Fundament

Fundament ( lat.  fundamentum ) är en byggnads bärande struktur , en del av en byggnad , en struktur som tar emot alla laster från överliggande strukturer och fördelar dem över basen [1] [2] [3] .

Grunden är vanligtvis gjord av betong eller armerad betong , samt sten , stål eller trä (stål eller träpålar ).

I regioner med stränga vintrar läggs grunden i allmänhet under markens frysningsdjup för att förhindra buckling . Grunda fundament används vanligtvis vid konstruktion av lätta byggnader.

För konstruktion av byggnader används remsor , fristående pelare, pål och platta eller kombinerade fundament. De är prefabricerade (solid monolitiska eller glastyp), monolitiska och prefabricerade-monolitiska. Valet av fundament beror på områdets seismicitet, underliggande jordar och arkitektoniska lösningar .

Betongfundament kan göras vid temperaturer över 5°C, vilket medför betydande begränsningar för säsongsvariationer av byggnadsarbeten. Arbete vid lägre temperaturer är möjligt med hjälp av elvärmeteknik .

Stiftelseklassificering

Enligt djupet Enligt överenskommelse Efter material Efter typ av konstruktion

I ingenjörspraktik har flera huvudtyper av fundament blivit utbredda [4] :

En kontinuerlig grund är en mycket voluminös, stor, oftast nära formen av en cirkel eller kvadrat, som inte kan betraktas som en separat pelarformad, platta, remsa eller pålfundament. Vanligtvis är dessa: brostöd , silos, bunkrar, etc. (Se även fallbrunn ).

Deformation och förstörelse av fundament och grunder

Typer av deformationer och förstörelse av fundament och grunder

Det finns två huvudtyper av grundförstöring - mekanisk och korrosion. Mekaniska skador på fundament har formen av sprickor och sprickor. Korrosionsskador, beroende på tid och källa, kan leda till en minskning av dess styrka eller till fullständig förstörelse.

  1. skevhet  - skillnaden mellan bosättningarna i två intilliggande fundament, relaterad till avståndet mellan dem (typiskt för byggnader i ramsystemet);
  2. rulla  - skillnaden mellan avvecklingen av de två yttersta punkterna i fundamentet, hänvisade till avståndet mellan dessa punkter; karakteristisk för absolut stela strukturer av en kompakt form i plan;
  3. relativ avböjning eller böjning av fundamentet  - förhållandet mellan avböjningspilen och längden på den krökta delen av byggnaden eller strukturen.
  4. vridning  - rotation av fundamentet runt sin axel.
  5. skjuvning  - horisontell förskjutning från seismiska och andra belastningar.

Vertikala deformationer av grunden för byggnader och strukturer är indelade i två typer:

  1. nederbörd  - deformationer av jordkomprimering under belastning, inte åtföljd av en grundläggande förändring i jordens sammansättning;
    1. absolut avveckling av en separat stiftelse;
    2. den genomsnittliga bebyggelsen för en byggnad eller struktur, bestämd av den absoluta sättningen av minst tre av dess separata stiftelser eller tre sektioner av en gemensam stiftelse;
    3. ytterligare sediment från fuktning av grundjorden med regn och smältvatten, en minskning av deras bärförmåga, bristande planering av det intilliggande territoriet, felfunktion i det blinda området, frysning av grunden med otillräckligt grunddjup, förekomsten av gamla, slarvigt återfyllda arbete under fundamenten, jordskred och karstfenomen, ökat tryck på marken vid ytterligare belastning av fundament (installation av tyngre utrustning, överbyggnad av byggnader etc.), dynamiska effekter av stöt- eller vibrerande utrustning på fundament och baser i vatten- mättad sandjord, funktionsfel i vattenförsörjningsnät, avlopp, värmesystem, vattenläckage från dem och, som ett resultat, överdriven fukt eller erosion av basjorden, läckage under grunden för aggressivt industriellt avloppsvatten från felaktiga avloppsnät och andra faktorer.
  2. sättningar  - deformationer av felkaraktär orsakade av en fundamental förändring i jordens sammansättning (komprimering av lössliknande jordar [6] under blötläggning av dem, packning av sandjordar med lös sammansättning under dynamisk påverkan, upptining av frusna jordar, etc. ).

Orsaker till förstörelse och skada

designfel otillfredsställande drift designfel

Beräkning av fundament

Beräkningsteorier för stiftelseuppgörelser

För att beräkna designavvecklingen av grunderna för byggnader och strukturer väljs grundens beräkningsschema baserat på arten av skiktningen av jordar, strukturens designegenskaper och fundamentets dimensioner. Det finns två huvudtyper av fundamentberäkning - beroende på bärförmågan och enligt basens slutliga deformationer . Det finns mer än tvåhundra metoder (teorier) för att beräkna deformationer av fundament, alla har sina fördelar och nackdelar, här är några av dem:

  1. metod för linjärt deformerbart halvutrymme med en villkorlig begränsning av djupet av den komprimerbara tjockleken H med ;
  2. metoden för ett linjärt deformerbart lager med ändlig tjocklek (Egorova K. E.) , används i följande fall:
    1. om det inom den komprimerbara tjockleken H c , definierad som för ett linjärt deformerbart halvutrymme, finns ett jordlager med en deformationsmodul E 1 ≥ 100 MPa och en tjocklek h 1 ≥ H c (1 - ( E 2 / E 1 ) ^1/3), där Е 2  är deformationsmodulen för det underliggande jordlagret med modulen Е 1 (klausulerna 7, 8 [4]);
    2. fundamentets bredd (diameter) b ≥ 10 m och jorddeformationsmodulen för basen E 1 ≥ 10 MPa.
    Notera. Enligt schemat för ett linjärt deformerat utrymme kan grundsättningen också bestämmas med ekvivalentskiktmetoden enligt N. A. Tsytovich . Enligt regulatoriska dokument bör deformationen inte överstiga vissa värden, beroende på typen av strukturer.
  3. motsvarande jordlagermetod (N. A. Tsytovich)
  4. lager-för- lager summeringsmetod  - noggrannheten i bosättningsprognosen minskar med en ökning av arean av fundamenten och djupet av den utgrävda gropen.

Allmänna teorier

Beräkningen av fundament för byggnader och strukturer börjar med valet av typ av fundament. Först och främst är det nödvändigt att bestämma geometrin (dimensionerna) för fundamenten, baserat på deras stabilitet och hållfastheten hos de använda materialen, för detta måste följande villkor uppfyllas:

  1. uppskattat djup av jordfrysning;
  2. tekniska lösningar;
  3. konstruktiva lösningar (designegenskaper hos den underjordiska delen av strukturen: närvaron eller frånvaron av en källare ; separata fundament för kolumner , remsfundament för väggar eller en solid monolitisk platta för hela strukturen; monolitiska eller prefabricerade fundament, etc.);
  4. geologiska undersökningar (karaktären på strö och markens tillstånd : sättningar, höjningar, etc.);
  5. hydrogeologiska undersökningar (grundvattennivå - GWL);
  6. massiviteten hos byggnaden under uppförande (två våningar eller tjugo);
  7. speciella förhållanden på byggarbetsplatsen - områdets seismicitet (i seismiska områden är det vanligt att begrava upp till 10% av hela byggnaden i genomsnitt baserat på designerfarenhet och statliga föreskrifter);
  8. förekomsten av konstruerade byggnader och strukturer i närheten, underjordiska verktyg etc.;
  9. terräng (bergig terräng eller svagt sluttande slätt).

Obs ! Minsta djup av fundament är 0,5 m från planeringsnivån, i det bärande tekniska-geologiska elementet - EGE - 0,2 m. Det är önskvärt att installera fundament ovanför GWL, om möjligt, på samma höjd, särskilt i seismiskt farliga områden , och på samma EGE.

  1. samla belastningar på fundamenten och på basen under dem - N (vertikal last), M (välningsmoment), Q (skjuvkraft);
  2. ta det preliminära området för basen av fundamentet A och dess dimensioner i planen ( b × l ) baserat på det accepterade värdet R 0 (se avsnitt 5.6.7 i SP 22.13330.2011), bestäm trycket längs basen av fundamentet ρ ( p = N / A ) och jämför det med det verkliga värdet av R 0 för de valda fundamentdimensionerna;
  1. utför en beräkning av fundament för stansning (beräkna tjockleken på fundamentkudden);
  1. beräkning av en sandkudde (för en konstgjord bas);
  2. beräkning av djuppackning etc.;
  3. kontrollera styrkan hos den svaga sub-basen, om det krävs av resultaten av bedömningen av teknisk-geologiska förhållanden;
  1. beräkna värdet av stiftelsens slutliga avveckling (och jämför det med det högsta tillåtna värdet av den absoluta avvecklingen s maxU );
  2. beräkning av sättningen av två tätt belägna fundament.
  3. beräkning av absolut sediment;
  4. beräkning av genomsnittligt djupgående;
  5. beräkning av relativ djupgående.

Obs ! Jämförelse av de sättningar som erhållits genom beräkning med de gränsvärden som anges i SNiP , och besluta om det är nödvändigt att installera sättningsfogar eller ändra typ och design av fundament.

  1. beräkning av fundament för vältning (separation av fundamentets bas är vanligtvis inte tillåten mer än 1/4 av arean, beror på varje specifikt fall, till exempel för fundamenten av överfarter, är separationen av fundamentets bas inte tillåtet);
  2. beräkning av fundament för skjuvning;
  3. beräkning av fundament för den relativa skillnaden i sättning, relativ nedböjning, böjning, krängning av fundament eller struktur, vridning.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ SP 50-101-2004. Design och arrangemang av baser och fundament för byggnader och strukturer . Hämtad 30 januari 2022. Arkiverad från originalet 21 januari 2022.
  2. ↑ SP 22.13330.2016 Grunder av byggnader och konstruktioner . Hämtad 30 januari 2022. Arkiverad från originalet 30 januari 2022.
  3. ↑ Shvetsov, 1991 , sid. 87.
  4. ↑ Avsnitt 2.1 "Typer av fundament" // "Design av grunderna för byggnader och underjordiska strukturer" / B. I. Dalmatov. - 2:a. - M., St. Petersburg: SPbGASU , 2001. - S.  26 . — 440 s. — ISBN 5-93093-008-2 .
  5. ↑ Olga Skibina. Tyumen-forskare har utvecklat en förbättrad modell av en remsa-membran foundation . www.scientificrussia.ru _ "Scientific Russia" (16 november 2021). Hämtad 24 februari 2022. Arkiverad från originalet 26 februari 2022.
  6. ↑ Abelev Yu. M., Levchenko A. P. Foundation, fundament och markmekanik "Nr 6. - 2001. Arkiverad den 16 augusti 2016.

Litteratur

Normativ litteratur

samriskföretag GOST TSN MGSN Guider, rekommendationer, handböcker och manualer Relaterad litteratur

Teknisk litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 geoteknik
Grundning
Egenskaper
Jordmekanik
Hållbarhet
jordbävningar
Geosyntetik
programvara
  • Plaxis
  • GEO5
  • SEEP2D
  • STABL
  • SV Flux
  • SVSlope
  • UTEXAS
  • Rocscience