Vyrovnání základů

V článku se dozvíte, co je sedání pilotového základu, jaké faktory ho ovlivňují a jak se sedání pilotového základu počítá.

Usazení pilotového základu je pohyb pilot pod vlivem zatížení a změna jejich výškové úrovně, ke které dochází při jejich provozu.

Sedání je zpravidla způsobeno chybami ve výpočtu náchylnosti základu k zatížení ve fázi návrhu. V důsledku toho se v zakládání používají piloty s nesprávnými návrhovými parametry: nedostatečná délka nebo průřez (u železobetonových konstrukcí), s nedostatečným průměrem nebo počtem lopatek (u šroubových konstrukcí) atd.

Srážky se mohou objevit pod vlivem následujících faktorů:

nedostatečná únosnost půdy;
významné zatížení základů hmotou budovy, sněhem a tlakem větru a provozními vlivy.

Výpočet sedání pilotového šroubového základu

Výpočty pro deformace pilotového základu jsou redukovány na určení sedání celého základu nebo jednotlivé piloty.

Při výpočtu sedání skupiny pilot je nutné vzít v úvahu jejich vzájemný vliv. Tento výpočet je velmi složitý a problém je řešen pomocí trojrozměrného numerického modelování podmíněného základu jako anizotropní hmoty s přihlédnutím k její konečné smykové tuhosti ve vertikálních rovinách.

Výpočet sedání jednotlivých pilot prořezávajících vrstvu zeminy je uvažován jako lineárně deformovatelný poloprostor charakterizovaný smykovým modulem G₂ a Poissonův poměr ν₂. Když je splněna podmínka l/d > G₁l/G₂d > 1 (kde l je délka piloty, m; d je vnější průměr průřezu dříku, m) sedání pro šroubovou pilotu se vypočítá jako pro jednoduchou pilotu s rozšířenou patou popř. stojí hromada.

Výpočet sedání osamělé piloty

Podle SP 24.13330 „Pilotové základy“ výpočet sedání jednotlivých pilot proříznutých vrstvou zeminy s modulem G ve smyku₁, MPa, Poissonův poměr ν₁ a spočívající na zemině, považovaný za lineárně deformovatelný poloprostor, charakterizovaný smykovým modulem G₂ a Poissonův poměr ν₁, je povoleno vyrobit, pokud jsou splněny požadavky pododdílu 7.2 a je-li l/d > 5; G₁l/G₂d > 1 (kde l je délka hromady, m; d je vnější průměr průřezu kmene, m) podle vzorce:

d_b – průměr rozšíření piloty;
N – svislé zatížení přenášené na pilotu, MN;
EA – tuhost dříku piloty v tlaku, MN;
A – plocha průřezu hromady;
ν – Poissonův poměr.

Poissonův poměr pro zeminu (koeficient příčné roztažnosti nebo koeficient příčné deformace nebo Poissonův poměr) je ukazatel deformovatelnosti zeminy, charakterizující poměr příčných a podélných deformací zeminy (tj. poměr relativních příčných deformací k poměrným podélným deformacím zeminy).

Při absenci experimentálních dat lze hodnoty Poissonova poměru vzít podle bod 5.4.7.5 GOST 12248 „Půdy. Metody pro laboratorní stanovení pevnostních a deformačních charakteristik”:

pro hrubé půdy – 0,27;
pro písek – od 0,30 do 0,35 (v závislosti na hustotě);
pro písčitou hlínu – od 0,30 do 0,35 (v závislosti na hustotě);
pro hlíny – od 0,35 do 0,37 (v závislosti na hustotě);
pro tvrdou hlínu (s indexem toku IL = 0) – od 0,20 do 0,30 (v závislosti na hustotě);
pro polotuhý jíl (s indexem tekutosti IL od 0 do 0,25) – od 0,30 do 0,38 (v závislosti na hustotě);
pro žáruvzdorný jíl (s indexem tekutosti IL od 0,25 do 0,5) – od 0,38 do 0,45 (v závislosti na hustotě);
pro měkkou plastovou hlínu (s indexem tekutosti IL od 0,5 do 0,75) – od 0,38 do 0,45 (v závislosti na hustotě);
pro tekutou plastickou hlínu (s indexem tekutosti IL od 0,75 do 1) – od 0,38 do 0,45 (v závislosti na hustotě).

Přečtěte si více

Spiraea japonica Zahradní centrum Abies-Landshaft

Pro vyšší hustoty půdy je nutné použít nižší hodnoty Poissonova koeficientu.

G – smykový modul, MPa. Modul ve smyku je charakteristika deformovatelnosti určená poměrem tangenciálního napětí působícího na zeminu k úhlu smyku. Tento ukazatel se používá při výpočtu stability konstrukcí a půdních hmot, tlaku půdy na ploty a podzemní stavby a při výpočtu sedání pod pilotovými základy.

Charakteristika G₁ a v₁ se berou jako průměr pro všechny vrstvy půdy v hloubce ponoření hromady, a G₂ a v₂ – do 0,5 l, tzn. v hloubkách od l do 1,5l od vrcholu pilot za předpokladu, že pod spodními konci pilot nejsou jílovité zeminy tekuté konzistence, organominerální a organické zeminy.

Smykový modul země G = E / 2(1+ν) lze považovat za rovné 0,4 Ea koeficient k_v rovno 2,0 (kde E – modul celkové deformace).

Výpočet sedání pilotového základu je tedy poměrně složitý postup, který vyžaduje použití speciálních znalostí. Zanedbání těchto výpočtů může vést k negativním důsledkům během provozu budovy/stavby.

Režim je navržen pro výpočet základu na základě deformací pravoúhlých sloupových a pásových základů a také tuhých desek. Zjišťují se hodnoty průměrného sedání a sedání a kontroluje se soulad tlaku na úrovni základové paty a střechy všech vrstev zeminy s vypočteným odporem zeminy. Pokud tlak na úrovni základové podrážky překročí návrhový tlak, sedání se určí za hranicí lineárního vztahu mezi napětími a deformacemi v zemině v souladu s odstavcem 2.226 Příručky pro navrhování základů budov a konstrukcí (podle SNiP 2.02.01-83), stejně jako SP 50-101-2004.

Při stanovení sedání se volí návrhové schéma základu ve formě lineárně deformovatelného poloprostoru nebo vrstvy konečné tloušťky. Sesedající půdy mohou být prvního nebo druhého typu. Výpočty základů pro deformace se provádějí s přihlédnutím k tlaku ze sousedních základů, užitečnému zatížení na podlaze budovy, přítomnosti suterénu, podzemních vod a aquicludes. Předpokládá se, že podrážky uvažovaného základu a přilehlých základů jsou umístěny ve stejné nadmořské výšce a jejich domácí tlak v této nadmořské výšce je stejný, ale zatížení a velikosti podrážek jsou různé.

Při výpočtu se vždy vychází z doporučené průměrné vážené hodnoty měrných hmotností základového tělesa, zeminy a podlahy umístěné nad základovou podrážkou rovna 2 T/m3.

V důsledku činnosti programu se určí hodnoty deformací a vygeneruje se prvek indikující, zda jsou splněny podmínky pro výpočet základu na základě deformací.

Algoritmus pro provádění výpočtů. Verze – SNiP 2.02.01-83*, KMK 2.02.01-98

Program byl vyvinut na základě paragrafů. 2.40; 2.41; 2.48 a Dodatek 2 SNiP 2.02.01-83*, KMK 2.02.01-98 a odpovídající body Příručky pro navrhování základů budov a konstrukcí (k SNiP 2.02.01-83). Program automaticky vybere návrhové schéma základu – ve formě lineárně deformovatelného poloprostoru nebo vrstvy konečné tloušťky. K tomu se nejprve provede výpočet podle schématu operace zakládání ve formě lineárně deformovatelného poloprostoru s určením velikosti deformací a hloubky stlačitelné tloušťky. Přechod na schéma vrstvy s konečnou tloušťkou se provádí ve dvou případech:

v rámci stlačitelné tloušťky se objeví vrstva s E > 10000 2 tf/m32 a její tloušťka bude splňovat podmínku 6(XNUMX) „Příručky pro navrhování základů budov a konstrukcí“;
oba rozměry stran podešve přesahují 10.0 m.

Přečtěte si více

U Sharanu 1.9 diesel nefungují tlačítka na volantu.

Stanoví se vypočtená tloušťka lineárně deformovatelné vrstvy (str. 2.220 „Příručky“), poté se analyzují moduly deformace v rámci jejích hranic. V tomto případě se přechod na schéma elastické vrstvy provede, pokud v rámci vypočtené tloušťky této vrstvy celková tloušťka vrstev s modulem deformace E < 1000 tf/m2 nepřesáhne 20 %. Vypočtená hodnota elastické vrstvy se zvýší o tloušťku vrstvy s modulem deformace E < 1000 tf/m2, pokud se tato vrstva nachází pod úrovní dna pružné vrstvy a její tloušťka nepřesahuje 5.0 m.

Pro větší tloušťku takové vrstvy se výpočet provádí pomocí schématu elastického poloprostoru. Při stanovení deformace základu se bere v úvahu vliv sousedních základů. Dodatečné tlaky ze sousedních základů se určují pomocí metody rohových bodů v souladu s odstavcem 3 přílohy 2 SNiP 2.02.01-83*, KMK 2.02.01-98. Předpokládá se, že podrážky uvažovaných základů a těch, které je ovlivňují, jsou umístěny ve stejné nadmořské výšce a jejich domácí tlak v této nadmořské výšce je stejný, ale zatížení a velikosti podrážek jsou různé.

Podobně jako u přilehlých základů se zjišťují dodatečné tlaky z vlivu užitečného zatížení na podlahu prvního patra budovy, ale bere se v úvahu jejich skutečná úroveň použití. Tlak ze zatížení klesá s rostoucí hloubkou a tlak z výplňové vrstvy v jakékoli hloubce se rovná hmotnosti sloupce o ploše 1 m2 této vrstvy, protože se má za to, že výplňová vrstva je umístěna na významné ploše. Přítomnost užitečného zatížení na podlaze budovy, pokud se nachází na velké ploše, může mít významný vliv na výši osídlení. Napětí vlastní tíhou zeminy (domácí tlak) v úrovni základové paty se určuje jako v případě plánování řezem (úroveň plánování H musí být nastavena níže než úroveň přirozeného reliéfu H_z ) a při plánování se zásypem (úroveň plánování H musí být nastavena výše než úroveň přirozeného reliéfu H_z ).

Podle SNiP 2.02.01-83*, KMK 2.02.01-98 je hloubka stlačitelné vrstvy při výpočtu sedání stanovena na úroveň, při které je domácí tlak pětkrát větší než přídavný tlak. Pokud však pod touto úrovní má vrstva zeminy modul deformace E < 500 tf/m2, pak je tato vrstva zahrnuta do hranice stlačitelné tloušťky. Při velké tloušťce takové vrstvy je hranice stlačitelné tloušťky určena na úroveň, při které je domácí tlak desetkrát větší než přídavný tlak.

Přesnost určení hloubky stlačitelné vrstvy je do 1 mm, přičemž spodní stanovená vrstva se považuje za větší tloušťku. Na úrovni střechy všech specifikovaných vrstev zeminy, s výjimkou úrovně základové podešve, se pevnost zeminy kontroluje v souladu s článkem 2.48 SNiP 2.02.01-83*, KMK 2.02.01-98. Sesednutí základu je uvažováno v rámci stanovené tloušťky sedání. U prvního typu sedání je míra sedání určena pouze zatížením základu a pro všechny dané vrstvy zeminy; u druhého typu – od zatížení základu a vlastní tíhy zeminy až po úroveň, při které se domácí tlak rovná počátečnímu sesedacímu tlaku, přičemž spodní hranicí je stanovená úroveň.

Přečtěte si více

Příčiny a řešení přehřívání motoru Peugeot 308

Při stanovení součinitele sedání se vychází z hodnoty počátečního sesedacího tlaku vrstev zeminy. Pro druhý typ poklesu je koeficient poklesu považován za rovný 1.

Pro určení vypočteného odporu základu jsou hodnoty φ_II, s_II a y_II jsou brány jako vážené průměry pro vrstvu zeminy o tloušťce z pod základovou základnou: z = b/2 při b

Algoritmus pro provádění výpočtů. Verze – SP 50-101-2004

Při vývoji programu byly použity odstavce 5.5.7; 5.5.8; 5.5.10; 5.5.11; 5.5.25; 5.5.31; 5.5.32; 5.5.33; 5.5.35; 5.5.36; 5.5.37; 5.5.38; 5.5.39; 5.5.40; 5.5.41; 6.1.11; 6.1.13; 6.1.15; 6.1.17; 6.1.18.

Na rozdíl od SNiP 2.02.01-83* je konstrukční schéma nadace v každém případě přijato ve formě lineárně deformovatelného poloprostoru. Proto se u základů s půdorysnými rozměry b>10,0 m při stanovení tlaků zohledňuje snížení tlaku odečtením tlaku v domácnosti stejně jako u základů s malými rozměry základny. Připouští se, že rozměry výkopové jámy mohou být poměrně velké.

Podle článku 5.5.41 se spodní mez stlačitelné tloušťky základu považuje za úroveň, při které je domácí tlak pětkrát větší než přídavný tlak pro šířku základu menší nebo rovnou 5 m (k = 0,2) a dvakrát větší než přídavný tlak pro šířku větší než 20 m (k = 0,5). V intervalu šířky základu větší než 5 a do 20 metrů se hodnota k určuje interpolací.

V tomto případě se hloubka stlačitelné vrstvy považuje za ne menší než b/2 pro b ≤ 10,0 m a (4+0,1b) pro b>10,0 m.

Podle článku 5.5.11 se pro určení návrhové únosnosti základu použije hodnota φ_II, s_II a y_II jsou brány jako vážené průměry pro vrstvu zeminy o tloušťce z pod základovou základnou: z = b/2 při b

Hlavní rozdíl mezi výpočtem sedání podle SP 22.13330 a DBN B.2.1-10-2009 a výše popsanými metodami je v tom, že je zohledněn vliv pórového tlaku.

Příprava dat

Počáteční data pro výpočet jsou zadána ve vícestránkovém dialogovém okně Vyrovnání základů, které obsahuje následující stránky:

Obecné údaje – specifikují se charakteristiky uvažovaného základu a přilehlých základů a normálová síla N (aplikovaná na hranu základu) pro uvažovaný základ a přilehlé základy. Zadané informace lze zkontrolovat pomocí tlačítek Náhled.

Zatížení podlahy – Tato stránka přiřazuje zatížení, která jsou popsána jako obdélníkové oblasti. Pro každou oblast musíte zadat souřadnice středové kotvy, rozměry stran obdélníku a hodnotu rozloženého zatížení.

Zeminy — pro výpočet deformací se nastavují vypočtené charakteristiky zemin pod základovou podrážkou, jakož i doplňkové charakteristiky pro sesedání, jejichž soubor závisí na typu sesedání Zejména u prvního typu sesedání je počet celkových (od vnějšího zatížení a vlastní hmotnosti zeminy) nastaven od dvou do pěti a u druhého od tří do pěti. Navíc u druhého typu sedání je první hodnota relativního sesedání půdy ( ɛ ₁ ) musí být specifikována hodnota relativního poklesu při domácím tlaku.

Všimněte si, že u půd nasycených vodou by měla být specifikována měrná hmotnost půdních částic, v opačném případě měrná hmotnost půdy.

Přečtěte si více

Třídy oceli s dekódovací tabulkou

Podle SP 22.13330 je třeba vzít v úvahu pórový tlak podzemní vody. Pokud je vrstva půdy ve stavu nasyceném vodou a splňuje požadavky článku 5.6.40 SP 22.13330.2011, může uživatel zaškrtnout políčko ve sloupci „Zvažovat tlak pórů“. V tomto případě se při výpočtu vertikálního efektivního napětí od vlastní tíhy zeminy bude brát v úvahu pórový tlak na hranici vrstvy. Při výpočtu podle SP 22.13330.2016 se vždy bere v úvahu pórový tlak.

Hodnota pórového tlaku je vypočtena na základě doporučení odstavce B.1.2 SP 23.13330.2011.

Při výpočtech podle SP 22.13330.2011 se nedoporučuje používat značku „Zvažovat pórový tlak“, protože znění norem vyžaduje použití měrné hmotnosti vodou nasycených zemin s přihlédnutím k váženému účinku vody. Zohlednění pórového tlaku také vede k dvojímu zohlednění váživosti vody. Tyto chybné formulace byly opraveny až v SP 22.13330.2016.

Informace zadané na zadaných stránkách lze zkontrolovat pomocí tlačítek Náhled, podobně jako v režimu výpočtu sklonu základů.

Výsledky výpočtu

Výpočet se provede po kliknutí na tlačítko Vypočítat. Výsledky výpočtu v jednotkách nastavených v nastavení jsou zobrazeny v tabulkové formě na stránce Výsledky a zahrnují následující hodnoty:

vypočítaný odpor zeminy na úrovni základny;
průměrný tlak od zatížení (včetně hmotnosti základového tělesa, zeminy a podlahy) na úrovni základové podrážky;
vyrovnání základů;
pokles zatížení;
pokles v důsledku hmotnosti půdy;
součet vyrovnání a poklesu;
hloubka stlačitelné sedimentární vrstvy;
Betelův a Winklerův koeficient.

Kromě toho jsou vydávány zprávy udávající typ schématu výpočtu základu použitého k určení deformace spoje základu a konstrukce – lineárně deformovatelný poloprostor nebo lineárně deformovatelná vrstva, a také charakterizující výsledky získané různými faktory, například “Zkontrolovat, zda je úroveň základu splněna (nesplněno)”, “Podmínky deformace jsou splněny”, “Sednutí je větší než přípustné”, “Sednutí je větší než přípustné”, “Sednutí je větší než přípustné”, “Sednutí je větší než přípustné”.

Kromě toho jsou data zobrazena na vrstvách zeminy v rámci tloušťky stlačitelné vrstvy (maximální počet vrstev je 20). Pro schéma základů ve formě pružného poloprostoru je pro každou vrstvu uvedeno: