Давление пучения на подошву фундамента от нормальных сил пучения мелкозаглубленного фундамента
Давление пучения на подошву фундамента от нормальных сил пучения мелкозаглубленного фундамента.
Граждане специалисты!
Возникла проблема, которую не могу решить вот уже второй день.
Суть: вот уже 3 дня считаю мелкозаглбленный фундамент под таунхауз. Объект находится в Московской области, Истринский район. Глубина промерзания 1,4м. Считаю по ВСН 29-85 (проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах). Там есть пример расчета в приложении 5. Проблема в том, что я дошел до главы 4. РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА, пункт 4. — Определение величины пучения под подошвой фундамента. В этом пункте нужно найти величину «Pr», для которой, в свою очередь, следует найти величину «dz». Так вот, dz находится как dz=0,75df-d-hп
df — расчетная глубина сезонного промерзания = 1,4х0,5 (0,5 — коэффициент, т.к. по табл. 1 СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений пол без подвала по грунту, с температурой 22 гр.цельсия — жилое помещение) = 0,7м
d — глубина заложения фундамента (находится по табл. 2 одноименного СНиПа — суглинки с IL=больше 0,25, т.е. не менее df) = 0,7м
hп — толщина подушки, принимаем =0,3м
Итак, получается вот что:
dz=0,7-0,7-0,3= -0,3м
ЗНАЧЕНИЕ «dz» получается с минусом.
Что делать? Я не знаю. У меньшить глубину заложения нельзя. Глубину сезонного промерзания изменить тоже нельзя. ДА даже если и изменить — картины это не сделает.
Уважаемые профессионалы. Подскажите, может кто сталкивался с этой проблемой? ОЧЕНЬ нужен Ваш совет.
С уважением, Дмитрий Шапкин.
Просмотров: 13995
| Дмитрий Шапкин |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Дмитрий Шапкин |
СНиП 2.02.04-88 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ — Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения
4.40. Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить как для условий эксплуатации сооружения, так и для условий периода строительства, если до передачи на фундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания (промерзания). При необходимости в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в период строительства.
4.41. Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов надлежит проверять по условию
где tfh — расчетная удельная касательная сила пучения, кПа (кгс/см 2 ), принимаемая согласно указаниям п. 4.42;
Afh — площадь боковой поверхности смерзания фундамента в пределах расчетной глубины сезонного промерзания-оттаивания грунта, м 2 (см 2 );
F — расчетная нагрузка на фундамент, кН (кгс), принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т. п.);
Fr — расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, кН (кгс), принимаемое по указаниям п. 4.43;
gc — коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
gn — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1, а для фундаментов опор мостов — 1,3.
4.42. Расчетную удельную касательную силу морозного пучения tfh, кПа (кгс/см 2 ), следует определять, как правило, опытным путем. Для сооружений II и III классов ответственности значения tfh допускается принимать по табл. 9 в зависимости от состава, влажности и глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов dth.
Значения tfh, кПа (кгс/см 2 ), при глубине сезонного промерзания — оттаивания dth, м
Пылевато-глинистые при показателе текучести IL > 0,5, пески мелкие и пылеватые при степени влажности Sr > 0,95
Пылевато-глинистые при 0,25 < IL £ 0,5, пески мелкие и пылеватые при 0,8 < Sr £ 0,95, крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) свыше 30 %
Пылевато-глинистые при IL ³ 0,25, пески мелкие и пылеватые при 0,6 Sr £ 0,8, а также крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) от 10 % до 30 %
Примечания: 1. Приведенные в таблице значения tfh относятся к поверхности бетонного фундамента. Для фундаментов из других материалов табличные значения tfh должны умножаться на коэффициент gaf, значения которого даны в рекомендуемом приложении 2.
2. Для поверхностей фундаментов, покрытых специальными составами, уменьшающими силы смерзания, а также при применении других противопучинных мероприятий, значение tfh следует принимать на основании опытных данных.
4.43. Расчетное значение силы Fr, кН (кгс), удерживающей фундаменты от выпучивания, следует определять по формулам:
при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I
при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II
где u — периметр сечения поверхности сдвига, м (см), принимаемый равным: для свайных и столбчатых фундаментов без анкерной плиты — периметру сечения фундамента; для столбчатых фундаментов с анкерной плитой — периметру анкерной плиты;
Raf,i — расчетное сопротивление i-го слоя вечномерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа (кгс/см 2 ), принимаемое по таблицам рекомендуемого приложения 2;
hi — толщина i-го слоя мерзлого или талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания, м (см);
fi — расчетное сопротивление i-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности фундамента, кПа (кгс/см 2 ), принимаемое в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.
4.44. Заанкеренный столбчатый фундамент должен быть проверен на отрыв силами морозного пучения стойки фундамента от анкерной плиты. Усиление Ffh, кН (кгс), разрывающее заанкеренный фундамент, определяется по формуле
где Afh — площадь боковой поверхности сбойки фундамента, находящейся в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта, м 2 (см 2 ).
4.45. Поверхностные и малозаглубленные фундаменты, закладываемые в слое сезонного промерзания-оттаивания грунтов, следует рассчитывать по устойчивости на действие нормальных сил морозного пучения и по деформациям.
Устойчивость фундаментов на действие нормальных сил морозного пучения проверяется по формуле
где pfh — удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента, кПа (кгс/см 2 ), устанавливаемое по опытным данным;
Аf — площадь подошвы фундамента, м 2 (см 2 ).
Остальные обозначения те же, что в формуле (34).
Расчет по деформациям следует производить с учетом совместной работы сооружения и неравномерно выпучиваемого основания. При этом возникающее в результате неравномерных поднятий и опусканий фундаментов дополнительные усилия в конструкциях сооружения не должны превышать предельно допустимых значений, а крены и прогибы не препятствовать нормальной эксплуатации сооружения.
Ленточный фундамент: влияние сил морозного пучения грунта
Ленточный фундамент глубокого заложения в Москве. Надежный, но какой дорогой! Свайный фундамент на буронабивных сваях с ростверком можно было сделать минимум в три раза дешевле, причём без потери надежности!
Ленточный фундамент
Широко распространено мнение, что для исключения влияния сил морозного пучения на ленточный фундамент следует заглублять его подошву ниже глубины промерзания грунта. Однако, если сделать ленточный фундамент глубокого заложения неправильно, влияние сил морозного пучения на него только возрастет. Получится прямо противоположный эффект. И это при том, что заглубленный ленточный фундамент гораздо дороже других решений, которые полностью исключают влияние сил морозного пучения на фундамент при сезонном промерзании грунтов.
Если залить ленточный фундамент таким образом, что подошва будет ниже границы промерзания, мы исключим силы пучения, действующие на фундамент снизу (так называемые «нормальные» силы, действующие по «нормали», то есть под углом 90 градусов к поверхности — давят прямо на неё). Однако боковая поверхность фундамента при этом только возрастёт, и на нее будут действовать уже касательные силы морозного пучения.
Дело в том, что грунт при замерзании расширяется не только вверх, но и в стороны. Расширяясь в стороны, грунт как в тиски зажимает фундамент. Касательные силы морозного пучения в Московской области могут достигать до 5-7 тонн на квадратный метр боковой поверхности ленточного фундамента! Это очень много. Этого хватит, чтобы поднять фундамент с достаточно тяжелым домом.
Ленточный фундамент: принимаем меры или выбираем свайно-ростверковый фундамент
Что можно предпринять? Самое умное будет не заливать ленточный фундамент глубокого заложения. Вместо него гораздо лучше будет сделать свайный фундамент на буронабивных сваях с ростверком.
Но если Вы все же решили делать ленточный фундамент глубокого заложения, его следует делать правильно. А именно:
- Сделать траншею шире ленты фундамента таким образом, чтобы в ней можно было работать.
- Установить опалубку на всю высоту ленты фундамента. Использовать стены траншеи в качестве опалубки категорически нельзя! Иначе Вы рискуете получить даже больше 7 тонн силы морозного пучения на квадратный метр стены фундамента.
- Снять опалубку после заливки, обработать поверхность фундамента горячим битумом для исключения сцепления грунта со стенками фундамента.
- Засыпать пространство между грунтом и фундаментом песком.
- Сделать отмостку, исключающую попадание воды в засыпанное песком пространство.
Сделав заглубленный ленточный фундамент таким образом, мы исключим влияние сил морозного пучения, но стоить это будет очень дорого.
Свайный фундамент на буронабивных сваях с ростверком
Преимущества свайного фундамента с ростверком перед ленточным:
- Свайные фундаменты с ростверком не подвержены влиянию морозного пучения грунта.
- Свайные фундаменты гораздо дешевле ленточных фундаментов заглубленного типа.
В отличие от ленточного фундамента глубокого заложения для свайного фундамента с ростверком требуется совсем немного бетона. А бетон составляет основную часть расходов при строительстве фундамента. Свайный фундамент гораздо менее трудоемок.
Свайный фундамент гораздо надёжнее ленточного мелкозаглубленного фундамента. При расчёте прочности фундамента на действие сил морозного пучения, в случае с ленточным фундаментом берется вся длина ленты, а это довольно большое расстояние, и прогиб ленты будет большим. Необходимо закладывать ленту либо толще, либо увеличивать количество арматуры.
В случае со свайным фундаментом силы морозного пучения воздействуют на короткие участки между сваями, прогибы ростверка в свайном фундаменте будут в разы меньше прогибов ленты ленточного фундамента.
Для исключения действия сил морозного пучения на фундамент следует выбирать свайный фундамент на буронабивных сваях с ростверком.
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| « Июн | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 | |||||
За время нашей работы мы собрали большое количество геологических данных в местах строительства фундаментов в Москве и Московской области, и сделали расчеты по каждому из них.
Расчеты показывают: свайный фундамент на буронабивных сваях с ростверком — лучший фундамент для дома в Москве во всех случаях, за исключением илистых и торфяных грунтов.
Нормальные силы морозного пучения по подошве фундамента
Расчет стоимости
Заполните форму ниже и отправьте заявку менеджеру
Анкета соискателя вакансии
Заполните форму ниже
Узнать подробнее
Заполните форму ниже и с Вами свяжется наш менеджер
Обсудить индивидуальный проект
Заполните форму ниже и отправьте заявку менеджеру
Запись на демонстрацию выставочного дома
Заполните форму ниже и отправьте заявку менеджеру
Все статьи
Защита фундаментов от деформаций морозного пучения
Достаточно часто после окончания зимнего сезона на фасадах и цоколях загородных домов появляются трещины, перекашиваются дверные коробки или появляются щели в оконных рамах. Причиной этих неприятностей в большинстве случаев является подвижка оснований фундаментов, вызванная силами морозного пучения грунта, которые возникают в результате увеличения объема грунта при его замерзании.
Практически все грунты (кроме скальных) могут подвергаться морозному пучению, но в наибольшей степени этот недостаток присущ глинистым грунтам (суглинки, глины, супеси, мелкие и пылеватые пески), а также пескам, содержащим пылевато-глинистые частицы. По сравнению с крупными и средними песками, эти частицы очень хорошо связывают воду. При замерзании насыщенная водой масса значительно увеличивается в объеме, начинает давить на находящиеся в грунте конструкции и выталкивать их из земли.
Деформации морозного пучения — результат воздействия на конструкцию так называемых нормальных и касательных сил. Первые возникают под подошвой фундамента в результате замерзания и увеличения объема пучинистого грунта, вторые — из-за вертикального смещения грунта, примерзшего к боковым поверхностям фундамента или к стенам подвала. Кроме того, увеличившийся в объеме замерзший грунт начинает давить перпендикулярно поверхности стен подвалов, вызывая деформацию фундаментов в горизонтальном направлении.