Расчет столбчатого фундамента. Как расчитать параметры столбчатого фундамента. Прочитав эту статью, вы сможете выполнить расчет столбчатого фундамента для своего дома

Сентябрь 12 • Фундамент • Просмотров 3962 • Комментариев к записи Расчет столбчатого фундамента нет

Прочное основание дома- залог того, что он простоит долго. Столбчатый фундамент хоть и является самым дешевым, но в случае его правильного проектирования он также будет надежной опорой. Как выполняется расчет столбчатого фундамента, изложено ниже.

Содержание

• Кратко о столбчатом фундаменте, его видах и особенностях
• Расчет нагрузки на столбчатый фундамент в зависимости от веса надземной части дома
  • Нагрузка, создаваемая крышей
  •  Как нагружают фундамент перекрытия
  • Нагрузка от стен
  • Суммируем нагрузки
  • Определение предельных нагрузок фундамента на грунт
•  Расчет столбчатого фундамента под колонну
• Расчет бетона для столбчатого фундамента

Кратко о столбчатом фундаменте, его видах и особенностях

Столбчатый фундамент отличается от ленточного тем, что:

• подходит для построек, относящихся к облегченному типу. К ним относятся деревянные  дома без подвального помещения, колонны и т.д.;
• представляет собой ряд опор, находящихся в наиболее нагруженных точках.

Изготавливают столбчатый фундамент в основном 2 видов:

1. Монолитный. Он имеет большую прочность, т.к. изготовлен из армированного бетона.
2. Сборный – состоит из отдельных элементов, поэтому имеет слабые места там, где находятся швы. Преимущество его в скорости возведения.

Исходя из расчетных параметров фундамента этого вида, таких как глубина залегания подземных вод, уровень промерзания и тип грунта, существуют две разновидности столбчатого основания:

1. Заглубленный ниже уровня промерзания, он так и называется – заглубленный. На глинистых почвах необходим только такой.
2. Выполненный на глубине до 700 мм. Называется он малозаглубленным. Целесообразен на песчаных или скалистых грунтах.

Исходные данные для расчета

Для того чтобы приступить к выполнению расчета, вам потребуется следующая информация:

• на какой глубине находятся грунтовые воды. При этом учитывается колебание этого параметра в разные периоды;
• зимний температурный режим и сведения о том, насколько промерзает земля. Эти данные есть в справочниках;
• к какому типу относится почва;
• сколько приблизительно будет весить дом и все, что в нем находится;
• масса самого столбчатого фундамента;
• ветровые и снежные нагрузки.

Глубину промерзания земли в разных регионах страны можно увидеть на рисунке:

Самостоятельное определение типа грунта

Вряд ли кто-то захочет пойти в лабораторию и платить деньги за исследования, но такой параметр, как сопротивление почвы в зависимости от ее типа очень важен, поэтому определить его необходимо хотя бы самостоятельно. Руководствуемся следующим:

1. Выкапываем яму глубиной ниже слоя промерзания.
2. Берем оттуда немного земли, стараемся скатать ее в шар и смотрим, что получается:

• из песчаного грунта скатать шар невозможно. То, что он действительно песчаный, определяется и визуально, но фракция может быть очень мелкой. Сопротивляемость такой почвы — R=2. Для песка средней и крупной фракций данный показатель составит 3 и 4,5 единиц соответственно;
• если вам удалось сформировать шар, но при надавливании он тут же рассыпался – грунт супесчаный, а для него наименьшая сопротивляемость — R=3;
• скатанная земля плотная. Сдавив шар, вы не увидите на нем трещин. Вывод: у вас в руках глина, значит, R=3-5;
• в случае суглинка, шар также не распадется, но трещины при нажатии появятся. Для этого типа грунта R=2-4.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент в зависимости от веса надземной части дома

Расчет возможно выполнить тогда, когда вы уже определились:

• с материалом, из которого будут возводиться стены;
• с типом кровли;
• с тем, какую мебель и бытовую технику разместите в доме.

Чтобы получить этот важный параметр, выполняем следующие действия:

• суммируем нагрузки, создаваемые стенами, перегородками, элементами кровли и предметами внутри дома;
• плюсуем к полученному результату нагрузку от веса снежного покрова. В разных местах этот показатель существенно отличается. Так, если на юге России он составляет всего 0,05 т на квадратный метр, то на севере удельный вес снега почти в 4 раза больше (0,190 т на 1 кв. м).

Расчет столбчатого фундамента, пример которого приведен ниже, выполнен для железобетонного монолитного типа. Возьмем такие исходные данные:

• дом одноэтажный. Стены выполнены из конструкционно-теплоизоляционного газобетона блочного. Толщина стены 400 мм. Плотность D=600;
• пол – сухой насыпной;
• фундамент будет устраиваться на пластичном глинистом грунте;
• крыша из черепицы керамической. Скат под углом в 45 градусов. Для устройства крыши использованы лаги деревянные;
• наибольшая нагрузка придется на части здания большей длины, т.к. на них будут опираться лаги.

Столбчатый фундамент представляет собой стойку со следующими размерами:

• верх имеет сечение 35х35 см;
• основание или подошва – 75х75 см;
• столбы расположены с интервалом в 2 м.

Нагрузка от снега

В расчете участвуют 2 параметра:

• нормативная нагрузка, которую мы определяем по карте. Так как дом расположен в Подмосковье, то она равняется 126 кг на 1 кВ. м;

• грузовая площадь крыши, приходящаяся на 1 м фундамента. При этом берем не весь фундамент, а только ту его часть, которая нагружена. Как видно из плана, длина этих участков в сумме составит 24 м. Для определения площади крыши нам потребуется вычислить результат от умножения 2 длин скатов на длину конька.

Итак, рассчитываем длину ската и площадь крыши:

• 6:2 х cos450 = 3 х 0,707 = 4,3 м;
• 2 х 4,3 х 12 = 103,2 м;
• на 1 м фундамента будет давить вес кровли 103,2 : 24 = 4,3 кв. м.

Теперь мы сможем определить снеговую нагрузку:

4,3 х 126 = 541,8 кгс.

Нагрузка, создаваемая крышей

Порядок таков:

• проекция кровли и площадь дома равнозначны, значит, площадь проекции равна 12 х 6 = 72 кв. м;
• нагружены у нас только стороны по 12 м, поэтому нагрузка на фундамент от кровли распределена на длине 12 х 2 = 24 или на плоскости 24 х 0,4 = 9,6 кв. м;
• из таблицы выше берем расчетную нагрузку для керамической черепицы, расположенной под углом в 45 градусов. Она равна 80 кгс на 1 кв. м;
• итак, нагрузка на фундамент от кровли составит 72 : 9,6 х 80 = 600 кг на 1 кв. м.

 Как нагружают фундамент перекрытия

Эта нагрузка определяется просто:

• вычисляем площадь перекрытия, а она идентична площади дома. 12 х 6 = 72 кв. м;
• умножаем на удельный вес материала перекрытия. Данные для расчета возьмем из таблицы:

Перекрытие	Плотность Кг/куб. м	кПа	Кгс/кВ. м
Дерево по деревянным балкам	200	1	100
-«-          -«-    -«-                  -«-	300	1,5	150
Дерево по балкам из стали	300	2	200
Железобетонные плиты серии ПК		5	100

 

• нагрузка от кровли распределена на 2 стороны фундамента. Поэтому на 1 м основания дома приходится 72 : 24 = 3 кв. м;
• теперь определяем нагрузку 3 х 300 = 900 кгс.

Нагрузка от стен

Чтобы рассчитать нагрузку, которую создают на фундамент стены дома, нам потребуются данные следующей таблицы:

умножаем:

•  высоту стены на ее толщину и на нагрузку, создаваемую 1 кв. м;
•  получаем значение, выражающее с какой силой стена давит на столбчатый фундамент 4 х 0,4 х 600 = 960 кгс.

Суммируем нагрузки

У нас уже есть все данные для расчета суммарной нагрузки на фундамент:

541,8 + 600 + 900 + 960 = 3001,8 кгс = 30 кН.

Определение предельных нагрузок фундамента на грунт

Выполняем следующие действия:

• полученный результат умножаем на дистанцию между столбами 3002 х 2 = 6004 кгс;
• так как плотность для железобетона составляет 2500 кг на 1 кв. м, то при объеме нашего столба 0,25 куб. м вес составит 0,25 х 2500 = 625 кгс;

• один столб фундамента создает нагрузку на землю 6004 + 625 = 6629 кгс;
• наш пластичный глинистый грунт имеет несущую способность 1,5 – 3,5 кгс на 1 кв. см. Берем минимальную. Значит, фундамент создаст максимальную нагрузку 1,5 х 6400 = 9600 кгс, где 6400 кв. см — площадь подошвы фундамента;
• нагрузка, которую мы получили расчетным путем составляет 6629 кгс, следовательно, у выбранной нами основы дома большой запас прочности, позволяющий, если потребуется, добавить еще 1 этаж.

 Расчет столбчатого фундамента под колонну

При расчете фундамента под колонну, мы должны получить следующие данные:

• какой высоты будет основание фундамента;
• высота ступеней и их количество;
• площадь поперечного сечения подколонника и стакана;
• какого сечения арматура необходима;
• все параметры анкерных болтов или закладных деталей.

Расчет этот сложный и ответственный, так что лучше, если его сделает профессионал. Для подсчета можно воспользоваться программой Project StudioCS Фундаменты. Эта программа, которую можно приобрести в Москве в Бизнес Центре «Гипромез»или заказать через интернет, позволяет:

• при минимуме данных получить максимальное количество расчетных параметров;
• рассчитать фундамент монолитный и сборный под колонны как одиночные, так и сдвоенные;
• итоговая информация, содержащая характеристики и основные параметры, отображается в диалоговом окне.

Ее преимущества:

• она сертифицирована;
• функциональна и по качеству не уступает разработанным за рубежом;
• значительно дешевле зарубежных аналогов;
• при покупке программы к ней прилагается обучающее видео бесплатно.

Возможен расчет фундамента под колонну и в системе APM Civil Engineering.

На выходе выдает:

• сведения о требуемом количестве арматуры;
• о числе ступеней фундамента;
• отображает геометрические размеры столбов;
• учитывая нагрузку на основание, определит толщину продавливания грунта и т.д.

Ее достоинства:

• полностью учитывает требования государственных строительных стандартов;

• создает модели конструкций;
• визуализирует, полученные путем вычисления, результаты;
• благодаря наличию расчетных и графических инструментов, позволяет решать большой перечень задач, в том числе и расчет столбчатого фундамента под колонну.

А вот здесь видно наглядно, как выполняется расчет в системе APM Civil Engineering:

Расчет бетона для столбчатого фундамента

Допустим, что  известны такие параметры круглого столба как:

• диаметр;
• высота;
• их количество.

Расчет бетона для столбчатого фундамента выполним так:

• определим площадь его поперечного сечения, используя формулу S = 3.14 х R;
• умножим площадь на высоту и получим объем бетона для одного столба;
• умножим объем на общее число столбов и будем знать сколько всего бетона потребуется для устройства столбчатого фундамента.

Последовательность расчета фундамента популярно изложена в этом видео:

« Виды кровельных материалов Драцена: посадка, выращивание, уход »

Монолитный фундамент под металлическую колонну.

Видеоурок

При конструировании монолитного фундамента под металлическую колонну нужно выдержать ряд правил, о которых пойдет речь в статье.

Какой литературой стоит пользоваться при конструировании фундамента?

1. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83).
2. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) – пункты 3.47 – 3.53.
3. ГОСТ 24379.1-80 Болты фундаментные.
4. Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03).

Крепление колонны к фундаменту фундаментными болтами

При установке стальных колонн наиболее часто применяется метод соединения с фундаментом посредством фундаментных болтов. Болты устанавливаются в фундамент и анкерятся в нем, их количество и диаметр подбирает по расчету разработчик металлоконструкций и выдает в виде задания разработчику КЖ. При этом болты способны выдержать нагрузку от колонны и передать ее на фундамент. Достаточная глубина анкеровки болта способна выдержать усилия и удержать болты в проектном положении.

Что представляет собой задание от разработчика КМ? Это чертеж базы колонны с указанием размеров и толщины пластин и шайб, диаметров болтов и их привязки, толщины подливки под колонну, высотных отметок и наличия обетонки колонны при необходимости.

Еще в задании должны быть указаны нагрузки на колонну, по которым будет выполнен расчет фундамента.

Как видно из рисунка задания, в подколонник забетонированы фундаментные болты, при этом они выступают из подколонника на определенную длину. Этой длины должно быть достаточно, чтобы по высоте разместилась подливка под колонну, база колонны, состоящая из опорной пластины и наваренных на нее шайб, и гайки с шайбами, которые скрепляют всю эту конструкцию (при этом должна остаться еще небольшая выступающая часть болта, гарантирующая, что гайки не слетят).

Этапы конструирования фундамента под металлическую колонну

1. Выбрать подходящий тип фундаментного болта.

2. Определить габариты подколонника с учетом минимального расстояния от оси болта до грани фундамента.

4. Определить выступающую часть фундаментного болта.

3. Определить глубину анкеровки болта в зависимости от его конструкции и диаметра, принять окончательную длину фундаментного болта и проверить, хватает ли предполагаемой высоты фундамента для размещения болтов такой длины (для удобства монтажа болты могут либо стоять на подготовке под фундамент, либо полностью находиться в подколоннике, не заходя в подошву – другие варианты провоцируют трудности для строителей).

5. Выполнить расчет фундамента.

6. Выполнить чертеж фундамента.

Процесс конструирования подробно изложен в видеоуроке:

Окончательный вид чертежа фундамента под стальную колонну будет следующим:

 А скачать чертеж в формате pdf можно здесь.

Видео-курсы

Видео-курс «Расчет столбчатых фундаментов на естественном основании»

Этот курс записан после того, как за довольно короткий срок я узнала, как много проектировщиков не знают элементарного и не делают тех расчетов, которые обязаны делать. Ситуация, честно говоря, отвратительная и ведет к медленному, но верному разрушению того, что вот так вот, спустя рукава, напроектировано.

Подробнее

Видео-курс «Расчет каркаса просто и быстро»

Видео-курс Ирины Михалевской, записанный для чертежника, который никогда не делал расчеты. Сразу после курса он начал брать заказы и зарабатывать совсем другие деньги за свою работу, хотя пришел ко мне с сомнениями — не имея опыта, он боялся, что расчеты в Лире чересчур сложны для начинающих (и не зря, но есть обходной путь).

Подробнее

Видео-курс «Азы проектирования коттеджей»

Видео-практикум по проектированию коттеджа с рассмотрением различных вариантов обогатит ваш опыт и даст возможность получить комплексное представление обо всех этапах расчета, отработав его на практике. Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас проектирование коттеджей понятным и доступным, даже если вы только начинаете свой путь конструктора.

Подробнее

Видео-курс «Интересные лестницы из монолитного железобетона»

31 видео, раскрывающие суть проектирования монолитных лестниц сложной формы. Цикл видео, в котором я делюсь опытом проектирования непростых лестниц — расчеты, конструирование, решение проблем. Концентрация полезной информации, которая не будет пылиться без дела. Проектировщики таких лестниц востребованы как никогда, конкуренции нет, а спрос всегда имеется. Успейте занять пустующую нишу и пополнить свою копилку знаний непростыми решениями.

Подробнее

Видео-курс «Грамотные чертежи КЖ»

Курс про то, что должно быть в чертежах КЖ, чтобы они были исчерпывающе качественными, грамотными и без критических ошибок. Упор на конструирование и содержание чертежей.

Подробнее

Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»

Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас сбор нагрузок понятным и простым, даже если вы до этого никогда не пытались вникнуть в эту тему. Что вы откроете для себя в курсе? Принципы сбора нагрузок для любой расчетной схемы — вы не просто получите много примеров для разных конкретных случаев, но и поймете в общем, как действовать в любых ситуациях.

Подробнее

Последняя статья на сайте

Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»

Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас сбор нагрузок понятным и простым, даже если вы до этого никогда не пытались вникнуть в эту тему.

Что вы откроете для себя в курсе?

Принципы сбора нагрузок для любой расчетной схемы — вы не просто получите много примеров для разных конкретных случаев, но и поймете в общем, как действовать в любых ситуациях.

Прочитать статью

Новые статьи

• Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»
• Видео-курс «Грамотные чертежи КЖ»
• Видео-курс «Интересные лестницы из монолитного железобетона»
• Видео-курс «Азы проектирования коттеджей»
• Видео-курс «Расчет каркаса просто и быстро»
• Видео-курс «Расчет столбчатых фундаментов на естественном основании»
• Как выполнить расчет каркаса и ничего не упустить
• Мономах просто. Обучающий видео-курс. Урок 5. Колонны, балки, стены, проемы в стенах и перегородках
• Опирание монолитных плит на стены. Ответы на вопросы
• Проверка чертежей железобетонной лестницы входа. Видео с комментариями
• Проверка чертежей бассейна. Видео с комментариями
• Конструирование железобетонных лестниц с пояснениями: опалубка, армирование, примеры выполнения чертежей
• Конструирование железобетонных балок с пояснениями: опалубка, армирование, примеры выполнения чертежей.
• Мономах просто. Обучающий видео-курс. Урок 4. Перекрытия

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был  у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Прочитать статью

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Прочитать статью

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами «проектировать» не рискуют.

Прочитать статью

Популярные статьи

• Как подобрать перемычки в кирпичных стенах
• Расчет металлического косоура лестницы
• Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы
• Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома
• Как рассчитать стены из кладки на устойчивость
• Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах — примеры расчета
• Монолитное перекрытие
• В чем разница между шарнирным опиранием и жестким защемлением
• Расчет сечения стропил
• Монолитное перекрытие по металлическим балкам
• Чертеж котлована. Пример выполнения
• Первое и второе предельное состояние при расчете конструкций
• Сборное перекрытие или монолит?
• Монолитный пояс — что это такое и зачем он нужен?
• Как пробить проем в существующей стене?
• Как определить нагрузку на крышу в вашем районе
• Как выполнить армирование перекрытия частного дома
• Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия
• Мономах просто. Обучающий видео курс.
• Армирование монолитных перекрытий в районе отверстий

Последние комментарии

General Footing

 

Эта программа обеспечивает полный и подробный анализ прямоугольных фундаментов, подвергающихся осевым, горизонтальным сдвиговым и моментным нагрузкам относительно одной или обеих осей. Программа также может обрабатывать:

•	Анализ двухосного изгиба, моментов, сдвигов и внецентренных нагрузок можно комбинировать одновременно для расчета максимального давления грунта в углах фундамента.

•	Колонна может быть задана не по центру относительно осевой линии фундамента, в результате чего расчетные давления грунта, сдвиги и моменты будут учитываться по периметру смещенной колонны.

•	Статическая нагрузка на вскрышные породы для учета нагрузок, воздействующих на фундамент.

•	Боковые нагрузки, приложенные вдоль одной или обеих осей для создания опрокидывающих моментов из-за их эксцентриситета над нижней частью фундамента.

•	Постоянные, действующие и кратковременные моменты, приложенные к одной или обеим осям.

•	Спецификация сейсмической зоны для указания того, используются ли ветровые нагрузки или сейсмические нагрузки, а также следует ли использовать специальные положения UBC по коэффициенту нагрузки для сейсмических зон 3 и 4.

 

Размеры пьедестала колонны и эквивалентные размеры колонны можно ввести для определения места передачи сдвига на основание и размеров, используемых для расчета напряжения сдвига балки и продавливания.

 

Пользователь может выбрать, следует ли выполнять анализ, применяя боковые и моменты отдельно относительно обеих осей, или требуется полный двухосный анализ давления/сдвига/момента грунта. При выполнении двухосного анализа теория косого изгиба сопоставляется с уравнениями Эслинга, чтобы создать нейтральную ось и матрицу давления грунта в 2500 точках под основанием. Затем эта сетка давления используется для расчета максимальных сдвигов и моментов.

 

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

 

 

 

Базовое использование

•

Давление грунта и Коэффициент повышения сравните с допустимыми значениями опорного давления грунта. Базовая высота опоры определяет высоту, на которой будут применяться все ножницы. Сейсмическая зона устанавливает коэффициент нагрузки ACI для уравнения 9-2 и 9-3. Вес вскрыши считается статической нагрузкой, приложенной к верхней части фундамента (но исключая площадь колонны). Вы можете установить флаг Biaxial Analysis, чтобы указать, следует ли использовать комплексные процедуры двухосного расчета, одновременно применяя все боковые нагрузки и моменты к основанию.

•

Осевые нагрузки можно прикладывать постоянными, динамическими или кратковременными (но должен быть положительный знак +). Краткосрочная нагрузка будет учитываться в зависимости от сейсмической зоны. Используя X Ecc. и Y Ecc. записи, вы можете сместить точку приложения осевой нагрузки от осевой линии колонны, приложив дополнительный момент к основанию.

•	Можно ввести размеры основания вместе с эквивалентными размерами колонны, которые будут использоваться для расчета напряжения сдвига в одном и двух направлениях.

•	Силы по осям Y-Y и X-X позволяют прикладывать к основанию рабочие (нефакторизованные) сдвиги и моменты. Допускаются мертвые, активные и кратковременные компоненты, и значения могут быть как отрицательными, так и положительными.

•	КРИТИЧНО  чтобы вы установили систему координат X-Y перед вводом размеров основания,  приложенных сдвигов и моментов, а также эксцентриситетов осевой нагрузки. Мы использовали это соглашение:

•	Top = +y снизу = -y справа = +x слева = -x

•	Расчет Программа будет определять программу. фактические эксплуатационные и учитываемые давления грунта, моменты и сдвиги, а также необходимое армирование. Затем вы можете изменить размеры фундамента, чтобы получить оптимальные конструкции.

 

 

Уникальные характеристики

•	Пользователь может прикладывать расчетные моменты и сдвигающие моменты по двум осям, а также иметь максимальные и минимальные изгибающие моменты, боковые и изгибающие моменты для грунтовых усилий, односторонние сдвиги .

•	Осевая нагрузка может быть приложена эксцентрично от осевой линии фундамента.

•	Предоставляется полный двухосный анализ комбинации сдвигов и моментов относительно каждой оси.

•	Размер основания можно легко изменить для оптимизации конструкции.

•	Учитывается вес вскрыши и основания.

•	Кратковременная нагрузка может быть определена как сейсмическая или ветровая.

•	Односторонний сдвиг рассчитывается на основе максимальных условий для каждой из четырех сторон.

•	Изгибающий момент и необходимое армирование рассчитываются на основе максимальных условий для каждой из четырех сторон в соответствии с Методами расчета на предельную прочность.

 

Допущения и ограничения

•	Ограничитель скольжения на основании не проверен.

•	Метод расчета соответствует расчету на предельную прочность.

•

Двухосный анализ использует «Теории косого изгиба», коррелированные с уравнениями Слинга для давлений в телах, где растяжение не допускается. Исходя из положения нейтральной оси и рассчитанного максимального давления грунта, под фундаментом создается сетка давления из 2500 ячеек. Затем добавляются давления в различных областях для расчета сдвигов в одном направлении, сдвигов в двух направлениях и изгибающих моментов.

•	В этой программе предполагается, что на фундамент будет воздействовать направленная вверх сила.

 

 

Пример

Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, сопровождающих разделы «Ввод данных» и «Результаты и графики».

 

Вкладки для ввода данных

Этот набор вкладок предоставляет ввод для всех входных данных в этом расчете. Пока вы вводите данные и переключаетесь между этими вкладками, вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. д.). Перерасчет выполняется после изменения любых входных данных. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.

 

Вкладка «Общие»

 

 

Допустимое давление грунта

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

 

Краткосрочное увеличение

Если допустимо кратковременное увеличение давления грунта, введите здесь множитель.

 

Сейсмическая зона

Эта запись используется для управления общим коэффициентом нагрузки ACI. Когда ветровые нагрузки создают кратковременные силы, введите здесь 0 дюймов. Если сейсмические нагрузки создают кратковременные нагрузки, введите здесь от 1 до 4 дюймов, чтобы указать сейсмическую зону UBC. применяются положения о коэффициенте нагрузки раздела 2625 UBC.

 

Двухосный анализ

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

 

Объединить LL и ST

Эта запись указывает программе, когда включать динамическую нагрузку с кратковременными нагрузками. Как правило, анализ ветровой нагрузки включает динамическую нагрузку, в то время как кратковременные нагрузки, вызванные сейсмическими силами, обычно не сочетаются с временными нагрузками.

 

Вес бетона

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

 

f’c

Допустимое напряжение сжатия бетона.

 

Fy

Допустимый предел текучести арматурной стали

 

CL арматурного стержня до грунта

Введите расстояние от нижней части фундамента до осевой линии арматуры. Это значение будет вычтено из толщины фундамента для расчета расстояния d арматуры при определении требуемой глубины/расстояния армирования и сдвига.

 

Минимальный процент стали, %

Введите минимальный процент стальной арматуры, которую вы хотите использовать при определении требуемой площади арматуры. См. «По мере необходимости» для обсуждения того, как используется этот элемент.

 

 

Вкладка «Нагрузки»

 

 

Осевые нагрузки

К основанию можно прикладывать постоянные, динамические и кратковременные осевые нагрузки. Эти нагрузки будут комбинациями DL+LL и DL+ST+[LL] при расчете максимального давления в подшипниках.

 

Эксцентриситет

Этот эксцентриситет указывает расстояние, на которое колонна смещена от центра фундамента. Эти эксцентриситеты приведут к тому, что осевые нагрузки будут создавать моменты на фундаменте.

 

Вес вскрыши

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

 

Моменты

Эта программа позволяет применять постоянные, текущие и кратковременные моменты на осевой линии фундамента. Положительные моменты вызовут более высокое давление грунта в верхней и правой части фундамента. Это соответствует направлениям +Y и +X.

 

Сдвиг

Вы также можете применять горизонтальные постоянные, временные и кратковременные сдвиги в плоскости верхней части фундамента. Чтобы рассчитать фактические опрокидывающие моменты из-за этих нагрузок, сдвиги умножаются на толщину основания + высоту основания. Положительные сдвиги вызовут более высокое давление грунта в верхней и правой части фундамента. Это соответствует направлениям +Y и +X.

 

 

Вкладка «Коэффициенты ACI»

На этой вкладке указываются коэффициенты нагрузки, которые будут использоваться программой при расчете учтенных стационарных, динамических и кратковременных нагрузок, используемых в сочетаниях внутренних нагрузок для определения Mu и Vu.

 

 

Вкладки «Результаты и графики»

В этом наборе вкладок представлены расчетные значения, полученные в результате ввода данных на «Вкладках ввода данных». Поскольку при каждом вводе данных выполняется перерасчет, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения/прогиба.

 

 

Вкладка «Сводка»

В этом разделе обобщаются результаты анализа. Для каждого направления нагрузки указаны максимальное рабочее и факторизованное давление грунта как для статической, так и для кратковременной нагрузки. Обратите внимание, что для давления на рабочую нагрузку в качестве комбинаций нагрузок используются только DL+LL и DL+[LL]+ST. Для факторов давления нагрузки используются уравнения ACI C-1, C-2 и C-3. Когда используется двухосный анализ, давления слева, справа, сверху и снизу отражают все нагрузки, приложенные одновременно. Для недвуосного анализа нагрузки прикладываются к каждой оси отдельно, чтобы получить отдельные максимальные давления слева/справа и сверху/снизу.

 

 

 

 

Макс. & Допустимое давление

Это абсолютное максимальное давление грунта при рабочей нагрузке для обоих условий нагрузки, представленное в области Давление рабочей нагрузки в сводной таблице.

 

X Доп. &Y Экз.

Эти эксцентриситеты являются положением общей вертикальной силы, равнодействующей с учетом эксцентриситета осевой нагрузки, приложенных моментов и боковых сдвигов. Этот эксцентриситет измеряется от осевой линии фундамента.

 

Mu

Максимальные факторизованные моменты, создаваемые по всем четырем сторонам фундамента от факторизованных давлений грунта, сгенерированных уравнением ACI 9-1, 9-2 и 9-3.

 

Vu: 1-сторонняя

При использовании значений размера колонны для определения плоскости сдвига для одностороннего изгиба, это максимальный сдвиг путем проверки всех четырех сторон фундамента и всех трех уравнений ACI.

 

Vu:2 Way

При использовании значений размера столбца для определения площади периметра сдвига при продавливании получается максимальное продавливание при проверке всех трех уравнений ACI.

 

Устойчивость к опрокидыванию

Коэффициент безопасности против опрокидывания за счет приложения нагрузок и моментов относительно каждой оси. Двухосный анализ не влияет на это число. 999″ указывает на отсутствие опрокидывания.

 

Давление рабочей нагрузки

В этой таблице показано фактическое давление грунта при рабочей нагрузке со всех четырех сторон фундамента из-за комбинаций статической и кратковременной нагрузки.

 

Давление нагрузки

В этой таблице показаны фактические факторы давления грунта на все четыре стороны фундамента путем объединения всех нагрузок в комбинации нагрузок ACI 9-1,9-2 и 9-3.

 

Вкладка «Эскиз»

На этой вкладке представлен эскиз балки с указанием нагрузок и результирующих значений. При нажатии кнопки [Печать эскиза] эскиз будет распечатан в большом масштабе на одном листе бумаги.

 

 

 

Вкладка «Печать»

Эта вкладка позволяет вам управлять тем, какие области расчета следует печатать.