Что такое условный фундамент для чего он определяется

Под условным свайным фундаментом

Для этой проверки строят условный свайный фундамент (рис. 4.4).

а б

Рис. 4.4. Схемы построения условного свайного фундамента при отсутствии слабых грунтов — а, при наличии слабого слоя в пределах толщи прорезываемой сваями — б: 1 – слои грунтов, b_y – ширина условного фундамента

Границы условного фундамента (рис. 4.4) определяются следующим образом: снизу – горизонтальной плоскостью, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии l_p×tg(j/4); сверху – поверхностью планировки грунта DL. На рис. 4.4 проекция такого условного фундамента представлена фигурой «1 – 2 – 3 – 4», здесь j — осредненное расчетное значение (по деформациям) значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

, (4.15)

где h_i, j_II,I – соответственно толщина и расчетное значение угла внутреннего трения отдельного i-го слоя, пройденного сваей (в пределах расчетной длины сваи l_p).

Наклонные плоскости проводятся от подошвы ростверка. Если в пределах расчетной длины свай l_p встречаются ненормируемые («слабые») грунты, не обеспечивающие трение по боковой поверхности свай (например, пылевато-глинистые в текучем состоянии, рыхлые песчаные грунты), наклонные плоскости под углом φ/4 проводятся oт кровли того слоя, где силы трения принимают участие в обеспечении несущей способности сваи. В этом случае φ определяется лишь для нижележащих слоев грунта.

Размеры подошвы условного фундамента (ширину b_у и длину 1_у) можно определить но формулам

где m_b, m_l — количество рядов сваи соответственно по ширине и длине фундамента; b_b, b_l — расстояния, между рядами свай соответствен­но по ширине и длине фундамента; l_p— длина сваи без учета ее части, заделанной в ростверк. Обычно

l – расчетная длина сваи; d — размер поперечного сечения свай.

Проверка прочности основания под условным свайным фундаментом производится по формулам (3.5) и (3.6).

Среднее давление под подошвой условного свайного производят по формуле

, (4.19)

где N_оII– внешняя нормативная нагрузка на уровне обреза условного фундамента; N_pII — нормативная нагрузка от веса ростверка; G_грII— нормативная нагрузка от веса грунта в объеме условного фундамента; N_cвII — нормативная нагрузка от веса свай; А_у – площадь условного фундамента.

При определении N_оII необходимо учитывать наличие подвала в зданиях. В этом случае к нагрузке N_оIIприбавляется вес стакана и фундаментных стеновых блоков или монолитных стен подвала.

Вес ростверка равен

где b_рост, l_рост, h_рост – соответственно ширина, длина и высота ростверка; 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м 3 ).

Вес свай в ростверке

где n – количество свай в ростверке (шт.); l_p – длина сваи за исключением ее заделки в ростверк (м); d 2 – площадь сечения сваи (м 2 ); 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м 3 ).

где V_у– объем условного свайного фундамента (м 3 ); V_рост – объем ростверка в пределах условного свайного фундамента;g_II,ср– средний расчетный удельный вес грунта в пределах условного фундамента (кН/м 3 ).

где b_у , l_у , d_у – соответственно ширина, длина и глубина заложения условного фундамента.

, (4.24)

где h_i – мощность слоев грунта в пределах глубины заложения условного фундамента; в пределах глубины заложения условного фундамента; g_i – расчетный удельный вес в i-м слое грунта, вычисленный с учетом взвешивающего действия воды, если в пределах d_у нет водоупора.

Определение максимального и минимального давлений производится по формулам (3.9), (3.10), (3.11), (3.12). Если в этих формулах приведены размеры фундаментов мелкого заложения, то в настоящей главе размеры относятся только к условному свайному фундаменту, то есть b = b_y, l = l_y, h_ф = d_у .

Расчетное сопротивление грунта R вычисляется под условным фундаментом по формуле (3.3), где подставляются следующие величины: b_y вместо b и d_у вместо d₁.

Все коэффициенты (γ_c1, γ_c2, M_g, M_q, M_c, с_II) принимаются для того слоя, на который опирается условный свайный фундамент. Если в пределах высоты условного фундамента нет водоупора, то удельные веса грунтов в каждом слое рассчитываются с учетом взвешивающего действия воды.

При невыполнении условий (3.5) и (3.6) необходимо увеличить расстояние между сваями до 6d или увеличить длину сваи для забивки в более прочный грунт.

Источник

Чему принимать равным критерий σzp/σzgi для определения глубины сжатой толщи при определении осадок свайного поля как условного фундамента.

Считаю осадку свайного поля методом условного фундамента.
Нахожу глубину сжатой толщи.
СП 24 ссылается на СП 22, который глубину сжатой толщи определяет как минимальную из ширины фундамента или по критерию σzp/σzgi =0,5 (напряжение от внешней нагрузки менее 0,5 фона до стройки).
В некоторых случаях СП 22 регламентирует σzp/σzgi =0,2. Однако эти случаи со слабыми слоями для свайного поля практически невозможны, так как никто не будет опирать сваи на болото.

В моём случае плохая геология по верху свай. Осадки получаются достаточно большими. Приближаются к предельным 100 мм. А при выборе 0,2 выходят за предельные.
Выбор критерия σzp/σzgi становится критичным. От этого слишком много зависит ( 55 мм при 0,5 или 130 мм при 0,2).

Посоветуйте пожалуйста, стоит ли довериться СП 22 и выбрать 0,5 или похимичить и наделать свай до кучи с критерием 0,2.
Как именно химичить ?

Считал поле также как куст свай.
Получил что-то порядка 85 мм. Думал что получу похожую осадку при расчёте осадки ячейки сваи как условного фундамента.
Подскажите, пожалуйста, нормальна ли меньшая осадка условного фундамента по сравнению с кустом свай ?

Расчёт свай 24.09.2019 свайного поля условный фундамент.zip (815.5 Кб, 12 просмотров)

24.09.2019, 11:52 1 | #2

Инженер-проектировщик КМ, КЖ

Разумеется надо брать σzp/σzgi =0,5

Сколько свай в свайном поле? (А именно, насколько больше 25 шт.).

85 мм для какой-то конкретной сваи. Ну или у вас абсолютно равномерно распределяются усилия в поле, что нереально. Какое сооружение считаете?

Вертикальное нормальное напряжение , определяющее деформации и глубину сжимаемой толщи, подсчитывается только от действия нагрузки, приложенной к свайному фундаменту, т.е. вес грунта в пределах условного фундамента не учитывается.

24.09.2019, 11:57 #3

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Сделал тестовый расчёт. Сваи ещё не располагал, соответственно а и А взяты приблизительные для серединки плиты.

Куст считал для 169 свай. Конечно, несопоставимо, но вот соспоставлял для себя.
Для 25 свайного куста осадка центральной сваи 30 мм, для 169 свайного куста 85 мм.

Думал делить сваи по нагрузке только на крайние и все остальные. То есть на 2 группы свай.
Здание общественное 3 этажа, каркасное. Из железобетончика.

И ещё вопрос.
Если правильно понял, то метод условного фундамента не позволит определить повышенную нагрузку (низкую жёсткость) на крайние сваи. Ведь размеры ячеек в и с краю и в центре будут примерно одинаковые.
Есть ли здесь какие-то хитрости ?
Или крайние сваи просто тыкать с меньшим шагом и побольше ?
Стоит ли вообще пытаться поймать увеличение нагрузок на крайние сваи в модели SCAD ?

24.09.2019, 12:15 1 | #4

Инженер-проектировщик КМ, КЖ

Ну тут конечно будет гигантские различия в различных местах поля.

Это при одинаковой внешней нагрузке на сваю?

Можно в каком-нибудь ФОК или Фундаменте проверить, чтобы хотя бы порядок цифр проверить. Ну или тут можете выложить расчет на коленке, вдруг где-то ошибаетесь.
Но лично у меня огромные сомнения во-первых в таких осадках (хотя я не знаю какое сечение и длина свай) при хорошем основании свай и, во-вторых, в такой разнице между осадкой куста и условным фундаментом

24.09.2019, 12:17 #5

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

24.09.2019, 14:26 1 | #6

Инженер-проектировщик КМ, КЖ

Так метод и не подразумевает искать усилия в сваях (если под повышенной нагрузкой имеется в виду нагрузка на конкретную сваю). Задача метода определить что называется среднюю температуру по больнице, Что безусловный минус метода.
Вы же, видимо, намекаете на перераспределение усилий вследствии различных осадок различных групп свай внутри свайного поля. Предлагаю такой алгоритм:
1. Определяете общую вертикальную нагрузку от основного сочетания с коэффициентом надежности по нагрузке 1, от нее считаете ваш гигантский условный фундамент из 100+ свай. Получаете осадку (среднюю, одинаковую для всех свай).
2. Моделируете верхушку в лира-скадо-микрофе. и вместо свай ставите коротыши со связями конечной жесткости, конечная жесткость которых у всех свай одинакова и равна нагрузка на 1 сваю деленную на осадку.
3. Считаете схему и видите, что усилия в крайних сваях больше, где-то под стенами или под каким-то ремонтно-складируемых площадках также больше и т.д.
4. Корректируете расположение свай в части свай, для которых превышена Fd, в местах неравномерного распределения нагрузки (например, где-то на пределе, а где-то 10% загрузка), добиваясь минимума свай при максимуме равномерности распределения массы. Хотя 100% этого сделать не получится, т.к. все зависит от конкретной комбинации, но все-таки.
5. Делаете 2 итерацию: делите фактическую нагрузку на сваю на осадку (зонами естественно, не для каждой).
6. Повторяете п.5 пока не надоест или не наступит сходимость по параметру осадки

Источник

Определение размеров условного фундамента

Определение размеров условного фундамента производится в следующей последовательности.

1.Определяем размеры условного фундамента. Границы условного свайного фундамента определяются следующим образом (рис. 5.3): снизу – плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; сверху – поверхностью планировки земли; с боков – вертикальными плоскостями АВ и ВБ, отстоящими от нагруженных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии h_у.ф.×tga, где a – угол распределения напряжений, определяется по формуле

6,74°,

где j_II,mt – усредненный угол внутреннего трения в пределах грунта, пробиваемого сваей (рис. 5.3), определяется по формуле

26,96°.

2.Определяется высота условного фундамента h_у.ф., по формуле

3.Определяем ширину подошвы условного фундамента b_у.ф.:

где d – диаметр круглой сваи или размер стороны квадратного поперечного сечения сваи, d = 0,3 м; l_св – длина сваи без учета заделки в ростверк, определяется по формуле

здесь h_з – высота (глубина) заделки сваи в ростверк, h_з = 0,3 м.

4.Определяем длину подошвы условного фундамента l_у.ф.:

5.Определяем площадь подошвы условного фундамента A_у.ф.:

6.Определяем собственный вес свай G_св:

где V_св – объём свай, определяется по формуле

здесь A_св – площадь поперечного сечения сваи, A_св = 0,09 м 2 ; l_св – длина сваи без учета заделки в ростверк, l_св = 3,7 м; n – количество свай, n = 4 шт;
g_m = 25 кН/м 3 – удельный вес бетона сваи.

7.Определяем собственный вес ростверка G_р:

где g_m = 25 кН/м 3 – удельный вес бетона ростверка; V_р – объём ростверка, определяется по формуле

8.Определяем собственный вес грунта G_гр, расположенного на уступах ростверка, определяется по формуле:

G_гр = (V_у.ф. – V_р – V_св)× = (14,12 – 3,375 – 1,33)×17,5 = 164,76 кН,

где V_у.ф. – объём условного фундамента грунта (прямоугольник ABCD, рис. 5.3), определяется по формуле:

5,62×3,65 = 14,12 м 3 ,

здесь – площадь подошвы условного фундамента, = 5,62 м 2 ; – осреднённое значение удельного веса грунта расположенного на подошве ростверка (при наличии грунтовых подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды), принимается равным = 17,5×кН/м 3 .

9.Определяем среднее давление P_у.ф. под подошвой условного фундамента:

= 192,6 кН.

10.Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:

,

где g_с1 и g_с2 – коэффициенты условий работы, g_с1 = 1,4 и g_с2 = 1,34, согласно табл. 3 [1] или прил. 4, табл. 4.1 настоящего учебного пособия; k – коэффициент, k = 1,0, т.к. прочностные характеристики грунта (ИГЭ-3), залегающего под подошвой условного фундамента (j и c_II), определены непосредственными испытаниями; М_g, М_q, М_с – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения j (п.7, табл. № 47) несущего слоя грунта, принимаются согласно табл. 4 [1] или прил. 5 настоящего учебного пособия, для j = 37° М_g = 1,95, М_q = 8,81, М_с = 10,37; b_у.ф. – ширина условного фундамента, b_у.ф. = 2,37 м; k_z – коэффициент, k_z = 1,0, т.к. ширина условного фундамента b_у.ф. = 1,5 3

g_II – то же, ниже подошвы условного фундамента, определяется по формуле

11,81 кН/м 3 .

Тогда,

+ (8,81 – 1)×1,85×24,01 + 10,37×1 = 2221,06 кПа.

11.Проверяем условие, по которому среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта R_у.ф под подошвой условного фундамента, т.е. должно выполняться условие P_у.ф. + £ R_у.ф.

192,6 + = 219,75 кПа

Источник