Hogyan tervezzünk alapot oszlopokhoz. Oszlopos alapozás számítása egy oszlop alatt függőleges terhelés és nyomaték hatására egy irányban. Maximális és minimális élnyomás számítása
Ebben a cikkben megvizsgáljuk az oszlop alapozásának kiszámítását az 1. határállapot alapján, amikor az alapot függőleges és vízszintes terhelés terheli, hajlítónyomatékkal ugyanabban a síkban.
Kezdeti adatok
Az alapozás kiszámításának kezdeti adatai az oszlopból és a geotechnikai felmérésekből az alapra érkező terhelések lesznek.
A keret számítási programban történő kiszámítása eredményeként a következő terheléseket kaptuk az alapzaton:
Mx=14,8 t*m (hajlítónyomaték)
My=0, Qy=0 (A 2 síkban lévő nyomatékok hatására történő számítást a következő cikkekben külön tárgyaljuk)
Szeretném megjegyezni, hogy a legjobb 2 kiszámított kombinációt ellenőrizni:
- Teljes szél, hó, szerkezeti súly, egyenletesen elosztva
- A teljes szél és a szerkezetek súlya
A tény az, hogy az egyik számítási feltétel az, hogy az alap széle ne szakadjon le a talajról, és hóterhelés hiányában a függőleges terhelés kisebb lesz, és ennek megfelelően kisebb lesz a hajlítási nyomatékkal szembeni ellenállás.
Mérnökgeológiai felmérések:
Szezonális fagymélység – 1,79 m;
Talajvíz szintje 1,6 m;
A talaj tulajdonságai:
A talajok szilárdsági tulajdonságait mérnökgeológiai felmérések határozzák meg. Ehhez keresünk egy mérnökgeológiai szelvényt a szükséges alapozáshoz és egy táblázatot a talajok szabványos és tervezési jellemzőivel. Az 1. határállapoton alapuló számításokhoz (szilárdságszámítás) az SP 22.13330.2016 5.3.17. pontja szerint a tervezési jellemzők α = 0,95 (a tervezési értékek megbízhatósági valószínűsége) mellett szükségesek.
IGE-1 - ömlesztett talaj - különböző méretű homok, beleértve építési hulladék 15-20%-ig, vályog rögök, vasúti törmelék. födémek (nem szerepelnek a számításban, mivel az alapítvány aljának jele e talajréteg alatt van);
IGE-2 - közepes méretű, közepes sűrűségű, vízzel telített homok: (e=0,65, ρ=1,8 t/m³, E=30 MPa, ϕ=35°, C=1 kPa).
IGE-3 - közepes méretű homok, ritka folyékony homokos vályog rétegekkel, vályog, közepes sűrűségű agyagos, vízzel telített: (e=0,6, ρ=1,82 t/m³, E=35 MPa, ϕ=36°, C=1, 5 kPa).
A talajvíz szintje a talajszinttől 1,8 m.
Alapozás számítás
Az alapzatra történő terhelés alkalmazásának sémája a következő:
Az alapozás mélysége
Az alapozási mélység a szezonális fagyás maximális mélységétől függően kerül meghatározásra, amely a geotechnikai felmérési jelentésben szerepel. Az én esetemben a szezonális fagyás standard mélysége d fn = 1,79 m.
A szezonális fagyás becsült mélységét az 5.4 SP 22.13330.2016 képlet alapján számítják ki
ahol k h egy együttható, amely figyelembe veszi a szerkezet hőkezelésének hatását, a fűtött szerkezetek külső alapjaira elfogadott - az SP 22.13330.2016 5.2 táblázata szerint; fűtetlen építmények külső és belső alapozására k h =1,1, kivéve a negatív éves átlaghőmérsékletű területeket;
Nálunk az épület fűtetlen, tehát
d f =1,1*1,79=1,969≈2 m
Az alapozási mélység nem lehet nagyobb, mint a számított fagyasztási mélység (az SP 22.13330.2016. számú táblázat 5.3. táblázata szerint). Fűtött épületeknél a fagymélység felett az épületen belül (a külső falak alá nem) szabad alapozást építeni, de garantálni kell, hogy a hideg évszakban az épület fűtésre kerüljön. Ha feltételezzük, hogy az épület konzerválható, vagy a fűtés lekapcsolható, akkor a belső alapozást is a számított fagymélységnek megfelelően kell lefektetni.
Előzetes alapozási méretek
Először meghatározzuk az alapozás alapterületét.
Az alapítvány előzetes méreteit a következő képlet határozza meg:
N az oszlopból származó függőleges terhelés, amelyet az épületváz számításánál kaptunk (N=21,3 t=213 kN);
R 0 – az előzetes számításra szánt számított talajellenállást az SP 22.13330.2016 B. függelék tartalmazza (esetünkben a B.2 táblázat közepes méretű és átlagos sűrűségű homokra R 0 = 400 kPa, agyagos és egyéb talajokra ld. egyéb táblázatok a B. függelékben);
B.2 táblázat – Homok számított ellenállása R 0
ȳ - az alapozás és a talaj fajsúlyának átlagos értéke a szélein, előzetesen feltételezve ȳ = 20 kN/m³;
d – alapmélység (esetünkben d=2 m)
A=N/(R 0 -ȳd)=213,246/(400-20*2)=0,6 m²
20%, mert excentrikusan összenyomott alapozás 0,72 m²
Az alapozási alap méretei 0,3 m-es lépésekben vannak megadva, legalább 1,5 x 1,5 m méretben (Kézikönyv 4. táblázat a természetes alapokra történő alapozáshoz)
4. táblázat Útmutató a természetes alapokon történő alapozáshoz
| Alapozási vázlat | Az alapzat moduláris méretei, m, 0,3-mal egyenlő modullal | ||||||||
| h | hpl | illetőleg hpl | talpak | oszloptámasz | |||||
| h 1 | h 2 | h 3 | négyzet b ´ l | négyszögletes b ´ l | sor oszlopai alatt b vö ´ lcf | az oszlopok alatt a dilatációs hézagokban b vö ´ 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 | |
| Következő lépésről lépésre | — | — | — | — | 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 m | — | — | — | — | — | 4.2´4.8 | 1,2´2,7 | — | |
| vagy | — | — | — | — | — | 4,5´5,1 | — | — | |
| 0,6 | — | — | — | — | — | 4.8´5.4 | — | — | |
| — | — | — | — | — | 5.1´5.7 | — | — | ||
| — | — | — | — | — | 5.4´6.0 | — | — | ||
Előzetesen 1,5x1,5 = 2,25 m² alapozást rendelünk, ami több, mint az előzetes 0,72 m²-es minimum.
Maximális és minimális élnyomás számítása
A maximális és minimális élnyomást az 5.11 SP 22.13330.2016 képlet segítségével találjuk meg
ahol N=21,3t=213 kN függőleges terhelés az oszlopról kN-ban;
A f =2,25 m² – alapterület, m²;
γ mt – az alaptest, a talajok és a födémek fajsúlyának súlyozott átlaga, feltételezve, hogy 20 kN/m³;
d=2 – alapmélység, m;
Az alapzat alapjára ható összes terhelés eredő M-nyomatékát kN*m-ben a következő képlettel kapjuk meg:
M=Mx+Qx*d=14,8+2,8*2=20,4t*m=204kN*m
W – az alapozási alap ellenállási nyomatéka, m³. Egy téglalap alakú metszetnél a W=bl²/6 képlettel találjuk meg, ahol esetünkben b az alaplap oldala a betűtengely mentén, l az alaplap oldalának hossza a digitális tengely mentén (lásd a képet lent).
Mert korábban 1,5x1,5 m-es alapozást fogadtunk el, majd
W= bl²/6=1,5*1,5²/6=0,5625 m³
Ha függőleges terhelést fejtenek ki az alapra egy hajlítási nyomatékkal együtt, 3 lehetőségünk van a talajok nyomásdiagramjaira:
- Trapéz alakú
- Háromszög alakú
- Háromszög alakú, az alap szélének elválasztásával
Nem szabad hagyni, hogy az alapozás leszakadjon, pl. A Pmin-nek mindig 0-nál nagyobbnak kell lennie.
Esetünkben 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.
Az alapot a moduláris méretek szerint 0,3 m-es lépésekben rendeljük. Jobb, ha téglalap alakú alapot használunk 2,1x1,8 m (l=2,1m, b=1,8m)
A f =2,1*1,8=3,78 m² – alapterület, m²;
W= bl²/6=1,8*2,1²/6=1,323 m³
A többi paraméter változatlan marad.
Pmin megint<0, снова увеличиваем размеры фундамента:
2,4x1,8 m alapméretet rendelünk (l=2,4m, b=1,8m)
A f =2,4*1,8=4,32 m² – alapterület, m²;
W= bl²/6=1,8*2,4²/6=1,728 m³
Pmin megint<0, как вы уже поняли мы будем увеличивать размер фундамента до тех пор, пока Pmin не станет больше или равен нулю.
A kiválasztás eredményeként azt találtuk, hogy az alapozás mérete 3,0x2,4 m (l=3,0m, b=2,4m)
A f =3,0*2,4=7,2 m² – alapterület, m²;
W= bl²/6=2,4*3,0²/6=3,6 m³
75 tonnát meghaladó teherbírású, függesztődarukkal felszerelt épületek oszlopainak alapozására, valamint 15 tonna feletti teherbírású nyitott daru állványok oszlopainak alapozására, torony típusú szerkezetekre, valamint minden típusú szerkezethez R számított alaptalajellenállással<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.
Talajellenállás számítása
Az alaptalaj tervezési ellenállását az 5.7 SP 22.13330.2016 képlet alapján számítják ki
γ с1 =1,4 (5.4. táblázat, SP 22.13330.2016)
γ с2 =1,2 (5.4. táblázat, SP 22.13330.2016)
5.4. táblázat SP 22.13330.2016
| Talajok | γс1 együttható | γс2 együttható merev szerkezeti kialakítású szerkezeteknél, ha a szerkezet vagy rekesz hosszának a magassághoz viszonyított aránya L/H, egyenlő | |
| 4 vagy több | 1,5 vagy kevesebb | ||
| Durva törmelékek homokos töltőanyaggal és homokkal, kivéve a finom és iszapos anyagokat | 1,4 | 1,2 | 1,4 |
| A homok jó | 1,3 | 1,1 | 1,3 |
| Iszapos homok: alacsony nedvességtartalom | 1,25 | 1,0 | 1,2 |
| és nedves, vízzel telített | 1,1 | 1,0 | 1,2 |
| Agyagos, valamint durva szemcsés agyagtöltőanyaggal, amelynek talaj- vagy töltőanyag-folyékonysági indexe I L ≤0,25 | 1,25 | 1,0 | 1,1 |
| Ugyanaz, 0,25-nél< I L ≤0,5 | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
| Ugyanaz, ha I L >0,5 | 1,1 | 1,0 | 1,0 |
| Megjegyzések 1 A merev szerkezeti felépítésű szerkezetek közé tartoznak azok a szerkezetek, amelyek szerkezete kifejezetten az alapok deformációjából eredő erők ellenálló képessége, beleértve az 5.9. pontban meghatározott intézkedéseket is. 2 Rugalmas szerkezeti kialakítású épületeknél a γс2 együttható értékét egynek tekintjük. 3 Köztes értékekhez L/H a γс2 együtthatót interpolációval határozzuk meg. 4 Laza homok esetén γс1 és γс2 egynek számít. |
|||
k=1 (az SP 22.13330.2016 5.6.7. pontjában szereplő együttható egységgel egyenlő, ha a talaj szilárdsági jellemzőit (φ II és C II) közvetlen vizsgálatokkal határozzák meg, és k=1,1, ha az A) függelék táblázatai szerint vettük őket.
Saját=1,68 (5.5. táblázat, SP 22.13330.2016)
Mq=7,71 (5.5. táblázat, SP 22.13330.2016)
Mc=9,58 (5.5. táblázat, SP 22.13330.2016)
Itt szeretném felhívni a figyelmet, annak ellenére, hogy az IGE-3 talajra támaszkodunk, az IGE-2 talaj szilárdsági jellemzői gyengébbek, és alacsonyabban van fektetve, mint az IGE-3 talaj, ezért a teherbírást elfogadjuk. az IGE-2 szerinti alapozás.
5.5. táblázat SP 22.13330.2016
| Belső súrlódási szög φ II, fok. | Esély | ||
| Az én | Mq | Mc | |
| 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 (5.6.7 SP 22.13330.2016 együttható, amely egyenlő egy b<10 м);
b=2,4 (alap szélessége);
γ II - (átlagos (lásd 5.6.10.) az alapozás alatti talajok fajsúlyának számított értéke (talajvíz jelenlétében a víz súlyozó hatásának figyelembevételével kerül meghatározásra), kN/m³) mélysége z=b/2=0,75 m. Egyszerűen fogalmazva, a talaj fajsúlya a talaj sűrűsége kN/m³-ban. A talajsűrűség t/m³-ben kN/m³-re való átszámításához az értéket megszorozzuk 10-zel (1,8t/m³=18 kN/m³).
Mert Talajaink vízzel telítettek, akkor esetünkben a víz súlyozó hatásának figyelembevételével határozzuk meg a képlet 36 Útmutató épületek és építmények alapjainak tervezéséhez.
γ sb = (γ s – γ w)/(1 + e))
ahol γ w – a víz fajsúlya 10 kN/m³,
e=0,65 - geotechnikai felmérési adatok alapján mért porozitási együttható,
γ II = (γ s – γ w)/(1 + e)) =(18-10)/(1+0,65)=4,84 kN/ m³;
γ’ II - (az alapozás alapja felett fekvő talajok fajsúlyának számított értéke). Esetünkben ez visszatöltés lesz, tehát a talaj fajsúlya a víz súlyozó hatásának figyelembevétele nélkül 16 kN/m³.
A porozitási együtthatót legalább 0,65-re kell beállítani. A talajvíz mélysége a föld felszínétől 1,6 m. Ezért a talaj fajsúlya, figyelembe véve a víz súlyozó hatását
γ sb = (γ s – γ w)/(1 + e)) =(16-10)/(1+0,65)=3,64 kN/m³ (2-1,6 m mélységben, azaz 0,4 m rétegvastagságban);
A számított értéket a talaj fajsúlyának átlagértékeként számítjuk ki a képlet szerint
γ’ II =Σ γ’ i *h/Σhi=(3,64*0,4+16*1,6)/2=13,528 kN/m³;
d 1 =2,0m (alapozási mélység a tervezési szinttől);
d b =0 (a pince mélysége ennek hiányában az SP 22.13330.2016 5.6.7. pont 5. megjegyzése szerint nullával egyenlő);
C II = 1 kPa (közvetlenül az alapozás alatt fekvő talaj fajlagos tapadásának számított értéke, felmérési adatok alapján, vagy az SP 22.13330.2016 A. függeléke szerint);
Kiszámoljuk a talaj tervezési ellenállását az alapozás alatt:
Amikor hajlítónyomaték hat az alapra, az élnyomás Rmax=R/1,2=0,330 MPa (SP 22.13330.2016, 5.6.26 cikk).
Pmax = 127 kPa< R=330кПа
Azt is látjuk, hogy R>150 kPa, így nincs szükség az alap méretének növelésére.
Ebből következően az alapítvány megfelel az alapítvány teherbírására vonatkozó követelményeknek.
Ezek után alapozást kell építeni, méreteket, vasalást, betont kijelölni, amit a következő cikkekben mindenképpen figyelembe veszek.
A számítási program Excelben letölthető a linkről
Közzétéve: , Megcímkézve6.1. VASBETON ALAPOK SZÁMÍTÁSA TERMÉSZETES ALAPRA AZ ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK OSZLOP ALATT
6.1.1. Általános rendelkezések
Az alap méreteit és az alapozások mélységét a fejezetben megadott alapszámítás határozza meg. 5. Az alapszerkezet számítása (födémrész és oszloptartó) a szilárdság és a repedésnyílás alapján történik, és magában foglalja: a lyukasztás és a „fordított” nyomaték vizsgálatát, a merevítési szakaszok és a repedésnyílás szélességének meghatározását, valamint a a tartóoszlop keresztmetszetének szilárdsága.
A számítás kezdeti adatai: a födémrész alapjának méretei; alapozás mélysége és magassága; az oszlop keresztmetszete; tervezési és szabványos terhelések kombinációi az oszloptól az alapozás élének szintjén.
A szilárdság és a repedésnyílás alapjainak kiszámítása a fő és speciális terhelési kombinációk esetén történik. A szilárdsági alap kiszámításakor a tervezési erőket és nyomatékokat a terhelés biztonsági tényezőjével veszik az aktuális SNiP utasításai szerint, és a repedésnyílás kiszámításakor - egy biztonsági tényezővel a terhelésre.
Az alapozás födémrészének ellentétes nyomatékos szilárdságának ellenőrzésekor figyelembe kell venni a padlón tárolt anyagokból és berendezésekből származó terheléseket.
Az alapok szilárdság és repedésnyitás alapján történő számításakor a bennük a hőmérséklet és hasonló alakváltozásokból eredő erők függőleges eltérését feltételezzük, az alapél szintjén lévő teljes értéküktől az alapozási alapszinti érték feléig.
A beton és acél tervezési jellemzőit a fejezet tartalmazza. 4, és figyelembe veszik a megfelelő működési feltételek együtthatóit [,].
6.1.2. A lyukasztás alapjainak számítása
A lyukasztás számítását azzal a feltétellel végezzük, hogy a hatóerőket az alap betonrésze veszi fel keresztirányú vasalás beszerelése nélkül: oszlop monolitikus csatolásához födémrésszel - az utóbbi tetejéről (6.1. ábra). , a), födémrésszel rendelkező aloszlop monolitikus csatolásához, függetlenül a csatlakozóoszlopok típusától, tartóval (monolit vagy üveg) a födémrész tetejétől az oszlop aljáig távolságra. H 1 ≥ (b uc - b c)/2 - a födémrész tetejétől (6.1. ábra, b), és kevesebbel H 1 - az oszlop aljáról (6.1. ábra, c).
Rizs. 6.1.
a - a födémrész monolit összekapcsolása az oszloppal; b - ugyanez magas oszloppal; c - ugyanaz, alacsony oszloppal; 1 - oszlop; 2 - födém rész; 3 — oszloptámasz
Ezt az állapotot mindkét irányban ellenőrizzük.
Útmutató nehézbetonból készült (előfeszítés nélküli) beton és vasbeton szerkezetek tervezéséhez
Útmutató az ipari vállalkozások épületeinek és szerkezeteinek természetes alapokon történő alapozásának kialakításához
SNiP 52-01-2003 Beton és vasbeton szerkezetek
A lyukasztás alapozásának kiszámításakor a födémrész minimális magasságát kell meghatározni hés lépcsőinek számát és méreteit hozzárendeljük, vagy a födémrész teherbírását az adott konfigurációhoz képest ellenőrizzük. A lyukasztóerő kiszámításakor a födémrész tetejéről azt feltételezzük, hogy az alapozás központi terhelés mellett a gúla oldalfelületei mentén történik, amelyek oldalai a vízszinteshez képest 45°-os szöget zárnak be ( lásd 6.1. ábra).
Az állapotból négyzet alakú alapot számítanak ki a lyukasztáshoz
F ≤ kR bt b a h 0
Ahol F— tervezési nyomóerő; k— az együttható értéke 1; R bt— a beton tervezési szakítószilárdsága; b a- a szelvény munkamagasságán belül kialakított lyukasztógúla felső és alsó alapjai kerületének számtani középértéke h 0, (távolság a födémrész tetejétől a vasalás közepéig).
Rizs. 6.2.
Mennyiségek FÉs b a képletek határozzák meg:
b a = 2(l c + b c + 2h 0);
F=A 0 p,
Ahol R— nyomás a talajra anélkül, hogy figyelembe venné az alap súlyát és a párkányokon lévő talajt;
A 0 = A - A p;
Itt A- az alapozás alapterülete; A p- a lyukasztó piramis alsó alapjának területe.
Központi terhelésű négyszögletes és excentrikus terhelésű négyzet alakú alapoknál egy olyan sémát alkalmazunk, amelyben az egyik oldal szilárdsági állapotát veszik figyelembe az alaplap kisebbik oldalával párhuzamosan (6.2. ábra). A szilárdsági feltételt a (6.1) képlet segítségével ellenőrizzük.
A számítás a függőleges erő hatására történik N, az alapozó széle mentén felhordva, és a pillanat a talp szintjén M. Ebben az esetben a lyukasztó piramis oldalának ereje és mérete:
F=A 0 p; F=A 0 pmax,
A 0 = 0,5b(l - l c - 2h 0) - 0,25(b - b c - 2h 0) 2 ;
b p = b c + h 0 ;
p, p max- átlagos vagy legnagyobb peremnyomás a talajra a tervezett terhelésekből:
Központi töltéssel
p = N/A;
Excentrikus terheléssel
p max = N/A + M/W,
Itt W- az alapozási alap ellenállási nyomatéka.
b - b c < 2h 0 ,
b p = 0,5(b - b c),
A 0 = 0,5b(l - l c - 2h 0).
A lépcsők száma és magassága a födémrész teljes magasságától függően kerül meghatározásra h táblázatnak megfelelően. 4.25 és a moduláris méretek figyelembevételével.
Először meg kell határozni az alapozás alsó szakaszának eltolását (lásd a 4. fejezetet). Val vel 1 (6.3. ábra) és az állapot ellenőrzése megtörténik
F ≤ R bt h 01 b p,
Ahol h 01 - az alapozás alsó szakaszának munkamagassága.
Rizs. 6.3.
Kényszerítés FÉs b r képletekkel számítják ki:
F=A 01 pmax;
b p = b 1 + h 01 ,
Ahol A 01 - a sokszög területe a 1 b 1 c 1 d 1 e 1 g 1 ;
A 01 = 0,5(l - l 1 - 2h 01) - 0,25(b - b 1 - 2h 01) 2 ,
Ha b - b 1 < 2h 01 , Azt
A 01 = 0,5b(l - l 1 - 2h 01).
Rizs. 6.4. A lépcsők magasságának meghatározása
Alsó lépés eltávolítása c 1, legfeljebb a táblázatban feltüntetett értékek fogadhatók el. 4.28 figyelembe véve a moduláris méreteket.
Az alapozás fennmaradó lépcsőinek minimális méreteit az alsó lépcső eltolása után határozzák meg c 1 vonal kereszteződés AB a lépcsők magasságát korlátozó vonalakkal (6.4. ábra). Két- és háromlépcsős alapoknál ezek a méretek nem lehetnek kisebbek, mint:
l 1 ≥ l - 2c 1 ;
b 1 ≥ ml 1 ;
l 2 ≥ (l - 2c 1 - l c)h 3 / (h 2 + h 3) + l c;
b 2 ≥ ml 2 + l c;
Itt m- az alapítvány kisebbik oldalának aránya a nagyobbhoz, 0,6-0,85-re.
A lépcsők végső méretei az alapok méreteinek egyesítését figyelembe véve kerülnek kijelölésre (lásd 4. fejezet).
Figyelembe kell venni, hogy a lépcsőfokok, különösen az alsók eltávolítása határozza meg a megerősítés mértékét. Ebben a tekintetben a fenti módszer szerint hozzárendelt lépcsőméretek a megerősítés költséghatékonysága alapján módosíthatók.
A lépcsőméretek bizonyos jellemző arányainál a födémrész teherbírását az alábbiak szerint ellenőrizzük.
Központilag és excentrikusan terhelt négyszögletes alapokhoz felső lépcsővel, melynek egyik oldala l 1 > l c + 2h 2 , és a másik b 1 ≤ időszámításunk előtt + 2h 2 (6.5. ábra), a lyukasztás számítása a feltételből történik
F ≤ R bt(h 01 b 1p + h 2 b 2p).
Jelentése F b 1RÉs b 2R- a képletek szerint:
b 1p = b 1 + h 01 ;
b 2p = (b 1 + időszámításunk előtt)/2.
Egy sokszög területe abcdeg
A 0 = 0,5b(l - l c - 2h 0) - 0,25(b - b 1 - 2h 01) 2 .
Rizs. 6.5.
Rizs. 6.6. Lyukasztópiramis kialakításának sémája téglalap alakú alapokhoz, amelyek két irányban eltérő számú lépcsővel rendelkeznek
Ha b - b 1 < 2h 01 akkor A 0-t a (6.12) képlet határozza meg.
Középen és excentrikusan terhelt négyszögletes alapoknál, amelyek két irányban eltérő számú lépcsővel rendelkeznek (6.6. ábra), a lyukasztási számításokat a képlet szerint kell elvégezni.
F ≤ R bt[(h 0 - h 3)b 1p + h 3 időszámításunk előtt].
Jelentése F a (6.5) képlet határozza meg, b 1R- a képlet szerint
MUNKARÉSZI TERVEZÉSI INTÉZET VÖRÖS ZSZÁLÓ ÁLLAMI RENDJE
A Szovjetunió GOSSTROY PROJEKTÉNEK LENINGRAD PROMSTROYPROJEKT
JUTTATÁS
AZ ALAP TERVEZÉSÉRŐL
TERMÉSZETES ALAPON
OSZLOPÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK ALATT
(SNiP 2.03.01-84 és SNiP 2.02.01-83)
Jóváhagyott
a Lenpromstroyproekt 1984. december 14-i végzésével
Moszkva
Központi Szabványtervezési Intézet
1989
Változás az "Alaptervezési Kézikönyvben"
természetes alapon az épületek és építmények oszlopai alatt
(SNiP 2.03.01-84 és SNiP 2.02.01-83)"
Változás történt a Lenpromstroyproekt GPI-jében, a megváltozott elemek *-gal vannak jelölve.
A Szovjetunió Állami Építési Bizottsága Lenpromstroyproekt műszaki tanácsának határozata alapján közzétételre ajánlott.
Utasításokat adnak a különféle típusú alapozások tervezésére és számítógépes számításaira.
Tervező szervezetek mérnöki és műszaki dolgozói számára.
A Kézikönyv használata során figyelembe kell venni az építési szabályzatok és előírások, valamint az állami szabványok jóváhagyott változásait, amelyeket a Szovjetunió Állami Építési Bizottságának "Építőipari Berendezések Értesítője" című folyóiratában, "Az építési szabályzatok és előírások változásainak gyűjteménye" című folyóiratban tettek közzé. és a Szovjetunió állami szabványának „Szovjetunió Állami Szabványai” információs indexe.
ELŐSZÓ
A kézikönyvet az SNiP 2.03.01-84 „Beton- és vasbeton szerkezetek” és az SNiP 2.02.01-83 „Épületek és építmények alapjai” számára fejlesztették ki.
A Kézikönyv alapvető rendelkezéseket tartalmaz a vasbeton és acél oszlopok monolit és előre gyártott alapjainak tervezésére, számításaira és tervezésére; útmutatást ad az alapok tervezésének optimális lehetőségének kiválasztásához, a horgonycsavarok kiszámításához és tervezéséhez, valamint az alapok megerősítésének módszereihez.
A tervezők munkájának megkönnyítése érdekében grafikonok és táblázatok állnak rendelkezésre az alapok méretének meghatározásához, példák a számításokra és a különféle típusú alapok tervezésére.
A kézikönyvet a Lenpromstroyproekt – Ph.D. fejlesztette ki. tech. Sciences M. B. Lipnitsky, V. A. Egorova; TsNIIpromzdany-val együtt - a műszaki tudományok kandidátusai. Tudományok N. A. Ushakov, A. M. Tugolukov, Yu. V. Frolov; PI-1 – Ph.D. tech. Sciences A. L. Shekhtman, A. V. Shapiro; NIIZhBom - műszaki jelöltek. Tudományok N. N. Korovin, M. B. Krakovsky; Alapítványi Tudományos Kutatóintézet - a műszaki tudományok doktora. Tudományok E. A. Sorochan.
A Kézikönyv tartalmával kapcsolatos észrevételeit és javaslatait a következő címre küldje: 186190, Leningrad, Leninsky Ave., 160, Lenpromstroyproekt.
1. ÁLTALÁNOS UTASÍTÁSOK
1.1. Ez a kézikönyv, amelyet az SNiP 2.03.01-084 és SNiP 2.02.01-83 szabványokhoz fejlesztettek ki, az épületek és építmények oszlopainak természetes alapon történő egyedi vasbeton alapjainak tervezésére vonatkozik.
1.2. Az épületek és építmények alapjainak tervezését, vagyis az alap alapja méreteinek kiválasztását az alapok számításából, az SNiP 2.02.01-83 és a „Kézikönyv” szerint javasolt elvégezni. épületek és építmények alapjainak tervezésére” (SNiP 2.02.01-83).
1.3. Az építmények alapjai által az alapokra ható terheléseket és hatásokat általában számítással kell megállapítani, az építmény és az alap, illetve az alap és az alapozás együttes munkájának figyelembevételével. Javasoljuk, hogy az SNiP 2.02.01-83 és az „Épületek és építmények alapjainak tervezési kézikönyve” szerinti alapozási számításoknál figyelembe vegyék a terheléseket és hatásokat.
1.4. Az agresszív környezetben működő alapok tervezése az SNiP 2.03.11-85 követelményeinek figyelembevételével történik.
1.5. Az építőiparban használt vasbeton alapokat a következő típusok képviselhetik:
monolit megfordítható készletzsaluzat segítségével (1., 2. ábra);
előregyártott vasbeton egy blokkból (3. ábra);
előregyártott monolit (4., 5. kép).
Szar. 1. Monolit üveg típusú alapozás
lépcsős födémrésszel
Szar. 2. Monolit alapozás piramis födémrésszel
Szar. 3. Előregyártott beton alapok
a - piramis alakú; b - a födémrész kiszélesítésével
Szar. 4. Előre gyártott monolit alapozás keretes pillérekkel
a - pince nélküli épületekhez; b - pincével rendelkező épületekhez
Szar. 5. Előre gyártott monolit alapok oszloptartóval,
előregyártott födémekből és monolit betonból áll
1 - előre gyártott vasbeton födémek; 2 - monolit beton; 3 - fém csavarok; 4 - hurokoldatok
Ugyanakkor javasolt a monolit alapozási szerkezetek alkalmazási körének bővítése, figyelembe véve a monolit alapozás műszaki színvonalának növekedését. Az előregyártott és előregyártott monolit alapok alkalmazása javasolt egy megvalósíthatósági tanulmány során, amely megerősíti a felhasználásuk megvalósíthatóságát, összhangban az „Irányelvek az alapozás tervezési megoldásainak kiválasztásához”.
2. SZABADON ÁLLÓ ALAPOK SZÁMÍTÁSA
VASBETON OSZLOPOK ALATT
ALAPVETŐ PONTOK
2.1. Az alapok szilárdságának kiszámítása és a repedés nyílás szélességének meghatározása az SNiP 2.02.01-83 "Épületek és építmények alapjai", SNiP 2.03.01-84 "Beton- és vasbeton szerkezetek" követelményeinek megfelelően történik. SNiP 2.01.07-85 "Terhelések és ütések", valamint "Kézikönyvek nehéz- és könnyűbetonból készült beton- és vasbeton szerkezetek tervezéséhez, feszített vasalás nélkül."
2.2. Az alapok szilárdsági számítása magában foglalja az alapozás födém részének magasságának, a lépcsők méreteinek meghatározását, a födémrész megerősítését, az oszlop és üvegrész keresztmetszete kiszámítását, és a fő részére történik. vagy a tervezési terhelések speciális kombinációja, f > 1 terhelési biztonsági tényezővel bevezetve a számításba.
2.3. Az alapelemek (födémrész és aloszlop) számítását a repedések kialakulásához és nyitásához a tervezési terhelések fő vagy speciális kombinációjára f = 1-nél végezzük.
2.4. A kezdeti adatok az alapok szilárdsági kiszámításához, a tervezési terhelések kombinációi mellett, a következők:
az 1.2 pont szerint meghatározott alapozási födémrész talpának b és l tervei méretei;
az alap teljes magassága h, amelyet az alapozás mélysége és az alap magassága határozza meg;
a bc, lc oszlop és az aloszlop szakaszai a bcf, lcf tervben.
AZ ALAP FEDÉM RÉSZE MAGASSÁGÁNAK ÉS A LÉPÉSEK MÉRETEINEK MEGHATÁROZÁSA LYÚGÁSSZÁMÍTÁSSAL
2.5. Az alapozás födémrészének minimális magassága b/l 0,5 oldalaránnyal az ütőerő alapján kerül meghatározásra. Ebben az esetben a tolóerőt az alapozás födémrészének betonszakaszának kell felvennie, általában keresztirányú vasalás beszerelése nélkül. Szűk körülmények között (ha az alap magassága korlátozott) megengedett a keresztirányú megerősítés.
2.6. Az alap és az oszlop közötti interfész típusától függően meg kell különböztetni a lyukasztóerő kiszámításának két sémáját:
1. - egy oszlop monolit csatolásával alapozással (6. ábra, a) vagy aloszlop födémrésszel, hcf 0,5 oszlopmagassággal (lcf - lc) (6. ábra, b), mint valamint magas alapozású előregyártott oszlop üvegcsatlakozóval - hcf - dp 0,5 (lcf - lc) feltételt kielégítő oszlopmagassággal (6. ábra, c). Ebben az esetben a födémrész lyukasztását egy monolit oszlop vagy tartóoszlop aljáról tekintjük N hosszanti erő és M hajlítónyomaték hatására;
2. - alacsony alapozású előregyártott oszlop üvegcsatlakozóval - hcf - dp 0,5 (lcf - lc) feltételt kielégítő aloszlop magassággal (7. ábra). Ebben az esetben az alapokat úgy tervezték, hogy az oszlop által az üveg aljáról tolják, és csak az Nc hosszirányú erő hatására széthasadjanak (2.20. pont).
Szar. 6. Alapozás-oszlop interfészek típusai az 1. lyukasztási tervezési séma szerint
a - az oszlop monolitikus összekapcsolása az alapozás födém részével; b - ugyanaz hcf 0,5 oszlopmagassággal (lcf - lc); c - magas alapozású oszlop üvegcsatlakozása hcf - dp 0,5-nél (lcf - lc)
Szar. 7. Előregyártott oszlop párosítása alacsony alapozással
hcf - dp 0,5-nél (lcf - lc)
2.7. Két vagy több oszlop, valamint kétágú oszlop alapozása esetén a lyukasztást akkor kell figyelembe venni, ha az alapot feltételes oszlopnak teszik ki, amelynek méretei megegyeznek az oszlopok külső szélei mentén lévő méretekkel, és az üveg mélységét a legmélyebb oszlop szintjén vesszük (8. ábra).
Szar. 8. Sémák az alapozás rátámasztásakor
két oszlop
a - oszlopok elrendezése ugyanazon a szinten; b - oszlopok elrendezése különböző szinteken; 1 - az üveg belső széle; 2 - feltételes oszlop külső széle
Lyukasztási számítás az 1. séma szerint (lásd a 6. ábrát)
2.8. A központi terhelésű négyzet alakú vasbeton alapok födémrészének lyukasztási számítása az állapotból történik
F Rbt um h0,pl , (1)
ahol F a tolóerő;
Az Rbt a beton axiális feszültséggel szembeni tervezési ellenállása, a táblázatnak megfelelő b2 és b3 üzemi feltételek mellett. 15 SNiP 2.03.01-84, mint a vasbeton szakaszokhoz;
um a gúla felső és alsó alja kerületének számtani középértéke a h0,pl szelvény munkamagasságán belüli lyukasztás során
um = 2 (bc + lc + 2 h0,pl) . (2)
Az um és F értékének meghatározásakor azt feltételezzük, hogy a lyukasztás a gúla oldalfelülete mentén történik, amelynek kisebbik alapja a lyukasztóerő hatásterülete (a lyukasztó keresztmetszete). oszlop vagy oszlop), és az oldalfelületek a vízszinteshez képest 45°-os szöget zárnak be (9. ábra).
Szar. 9. Központi terhelésű négyzet alakú vasbeton alapok lyukasztógúla kialakításának vázlata
A (2) képletben és a szakasz további képleteiben a bc, lc értékeket az oszloptartó bcf, lcf keresztmetszeti tervében szereplő méretekkel helyettesítjük, ha a lyukasztás az oszloptartó alsó szélétől történik. .
Az F lyukasztóerő nagyságát egyenlőnek vesszük a lyukasztópiramisra ható N hosszirányú erő nagyságával, mínusz a lyukasztópiramis nagyobb alapjára ható reaktív talajnyomás nagyságával (a helyzet síkjához számolva). a húzóerősítés).
2.9. A központilag terhelt téglalap, excentrikus terhelésű négyzet- és téglalap alapozások (10. rajz) lyukasztási számításait szintén a 2.8. pont és az (1) feltétel szerint kell elvégezni. Ebben az esetben a lyukasztópiramisnak csak az egyik legnagyobb terhelésű lapja lyukasztószilárdságának állapotát veszik figyelembe.
Az (1) képletben szereplő F tolóerő nagyságát egyenlőnek vesszük
F = Аo рmax , (3)
ahol Ao az alapozási terület azon része, amelyet a lyukasztógúla vizsgált lapjának alsó alapja és a megfelelő élek síkbeli folytatása határol (abcdeg sokszög, lásd 10. ábra).
Szar. 10. Lyukasztópiramis kialakításának vázlata
központilag terhelt négyszögletesben, valamint
excentrikusan terhelt négyzettől téglalap alakú alapokig
Ао = 0,5 b (l - lc - 2h0,pl) - 0,25 (b - bc - 2h0,pl)2, (4)
b - bc - 2h0,pl 0
