Fundație

Fundația ( lat.  fundamentum ) este o structură portantă a clădirii , parte a unei clădiri , o structură care primește toate sarcinile de la structurile de deasupra și le distribuie pe bază [1] [2] [3] .

Fundația este de obicei realizată din beton sau beton armat , precum și din piatră , oțel sau lemn ( piloți de oțel sau lemn ).

În regiunile cu ierni severe, fundațiile sunt în general puse sub adâncimea de îngheț a solului pentru a preveni flambajul . Fundațiile de mică adâncime sunt de obicei folosite în construcția clădirilor ușoare.

Pentru construcția clădirilor se utilizează benzi , coloane de sine stătătoare, piloți și plăci sau fundații combinate. Sunt prefabricate (solid monolit sau tip sticla), monolitice si prefabricate-monolitice. Alegerea fundației depinde de seismicitatea zonei, de solurile subiacente și de soluțiile arhitecturale .

Fundațiile din beton pot fi realizate la temperaturi peste 5°C, ceea ce impune restricții semnificative asupra sezonului lucrărilor de construcție. Lucrul la temperaturi mai scăzute este posibil prin utilizarea tehnologiei de încălzire electrică .

Clasificarea fundației

După adâncime Prin programare După material După tipul de construcție

În practica inginerească, mai multe tipuri principale de fundații s-au răspândit [4] :

O fundație continuă este o fundație foarte voluminoasă, mare, cel mai adesea apropiată de forma unui cerc sau pătrat, care nu poate fi considerată ca o fundație separată de coloană, placă, bandă sau piloți. De obicei acestea sunt: ​​suporturi de poduri , silozuri, buncăre etc. (vezi și cad bine ).

Deformarea și distrugerea fundațiilor și terenurilor

Tipuri de deformații și distrugeri ale fundațiilor și terenurilor

Există două tipuri principale de distrugere a fundației - mecanică și coroziune. Deteriorările mecanice ale fundațiilor iau forma unor fisuri și fracturi. Deteriorarea prin coroziune, în funcție de timp și sursă, poate duce la scăderea rezistenței sale sau la distrugerea completă.

  1. oblic  - diferența dintre așezările a două fundații adiacente, raportată la distanța dintre ele (tipic pentru clădirile sistemului de cadru);
  2. rulou  - diferența dintre tasarea celor două puncte extreme ale fundației, raportată la distanța dintre aceste puncte; caracteristică structurilor absolut rigide de formă compactă în plan;
  3. deformarea sau îndoirea relativă a fundației  - raportul dintre săgeata de deviere și lungimea părții curbe a clădirii sau structurii.
  4. răsucire  - rotirea fundației în jurul axei sale.
  5. forfecare  - deplasare orizontală de la sarcini seismice și alte sarcini.

Deformațiile verticale ale fundațiilor clădirilor și structurilor sunt împărțite în două tipuri:

  1. precipitații  - deformații de compactare a solului sub sarcină, neînsoțite de o modificare fundamentală a compoziției solului;
    1. decontarea absolută a unei fundații separate;
    2. așezarea medie a unei clădiri sau structuri, determinată de așezările absolute a cel puțin trei dintre fundațiile sale separate sau trei secțiuni ale unei fundații comune;
    3. sediment suplimentar de la umezirea solurilor de fundație cu apă de ploaie și topire, scăderea capacității lor portante, lipsa de planificare a teritoriului adiacent, funcționarea defectuoasă a zonei oarbe, înghețarea fundației cu adâncime insuficientă a fundației, prezența vechilor, rambleate neglijent. lucrari sub fundatii, fenomene de alunecare de teren si carstice, presiune crescuta asupra solului in cazul incarcarii suplimentare a fundatiilor (instalarea utilajelor mai grele, suprastructura cladirilor etc.), efectele dinamice ale socurilor sau vibratiilor utilajului asupra fundatiilor si bazelor in apa- soluri nisipoase saturate, defecțiuni ale rețelelor de alimentare cu apă, canalizare, sisteme de încălzire, scurgeri de apă din acestea și, ca urmare, umiditate excesivă sau eroziune a solului de bază, scurgeri sub fundațiile de ape uzate industriale agresive din rețelele de canalizare defecte și alți factori.
  2. tasare  - deformații cu caracter de cedare cauzate de o modificare fundamentală a compoziției solului (compactarea solurilor asemănătoare loessului [6] în timpul înmuierii lor, compactarea solurilor nisipoase de compoziție afânată sub influențe dinamice, dezghețarea solurilor înghețate etc. ).

Cauzele distrugerii și daunelor

erori de proiectare funcţionare nesatisfăcătoare erori de proiectare

Calculul fundațiilor

Teorii de calcul ale așezărilor de fundație

Pentru a calcula așezarea de proiectare a fundațiilor clădirilor și structurilor, schema de calcul a fundației este selectată pe baza naturii stratificării solurilor, a caracteristicilor de proiectare ale structurii și a dimensiunilor fundației. Există două tipuri principale de calcul al fundației - în funcție de capacitatea portantă și în funcție de deformațiile finale ale bazei . Există mai mult de două sute de metode (teorii) pentru calcularea deformațiilor fundațiilor, toate au avantajele și dezavantajele lor, iată câteva dintre ele:

  1. metoda semispațiului liniar deformabil cu o limitare condiționată a adâncimii grosimii compresibile H cu ;
  2. metoda unui strat deformabil liniar de grosime finită (Egorova K. E.) , este utilizată în următoarele cazuri:
    1. dacă în grosimea compresibilă H c , definită ca pentru un semispațiu deformabil liniar, există un strat de sol cu ​​un modul de deformare E 1 ≥ 100 MPa și o grosime h 1 ≥ H c (1 - ( E 2 / E 1 ) ^1/3), unde Е 2  este modulul de deformare al stratului de sol subiacent cu modulul Е 1 (clauzele 7, 8 [4]);
    2. lăţimea (diametrul) fundaţiei b ≥ 10 m şi modulul de deformare a solului bazei E 1 ≥ 10 MPa.
    Notă. Conform schemei unui spațiu deformat liniar, așezarea fundației poate fi determinată și prin metoda stratului echivalent conform lui N. A. Tsytovich . Conform documentelor de reglementare, deformarea nu trebuie să depășească anumite valori, în funcție de tipul structurilor.
  3. metoda stratului de sol echivalent (N. A. Tsytovich)
  4. metoda de însumare strat cu strat  - acuratețea prognozei de decontare scade odată cu creșterea suprafeței fundațiilor și adâncimea gropii excavate.

Teorii generale

Calculul fundațiilor pentru clădiri și structuri începe cu alegerea tipului de fundații. În primul rând, se cere să se determine geometria (dimensiunile) fundațiilor, pe baza stabilității acestora și a rezistenței materialelor utilizate, pentru aceasta trebuie îndeplinite următoarele condiții:

  1. adâncimea estimată a înghețului solului;
  2. solutii tehnologice;
  3. soluții constructive (caracteristici de proiectare a părții subterane a structurii: prezența sau absența unui subsol ; fundații separate pentru stâlpi , fundații în bandă pentru pereți sau o placă solidă monolitică pentru întreaga structură; fundații monolitice sau prefabricate etc.);
  4. studii geologice (caracterul așternutului și starea solurilor : tasări, ridicări etc.);
  5. studii hidrogeologice (nivelul apei subterane - GWL);
  6. masivitatea clădirii în construcție (două etaje sau douăzeci);
  7. condiții speciale ale șantierului - seismicitatea zonei (în zonele seismice, se obișnuiește să se îngroape până la 10% din întreaga clădire în medie pe baza experienței de proiectare și a reglementărilor de stat);
  8. prezența clădirilor și structurilor construite în apropiere, utilități subterane etc.;
  9. teren (teren montan sau câmpie în pantă ușor).

Notă . Adâncimea minimă a fundațiilor este de 0,5 m de la nivelul de planificare, în elementul inginerie-geologic portant - EGE - 0,2 m. Este de dorit să se instaleze fundații deasupra GWL, dacă este posibil, la aceeași înălțime, mai ales în zonele periculoase seismic. , și pe același EGE.

  1. colectați sarcinile pe fundații și pe baza de sub acestea - N (sarcină verticală), M (moment de răsturnare), Q (forța de forfecare);
  2. luați aria preliminară a bazei fundației A și dimensiunile acesteia în plan ( b × l ) pe baza valorii acceptate R 0 (a se vedea clauza 5.6.7 din SP 22.13330.2011), determinând presiunea de-a lungul bazei a fundației ρ ( p = N / A ) și compararea acesteia cu valoarea reală a lui R 0 pentru dimensiunile fundației selectate;
  1. efectuați un calcul al fundațiilor pentru perforare (calculați grosimea pernei de fundație);
  1. calculul unei perne de nisip (pentru o bază artificială);
  2. calculul compactării adânci etc.;
  3. se verifică rezistența subbazei slabe, dacă este cerut de rezultatele evaluării condițiilor inginerești-geologice;
  1. calculați valoarea tasării finale s a fundației (și comparați-o cu valoarea maximă admisă a tasării absolute s maxU );
  2. calculul tasării a două fundaţii apropiate.
  3. calculul sedimentului absolut;
  4. calculul pescajului mediu;
  5. calculul tirajului relativ.

Notă . Compararea tasărilor obținute prin calcul cu cele limită date în SNiP și stabilirea dacă este necesară instalarea rosturilor de tasare sau modificarea tipului și designului fundațiilor.

  1. calculul fundațiilor pentru răsturnare (separarea bazei fundației este de obicei permisă nu mai mult de 1/4 din suprafață, depinde de fiecare caz specific, de exemplu, pentru fundațiile pasajelor supraterane, separarea bazei fundației este nepermis);
  2. calculul fundațiilor pentru forfecare;
  3. calculul fundațiilor pentru diferența relativă de tasare, deformare relativă, îndoire, înclinare a fundației sau structurii, răsucire.

Vezi și

Note

  1. ↑ SP 50-101-2004. Proiectarea si amenajarea bazelor si fundatiilor cladirilor si structurilor . Preluat la 30 ianuarie 2022. Arhivat din original la 21 ianuarie 2022.
  2. ↑ SP 22.13330.2016 Fundațiile clădirilor și structurilor . Preluat la 30 ianuarie 2022. Arhivat din original la 30 ianuarie 2022.
  3. ↑ Şveţov, 1991 , p. 87.
  4. ↑ Secțiunea 2.1 „Tipuri de fundații” // „Proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor subterane” / B. I. Dalmatov. - al 2-lea. - M., Sankt Petersburg: SPbGASU , 2001. - S.  26 . — 440 s. — ISBN 5-93093-008-2 .
  5. ↑ Olga Skibina. Oamenii de știință din Tyumen au dezvoltat un model îmbunătățit de fundație cu bandă-membrană . www.scientificrussia.ru _ „Rusia științifică” (16 noiembrie 2021). Preluat la 24 februarie 2022. Arhivat din original la 26 februarie 2022.
  6. ↑ Abelev Yu. M., Fundația Levchenko A. P. , fundații și mecanică a solului „Nr. 6. - 2001. Arhivat la 16 august 2016.

Literatură

Literatura normativă

societate mixtă GOST TSN MGSN Ghiduri, recomandări, manuale și manuale Literatură aferentă

Literatură tehnică

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 geotehnică
Amorsare
Proprietăți
Mecanica solului
Durabilitate
cutremure
Geosintetice
Software
  • Plaxis
  • GEO5
  • SEEP2D
  • STABL
  • SV Flux
  • SVSpantă
  • UTEXAS
  • Rocscience