Давление под подошвой фундамента лира

50. Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6

Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.

Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.

Рис. 1. Общий вид стены подвала

Согласно пункту 8.9 [1], расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:

Рис. 2. Расчетная схема стены подвала

Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.

Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).

Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта

После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).

Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Рис. 8. Изгибающий момент M_x

В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).

Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала

Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.

Список использованных источников и литературы

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.

Источник

Определение расчетного сопротивления грунта основания

Определение расчетного сопротивления грунта основания. Сравнение результатов, полученных в модуле ГРУНТ с ручным расчетом.

Выполняется сравнение расчетного сопротивления грунта основания полученного в модуле ГРУНТ с результатами ручного расчета по СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений».

Исходные данные

Размеры фундамента bxl=20х30м; глубина заложения фундамента d=2м; здание с гибкой конструктивной схемой; подвал отсутствует; характеристики грунтов определены по таблицам. Нагрузка на основание N=120000кН; среднее давление по подошве фундамента p=200кН/м 2

Характеристики грунтов основания:

Результаты расчета в модуле ГРУНТ

Rz=392.085кН/м 2 по подошве фундамента (отметка +98.000).
Rz=570.161кН/м 2 на глубине 3.5м от подошвы фундамента (отметка +94.500).

Определение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента R (отметка +98.000)

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:

γС1 и γС2 – коэффициенты условий работы по табл. 5.4 СП 22.13330;
k – коэффициент, принимаемый равным 1, если характеристики определены непосредственными испытаниями и 1.1, если по таблицам;
Mγ, Mq и Mc – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
kz – коэффициент, принимаемый равным 1 при b 10, здесь Z0=8м;
b – ширина подошвы фундамента;
γII – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;
γ’II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;
cII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf – толщина конструкции пола подвала;
γ cf – расчётное значение удельного веса конструкции пола подвала;
db – глубина подвала.

γ_С1=1.25 и γ_С2=1, т.к. непосредственно под фундаментом залегает грунт ИГЭ-2 песок пылеватый.
k=1.1 т.к. характеристики грунтов определены по таблицам.
Коэффициенты Mγ, Mq и Mc определяются по таблице 5.5 СП 22.13330 в зависимости от угла внутреннего трения φ. Данная таблица составлена на основании формул:

Т.к. основание под фундаментом неоднородное, то, в соответствии с пунктом 5.6.10 СП 22.13330, для определения R следует принимать средневзвешенные значения характеристики грунтов по глубине ZR=0.5b при b 3 Сi, кПа, кН/м 2 φi, град hi*γi, кН/м 2 hi*Сi, кН/м hi*φi, м*град 2 2.00 17.20 1.00 31.00 34.40 2.00 62.00 3 3.00 17.85 8.00 22.00 53.55 24.00 66.00 4 1.00 18.35 20.00 18.00 18.35 20.00 18.00 ∑ 6.000 — — — 106.30 46.00 146.00 средние значения 17.717 7.667 24.333 — — —

№ИГЭ	hi, м	γi, кН/м 3	hi*γi, кН/м 2
1	1.00	17.65	17.65
2	1.00	17.20	17.20
∑	2.00		34.85
среднее значение		17.425

Осредненные характеристики определяются по формуле:

Коэффициент, зависящий от ширины фундамента: kz=Z0/b+0.2=8/20+0.2=0.6

Определение расчетного сопротивления грунта основания на глубине 3.5м от подошвы фундамента (отметка +94.500)

Распределение напряжений по глубине сжимаемой толщи:

По глубине сжимаемой толщи должно выполняться условие (условие 5.9 СП 22.13330):

где σzp, σzγ и σzg – вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента.

Определим σz и Rz на глубине Z=3.5м от подошвы фундамента.

Rz определяется для условного фундамента шириной:

где Az=N/σzp=120000/196.224=615.55м2; σzp=196.244кН/м2 – дополнительное давление на глубине Z=3.5м от подошвы фундамента (определено при помощи модуля ГРУНТ); a=(l-b)/2=(30-20)/2=5м.

Средневзвешенные значения характеристики грунтов определяются по глубине ZR=4+0.1*20.23=6.23м.

№ИГЭ	hi, м	γi/γsbi, кН/м 3	Сi, кПа, кН/м 2	φi, град	hi*γi, кН/м 2	hi*Сi, кН/м	hi*φi, м*град
3	1.500	17.850	8.000	22.000	26.775	12.000	33.000
4	3.000	18.350	20.000	18.000	55.050	60.000	54.000
5	1.523	18.850	50.000	16.000	28.709	76.150	24.368
∑	6.023	—	—	—	110.534	148.150	111.368
средние значения		18.352	24.597	18.490	—	—	—

№ИГЭ	hi, м	γi/γsbi, кН/м 3	hi*γi, кН/м 2
1	1.000	17.650	17.650
2	3.000	17.200	51.600
3	1.500	17.850	26.775
∑	5.500		96.025
среднее значение		17.459

Коэффициент, зависящий от ширины фундамента: kz=Z0/b+0.2=8/20.23+0.2=0.595

Источник

Несколько вопросов по расчету фундаментов. Лира-САПР 2013

110мм (Грунт), метод 3)? Метод 3 — вроде бы как рекомендован Лирой?
3. Напряжения Rz, я так понял — это не среднее давление под подошвой? Потому как заметил, что распределение осадок почти обратно пропорционально этому напряжению.
4. Как получить среднее давление под подошвой фундамента для сравнения с расчетным сопротивлением грунта основания?

Здравствуйте! Спасибо за то, что откликнулись!

Работаю в Казахстане. У нас еще действует старый СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Объект — школа. Загружения:
1. Собственный вес каркаса — постоянный (доля длительности 1).
2. Вес стен/перегородок — постоянный (ДД 1).
3. Вес полов (нормативный) — постоянный (ДД 1).
4. Вес полов (расчетный) — постоянный (ДД 0).
5. Эксплуатационная (пониженная) — длительная (ДД 1).
6. Эксплуатационная (полная) — кратковременная (ДД 0).
7. Снеговая — кратковременная (ДД 0).
8-11. Ветровая с разных сторон — мгновенная (ДД 0).

Разделил 3-4 и 5-6, в связи с невозможностью подобрать общий коэффициент надежности или длительности.

РСН для расчета по деформациям (по СП РК 5.01-102-2013 «Основания зданий и сооружений» — он, в глобальном плане, мало чем от советского отличается. ):
1х1 + 2х1 + 3х1 + 5х0.95 + 7х0.9 + (8-11)х0.9

По поводу Pz и Rz, они у меня на доли десятых разные. В целом, действовал по видео примерах Лиры-САПР. Прошло 5 итераций.

Источник

Расчет фундаментной плиты. Видео-урок

Очень часто здание по каким-то причинам проектируют не на ленточном фундаменте, а на фундаментной плите. И тут возникает проблема: а как же выполнить расчет фундаментной плиты, чтобы его результаты были достоверными и надежными? На видео, которое выложено в этой статье, показан алгоритм расчета плиты фундамента на естественном основании в программном комплексе Лира. Надеюсь, оно будет вам полезным.

Следует обратить внимание на анализ результатов расчета. Ведь мы должны не просто сделать расчет, но и проверить его правильность.

Основные параметры, которые следует проверять:

— осадка фундамента (в нормативных документах ее значения ограничиваются определенной величиной); осадку мы смотрим в эпюрах перемещений по оси Z;

— крен фундамента (тоже ограничивается нормами) – его можно высчитать, зная разницу осадок по оси Z и габариты фундамента;

— реактивный отпор грунта Rz (он же – давление под подошвой фундамента), это значение, полученное в ходе расчета не должно превышать расчетного сопротивления грунта Ro (оно вычисляется по формулам СНиП, ДБН и т.п.)

Также хочу уточнить насчет того, сколько же раз проводить уточняющий расчет. После каждого расчета проверяйте мозаику коэффициентов постели С1 и С2. Как только они перестанут существенно меняться, расчет можно останавливать.

P.S. Это первая статья с видео-уроком на сайте. Буду благодарна за отзывы и пожелания по тематике уроков, если такое направление показалось вам полезным.

Оксана, да. РСУ — до, РСН — есть возможность только после. Если не делать РСН, результат будет тоже правильным, но по современным нормам (уж не промню, какой ДБН) нужно считать именно по РСН,

Давление под подошвой равно деформация основания, умноженная на коэффициент постели с1 (поищите информацию по гипотезе Фусса-Винклера) . Т.о. коэффициент постели показывает прямую взаимосвязь между давлением на грунт и осадками.

А коэффициент с2 (это уже Пастернак) учитывает еще и деформации грунта не только под подошвой, но и вокруг.

Евгений, выложите ссылки на скрины армирования.

И проверьте местные оси пластин: куда направлена местная ось Z?

Евгений, выложите ссылки на скрины армирования.

И проверьте местные оси пластин: куда направлена местная ось Z?

Не торопитесь. Есть один прием, способный показать правду) Дело в том, что в пределах толщины стены армирование в перпендикулятно й плите можно игнорировать, т.к. программа его завышает. Но ТОЛЬКО в пределах толщины стены. Это значит при толщине стены, допустим, 300мм вы делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены (можно просто узлы подвинуть), считаете заново и смотрите: если арматура сконцентрировал ась только в этих элементах, значит на нее можно не обращать внимание, ведь на самом деле в пределах 300мм мы имеем дело не с тонкой пластиной фундамента, а с узлом плита+стена, там поперечка не нужна.
Еще можно объединить перемещения в узлах, но в комментариях я с таким рассказом не справлюсь.

Если описание было непонятным, напишите, я нарисую.

Не торопитесь. Есть один прием, способный показать правду) Дело в том, что в пределах толщины стены армирование в перпендикулятной плите можно игнорировать, т.к. программа его завышает. Но ТОЛЬКО в пределах толщины стены. Это значит при толщине стены, допустим, 300мм вы делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены (можно просто узлы подвинуть), считаете заново и смотрите: если арматура сконцентрировалась только в этих элементах, значит на нее можно не обращать внимание, ведь на самом деле в пределах 300мм мы имеем дело не с тонкой пластиной фундамента, а с узлом плита+стена, там поперечка не нужна.
Еще можно объединить перемещения в узлах, но в комментариях я с таким рассказом не справлюсь.

Если описание было непонятным, напишите, я нарисую.

1) «Эту арматуру можно сгруппировать по верху стены» — не понял, как поступить? Как решить армирование? Что значит сгруппировать?

2) «делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены» — понял — попробую.

3) «Еще можно объединить перемещения в узлах» — а какие узлы объединять? Я в курсе как объединять.

1) заармировать как балку, поставив арматуру вверху сечения, определив нужную площадь из расчета стенки (это будет с запасом), получится вроде арматурного пояса по верху. А стенки заармировать сетками небольшого диаметра.

3) узел стыковки стены с плитой объединять с двумя ближайшими узлами плиты — теми, что на расстоянии 150 мм по сторонам. Кропотливо. Иногда проще просто игнорировать арматуру в этих элементах.

1) заармировать как балку, поставив арматуру вверху сечения, определив нужную площадь из расчета стенки (это будет с запасом), получится вроде арматурного пояса по верху. А стенки заармировать сетками небольшого диаметра.

3) узел стыковки стены с плитой объединять с двумя ближайшими узлами плиты — теми, что на расстоянии 150 мм по сторонам. Кропотливо. Иногда проще просто игнорировать арматуру в этих элементах.

1) Ааааа! Понял )). А эти стержни для «армпояса» будут в один ряд? Только в верху? Или сколько показала машина — к примеру ячейка 500*500 значит 3 ряда с шагом 200 по высоте Ф20 (или 16 — сколько нужно)?
2) Вот «картинки» 🙂
dropbox.com/. /02.rar?dl=0

Работать будет только первый верхний ряд полноценно, поэтому я и советую собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.

Но хочу немножко увести наш разговор от формализма. Как думаете, если на стенах цоколя будут еще стены дома, возникнет ли в верхней части цоколя растяжение и нужна ли будет арматура? И сразу вопрос вдогонку: почему нужна (не нужна)?

А теперь по картинкам. Мне не нравится, что поперечная арматура не вся ушла в ячейки 150. Я бы с этим еще помудрила. Не пробовали в целях эксперимента увеличить толщину плиты?

Работать будет только первый верхний ряд полноценно, поэтому я и советую собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.

Но хочу немножко увести наш разговор от формализма. Как думаете, если на стенах цоколя будут еще стены дома, возникнет ли в верхней части цоколя растяжение и нужна ли будет арматура? И сразу вопрос вдогонку: почему нужна (не нужна)?

А теперь по картинкам. Мне не нравится, что поперечная арматура не вся ушла в ячейки 150. Я бы с этим еще помудрила. Не пробовали в целях эксперимента увеличить толщину плиты?

После еще заменил бетон с В20 на В25 и поперечка в плите практически ушла. Но арматура в стенке осталась — уменьшилась до Ф18, но осталась существенной.

«собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.» — Что-то я запутался. Итак, машина показала в верхних пластинах «s200d18/12,7», т.е. она говорит, что в этой пластине в этом сечении должно быть 12,7см2 арматуры верно? Показала 12,7 и Хверх и Хниз, т.е. 12,7+12,7=25,4с м2. Следовательно вверху стены нужно разместить 25,4см2 арматуры?Т.е. 5 стержней Ф28, у которых S=30,79см2?Логи ка и математика моя верна?

12.7 на метре, а у вас 0,5 метра. Делите на два.

И ответьте, пожалуйста на мой вопрос, он важный
Цитата:

12.7 на метре, а у вас 0,5 метра. Делите на два.

И ответьте, пожалуйста на мой вопрос, он важный
Цитата:

Но Вы ответили верно (если не считать плиту, она жесткости фундаментным стенам не добавит, и этот пресловутый «единый жесткий диск», который, если задуматься, совсем и не жесткий, работает в совсем другом направлении). Стены подвала плюс стены дома — это совсем другая жесткость. Сейчас, считая только фундамент, мы недодали ему жесткости в вертикальном направлении, вот и получили неправдоподобны й результат, которого в реальности не будет: нагрузка от стен есть, а стен нет)))

А машина — дура, она не спасет и не подскажет, а лишь сделает то, что мы ей скажем. Чем раньше Вы это усвоите, тем дальше пойдете

Источник