نحوه طراحی فونداسیون برای ستون ها محاسبه فونداسیون ستونی زیر ستون تحت اثر بار عمودی و لنگر در یک جهت. محاسبه حداکثر و حداقل فشار لبه

در این مقاله، محاسبه فونداسیون برای ستون را بر اساس حالت حدی 1 در زمانی که پی با بار عمودی و بار افقی با لنگر خمشی در همان صفحه بارگذاری می شود، در نظر خواهیم گرفت.

اطلاعات اولیه

داده های اولیه برای محاسبه پی، بارهای وارده به پی از ستون و بررسی های ژئوتکنیکی خواهد بود.

در نتیجه محاسبه قاب در برنامه محاسباتی، بارهای زیر بر روی فونداسیون به دست آمد:

Mx=14.8 t*m (لحظه خمشی)

My=0، Qy=0 (محاسبه تحت عمل گشتاورها در 2 صفحه به طور جداگانه در مقالات بعدی بررسی خواهد شد)

من می خواهم توجه داشته باشم که بهتر است 2 ترکیب محاسبه شده را بررسی کنید:

1. باد کامل، برف، وزن سازه، به طور مساوی توزیع شده است
2. کل باد و وزن سازه ها

واقعیت این است که یکی از شرایط محاسباتی جلوگیری از پاره شدن لبه فونداسیون از زمین است و در صورت عدم وجود بار برف، بار عمودی کمتر و بر این اساس مقاومت کمتری در برابر ممان خمشی خواهد داشت.

بررسی های مهندسی زمین شناسی:

عمق انجماد فصلی - 1.79 متر؛

سطح آب زیرزمینی 1.6 متر;

خواص خاک:

خواص مقاومتی خاک ها با بررسی های مهندسی- زمین شناسی تعیین می شود. برای این کار به دنبال بخش مهندسی – زمین شناسی پی مورد نیاز و جدول با مشخصات استاندارد و طراحی خاک هستیم. طبق بند 5.3.17 از SP 22.13330.2016، برای محاسبات بر اساس حالت حدی 1 (محاسبه مقاومت)، مشخصات طراحی در 0.95 = α (احتمال اطمینان مقادیر طراحی) مورد نیاز است.

IGE-1 - خاک فله - شن و ماسه در اندازه های مختلف با شامل. زباله های ساختمانی تا 15-20٪، توده های لوم، زباله های راه آهن. اسلب (از آنجایی که علامت کف پایه زیر این لایه خاک است در محاسبه لحاظ نشده است).

IGE-2 - ماسه با اندازه متوسط، چگالی متوسط، اشباع از آب: (e=0.65، ρ=1.8 t/m³، E=30 MPa، φ=35 درجه، C=1 کیلو پاسکال).

IGE-3 - ماسه با اندازه متوسط، با لایه‌های نادری از لوم شنی سیال، لوم، رسی با چگالی متوسط، اشباع از آب: (e=0.6، ρ=1.82 t/m³، E=35 MPa، φ=36 درجه، C=1، 5 کیلو پاسکال).

سطح آب زیرزمینی 1.8 متر از سطح زمین فاصله دارد.

محاسبه پایه

طرح اعمال بار بر روی فونداسیون به شرح زیر است:

عمق فونداسیون

عمق پی بسته به حداکثر عمق انجماد فصلی که در گزارش بررسی ژئوتکنیکی آورده شده است تعیین می شود. در مورد من، عمق استاندارد انجماد فصلی d fn = 1.79 متر است.

عمق تخمینی انجماد فصلی با استفاده از فرمول 5.4 SP 22.13330.2016 محاسبه شده است.

که در آن kh ضریب با در نظر گرفتن تأثیر رژیم حرارتی سازه است که برای پایه های خارجی سازه های گرم شده اتخاذ شده است - مطابق جدول 5.2 SP 22.13330.2016. برای پی های خارجی و داخلی سازه های گرم نشده k h = 1.1، به جز مناطقی با میانگین دمای سالانه منفی.

در مورد ما، ساختمان بدون گرمایش است، بنابراین

d f =1.1*1.79=1.969≈2 m

عمق پی نباید بیشتر از عمق انجماد محاسبه شده باشد (طبق جدول 5.3 SP 22.13330.2016). برای ساختمان های گرمایشی، ساخت فونداسیون در داخل ساختمان (نه زیر دیوارهای خارجی) بالاتر از عمق یخبندان مجاز است، اما باید تضمین شود که ساختمان در فصل سرما گرم می شود. اگر فرض شود که ساختمان ممکن است تحت حفاظت باشد یا گرمایش خاموش شود، باید پایه های داخلی نیز تا عمق انجماد محاسبه شده گذاشته شود.

ابعاد اولیه فونداسیون

ابتدا مساحت پایه فونداسیون را تعیین می کنیم.

ابعاد اولیه فونداسیون با فرمول تعیین می شود:

N بار عمودی از ستون است که هنگام محاسبه قاب ساختمان به دست آوردیم (N=21.3 t=213 kN).

R 0 - مقاومت خاک محاسبه شده در نظر گرفته شده برای محاسبه اولیه در ضمیمه B SP 22.13330.2016 آورده شده است (در مورد ما، جدول B.2 برای ماسه با اندازه متوسط ​​و چگالی متوسط ​​R 0 = 400 کیلو پاسکال، برای خاک رس و سایر خاک ها، نگاه کنید به سایر جداول در پیوست B)؛

جدول B.2 - مقاومت محاسبه شده R 0 ماسه ها

ȳ - مقدار متوسط ​​وزن مخصوص پی و خاک در لبه های آن، که قبلاً ȳ = 20 kN/m³ فرض شده بود.

d – عمق پی (در مورد ما d=2 متر)

A=N/(R 0 -ȳd)=213.246/(400-20*2)=0.6 m²

20 درصد چون فونداسیون غیرعادی فشرده 0.72 متر مربع

ابعاد پایه فونداسیون با افزایش 0.3 متر و با اندازه حداقل 1.5x1.5 متر تعیین می شود (جدول 4 دفترچه راهنمای طراحی پی روی پی های طبیعی)

جدول 4 دستورالعمل طراحی پی بر روی پی های طبیعی

طرح پایه	ابعاد مدولار پی، متر، با ماژول برابر با 0.3
	ساعت	hpl	به ترتیب hpl			کف پا		پشتیبانی از ستون
			h 1	h 2	h 3	مربع ب ´ ل	مستطیل شکل ب ´ ل	زیر ستون های ردیف ب ر.ک ´ lcf	زیر ستون ها در درزهای انبساط ب ر.ک ´ lcf
	1,5	0,3	0,3	—	—	1,5 ´ 1,5	1.5'1.8	0.6´0.6	0.6'1.8
	1,8	0,6	0,3	0,3	—	1.8'1.8	1.8'2.1	0.6´0.9	0.9'2.1
	2,1	0,9	0,3	0,3	0,3	2.1'2.1	1.8'2.4	0.9´0.9	1.2'2.1
	2,4	1,2	0,3	0,3	0,6	2.4'2.4	2.1'2.7	0.9'1.2	1.5'2.1
	2,7	1,5	0,3	0,6	0,6	2.7'2.7	2.4'3.0	0.9'1.5	1.8'2.1
	3,0	1,8	0,6	0,6	0,6	3.0´3.0	2.7'3.3	1.2'1.2	2.1'2.1
	3,6	—	—	—	—	3.6'3.6	3.0´3.6	1.2'1.5	2.1'2.4
	4,2	—	—	—	—	4.2'4.2	3.3'3.9	1.2'1.8	2.1'2.7
	گام به گام بعدی	—	—	—	—	4.8'4.8	3.6'4.2	1.2'2.1	—
						5.4'5.4	3.9'4.5	1.2'2.4	—
	0.3 متر	—	—	—	—	—	4.2'4.8	1.2'2.7	—
	یا	—	—	—	—	—	4.5'5.1	—	—
	0,6	—	—	—	—	—	4.8'5.4	—	—
		—	—	—	—	—	5.1'5.7	—	—
		—	—	—	—	—	5.4'6.0	—	—

ما ابتدا یک پایه 1.5x1.5 = 2.25 متر مربع اختصاص می دهیم که بیشتر از حداقل اولیه اولیه 0.72 متر مربع است.

محاسبه حداکثر و حداقل فشار لبه

حداکثر و حداقل فشار لبه با استفاده از فرمول 5.11 SP 22.13330.2016 یافت می شود.

جایی که N=21.3t=213 کیلو نیوتن بار عمودی از ستون در kN;

A f = 2.25 متر مربع – مساحت فونداسیون، متر مربع؛

γ mt - مقدار میانگین وزنی وزن مخصوص بدنه پی، خاکها و طبقات، 20 کیلو نیوتن بر متر مکعب فرض شده است.

d=2 – عمق پی، متر؛

ممان M حاصل از حاصل همه بارهای وارد بر پایه پایه بر حسب kN*m با فرمول بدست می آید:

M=Mx+Qx*d=14.8+2.8*2=20.4t*m=204kN*m

W - ممان مقاومت پایه پایه، m³. برای یک مقطع مستطیلی با فرمول W=bl²/6 پیدا می شود که در مورد ما b ضلع پایه پی در امتداد محور حرف است، l طول ضلع پایه پی در امتداد محور دیجیتال است (تصویر را ببینید زیر).

زیرا قبلاً فونداسیونی را با ابعاد 1.5x1.5 متر پذیرفتیم، سپس

W= bl²/6=1.5*1.5²/6=0.5625 m³

هنگامی که یک بار عمودی همراه با یک لنگر خمشی به پی اعمال می شود، می توانیم 3 گزینه برای نمودار فشار روی خاک داشته باشیم:

1. ذوزنقه ای

1. مثلثی

1. مثلثی با جدا شدن لبه فونداسیون

نباید اجازه داد که پایه پاره شود، یعنی. Pmin باید همیشه ≥0 باشد.

در مورد ما Pmin<0, поэтому нужно увеличить ширину фундамента таким образом, чтобы Pmin стал больше или равен нулю. Далее увеличиваем размеры фундамента методом подбора. При этом шаг изменения размера фундамента равен 300 мм.

فونداسیون را با توجه به ابعاد مدولار با افزایش 0.3 متر اختصاص می دهیم. بهتر است از فونداسیون مستطیلی 2.1x1.8 متر (l=2.1m, b=1.8m) استفاده شود.

A f = 2.1 * 1.8 = 3.78 متر مربع - مساحت فونداسیون، متر مربع؛

W= bl²/6=1.8*2.1²/6=1.323 m³

بقیه پارامترها ثابت می مانند.

دوباره Pmin<0, снова увеличиваем размеры фундамента:

اندازه فونداسیون 2.4x1.8 متر را اختصاص می دهیم (l=2.4m، b=1.8m)

A f = 2.4 * 1.8 = 4.32 متر مربع - مساحت فونداسیون، متر مربع؛

W= bl²/6=1.8*2.4²/6=1.728 m³

دوباره Pmin<0, как вы уже поняли мы будем увеличивать размер фундамента до тех пор, пока Pmin не станет больше или равен нулю.

در نتیجه انتخاب، دریافتیم که فونداسیون باید دارای ابعاد 3.0x2.4 متر (l=3.0m، b=2.4m) باشد.

A f = 3.0 * 2.4 = 7.2 متر مربع - مساحت فونداسیون، متر مربع؛

W= bl²/6=2.4*3.0²/6=3.6 m³

برای پایه های ستون های ساختمان های مجهز به جرثقیل های سقفی با ظرفیت بالابری بیش از 75 تن و همچنین برای پایه های ستون های پایه های جرثقیل باز با ظرفیت بالابری بالای 15 تن، برای سازه های برج و همچنین برای همه انواع سازه ها با مقاومت خاک پایه محاسبه شده R<150кПа размеры фундамента нужно назначать такими, чтобы эпюра давлений была трапециевидной и Pmin/Pmax≥0.25 (п.5.6.27 СП 22.13330.2016). В нашем случае мы должны проверить расчётное сопротивление грунта, и если оно будет меньше 150кПа, то нужно ещё увеличить размеры фундамента.

محاسبه مقاومت خاک

مقاومت طراحی خاک پی با استفاده از فرمول 5.7 SP 22.13330.2016 محاسبه شده است.

γс1 =1.4 (جدول 5.4 SP 22.13330.2016)

γс2 =1.2 (جدول 5.4 SP 22.13330.2016)

جدول 5.4 SP 22.13330.2016

خاک ها	ضریب γс1	ضریب γс2 برای سازه هایی با طراحی سازه ای صلب، زمانی که نسبت طول سازه یا محفظه آن به ارتفاع باشد. L/اچ، برابر
		4 یا بیشتر	1.5 یا کمتر
آوندهای درشت با پرکننده شنی و ماسه، به جز انواع ریز و سیلتی	1,4	1,2	1,4
شن ها خوبن	1,3	1,1	1,3
شن های سیلتی: رطوبت کم	1,25	1,0	1,2
و مرطوب، اشباع از آب	1,1	1,0	1,2
رسی، و همچنین دانه درشت با پرکننده رسی با خاک یا شاخص سیالیت پرکننده I L ≤0.25	1,25	1,0	1,1
همان، در 0.25< I L ≤0,5	1,2	1,0	1,1
همان، برای I L > 0.5	1,1	1,0	1,0
یادداشت 1 سازه‌های با طراحی سازه صلب شامل سازه‌هایی می‌شوند که سازه‌های آن‌ها به‌طور ویژه برای مقاومت در برابر نیروهای ناشی از تغییر شکل پایه‌ها، از جمله از طریق اقدامات تعیین‌شده در بند 5.9، سازگار شده‌اند. 2 برای ساختمان هایی با طراحی سازه ای انعطاف پذیر، مقدار ضریب γс2 برابر با یک در نظر گرفته می شود. 3 برای مقادیر میانی L/اچضریب γσ2 با درون یابی تعیین می شود. 4 برای ماسه های شل γс1 و γс2 برابر با یک در نظر گرفته می شوند.

k=1 (بند 5.6.7 SP 22.13330.2016 ضریب برابر با واحد در نظر گرفته می شود اگر ویژگی های مقاومتی خاک (φ II و C II) با آزمایش های مستقیم تعیین شود، و ک 1.1 =، در صورتی که طبق جداول پیوست A گرفته شده باشند).

My=1.68 (جدول 5.5 SP 22.13330.2016)

Mq=7.71 (جدول 5.5 SP 22.13330.2016)

Mc=9.58 (جدول 5.5 SP 22.13330.2016)

در اینجا توجه شما را جلب می کنم، علیرغم اینکه ما به خاک IGE-3 متکی هستیم، خاک IGE-2 دارای ویژگی های مقاومت پایین تری است و نسبت به خاک IGE-3 کمتر قرار گرفته است، بنابراین ظرفیت باربری را می پذیریم. بنیاد با توجه به IGE-2.

جدول 5.5 SP 22.13330.2016

زاویه اصطکاک داخلی φ II، درجه.	شانس
	من	Mq	مک
0	0	1,00	3,14
1	0,01	1,06	3,23
2	0,03	1,12	3,32
3	0,04	1,18	3,41
4	0,06	1,25	3,51
5	0,08	1,32	3,61
6	0,10	1,39	3,71
7	0,12	1,47	3,82
8	0,14	1,55	3,93
9	0,16	1,64	4,05
10	0,18	1,73	4,17
11	0,21	1,83	4,29
12	0,23	1,94	4,42
13	0,26	2,05	4,55
14	0,29	2,17	4,69
15	0,32	2,30	4,84
16	0,36	2,43	4,99
17	0,39	2,57	5,15
18	0,43	2,73	5,31
19	0,47	2,89	5,48
20	0,51	3,06	5,66
21	0,56	3,24	5,84
22	0,61	3,44	6,04
23	0,66	3,65	6,24
24	0,72	3,87	6,45
25	0,78	4,11	6,67
26	0,84	4,37	6,90
27	0,91	4,64	7,14
28	0,98	4,93	7,40
29	1,06	5,25	7,67
30	1,15	5,59	7,95
31	1,24	5,95	8,24
32	1,34	6,34	8,55
33	1,44	6,76	8,88
34	1,55	7,22	9,22
35	1,68	7,71	9,58
36	1,81	8,24	9,97
37	1,95	8,81	10,37
38	2,11	9,44	10,80
39	2,28	10,11	11,25
40	2,46	10,85	11,73
41	2,66	11,64	12,24
42	2,88	12,51	12,79
43	3,12	13,46	13,37
44	3,38	14,50	13,98
45	3,66	15,64	14,64

k z = 1 (بند 5.6.7 SP 22.13330.2016 ضریب برابر با یک در نظر گرفته می شود ب<10 м);

b=2.4 (عرض فونداسیون)؛

γ II - (متوسط ​​(نگاه کنید به 5.6.10) مقدار محاسبه شده وزن مخصوص خاکهای واقع در زیر پایه پی (در حضور آبهای زیرزمینی با در نظر گرفتن اثر وزنی آب تعیین می شود)، kN/m³) به یک عمق برابر z=b/2=0.75 متر. به بیان ساده، وزن مخصوص خاک، چگالی خاک بر حسب kN/m³ است. برای تبدیل چگالی خاک بر حسب t/m³ به kN/m³، این مقدار در 10 ضرب می شود (1.8t/m³=18 kN/m³).

زیرا خاک های ما اشباع از آب هستند، سپس در مورد ما آن را با در نظر گرفتن اثر وزنی آب با استفاده از فرمول 36 دستورالعمل برای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها تعیین می کنیم.

γ sb = (γ س – γ w)/(1 + ه))

جایی که γ w – وزن مخصوص آب برابر با 10 kN/m³،

e=0.65 - ضریب تخلخل بر اساس داده های بررسی ژئوتکنیکی،

γ II = (γ س – γ w)/(1 + ه)) =(18-10)/(1+0.65)=4.84 kN/ m³;

γ’ II - (مقدار محاسبه شده وزن مخصوص خاکهای واقع در بالای پایه پی). در مورد ما، این پس‌پر خواهد بود، بنابراین وزن مخصوص خاک بدون در نظر گرفتن اثر وزنی آب 16 کیلو نیوتن بر متر مکعب است.

ضریب تخلخل حداقل 0.65 تنظیم شده است. عمق آب های زیرزمینی 1.6 متر از سطح زمین است. بنابراین وزن مخصوص خاک با در نظر گرفتن اثر وزنی آب

γ sb = (γ س – γ w)/(1 + ه)) =(16-10)/(1+0.65)=3.64 kN/m³ (در عمق 2 تا 1.6 متر، یعنی ضخامت لایه 0.4 متر).

مقدار محاسبه شده به عنوان مقدار متوسط ​​وزن مخصوص خاک طبق فرمول محاسبه می شود

γ’ II =Σ γ’ i *h/Σhi=(3.64*0.4+16*1.6)/2=13.528 kN/m³;

d 1 = 2.0 متر (عمق پی از سطح برنامه ریزی).

d b = 0 (عمق زیرزمین در صورت عدم وجود آن برابر با صفر مطابق تبصره 5 بند 5.6.7 SP 22.13330.2016) است.

C II = 1 کیلو پاسکال (مقدار محاسبه شده چسبندگی خاص خاک که مستقیماً زیر فونداسیون قرار دارد، بر اساس داده های بررسی یا مطابق ضمیمه A از SP 22.13330.2016 گرفته شده است).

ما مقاومت طراحی خاک زیر پی را محاسبه می کنیم:

هنگامی که یک لنگر خمشی روی فونداسیون اثر می گذارد، فشار لبه Rmax=R/1.2=0.330 MPa است (بند 5.6.26 SP 22.13330.2016).

Pmax=127kPa< R=330кПа

همچنین می بینیم که R> 150 کیلو پاسکال است، بنابراین نیازی به افزایش اندازه فونداسیون نیست.

در نتیجه، فونداسیون الزامات ظرفیت باربری فونداسیون را برآورده می کند.

پس از این، شما نیاز به ساخت فونداسیون، تعیین ابعاد، آرماتور، بتن دارید که در مقالات بعدی حتما به آنها توجه خواهم کرد.

برنامه محاسبه در اکسل را می توانید از لینک دانلود کنید

ارسال شده در , برچسب گذاری شده

6.1. محاسبه فونداسیون های بتن آرمه روی پی طبیعی در زیر ستون ساختمان ها و سازه ها

6.1.1. مقررات عمومی

ابعاد پایه و عمق پایه ها با محاسبه پی که در فصل ارائه شده است تعیین می شود. 5. محاسبه سازه فونداسیون (قطع دال و تکیه گاه ستون) بر اساس مقاومت و باز شدن ترک انجام می شود و شامل: آزمایش پانچ و لنگر معکوس، تعیین مقاطع آرماتور و عرض باز شدن ترک و همچنین محاسبه استحکام سطح مقطع ستون پشتیبانی.

داده های اولیه برای محاسبه عبارتند از: ابعاد پایه قسمت دال. عمق و ارتفاع پایه؛ سطح مقطع ستون؛ ترکیبی از بارهای طراحی و استاندارد از ستون در سطح لبه پی.

محاسبه فونداسیون برای مقاومت و باز شدن ترک برای ترکیب اصلی و ویژه بارها انجام می شود. هنگام محاسبه پایه برای استحکام، نیروها و ممان های طراحی با ضریب ایمنی برای بار طبق دستورالعمل SNiP فعلی و هنگام محاسبه برای باز شدن ترک - با ضریب ایمنی برای بار برابر با یک گرفته می شود.

هنگام بررسی استحکام بخش دال فونداسیون برای لحظه معکوس، لازم است بارهای وارد شده از مواد و تجهیزات ذخیره شده در کف را در نظر بگیرید.

هنگام محاسبه فونداسیون ها بر اساس مقاومت و باز شدن ترک، نیروهای ناشی از دما و تغییر شکل های مشابه در آنها به طور عمودی از مقدار کامل آنها در سطح لبه پی تا نصف مقدار در سطح پایه پی متغیر است.

مشخصات طراحی بتن و فولاد در فصل آورده شده است. 4 و با در نظر گرفتن ضرایب شرایط عملیاتی مربوطه [،] در نظر گرفته می شوند.

6.1.2. محاسبه فونداسیون برای پانچ

محاسبه برای پانچ کردن در شرایطی انجام می شود که نیروهای عمل کننده توسط بخش بتنی فونداسیون بدون نصب آرماتور عرضی جذب شوند: برای اتصال یکپارچه ستون با قسمت دال - از بالای دومی (شکل 6.1). ، الف) برای اتصال یکپارچه یک ستون فرعی با یک قسمت دال، بدون توجه به نوع ستون های اتصال با تکیه گاه (یکپارچه یا شیشه ای) در فاصله از بالای قسمت دال تا پایین ستون. اچ 1 ≥ (b uc - b c)/2 - از بالای قسمت دال (شکل 6.1، ب)، و با کمتر اچ 1 - از پایین ستون (شکل 6.1، ج).

برنج. 6.1.

الف - اتصال یکپارچه قسمت دال با ستون. ب - همان با ستون بالا؛ ج - همان، با ستون کم؛ 1 - ستون؛ 2 - قسمت دال; 3 - پشتیبانی از ستون

این شرایط در هر دو جهت بررسی می شود.

دستورالعمل طراحی سازه های بتنی و بتن مسلح ساخته شده از بتن سنگین (بدون پیش تنیدگی)

دستورالعمل طراحی فونداسیون بر روی پی های طبیعی برای ستون های ساختمان ها و سازه های شرکت های صنعتی

SNiP 52-01-2003 سازه های بتنی و بتن مسلح

هنگام محاسبه فونداسیون برای پانچ، حداقل ارتفاع قسمت دال تعیین می شود ساعتو تعداد و ابعاد پله های آن تخصیص داده می شود یا ظرفیت باربری قسمت دال برای پیکربندی داده شده آن بررسی می شود. هنگام محاسبه نیروی پانچ از بالای قسمت دال، فرض بر این است که پانچ فونداسیون تحت بارگذاری مرکزی در امتداد سطوح جانبی هرم رخ می دهد که اضلاع آن با زاویه 45 درجه نسبت به افقی متمایل هستند. شکل 6.1 را ببینید).

فونداسیون مربعی برای پانچ از شرایط محاسبه می شود

اف ≤ kR bt b a h 0

جایی که اف- نیروی هل دهنده طراحی؛ ک- ضریب برابر با 1. R bt- طراحی مقاومت کششی بتن؛ ب الف- مقدار متوسط ​​حسابی محیط های پایه های بالایی و پایینی هرم پانچ که در ارتفاع کاری مقطع تشکیل شده است. ساعت 0، (فاصله از قسمت بالای دال تا وسط آرماتور).

برنج. 6.2.

مقادیر افو ب الفبا فرمول های زیر تعیین می شوند:

ب الف = 2(l c + b c + 2ساعت 0);

F=A 0 پ,

جایی که آر- فشار بر روی زمین بدون در نظر گرفتن وزن پایه و خاک روی تاقچه های آن.

آ 0 = الف - الف ص;

اینجا آ- مساحت پایه پایه؛ یک صفحه- ناحیه قاعده پایینی هرم پانچ.

برای فونداسیون های مربع مستطیل شکل و بارگذاری خارج از مرکز، طرحی اتخاذ شده است که در آن شرایط مقاومت یک وجه موازی با ضلع کوچکتر پایه فونداسیون در نظر گرفته می شود (شکل 6.2). شرایط استحکام با استفاده از فرمول (6.1) بررسی می شود.

محاسبه بر اساس عمل نیروی عمودی انجام می شود ن، در امتداد لبه فونداسیون و لحظه در سطح کفی اعمال می شود م. در این حالت، نیرو و اندازه ضلع هرم پانچ به صورت زیر خواهد بود:

F=A 0 پ؛ F=A 0 pmax،

آ 0 = 0,5ب(l - l c - 2ساعت 0) - 0,25(ب - ب ج - 2ساعت 0) 2 ;

b p = b c + h 0 ;

p, p max- متوسط ​​یا بیشترین فشار لبه بر روی زمین ناشی از بارهای طراحی:

با بارگذاری مرکزی

p = N/A;

با بارگذاری غیر عادی

p max = N/A + M/W،

اینجا دبلیو- لحظه مقاومت پایه فونداسیون.

ب - ب ج < 2ساعت 0 ,

ب ص = 0,5(ب - ب ج),

آ 0 = 0,5ب(l - l c - 2ساعت 0).

تعداد و ارتفاع پله ها بسته به ارتفاع کل قسمت دال تعیین می شود ساعتمطابق با جدول 4.25 و با در نظر گرفتن ابعاد مدولار.

ابتدا، افست مرحله پایینی فونداسیون تعیین می شود (به فصل 4 مراجعه کنید). با 1 (شکل 6.3) و شرایط بررسی می شود

اف ≤ R bt h 01 ب ص,

جایی که ساعت 01 - ارتفاع کار مرحله زیرین فونداسیون.

برنج. 6.3.

زور افو b rبا استفاده از فرمول ها محاسبه می شود:

F=A 01 pmax;

b p = b 1 + ساعت 01 ,

جایی که آ 01 - مساحت چند ضلعی آ 1 ب 1 ج 1 د 1 ه 1 g 1 ;

آ 01 = 0,5(ll 1 - 2ساعت 01) - 0,25(ب - ب 1 - 2ساعت 01) 2 ,

اگر ب - ب 1 < 2ساعت 01 ، آن

آ 01 = 0,5ب(ll 1 - 2ساعت 01).

برنج. 6.4. برای تعیین ارتفاع پله ها

حذف مرحله پایین ج 1، بیش از مقادیر نشان داده شده در جدول پذیرفته نمی شود. 4.28 با در نظر گرفتن ابعاد مدولار.

حداقل ابعاد پله های باقی مانده پی در پلان پس از ایجاد افست پله زیرین تعیین می شود جتقاطع 1 خط ABبا خطوطی که ارتفاع پله ها را محدود می کند (شکل 6.4). برای پی های دو مرحله ای و سه مرحله ای، این ابعاد نباید کمتر از:

ل 1 ≥ ل - 2ج 1 ;

ب 1 ≥ میلی لیتر 1 ;

ل 2 ≥ (ل - 2ج 1 - l c)ساعت 3 / (ساعت 2 + ساعت 3) + l c;

ب 2 ≥ میلی لیتر 2 + l c;

اینجا متر- نسبت ضلع کوچکتر فونداسیون به بزرگتر که برابر با 0.6-0.85 است.

ابعاد نهایی مراحل با در نظر گرفتن یکسان سازی ابعاد پایه ها تعیین می شود (به فصل 4 مراجعه کنید).

باید در نظر داشت که برداشتن پله ها، به خصوص پله های پایین، میزان تقویت را تعیین می کند. در این راستا، اندازه‌های پله‌های تعیین‌شده طبق روش فوق را می‌توان بر اساس مقرون به صرفه بودن آرماتور تنظیم کرد.

برای نسبت های مشخصه اندازه پله ها، ظرفیت باربری قسمت دال به صورت زیر بررسی می شود.

برای پایه های مستطیلی با بارگذاری مرکزی و خارج از مرکز با پله بالایی که یک طرف آن ل 1 > l c + 2ساعت 2 ، و دیگری ب 1 ≤ قبل از میلاد مسیح + 2ساعت 2 (شکل 6.5)، محاسبه برای پانچ کردن از شرایط ساخته شده است

اف ≤ R bt(ساعت 01 ب 1پ + ساعت 2 ب 2پ).

معنی اف ب 1آرو ب 2آر- طبق فرمول ها:

ب 1پ = ب 1 + ساعت 01 ;

ب 2پ = (ب 1 + قبل از میلاد مسیح)/2.

مساحت یک چند ضلعی abcdeg

آ 0 = 0,5ب(l - l c - 2ساعت 0) - 0,25(ب - ب 1 - 2ساعت 01) 2 .

برنج. 6.5.

برنج. 6.6. طرح تشکیل یک هرم پانچ برای پی های مستطیلی با تعداد پله های مختلف در دو جهت

اگر ب - ب 1 < 2ساعت 01 سپس آ 0 با فرمول (6.12) تعیین می شود.

برای پایه های مستطیلی با بارگذاری مرکزی و غیرمتمرکز، با تعداد پله های متفاوت در دو جهت (شکل 6.6)، محاسبات پانچ مطابق فرمول انجام می شود.

اف ≤ R bt[(ساعت 0 - ساعت 3)ب 1پ + ساعت 3 قبل از میلاد مسیح].

معنی افبا فرمول (6.5) تعیین می شود. ب 1آر- طبق فرمول

سفارش دولتی انستیتوی طراحی بنر قرمز کار
پروژه پرومستروی لنینگراد پروژه گوستروی اتحاد جماهیر شوروی
کمک هزینه
در طراحی فونداسیون
بر اساس طبیعی
ساختمان ها و سازه های زیر ستون
(به SNiP 2.03.01-84 و SNiP 2.02.01-83)
تایید شده
به دستور Lenpromstroyproekt مورخ 14 دسامبر 1984
مسکو
موسسه مرکزی طراحی استاندارد
1989
تغییر در "راهنمای طراحی بنیاد"
بر روی پی طبیعی زیر ستون های ساختمان ها و سازه ها
(به SNiP 2.03.01-84 و SNiP 2.02.01-83)"
تغییری در GPI Lenpromstroyproekt ایجاد شده است، موارد تغییر یافته با علامت * هستند.
با تصمیم شورای فنی Lenpromstroyproekt کمیته ساخت و ساز دولتی اتحاد جماهیر شوروی برای انتشار توصیه می شود.
دستورالعمل هایی برای طراحی انواع پی و محاسبه آنها با استفاده از کامپیوتر داده شده است.
برای کارگران مهندسی و فنی سازمان های طراحی.
هنگام استفاده از دفترچه راهنما، لازم است تغییرات مصوب در قوانین و مقررات ساختمانی و استانداردهای دولتی منتشر شده در مجله "بولتن تجهیزات ساخت و ساز" کمیته ساخت و ساز دولتی اتحاد جماهیر شوروی، "مجموعه تغییرات در قوانین و مقررات ساختمانی" را در نظر بگیرید. و نمایه اطلاعات "استانداردهای دولتی اتحاد جماهیر شوروی" از استاندارد دولتی اتحاد جماهیر شوروی.
پیشگفتار
این کتابچه راهنمای کاربر برای SNiP 2.03.01-84 "سازه های بتنی و بتن مسلح" و SNiP 2.02.01-83 "پایه های ساختمان ها و سازه ها" توسعه یافته است.
این راهنما شامل مقررات اساسی برای طراحی پایه های یکپارچه و پیش ساخته برای ستون های بتنی و فولادی، محاسبه و طراحی آنها است. دستورالعمل هایی برای انتخاب گزینه بهینه برای طراحی فونداسیون ها، محاسبه و طراحی انکر بولت ها و روش های تقویت فونداسیون ها ارائه می دهد.
برای سهولت در کار طراحان، نمودارها و جداول تعیین سایز پی ها، نمونه هایی از محاسبه و طراحی انواع پی ها ارائه شده است.
راهنما توسط Lenpromstroyproekt - Ph.D. فن آوری علوم M.B. Lipnitsky، V.A. Egorova; همراه با TsNIIpromzdany - نامزدهای علوم فنی. علوم N.A. Ushakov، A.M. Tugolukov، Yu.V. Frolov; PI-1 - Ph.D. فن آوری علوم A.L. Shekhtman، A.V. Shapiro; NIIZhBom - نامزدهای فنی. علوم N.N. Korovin، M.B. Krakovsky; پژوهشکده علمی بنیاد - دکتری علوم فنی. علوم E.A. Sorochan.
لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را در مورد محتوای کتابچه راهنمای کاربر به آدرس زیر ارسال کنید: 186190, Leningrad, Leninsky Ave., 160, Lenpromstroyproekt.
1. دستورالعمل های عمومی
1.1. این راهنما که برای SNiP 2.03.01-084 و SNiP 2.02.01-83 تهیه شده است، برای طراحی پایه های بتن مسلح منفرد بر روی یک پایه طبیعی برای ستون های ساختمان ها و سازه ها اعمال می شود.
1.2. طراحی پایه های ساختمان ها و سازه ها، یعنی انتخاب ابعاد پایه پایه از محاسبه پایه ها، توصیه می شود مطابق با SNiP 2.02.01-83 و "راهنمای راهنما" انجام شود. برای طراحی پایه های ساختمان ها و سازه ها" (به SNiP 2.02.01-83).
1.3. بارها و ضربه های وارده به پایه ها توسط فونداسیون سازه ها معمولاً باید با محاسبه بر اساس کار مشترک سازه و فونداسیون یا فونداسیون و فونداسیون تعیین شود. توصیه می شود که بارها و اثرات را در محاسبات پایه مطابق با SNiP 2.02.01-83 و "راهنمای طراحی پایه ساختمان ها و سازه ها" در نظر بگیرید.
1.4. طراحی پایه هایی که در یک محیط تهاجمی کار می کنند با در نظر گرفتن الزامات SNiP 2.03.11-85 انجام می شود.
1.5. پایه های بتن مسلح مورد استفاده در ساخت و ساز را می توان با انواع زیر نشان داد:
یکپارچه با استفاده از قالب موجودی برگشت پذیر (شکل 1، 2).
بتن مسلح پیش ساخته از یک بلوک (شکل 3).
یکپارچه پیش ساخته (شکل 4، 5).

چرندیات. 1. پایه های شیشه ای یکپارچه
با قسمت دال پلکانی

چرندیات. 2. پی های یکپارچه با قسمت دال هرمی شکل

چرندیات. 3. پایه های بتنی پیش ساخته
الف - هرمی؛ ب - با تعریض قسمت دال

چرندیات. 4. پایه های پیش ساخته یکپارچه با ستون های قاب
الف - برای ساختمان های بدون زیرزمین؛ ب - برای ساختمان های دارای زیرزمین

چرندیات. 5. پایه های پیش ساخته یکپارچه با تکیه گاه ستون،
متشکل از دال های پیش ساخته و بتن یکپارچه
1 - دال های بتنی مسلح پیش ساخته؛ 2 - بتن یکپارچه; 3 - پیچ و تاب های فلزی; 4 - انتشار حلقه
در عین حال، با در نظر گرفتن افزایش سطح فنی ساخت فونداسیون یکپارچه، گسترش دامنه کاربرد سازه های فونداسیون یکپارچه توصیه می شود. توصیه می شود پایه های یکپارچه پیش ساخته و پیش ساخته در طول یک مطالعه امکان سنجی که امکان استفاده از آنها را تایید می کند، مطابق با "راهنمای انتخاب راه حل های طراحی برای فونداسیون ها" استفاده شود.
2. محاسبه پایه های آزاد
در زیر ستون های بتنی تقویت شده
نکات اساسی
2.1. محاسبه مقاومت پایه ها و تعیین عرض باز شدن ترک مطابق با الزامات SNiP 2.02.01-83 "فنداسیون ساختمان ها و سازه ها"، SNiP 2.03.01-84 "سازه های بتنی و بتن مسلح" انجام می شود. SNiP 2.01.07-85 "بارها و ضربه ها" و همچنین "راهنمای طراحی سازه های بتنی و بتن مسلح ساخته شده از بتن سنگین و سبک بدون تقویت پیش تنیدگی".
2.2. محاسبه مقاومت پی شامل تعیین ارتفاع قسمت دال پی، ابعاد پله ها، آرماتوربندی قسمت دال، محاسبه مقاطع ستون و قسمت شیشه ای آن می باشد و برای قسمت اصلی انجام می شود. یا ترکیب خاصی از بارهای طراحی که با ضریب ایمنی بار f > 1 وارد محاسبه شده است.
2.3. محاسبه عناصر فونداسیون (قسمت دال و زیر ستون) برای تشکیل و باز شدن ترکها برای ترکیب اصلی یا خاص بارهای طراحی در f = 1 انجام می شود.
2.4. داده های اولیه برای محاسبه پایه برای استحکام، علاوه بر ترکیبی از بارهای طراحی، عبارتند از:
ابعاد در پلان b و l پایه قسمت دال فونداسیون که مطابق با بند 1.2 تعیین می شود.
ارتفاع کل فونداسیون h که بر اساس عمق پی و ارتفاع پایه تعیین می شود.
بخش های ستون bc، lc و ستون فرعی در پلان bcf، lcf.
تعیین ارتفاع قسمت دال پی و ابعاد مراحل با استفاده از محاسبات پانچ
2.5. حداقل ارتفاع قسمت دال پی با نسبت ابعاد پایه آن b/l 0.5 بر اساس نیروی پانچ تعیین می شود. در این حالت، نیروی فشار باید به طور معمول بدون نصب آرماتور عرضی توسط بخش بتنی قسمت دال فونداسیون جذب شود. در شرایط تنگ (در صورت محدود بودن ارتفاع فونداسیون)، آرماتوربندی عرضی مجاز است.
2.6. لازم است بین دو طرح برای محاسبه نیروی پانچ بسته به نوع رابط بین فونداسیون و ستون تمایز قائل شد:
1- با اتصال یکپارچه یک ستون با پایه (شکل 6، الف) یا یک ستون فرعی با قسمت دال پایه با ارتفاع ستون hcf 0.5 (lcf - lc) (شکل 6، b)، به عنوان و همچنین با یک جفت شیشه ای از یک ستون پیش ساخته با پایه بالا - با ارتفاع ستون که شرایط hcf را ​​برآورده می کند - dp 0.5 (lcf - lc) (شکل 6، ج). در این حالت، پانچ قسمت دال از پایین یک ستون یکپارچه یا ستون تکیه گاهی تحت تأثیر نیروی طولی N و یک گشتاور خمشی M در نظر گرفته می شود.
دوم - با کوپلینگ شیشه ای ستون پیش ساخته با فونداسیون کم - با ارتفاع زیر ستون که شرایط hcf را ​​برآورده می کند - dp 0.5 (lcf - lc) (شکل 7). در این مورد، پایه ها برای فشار دادن ستون از پایین شیشه و برای شکافتن تنها تحت اثر نیروی طولی Nc طراحی شده اند (بند 2.20).

چرندیات. 6. انواع رابط های فونداسیون و ستون طبق طرح طراحی پانچ 1
الف - اتصال یکپارچه ستون با قسمت دال پایه؛ ب - همان با ارتفاع ستون hcf 0.5 (lcf - lc)؛ ج - اتصال شیشه ای ستون با پایه بالا در hcf - dp 0.5 (lcf - lc)

چرندیات. 7. جفت کردن یک ستون پیش ساخته با پایه کم
در hcf - dp 0.5 (lcf - lc)
2.7. هنگام استقرار بر پایه دو یا چند ستون و همچنین ستون های دو شاخه، پانچ در نظر گرفته می شود که فونداسیون در معرض ستون مشروط قرار گیرد که ابعاد آن برابر با ابعاد در امتداد لبه های بیرونی ستون ها باشد. عمق شیشه در سطح عمیق ترین ستون گرفته می شود (شکل 8).

چرندیات. 8. طرح هایی برای هل دادن فونداسیون هنگام تکیه دادن به آن
دو ستون
الف - چیدمان ستون ها در همان سطح؛ ب - ترتیب ستون ها در سطوح مختلف. 1 - لبه داخلی شیشه؛ 2 - لبه بیرونی یک ستون شرطی
محاسبه پانچ بر اساس طرح 1 (نمودار 6 را ببینید)
2.8. محاسبه پانچ قسمت دال پایه های بتن آرمه مربعی بارگذاری مرکزی بر اساس شرایط انجام می شود.
F Rbt um h0,pl , (1)
که در آن F نیروی فشار است.
Rbt مقاومت طراحی بتن در برابر کشش محوری است که با ضرایب شرایط عملیاتی مورد نیاز b2 و b3 مطابق با جدول گرفته شده است. 15 SNiP 2.03.01-84 برای مقاطع بتن مسلح.
um مقدار میانگین حسابی محیط قاعده های بالایی و پایینی هرم است که در حین پانچ در ارتفاع کاری مقطع h0,pl تشکیل شده است.
um = 2 (bc + lc + 2 h0,pl) . (2)
هنگام تعیین مقادیر um و F، فرض بر این است که پانچ در امتداد سطح جانبی هرم رخ می دهد که پایه کوچکتر آن ناحیه عمل نیروی پانچ است (مساحت مقطع یک ستون یا ستون)، و وجوه جانبی با زاویه 45 درجه نسبت به افقی متمایل هستند (شکل 9).

چرندیات. 9. طرح تشکیل یک هرم پانچ در پایه های بتن آرمه مربع بارگذاری مرکزی
در فرمول (2) و فرمول های بعدی در بخش، مقادیر bc, lc با ابعاد در پلان مقطع تکیه گاه ستون bcf, lcf جایگزین می شود، در صورتی که پانچ از لبه پایینی تکیه گاه ستون رخ دهد. .
بزرگی نیروی پانچ F برابر است با مقدار نیروی طولی N وارد بر هرم پانچ، منهای مقدار فشار واکنشی خاک اعمال شده به پایه بزرگتر هرم پانچ (با شمارش در صفحه محل). تقویت کششی).
2.9. محاسبات پانچ برای پایه های مستطیلی با بار مرکزی، مربع و مستطیل بارگذاری خارج از مرکز (طرح 10) نیز مطابق با بند 2.8 و شرط (1) انجام می شود. در این حالت، شرط قدرت ضربه ای تنها یکی از پر بارترین وجه های هرم پانچ در نظر گرفته می شود.
مقدار نیروی فشار F در فرمول (1) برابر است با
F = Аo рmax، (3)
که در آن Ao بخشی از ناحیه پی است که توسط قاعده پایینی وجه در نظر گرفته شده هرم پانچ و ادامه در پلان لبه های مربوطه محدود شده است (چند ضلعی abcdeg، به شکل 10 مراجعه کنید).

چرندیات. 10. طرح تشکیل یک هرم پانچ
در مستطیل بارگذاری مرکزی، و همچنین
پایه های مربع تا مستطیل با بارگذاری غیرمرکز
Ао = 0.5b (l - lc - 2h0,pl) - 0.25 (b - bc - 2h0,pl)2, (4)
در b - bc - 2h0,pl 0