увеличение смещения на 250 процентов было отмечено, когда геосинтетическая жесткость была снижена до 3603.5 фунт-сила / фут (53 кН / м). Вертикальное смещение в гнезде абатмента резко возросло, когда осевая жесткость геосинтетического материала упала ниже критического значения, и тенденция стала более выраженной с увеличением приложенного давления.


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 38. График. Влияние геосинтетической жесткости (шаг арматуры = 7.87 дюймов (20 см)) при вертикальном смещении на опорной поверхности.

Helwany et al. пришли к выводу, что вертикальное смещение в гнезде абатмента увеличивалось, когда вертикальное расстояние между арматурой увеличивалось при высоком давлении 58 фунтов на квадратный дюйм (400 кПа). (70) Рисунок 39 показывает, что увеличение вертикального смещения стало более значительным по мере увеличения приложенного давления. При приложенном давлении 4 177 фунтов на квадратный фут (200 кПа), увеличение вертикального смещения на 40 процентов наблюдалось, когда расстояние между арматурой по вертикали увеличилось с 7.От 87 до 23,62 дюймов (от 20 до 60 см).


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 39. График. Влияние геосинтетического зазора на вертикальное смещение опорной поверхности.

На рисунках 40 и 41 показано, что горизонтальные смещения посадочного места абатмента и максимальное боковое смещение сегментарной стенки уменьшились, когда геосинтетическая жесткость увеличилась до 363 050 фунт-сила / фут (5300 кН / м) от базового варианта.И наоборот, резкое увеличение смещений произошло, когда геосинтетическая жесткость была снижена до 3630,5 фунт-сила / фут (53 кН / м).


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 40. График. Влияние геосинтетической жесткости (расстояние между арматурой = 7,87 дюйма (20 см)) на горизонтальное смещение в гнезде абатмента.


1 дюйм = 2.54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 41. График. Влияние геосинтетической жесткости (расстояние между арматурой = 7,87 дюйма (20 см)) на максимальное поперечное смещение облицовки.

На основе FEA двух полномасштабных нагрузочных испытаний абатментов мостовидного протеза GRS, а также параметрического исследования для изучения характеристик абатментов мостовидного протеза GRS, Helwany et al.пришли к выводу, что горизонтальное смещение в гнезде упора и максимальное боковое смещение сегментарной облицовки увеличиваются с увеличением расстояния между арматурой (см. рисунок 42 и рисунок 43). (70) Как показано на рисунке 42, при приложенном давлении 29 фунтов на квадратный дюйм (200 кПа) наблюдалось увеличение горизонтального смещения на 52 процента, когда расстояние между арматурой по вертикали увеличилось с 7,87 до 23,62 дюйма (20–60 см). При более низком прилагаемом давлении 14,50 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа) вертикальное расстояние оказало минимальное влияние на горизонтальное смещение.Как показано на рисунке 43, при приложенном давлении 29 фунтов на квадратный дюйм (200 кПа) за счет увеличения расстояния между арматурой с 7,87 до 23,62 дюйма (с 20 до 60 см) максимальное смещение облицовки увеличилось примерно на 50 процентов.


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 42. График. Влияние геосинтетического зазора на горизонтальное смещение в гнезде абатмента.


1 дюйм = 2.54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Helwany et al. (70)

Рисунок 43. График. Влияние геосинтетического зазора на максимальное поперечное смещение облицовки.

Gotteland et al. провели экспериментальные и численные исследования двух армированных стен: одна была усилена нетканым геотекстилем (обозначена NW), а другая — тканым геотекстилем (обозначена W) (см. рис. 44 и рис. 45). (75) Нетканый геотекстиль — 3.В 5 раз более растяжимый, чем тканый, примерно в полтора раза слабее T f . После строительства армированные стены нагружались так же, как настил моста через фундаментную плиту, до тех пор, пока не произошло разрушение. Фундамент шириной 3,28 фута (1 м) располагался на расстоянии 4,92 фута (1,50 м) от края облицовки. Как показано на рисунке 44, абатмент с тканым геотекстилем имел более высокую предельную несущую способность, а его оседание было меньше по сравнению с нетканым.Результаты на рисунке 45 показывают, что поперечная деформация поверхности стены с тканым геотекстилем была меньше, чем с нетканым геотекстилем.


1 дюйм = 2,54 см
1 кН / м = 68,5 фунт-сила / фут
FEM = метод конечных элементов.
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Gotteland et al. (75)

Рисунок 44. График. Центральная осадка фундамента в зависимости от приложенной нагрузки.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 2.54 см
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Gotteland et al. (75)

Рисунок 45. График. Смещение поверхности стены при приложенном давлении 3969,1 фунт / фут 2 (190 кН / м 2 ) для нетканой и тканой арматуры

Bathurst et al. провели эксперименты на четырех полномасштабных модульных блочных стенах, которые были построены с армирующими слоями с различной жесткостью на растяжение. (76) Высота стен составляла 11,81 фута (3,6 м). Две стены (стены 1 и 2) были усилены двумя различными арматурами георешетки PP, стена 3 была усилена георешеткой из полиэстера (ПЭТ), а стена 4 была усилена сварной проволочной сеткой (WWM).Стены 1 и 2 были уплотнены с использованием виброплиты, а стены 3 и 4 уплотнены с помощью вибротрамбовки. На Рисунке 46 показаны измеренные относительные горизонтальные смещения, зарегистрированные в контролируемых точках на стене облицовочной колонны вскоре после EOC. Каждая точка возвышения имеет локальную точку отсчета, соответствующую времени, когда был установлен каждый ряд точек смещения.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Bathurst et al. (76)

Рисунок 46. График. Относительное горизонтальное смещение облицовки стен зафиксировано в EOC.

Хатами и Батерст исследовали влияние свойств армирования на характеристики армированных грунтовых ТРО с использованием численной модели конечных разностей. (71) Они пришли к выводу, что деформационный отклик модели стены с закрепленным (полностью закрепленным) состоянием армирования был очень близок к реакции модели с граничной жесткостью между грунтом обратной засыпки и слоями арматуры ( k b ) ≥ 145 фунтов / дюйм / дюйм (1000 кН / м / м).Как показано на рисунке 47, для значений k b ≤ 145 фунт-сила / дюйм / дюйм (1000 кН / м / м), чем ниже k b , тем больше деформация стенки. Величина деформации стенки увеличилась в два раза, когда значение kb было уменьшено на два порядка с k b = 145 фунт-сила / дюйм / дюйм (10 3 кН / м / м) до k b = 1,45 фунт-силы / дюйм / дюйм (10 кН / м / м).


1 дюйм = 2,54 см
1 кН / м / м = 0.145 фунт-сила / дюйм / дюйм
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Хатами и Батерста. (71)

Рисунок 47. График. Влияние величины жесткости границы раздела грунт-арматура на поперечное смещение стены.

Зевголис и Бурдо смоделировали характеристики абатментов MSE с металлическими полосами, чтобы исследовать влияние различных параметров, таких как модуль упругости арматуры ( E R ), H , величина приложенной нагрузки и тип грунта основания. о поведении абатментов. (4) Они определили пять тематических исследований; h2-L3-S2, h2-L3-S3, h3-L1-S3, h3-L2-S2 и h4-L1-S2, где h2, h3 и h4 обозначают абатменты размером 19,66, 22,97 и 26,24 футов (6, 7 и 8 м) в высоту соответственно; L1, L2 и L3 обозначают поддерживаемые пролеты длиной 59,06, 78,74 и 9843 фута (18, 24 и 30 м) с общей приложенной нагрузкой 18,152, 22,262 и 26,372 фунт-сила / фут (265, 325 и 385). кН / м) соответственно; а S2 и S3 представляют разные типы грунтов основания. Для S2 Φ составляла 30 градусов, c составляла 104 фунта / фут 2 (5 кПа), а вес устройства составлял 121 фунт / фут 3 (19 кН / м 3) .Для S3 угол Φ составлял 20 градусов, c составлял 835 фунтов / фут 2 (40 кПа), а вес устройства составлял 108 фунтов / фут 3 (17 кН / м 3) . Как показано на рисунке 48, при увеличении модуля Юнга армирования с 3,63 до 7,25 тысяч фунтов на квадратный дюйм (от 25 до 50 МПа) максимальная вертикальная деформация опоры уменьшилась как минимум на 42 процента, а при увеличении модуля Юнга армирования с 7,25 до 14,50 тысяч фунтов на квадратный дюйм (50 до 100 МПа) максимальная вертикальная деформация снизилась не менее чем на 36 процентов.Более того, результаты показывают, что более высокий абатмент MSE имел большее вертикальное смещение, чем более низкий абатмент.


1 дюйм = 2,54 см
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа

Рисунок 48. График. Влияние E R на максимальное вертикальное смещение абатментов MSE с металлическими полосами

Тацуока и др. и Татеяма выполнили серию испытаний модели плоской деформации опорных стен из песка, армированных металлическими полосами, с тремя различными количествами армирующих слоев ( N, = 2, 5 и 10). (77,78) Армирующие слои выполнены из полосок фосфористой бронзы. Стена модели была 33,07 дюйма (84 см) в ширину, 15,55 дюйма (39,5 см) в длину и 20,47 дюйма (52 см) в высоту. Как показывают результаты, представленные на рисунке 49, при увеличении N вертикальное смещение фундамента, размещенного на вершине опоры, при каждой приложенной нагрузке уменьшалось. Например, при увеличении N с 2 до 5 оседание при приложенном давлении 1,02 фунта на квадратный дюйм (7 кПа) уменьшилось примерно на 70 процентов, а при увеличении N с 5 до 10 оседание уменьшилось на 53 процента при приложенном давлении 2.03 фунтов на квадратный дюйм (14 кПа). Цао и Пэн смоделировали эти эксперименты с помощью нелинейного МКЭ-анализа и получили аналогичные результаты. (79) Результаты показали, что пиковая нагрузка на опору армированных подпорных стен значительно увеличивалась с увеличением количества армированных слоев. Экспериментальные результаты были получены Татеямой, а результаты МКЭ были получены Цао и Пэн. (78,79)


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Зевголиса и Бурдо. (4)

Рисунок 49. График. Результаты расчета нагрузки на фундамент поверх абатмента MSE.

Влияние облицовочных блоков на отношения нагрузки и деформации

Nicks et al. провела пять пар испытаний в рамках исследовательского исследования FHWA для изучения влияния облицовочных элементов на поведение деформационной нагрузки опор моста (см. рисунок 50). (42) Они пришли к выводу, что предельная пропускная способность сваи увеличивалась при наличии облицовочного элемента; однако величина деформации при разрушении, которая была измерена с помощью LVDT и POT на основании, была аналогичной для данного GRS-композита с облицовкой или без нее.

Для рисунка 50 использовались следующие параметры:

  • TF-2 и TF-3 с S v = 7,64 дюйма (19,4 см) и T f = 2398 фунтов / фут (35 кН / м).
  • TF-6 и TF-7 с S v = 7,64 дюйма (19,4 см) и T f = 4795 фунтов / фут (70 кН / м).
  • TF-9 и TF-10 с S v = 15,24 дюйма (38,7 см) и T f = 4795 фунтов / фут (70 кН / м).
  • TF-12 и TF-11 с S v = 3,82 дюйма (9,7 см) и T f = 1404 фунт / фут (20,5 кН / м).
  • TF-14 и TF-13 с S v = 11,26 дюйма (28,6 см) и T f = 3596 фунтов / фут (52,5 кН / м).


1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Nicks et al. (42)

Рисунок 50. График. Напряжение-деформация для разных опор.

Влияние предварительного ограничения на зависимости деформации нагрузки

Полномасштабное испытание нагрузкой на опору моста из GRS было проведено в FHWA’s TFHRC в 1996 году. (22,23) Опора из GRS была предварительно напряжена (предварительно нагружена) с помощью гидравлических домкратов и специально разработанной системы противодействия. Результаты, полученные с этой оснащенной измерительной аппаратурой опоры моста, показывают, что предварительное натяжение уменьшило вертикальную осадку опоры примерно на 50 процентов (см. Рисунок 51). Рисунок 52 показывает, что предварительное натяжение не уменьшило боковую деформацию, за исключением верхней части сваи, где боковое смещение значительно уменьшилось.


1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Adams and Wu et al. (22,23)

Рисунок 51. График. Кривые нагрузки-осадки для причала.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после Adams and Wu et al. (22,23)

Рисунок 52. График. Боковое смещение измеряется с помощью LVDT.

В 1997 году в городе Блэк-Хок, штат Колорадо, были построены два опоры мостовидного протеза GRS для поддержки стального моста. (23) Поскольку толщина упора из армированного грунта под четырьмя опорами, непосредственно поддерживающими вес моста, была разной, опора GRS была предварительно нагружена, чтобы уменьшить дифференциальную осадку между соседними опорами. Абатмент был предварительно нагружен до 35,53 фунтов на квадратный дюйм (245 кПа) (в 1,6 раза превышающей расчетную нагрузку в 21,76 фунтов на квадратный дюйм (150 кПа)) для квадратного основания и 11,60 фунтов на кв. Дюйм (80 кПа) (в 2 раза больше расчетной нагрузки, равной 5.80 фунтов на квадратный дюйм (40 кПа)) для прямоугольной опоры. Было обнаружено, что предварительная нагрузка существенно уменьшила дифференциальную осадку. Дифференциальные осадки при 21,76 фунт / кв. Дюйм (150 кПа) цикла предварительной нагрузки для двух абатментов составили 0,33 и 0,85 дюйма (8,4 и 21,6 мм). При 21,76 фунт / кв.дюйм (150 кПа) в цикле повторной нагрузки дифференциальная осадка обоих абатментов была менее 0,039 дюйма (1 мм). (23) Результаты измерений Wu et al. также показывают, что предварительная нагрузка уменьшила боковое перемещение абатментов GRS (см. рис. 53 и рис. 54). (23) При 21,76 фунт / кв. Дюйм (150 кПа) в цикле предварительной нагрузки максимальные боковые смещения в западном опоре (высота 8,86 фута (2,7 м)) и восточном опоре (высота 17,72 фута (5,4 м)) составляли 0,06 и 0,52 дюйма (1,5 и 13,2 мм) соответственно. Эти значения смещения были уменьшены до 0,02 и 0,18 дюйма (0,6 и 4,5 мм) соответственно при 21,76 фунт / кв. Дюйм (150 кПа) в цикле перезарядки. После первого цикла повторной загрузки не произошло значительного уменьшения величины латеральных и вертикальных деформаций абатментов GRS в последующих циклах повторной загрузки. (23)


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Wu et al. (23)

Рисунок 53. График. Профили боковой деформации западного устоя.


1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа
Примечание: этот рисунок был создан FHWA после того, как Wu et al. (23)

Рисунок 54. График.Профили боковых деформаций восточного устоя.

3.4 Влияние переходных нагрузок на деформации опор мостов на сыпучих грунтах

Динамические нагрузки могут включать транспортную нагрузку и нагрузку, вызванную уплотнением. Несколько исследований изучали влияние временных нагрузок на опоры мостов с использованием инженерных насыпей. На основе трехмерного (3D) численного исследования интегрального абатментного моста Olson et al. пришли к выводу, что прогибы надстройки, связанные с динамической нагрузкой, оказали вторичное влияние на смещение абатмента, но существенно изменили их вращение. (80) В результате критические моменты в соединении между надстройкой и фундаментом были усилены временными нагрузками при тепловом расширении и улучшились в условиях теплового сжатия. В главе 10 спецификации AASHTO LRFD на проектирование моста спецификация гласит: «Переходная нагрузка может не учитываться при анализе оседания связных грунтов, подверженных зависящим от времени оседанию консолидации». (8) Однако для несвязных грунтов (включая инженерные насыпи) переходная нагрузка может учитываться при деформации фундаментов мелкого заложения, опор и опор мостов.Для подпорных стен и опор мостов традиционный подход заключается в добавлении динамической нагрузки к статической нагрузке и рассмотрении комбинированных нагрузок как постоянной статической нагрузки. Например, с помощью аналитических исследований Ким, Баркер, Эсмаили и Фатоллахзаде исследовали эквивалентную надбавку за загрузку грузовика и поезд, соответственно, на подпорные стены и опоры моста. (81,82) В настоящее время динамическое влияние переходной нагрузки на опоры моста при использовании инженерных насыпей не исследовалось.Кроме того, отсутствует литература о зависимости от времени и действующей (переходной) нагрузки на поведение деформаций и напряжений опор моста в инженерных насыпях.

3.5 Определение распределения напряжений в сыпучих грунтах под фундаментом мелкого заложения

Уравнения для расчета вертикальных напряжений в любой точке массива грунта из-за внешних вертикальных нагрузок были разработаны на основе теории упругости. Наиболее широко используются формулы Буссинеска и Вестергаарда. (83,84) Они были впервые разработаны для точечных нагрузок, действующих на поверхность. Эти формулы были интегрированы для получения напряжений ниже равномерных нагрузок на полосу и прямоугольных нагрузок. На практике часто отдают предпочтение формулам Буссинеска, поскольку они дают консервативные результаты.

Формулы Буссинеска основаны на следующих предположениях: (83)

  • Почвенная масса упругая, изотропная, однородная.
  • Почва полубесконечная.
  • Почва невесомая.

В формулах Вестергаарда материал изотропен с конечными и равными модулями горизонтальной и вертикальной нормали и коэффициентами Яда, но с бесконечным модулем сдвига по горизонтали. (84) Предположения для формул Вестергаарда следующие:

  • Почва эластичная и полубесконечная.
  • Грунт состоит из множества близко расположенных горизонтальных слоев ничтожно малой толщины бесконечного твердого материала.
  • Жесткий материал допускает только деформацию массы вниз, при которой горизонтальная деформация равна нулю.

Для инженерных насыпей без армирования формулы Буссинеска и Вестергаарда могут использоваться для определения распределения напряжений внутри массива грунта. В армированных инженерных насыпях, которые используются в качестве опор мостов, армированные грунты больше не являются изотропными или однородными. Следовательно, Буссинеск и Формулы Вестергаарда могут быть неприменимы.В таком случае можно использовать численное моделирование (например, метод конечных разностей или метод конечных разностей). Многие прошлые исследования изучали распределение деформации и напряжения арматуры в стенах, армированных геосинтетическими материалами. (См. Ссылки 85–88.) Для армированных металлом грунтов в североамериканской практике используются три распространенных метода оценки нагрузок на арматуру: метод когерентной гравитации AASHTO, метод жесткости конструкции FHWA и упрощенный метод AASHTO. (См. Ссылки 52, 89 и 36.) Ограниченные исследования были проведены по распределению напряжений в армированных грунтах в качестве опор мостов, особенно в SLS. Роу и Хо изучили сплошную полностью облицовочную стенку из панелей с шарнирным носком, усиленную расширяемой арматурой в гранулированной засыпке, опирающейся на жесткий фундамент. (90) Это численное исследование пришло к выводу, что среди изученных параметров на распределение силы больше всего повлияли жесткость арматуры, плотность, внешняя Φ между облицовкой и грунтом, внутренняя засыпка Φ и жесткость облицовки.

На распределение напряжений могут влиять различные грунтовые условия (например, гранулометрический состав, параметры прочности, относительная плотность и содержание мелких частиц), характеристики армирования (например, T f , жесткость, N, и S. v ), а также условия нагружения, некоторые из которых были исследованы Роу и Хо. (90) Однако поиск в литературе, проведенный авторами этого отчета, показывает, что отсутствует документация и понимание влияния различных параметров на распределение напряжений в армированных инженерных насыпях в качестве опор мостов в SLS.

Когда бы вы использовали ленточный фундамент? — AnswersToAll

Когда бы вы использовали ленточный фундамент?

Ленточные опоры обычно используются в качестве фундаментов несущих стен. Фундамент обычно в два раза больше ширины несущей стены, иногда даже шире. Ширина, а также тип армирования зависят от несущей способности грунта фундамента.

Ленточный фундамент дешевый?

И в большинстве случаев это намного дешевле.Стоимость труда, затрачиваемого на укладку кирпичей и блоков на уровень земли вместе с соответствующими материалами, обычно превышает затраты на заливку бетона на требуемую высоту, которая в большинстве случаев находится в пределах двух рядов кирпича готовой земли. уровень.

Для чего нужен глубокий ленточный фундамент?

Фундаменты с глубокой полосой являются наименее дорогими и используются при хороших грунтовых условиях. Бетонная полоса, иногда армированная стальной сеткой, поддерживает стены.Глубина траншеи может меняться, но в большинстве случаев она должна быть не менее 1 м при ширине 600 мм.

Какой толщины должен быть ленточный фундамент?

Толщина от 150 до 500 мм
Ленточный фундамент должен быть толщиной от 150 до 500 мм.

Где используется ленточный фундамент?

Ленточный фундамент обычно используется в качестве фундамента для несущих стен; и когда почва имеет хорошую несущую способность. Предпочитается для малоэтажных и среднеэтажных жилых домов. Здесь по всей длине стены проходит полоса бетона, распределяя нагрузку со стен на землю.

Нужна ли опалубка для ленточного фундамента?

Естественно, для бетонирования фундамента необходима опалубка. Фундаментная опалубка JACKODUR изготовлена ​​из экструдированного пенополистирола и предназначена в качестве опалубки для изолированных и ленточных фундаментов. Теперь вы можете уложить арматуру в опалубку фундамента JACKODUR. …

Как работает ленточный фундамент?

Ленточный фундамент представляет собой непрерывную бетонную полосу, сформированную по центру под несущими стенами. Непрерывная полоса действует как опора, для которой возводятся стены, и имеет ширину, чтобы равномерно распределять нагрузку здания на землю под ним, поддерживая его.

В чем разница между ленточным фундаментом и подушечным фундаментом?

Падовый фундамент относится к фундаменту, который предназначен для выдерживания сосредоточенных нагрузок от одной точечной нагрузки, такой как несущие колонны. Ленточный фундамент используется для поддержки линии нагрузок, например, несущих стен.

Для чего используется ступенчатый фундамент? — Greedhead.net

Для чего используется ступенчатый фундамент?

Фундаменты служат опорой для конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки.

Что такое ступенчатый фундамент?

Фундамент, построенный в несколько этапов, которые приблизительно соответствуют уклону несущего слоя. Цель состоит в том, чтобы избежать горизонтальных векторов силы, которые могут вызвать скольжение. На наклонных участках необходимо принять первоначальное решение о том, будет ли цокольный этаж над землей в самой высокой точке или частично погружен под землю.

Где используется ступенчатая опора?

Ступенчатые опоры: основная цель использования ступенчатых опор — удерживать металлические колонны от прямого контакта с почвой, чтобы уберечь их от коррозионного воздействия.Этот тип основания используется для того, чтобы нести нагрузку на металлические колонны и передавать эту нагрузку под землю.

Что вызывает обрушение фундамента?

Плохая подготовка площадки для строительства и грунта. В противном случае могут произойти неожиданные движения почвы под фундаментом. Мягкий грунт с низкой плотностью и неправильно уплотненный грунт под фундаментом — одна из основных причин разрушения фундамента.

Что такое распространение фундамента?

Фундаменты с насыпью — это фундаменты на небольшой глубине залегания, где сопротивление грунта по бокам фундамента не оказывает существенного влияния на несущее сопротивление.Некоторые положения этого раздела могут также применяться к глубоким фундаментам, таким как кессоны и опоры [C6. 1 (1) П].

Почему вы закладываете фундамент?

Для домов на ровной застройке опоры очень простые и находятся на одной отметке. Однако для более сложных конструкций опоры в конечном итоге меняют высоту и, следовательно, требуют «ступеньки» в уклоне. Ступенчатые опоры позволяют глубине опор переходить с одной отметки на другую.

В чем разница между фундаментом и опорой?

Фундамент — это конструкция, которая передает нагрузки от надстройки на землю, а фундамент — это фундамент, который контактирует с землей.Фундамент может быть неглубоким и глубоким, а фундамент — это разновидность неглубокого фундамента. Итак, все основания есть основания, но не все основания могут быть основаниями.

Что такое ленточный фундамент?

Ленточная опора — это относительно небольшая полоса бетона, помещенная в траншею и армированная сталью. Основание выдерживает нагрузку внешних стен и любых внутренних стен, несущих нагрузку или поддерживающих плиту, например, для ванной комнаты. Ленточные опоры можно использовать как для традиционных деревянных, так и для бетонных полов.

Какой тип фундамента самый дорогой?

подвал
Подвал — самый дорогой тип фундамента, и если вы не строите подвал, освещенный дневным светом — подвал, построенный на склоне холма, который открывается дневному свету хотя бы с одной стороны — это пространство, созданное этим типом фундамента, может ощущаться похожа на пещеру, так как в ней отсутствует естественное освещение.

Что произойдет, если фундамент рухнет?

Распространение структурных повреждений. Когда фундамент ослабевает, он вызывает эффект домино, вызывая чрезмерное напряжение и нагрузку на конструкцию, которую он был спроектирован для поддержки.

В чем важность фонда?

Функции фундамента Три наиболее важных функции — это выдержать нагрузку на здание, закрепить его против природных сил, таких как землетрясения, и изолировать его от грунтовой влаги. Относительная важность этих функций меняется в зависимости от типа земли под зданием и конструкции здания.

Почему мы используем насыпной фундамент?

Просторные опоры используются для поддержки фундамента или опор под зданием.Чтобы добавить дополнительную поддержку, раздвижные опоры сделаны из бетона и армированы сталью. Раздвижная опора продлевает срок службы здания, сводя к минимуму структурные повреждения.

Ступенчатый фундамент дороже?

Ступенчатые фундаментные стены — обычная практика в строительной отрасли. Ступенчатая фундаментная стена также обеспечивает экономию средств. Бетон дороже по сравнению со стоимостью пиломатериалов. Установка стены в каркасном состоянии вместо открытой фундаментной стены является гораздо более экономичной.

Что является первым основанием или фундаментом?

Три типа бетонных оснований

  1. Фундаменты Т-образные используются в местах промерзания грунта.
  2. Сначала устанавливается опора.
  3. Во-вторых, стены построены и залиты.
  4. Наконец, кладется плита.

Какой глубины должны быть опоры для дома?

12 дюймов
Глубина опор Опоры должны доходить до глубины не менее 12 дюймов под ранее ненарушенной почвой.Опоры также должны выступать минимум на 12 дюймов ниже линии промерзания (глубина, на которую земля промерзает зимой) или должны быть защищены от мороза.

Нужна ли опалубка для ленточных фундаментов?

требует простой опалубки (без краевых фальцев) требует простой выемки грунта, которая проводится за минимальное время.

Какая максимальная высота ступенчатой ​​ступеньки?

На наклонных участках опоры должны быть ровными, поэтому опоры должны быть ступеньками. Длина шага должна быть не менее 2 футов., высота ступеней должна быть не более трех четвертей длины ступени, а вертикальные секции фундамента должны быть не менее 6 дюймов.

Что такое ступенька?

Нижний колонтитул ступени или опора — это ступенька, которая наливается на разных уровнях. Когда вы видите сложный, он выглядит как набор шагов, поскольку нижний колонтитул меняет высоту вместе с землей. Этот нижний колонтитул требуется, если здание построено на наклонной поверхности или когда часть здания не имеет полноценного фундамента.

Три бетонных профиля наложены друг на друга и образуют ступеньки.Этот тип фундамента еще называют ступенчатым фундаментом. Ступенчатая опора в основном используется в жилых домах.

Распределительный фундамент — это разновидность неглубокого фундамента. Фундаменты с насыпью широко используются в строительстве. Основание конструкции увеличивается или расширяется для обеспечения индивидуальной поддержки.

Насколько глубокой должна быть опора для ступенек?

Ступеньки входа

  1. Опоры должны иметь глубину не менее 42 дюймов.
  2. Это могут быть блочные, бетонные стены или опоры столбов.
  3. Кроме того, площадка ступеньки должна находиться на расстоянии не менее 36 дюймов от того места, где она упирается (примыкает) к дому до первой ступеньки.

Когда нужен ступенчатый фундамент под стену?

Ленточный фундамент (или ленточный фундамент) — это тип неглубокого фундамента, используемый для обеспечения непрерывной, ровной (или иногда ступенчатой) полосы поддержки линейной конструкции, такой как стена или близко расположенные ряды колонн, построенных по центру над ними. Там, где естественная поверхность земли имеет уклон, наиболее экономичным решением может быть a.

Какое определение ленточного фундамента лучше всего?

Ленточный фундамент (или ленточный фундамент) — это тип неглубокого фундамента, используемый для обеспечения непрерывной, ровной (или иногда ступенчатой) полосы поддержки линейной конструкции, такой как стена или близко расположенные ряды колонн, построенных по центру над ними. Если естественная поверхность земли имеет уклон,…

Как лучше всего построить наклонный фундамент?

Ступенчатый фундамент также широко известен как ступенчатый фундамент.Ступенчатая опора — одно из самых экономичных решений для строительства фундамента на склонах. Конструкция ступенчатой ​​опоры в основном состоит из ряда бетонных ступеней, которые построены в горизонтальном направлении на наклонной поверхности земли.

Когда использовать ступенчатую опору на углу?

Ступенчатые фундаменты также можно использовать для перехода от глубоких фундаментов к неглубоким, а также на углах и перекрестках. Регулярная установка ступеней по основанию также позволяет избежать резких и чрезмерных изменений уровня, которые могут вызвать слабость и привести к движению.

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

Служба поддержки Bentley Automation

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Сервер композиции Bentley i-model для PDF

Подключаемый модуль службы разметки

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 ProjectWise Geospatial Management

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Сведения о геопространственном управлении 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

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

Справка по услугам AssetWise ALIM Linear Referencing Services

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

AssetWise CONNECT Edition Руководство по внедрению

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Анализ моста

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительный проект

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для справки проектировщика зданий

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

Ознакомительные сведения по генеративным компонентам OpenBuildings

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Помощь в канализации и коммунальных услугах

Справка OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения по 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

Файл ReadMe для OpenSite Designer

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительное 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

ConstructSim Work Package Server Руководство по установке

Справка управления SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергия

Справка по Bentley Coax

Bentley Communications PowerView Help

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Help

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

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

Promis.e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Руководство по настройке подстанции

— управляемая конфигурация ProjectWise

Инженерное сотрудничество

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода PLAXIS 2D

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 Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Проект шахты

Справка по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности

LEGION 3D Руководство пользователя

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

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Морской структурный анализ

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений труб и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD.Pro

Завод Дизайн

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 для менеджера орфографии OpenPlant

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 PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Реальность и пространственное моделирование

Справка по карте Bentley

Ознакомительные сведения о карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

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

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

Карта OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Close the Collaboration Gap (электронная книга)

STAAD.Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

STAAD.Pro Physical Modeler

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

Какие вопросы вы могли бы задать, чтобы получить эти ответы?

1.Геотехническая инженерия играет важную роль во многих отраслях, таких как военная, горнодобывающая, нефтяная и, в нашем случае, гражданское строительство, связанное с инженерным поведением грунтовых материалов.

2. Способность почвы выдерживать нагрузки, прикладываемые к земле, называется несущей способностью.

3. Неглубокий фундамент — это тип фундамента, который передает строительные нагрузки на землю очень близко к поверхности, а не на подповерхностный слой или диапазон глубин, как при глубоком фундаменте.

4. Сваи должны быть размещены по центральной линии стен, которые нуждаются в опоре.

5. Свайные фундаменты используются там, где другие виды фундаментов не могут быть построены.

9 Заполните пропуски производными от слов прописными буквами:

ВИДЫ ФУНДАМЕНТОВ Часть I Фундаменты из бетонных лент в рис. 8.3. используются наиболее часто. Они состоят из 1) _____ полос массивного бетона, залитых на дно траншей.Эти фундаменты будут поддерживать несущие стены, центрированные на бетонных полосах, для равномерного распределения 2) _____ нагрузок от стен, крыш и других полов. Бетонная полоса обычно имеет одинаковую ширину и глубину. Рисунок 8.3 Фундамент из бетонных лент Фундамент должен быть достаточно широким и глубоким, чтобы избежать смещения почвы, которое может вызвать 3) _____. В зависимости от почвенных условий максимальная глубина может составлять 900 мм. Строительные нормы и правила могут предлагать 4) ____ минимальную ширину ленточного фундамента.Толщина бетона должна быть не меньше толщины его выступа от основания стены. Это гарантирует, что давление строительных нагрузок распределяется в бетоне под углом 45 °. Глубокий ленточный фундамент в Рис. 8.4 — это 5) _____ ленточных фундаментов. Глубокие ленточные фундаменты обычно выкапываются механическим 6) _____, который вырезает узкую траншею, засыпанную бетоном до уровня земли. В этих фундаментах используется больше бетона, но снижается стоимость кирпичной кладки стен и может устраняться необходимость в деревянной опоре траншей. Рисунок 8.4 Глубокий ленточный фундамент Фундаменты на плотах — это хорошо. 7) _____ если грунт имеет плохую несущую способность или если строительные нагрузки довольно малы, потому что стоимость 8) _____ отдельных фундаментов исключается. Надземная бетонная плита, образующая первый этаж здания, становится фундаментом плота ( Рис. 8.5. ). Рисунок 8.5 Плотный фундамент Плита может быть утолщена по краям с помощью краевой балки и утолщена под внутренними несущими стенами.Сетка 9) _____ увеличивает прочность плотного фундамента и распределяет давление строительных нагрузок 10) _____. ПРОДОЛЖИТЬ НАЖМИТЕ СТАБИЛЬНЫЙ ПОДХОДИТЬ ОТЛИЧАТЬСЯ РАСКРЫТЬ РЕШАТЬ КОПАТЬ ЗЕМЛЮ УСИЛЕНИЕ ДАЖЕ

10 Используйте следующие слова для завершения предложений:

431 Несущая способность ленточного фундамента

Важной задачей при проектировании фундаментов является расчет максимальной нагрузки (несущей способности) ленточного фундамента, т.е.е. очень длинный фундамент постоянной ширины на определенной глубине от поверхности почвы. Влияние глубины фундамента учитывается с учетом надбавки на уровне фундамента слева и справа от приложенной нагрузки. Для простейшего случая полосы бесконечной длины на невесомом грунте первые вычисления были выполнены Прандтлем (см. Рис. 43.1) на основе предположения, что в определенной области на поверхности грунта напряжения удовлетворяют условиям равновесия и критерий разрушения Мора-Кулона.Во всем этом регионе почва находится на грани плодородия. Этот анализ является прямым обобщением рассмотренной в главе 41 задачи о полосовой нагрузке на поверхность связного материала. Давление на фундамент обозначено p. Доплата q, рядом с фундаментом, предполагается. Его можно использовать для представления эффекта глубины фундамента (d) ниже поверхности почвы. В этом случае q = Yd, где 7 — удельный вес почвы.

В решении

Прандтля, которое здесь подробно не приводится, снова используется подразделение почвы на три зоны, см. Рисунок 43.1. В зоне I горизонтальное напряжение должно быть больше вертикального напряжения, равного надбавке q. Таким образом, это горизонтальное напряжение представляет собой пассивное поперечное напряжение, соответствующее вертикальному напряжению q. В зоне III вертикальное нормальное напряжение считается наибольшим напряжением, и его величина равна неизвестной нагрузке p. Переход образован клиновидной зоной II (клин Прандтля), которая ограничена снизу логарифмической урной inumumiimiimjimnm:

I.IJi: .IJJ :.i.i.J..i.I.i.i.J..i.I IJ..i.i.J IJ..i.i.J.ii: LiijLI.

Рисунок 43.1: Ленточный фундамент.

спираль. Результаты анализа можно записать в виде p = cNc + qNq, (43.1)

, где коэффициенты Nc en Nq — безразмерные константы, для которых Прандтль получил следующие выражения:

Nc = (Nq — 1) детская кроватка 6. (43,3)

В таблице 43.1 приведены значения Nc и Nq в зависимости от угла трения 0. В предельном случае 6 = 0 значение Nc = 2 + n, как указано в главе 41.Если c = 0 и 6 = 0, несущая способность должна быть равна надбавке, т. Е. P = q. Даже слой грязи может выдержать определенную нагрузку при условии, что она одинакова по всей его поверхности. Это выражается значением Nq = 1 для 6 = 0.

Формула Прандтля (43.1) была расширена Кеверлингом Буйсманом, Какотом, Терзаги и Бринчем Хансеном с помощью различных членов, включая один для единицы веса почвы. Полная формула записывается в виде p = cNc + qNq + 1 yBNy, (43.4)

, где B — общая ширина загружаемой полосы, а 7 — объемный вес почвы.Все эффекты могут быть наложены друг на друга, как предполагалось в ур. (43.4) было подтверждено различными исследованиями, но никогда не было доказано строго. Для коэффициента NY различный

4

Nc

Nq

Нью-Йорк

0

5.142

1.000

0.000

1

5,379

1.094

0,003

2

5,632

1,197

0,014

3

5.900

1,309

0,032

4

6.185

1,433

0,060

5

6.489

1,568

0,099

6

6,813

1,716

0,151

7

7.158

1.879

0,216

8

7,527

2,058

0,297

9

7,922

2,255

0,397

10

8,345

2.471

0.519

11

8,798

2,710

0,665

12

9,285

2,974

0,839

13

9.807

3,264

1.045

14

10,370

3,586

1,289

15

10,977

3.941

1,576

16

11,631

4,335

1.913

17

12,338

4,772

2.307

18

13.104

5,258

2,767

19

13,934

5,798

3.304

20

14,835

6.399

3.930

4

Nc

Nq

Нью-Йорк

20

14,835

6.399

3.930

21

15,815

7.071

4.661

22

16,833

7,821

5,512

23

18.049

8,661

6.504

24

19,324

9.603

7,661

25

20,721

10,662

9.011

26

22,254

11,854

10.558

27

23,942

13,199

12,432

28

25.803

14.720

14,590

29

27,860

16,443

17.121

30

30.140

18.401

20,093

31

32,671

20,631

23,591

32

35.490

23,177

27.715

33

38.638

26.092

32,590

34

42,164

29,440

38,366

35

46.124

33,296

45.228

36

50,586

37,753

53,404

37

55.630

42,920

63,178

38

61,352

48.933

74.899

39

67,867

55,957

89.007

40

75,313

64.195

106.054

Таблица 43.1: Коэффициенты несущей способности.

На основе теоретического анализа или экспериментальных данных было сделано

предложения, например

Ny = 2 (Nq — 1) tan (43.5)

Похоже, что существует общее согласие относительно характера этого выражения, но различные исследователи предлагали разные значения для постоянного множителя. Бринч Хансен использовал коэффициент | а не коэффициент 2, вероятно, чтобы избежать переоценки и, следовательно, включить некоторую безопасность. В современном машиностроении считается, что коэффициенты безопасности следует хранить отдельно от теоретических формул, поэтому было решено, что наилучшее значение коэффициента умножения равно 2. Коэффициент безопасности должен быть явно учтен на стадии проектирования посредством снижение прочности почвы, или как коэффициент нагрузки.

Позже формула (43.4) была расширена с помощью различных поправочных коэффициентов, чтобы учесть форму нагруженной области, наклон нагрузки, возможную наклонную поверхность почвы и возможную наклонную зону нагружения. Большинство этих эффектов были собраны Бринчем Хансеном в единую формулу: p = icScCNc + iqSqqNq + Lf 3j 1 jBNj. (43,6)

В этом уравнении коэффициенты ic и iq являются поправочными коэффициентами для возможного наклона нагрузки (коэффициенты наклона), а sc и sq — поправочные коэффициенты для формы нагруженной области (коэффициенты формы).Могут быть использованы некоторые другие факторы (для наклонной поверхности почвы или наклонного основания фундамента), но они здесь не учитываются.

Читать здесь: 432 Факторы наклона

Была ли эта статья полезной?

Обзор фундаментостроения

В технике фундамент — это элемент конструкции, который соединяет его с землей и передает нагрузки от конструкции на землю.Фундаменты обычно считаются мелкими или глубокими. Проектирование фундаментов — это применение механики грунтов и горных пород при проектировании элементов фундамента сооружений.

Требования к хорошему фундаменту

  • При проектировании и строительстве надежного фундамента необходимо соблюдать некоторые основные требования, которые нельзя игнорировать. Вот они:
  • Конструкция и конструкция фундамента выполнены таким образом, чтобы он мог выдерживать, а также передавать мертвые и приложенные нагрузки на почву.Этот перенос должен осуществляться без каких-либо расчетов, которые могут привести к любой форме проблем со стабильностью конструкции.
  • Дифференциальные осадки можно избежать, если использовать жесткое основание для фундамента. Эти проблемы более выражены в областях, где наложенные нагрузки неоднородны по своей природе.
  • В зависимости от почвы и площади рекомендуется иметь более глубокий фундамент, чтобы он мог защитить от любых повреждений или повреждений. Это в основном вызвано проблемой усадки и набухания из-за изменений температуры.
  • Местоположение выбранного фундамента должно быть таким, чтобы на него не влияли или не влияли будущие работы или факторы

Различные типы фундамента

Существует четыре типа фундаментов, а именно фундаменты неглубокого заложения, фундаменты глубокого заложения, монопольные фундаменты и отдельные опоры,

Фундамент мелкого заложения

Фундаменты неглубокие — фундаменты, находящиеся рядом с подготовленной поверхностью земли; как правило, если глубина фундамента (Df) меньше ширины фундамента и менее 3 м.Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие условия поверхности влияют на несущую способность фундамента, это «неглубокий». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.

Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные грунты достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они обычно непригодны для слабых или сильно сжимаемых почв, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.

Существует три типа неглубоких фундаментов — фундаменты с подушечками, ленточные фундаменты и фундаменты на плотах.

Фундамент мелкого заложения

Падовый фундамент

Фундаменты с подкладкой используются для выдерживания отдельной точечной нагрузки, например, от несущей колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется для распределения нагрузки от тяжелой колонны.Фундаменты с подушечками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты с подушками.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент используется для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо, если линия колонн нуждается в опоре, когда положение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания были бы неприемлемыми.

Плотный фундамент

Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции.Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные опорные основания взаимодействуют друг с другом.

Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, простирающуюся по всей загруженной площади. Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент.

Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между положениями загрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь.

Фундамент глубокий

Глубокие фундаменты — это фундаменты, расположенные слишком глубоко под готовой поверхностью грунта, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли. К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Фундамент глубокий

Сваи

Это относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения. В дополнение к опорным конструкциям, сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым и опрокидывающим силам.

Пирс

Это фундаменты, способные выдерживать большие нагрузки на конструкцию, которые возводятся в глубоких котлованах.

Кессоны

Это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта внутри кессона.

Компенсационные фонды

Это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжения из-за земляных работ примерно уравновешивается приложенным напряжением из-за фундамента.Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.

Фундамент монопольный

В моноблочном фундаменте используется один фундаментный элемент, как правило, большого диаметра, который выдерживает все нагрузки (вес, ветер и т. Д.) Большой надводной конструкции. Большое количество монопольных фундаментов было использовано в последние годы для экономичного строительства морских ветряных электростанций с фиксированным дном на мелководье.

Типичный процесс строительства подводного моноблочного фундамента ветряной турбины в песке включает в себя забивание большой полой стальной сваи диаметром около 4 м со стенами толщиной около 50 мм и глубиной около 25 м в морское дно через слой более крупного камня толщиной 0,5 м. и гравий, чтобы минимизировать эрозию вокруг сваи. К забивной свае прикрепляется переходная деталь (в комплекте с предварительно установленными элементами, такими как устройство для посадки на лодке, катодная защита, кабельные каналы для подводных кабелей, фланец турбинной башни и т. Д.), А песок и вода удаляются из центра. сваи и заменен бетоном.Дополнительный слой камня еще большего размера, диаметром до 0,5 м, наносится на поверхность морского дна для долговременной защиты от эрозии.

Монопольные фундаменты

Индивидуальные опоры

Когда фундамент поддерживает отдельную колонну, это называется индивидуальной опорой. Иногда это называют раздвинутой опорой или изолированной опорой. Для целей анализа основание можно рассматривать как простую плоскую плиту или перекрытие. Он может быть квадратным в плане, на него действует сосредоточенная нагрузка и она распределяется на почву.Обычно фундамент бывает квадратной, прямоугольной и круглой формы.

Увеличенный размер основания внизу дает увеличенную площадь поверхности контакта между почвой и основанием. Эта область обслуживает и снижает нагрузку на почву до допустимого уровня. Это предотвратит чрезмерный выход из строя или оседание подшипника. Обычно типы индивидуальных опор — это простые опоры, наклонные опоры и ступенчатые опоры. Это экономично по сравнению с другими типами фундаментов. Его предусматривают в тех случаях, когда несущая способность грунта на малых глубинах хорошая.Его легко построить. Как правило, фундамент проектируется с учетом следующих трех основных критериев: 1) фундамент должен быть правильно выровнен как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, 2) должен быть защищен от потери несущей способности и 3) защищен от экстремальных нагрузок. поселок. Нагрузки на фундамент представляют собой нагрузки собственного веса, временные нагрузки, землетрясения, давление грунта и давление воды.

Индивидуальные опоры

Факторы, влияющие на глубину фундамента

  • Толщина верхнего слоя
  • Промерзание грунта
  • Глубина изменения объема
  • Глубина размыва
  • Уровень грунтовых вод
  • Подземные коммуникации и дефекты
  • Линии собственности и прилегающие конструкции
  • Наклонный грунт
  • Фундаменты на разных уровнях

Проектирование фундаментов

Конструкция фундамента зависит от уплотнения грунта и несущей способности.

Уплотнение почвы относится к механическому процессу, при котором почва постепенно меняет объем в ответ на изменение давления. Это происходит потому, что почва представляет собой двухфазный материал, состоящий из зерен почвы и поровой жидкости, обычно грунтовых вод. Когда почва, насыщенная водой, подвергается увеличению давления, высокая объемная жесткость воды по сравнению с матрицей почвы означает, что вода первоначально поглощает все изменения давления без изменения объема, создавая избыточное давление воды в порах.По мере того, как вода диффундирует из областей высокого давления из-за просачивания, матрица почвы постепенно принимает изменение давления и сжимается в объеме. Таким образом, теоретическая основа консолидации тесно связана с уравнением диффузии, концепцией эффективного напряжения и гидравлической проводимости.

В узком смысле «уплотнение» относится строго к этой отсроченной объемной реакции на изменение давления из-за постепенного движения воды. В некоторых публикациях также используется термин «уплотнение» в широком смысле для обозначения любого процесса, при котором почва меняет объем из-за изменения приложенного давления.Это более широкое определение охватывает общую концепцию уплотнения, проседания и вспучивания грунта. Некоторые типы почвы, в основном богатые органическим веществом, демонстрируют значительную ползучесть, в результате чего почва медленно меняет объем при постоянном эффективном напряжении в течение более длительного периода времени, чем уплотнение из-за диффузии воды. Чтобы различать эти два механизма, «первичное уплотнение» относится к консолидации из-за рассеивания избыточного давления воды, а «вторичное уплотнение» относится к процессу ползучести.

Инженерное проектирование фундамента

Инженеры-геотехники используют эдометры для количественной оценки эффектов консолидации. При испытании на эдометре к тонкому диску образца грунта прикладывают серию известных давлений и регистрируют изменение толщины образца со временем. Это позволяет количественно определить характеристики уплотнения почвы с точки зрения коэффициента уплотнения и гидравлической проводимости.

Несущая способность — это способность почвы выдерживать нагрузки, прикладываемые к земле.Несущая способность грунта — это максимальное среднее контактное давление между фундаментом и грунтом, которое не должно вызывать разрушения грунта при сдвиге. Предельная несущая способность — это теоретическое максимальное давление, которое может выдерживаться без сбоев; допустимая несущая способность — это максимальная несущая способность, деленная на коэффициент запаса прочности. Иногда на участках с мягким грунтом большие осадки могут возникать под нагруженным фундаментом без фактического разрушения при сдвиге; в таких случаях допустимая несущая способность основывается на максимально допустимой осадке.Существует три режима разрушения, ограничивающие несущую способность: общее разрушение при сдвиге, разрушение при локальном сдвиге и разрушение при продавливании. Это зависит от прочности почвы на сдвиг, а также от формы, размера, глубины и типа фундамента.

Общий отказ подшипника происходит, когда нагрузка на опору вызывает сильное перемещение почвы по поверхности разрушения при сдвиге, которая простирается от опоры до поверхности почвы. Расчет несущей способности основания в целом основывается на размере основания и свойствах почвы.Основной метод был разработан Терзаги, с модификациями и дополнительными факторами Мейерхоф и Весич. Обычно анализируют общий случай разрушения при сдвиге. Предотвращение других видов отказов неявно учитывается в расчетах расчетов

Заключение

Фундамент здания фактически выполняет ряд функций. Три самых важных — это выдержать нагрузку на здание, закрепить его против природных сил, таких как землетрясения, и изолировать его от грунтовой влаги.Относительная важность этих функций меняется в зависимости от типа земли под зданием и конструкции здания. Для небольших вспомогательных построек, таких как навесы, фундамент не так важен

Источник информации — environment.uwe.ac.uk, yourarticlelibrary.com, nptel.acin, issmge, hunker, padeepz.net, en.wikipedia.org, jfbrennan.com, offshorewind.biz, nsccme.com, convertconstruction. com,

.