Что такое крен фундамента

Крен фундамента

Деформация, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и т.п. и характеризующаяся разностью вертикальных перемещений точек, отнесенной к расстоянию между ними

Смотри также родственные термины:

3.3 крен фундамента и сооружения: Деформация, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема, горизонтального воздействия и т. п.

3.21 крен фундамента резервуара (крен фундамента) : Деформация фундамента, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и т.п. фундамента; характеризуется отношением разности осадок диаметрально противоположных точек к расстоянию между ними.

Полезное

Смотреть что такое «Крен фундамента» в других словарях:

крен фундамента резервуара (крен фундамента) — 3.21 крен фундамента резервуара (крен фундамента) : Деформация фундамента, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и т.п. фундамента; характеризуется отношением разности осадок диаметрально противоположных точек к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

крен фундамента и сооружения — 3.3 крен фундамента и сооружения: Деформация, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема, горизонтального воздействия и т. п. Источник: ГОСТ 24846 2012: Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

крен — 02.04.25 крен (символ штрихового кода) [skew]: Угол считывания, характеризующий поворот символа штрихового кода вокруг оси, параллельной продольной оси (длине) символа. Сравнить с терминологическими статьями «перекос», «разворот». Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Крен — модели самолёта Крен (от фр. carène киль, подводная часть корабля или от англ. kren gen … Википедия

РД 23.020.00-КТН-279-07: Методика обследования фундаментов и оснований резервуаров вертикальных стальных — Терминология РД 23.020.00 КТН 279 07: Методика обследования фундаментов и оснований резервуаров вертикальных стальных: 3.1 аварийное состояние : Категория технического состояния фундамента резервуара, характеризующаяся повреждениями и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 24846-81: Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений — Терминология ГОСТ 24846 81: Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений оригинал документа: Вертикальные перемещения основания фундамента Осадки, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Основания сооружений — массивы горных пород, непосредственно воспринимающие нагрузки от сооружений. В О. с. возникают деформации от нагружения их сооружениями. О. с. могут служить все виды горных пород: скальные (скальные О. с.) и рыхлые (грунтовые О. с., см.… … Большая советская энциклопедия

РД 07-166-97: Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений — Терминология РД 07 166 97: Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений: 2.1. Абсолютная величина горизонтального сдвижения земной поверхности (на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 24846-2012: Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений — Терминология ГОСТ 24846 2012: Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений оригинал документа: 3.14 геометрическое нивелирование: Метод определения разности высот точек при помощи геодезического прибора с горизонтальной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Расчёт фундаментов — для зданий и сооружений начинается с выбора типа фундаментов. Прежде всего требуется определить геометрию (размеры) фундаментов, исходя из их устойчивости и прочности применяемых материалов, для этого нужно выполнить следующие условия: Установить … Википедия

Источник

Определение крена фундамента

Крен фундамента может быть вызван внецентренным приложением равнодействующей внешних сил (действием изгибающего момента), влиянием соседних фундаментов или неоднородностью грунтов основания.

В рамках курсового проекта рассматривается случай крена, вызванного внецентренным приложением нагрузки и определяется по формуле, рекомендованной СНиП2.02.01-83:

, (6.21)

k_e – коэффициент, принимаемый по Таблица 6.18;

N – вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы. Если ширина фундамента b

Применение железобетона позволяет по отношению к чисто бетону сделать более тонкими стенки, а также, в случае необходимости, применить для колодца более сложную форму.

Опускание колодцев производится с поверхности под действием собственного веса. Погружение должно вестись строго вертикально, без перекосов. В случае оседания с одной стороны пригружается другая сторона для выравнивания. Обследуется возможность препятствия для погружения  валунов, стволов погребенных деревьев и др. Водопонижение может облегчить опускание, так как при этом снижается действие противодавления воды. Для облегчения опускания могут применяться местные гидроподмыв и выборка грунта.

При погружении опускных колодцев они могут «зависнуть» из-за большого трения на контакте с грунтом массива, в который они погружаются. Чтобы этого не было, в полость между массивом и боковой поверхностью колодца нагнетается глинистый раствор, образующий так называемую «тиксотропную рубашку». Этот раствор приготовляется из бентонитовых глин, обладающих тиксотропными свойствами, то есть глин, переходящих в желеобразное состояние. Затем, после окончания опускания колодца, боковое пространство заполняется цементно-песчаным раствором.

Расчет ведется на строительные и эксплуатационные нагрузки. Действующие нагрузки: собственный вес колодца; силы трения по боковой поверхности; боковое давление грунта на стенки колодца; давление воды снаружи и изнутри. Стенки колодца рассчитываются на отрыв нижней части при наличии зависания в верхней части, на изгиб. Колодец в целом рассчитывается на возможность опускания при воздействии собственного веса. При устройстве днища в колодце следует произвести проверку возможности его всплытия при повышении уровня воды.

2. Кессоны применяются тогда, когда опускание опоры глубокого заложения должно производиться ниже уровня воды и требуется ручная разработка грунта. Кессон  это опрокинутый вверх дном ящик, образующий камеру, в которую нагнетается под давлением воздух таким образом, чтобы выдавить всю воду и осушить разрабатываемый грунт. Этот способ более сложен и дорог, чем применение опускного колодца, но он позволяет «добраться» до разрабатываемого грунта вручную. После окончания опускания кессона его камера заполняется бетоном.

Установка для опускания кессонной опоры состоит из:

1) кессонной камеры;

3) шлюзового аппарата;

4) компрессорных установок для нагнетания воздуха.

После монтажа и опробования установки по нагнетанию воздуха начинается опускание кессона, для чего из-под ножа камеры вынимаются подкладки. Сжатый воздух в камеру начинает подаваться после достижения ножевой частью камеры уровня воды. Давление регулируется таким образом, чтобы «выдавить» воду из камеры. Максимальная глубина опускания кессона не более 40 м ниже уровня подземной воды, так как большее избыточное давление (более 40 кПа) человек обычно не выдерживает. Адаптация человека к повышенному давлению занимает до 15 мин, а обратный процесс продолжается до 1 часа.

Если кессон опускается, то для форсирования опускания временно понижается внутреннее давление в камере, а вокруг ножевой части внутри применяется глиняная обкладка, препятствующая притоку воды внутрь камеры. Для разработки грунта внутри камеры применяется гидромеханизация. Отработанный грунт удаляется гидроэлеваторами или бадьями с использованием лифта. Кессоны сейчас используются значительно реже, чем опускные колодцы или другие виды фундаментов глубокого заложения.

3.Фундаменты глубокого заложения могут быть выполнены в виде тонкостенных оболочек. Это пустотелые железобетонные цилиндры диаметром 1-3 м. Толщина стенки  12 см. Секция имеет длину 6-12 м. По мере необходимости секции наращиваются. Соединения в стыках осуществляются путем сварки или на болтах. Для погружения в песчаные грунты применяется вибрация. В нижней части опоры делается ножевое устройство. После погружения внутренняя полость заполняется бетоном. Имеются варианты толстостенных оболочек (до 20 см) и с поперечной диафрагмой. Диафрагма имеет отверстие для извлечения грунта. Оболочка погружается до скальных пород, а нижний ее конец заделывается в скалу. В нижней части для заделки в скалу может быть сделано уширение. Его полость бетонируется, но предварительно в эту зону погружается арматура.

4.Буровые опоры  это бетонные столбы, устраиваемые в пробуренных скважинах, то есть набивные сваи большого диаметра. Бетонирование ведется под защитой либо обсадных труб, либо глинистого раствора, удерживающего стенки скважин от обвала. Они работают как сваи-стойки, поскольку их доводят до плотных грунтов, на которые они опираются. В нижней части для уменьшения давления на грунты делается уширение. Тело опор армируется. Несущая способность до 10 МН и более. Диаметр 0,4-1,2 м. Глубина погружения до 30 м и более.

5.Способ предназначен для устройства фундаментов, а главное, заглубленных в грунт сооружений. По контуру сооружения отрывается узкая глубокая траншея, которая заполняется бетонной смесью или сборными железобетонными элементами. Стена в грунте применяется для устройства фундаментов тяжелых зданий, подземных этажей, гаражей, переходов, водопроводно-канализационных сооружений, противофильтрационных сооружений и др.

Эти конструкции особенно эффективны в грунтах с высоким стоянием уровня грунтовых вод, а также при возведении в условиях плотной городской застройки. Стена в грунте отделяет массив, находящийся непосредственно под зданием или сооружением, от окружающего пространства, что позволяет увеличить несущую способность основания и уменьшить осадки, более эффективно использовать подземное городское пространство. Эти конструкции справедливо получили свое развитие в последнее время.

Можно подразделить на следующие этапы устройство стены в грунте. По контуру сооружения отрывается форшахта для землеройных машин, ширина которой немного больше ширины траншеи, глубина до 0,8 м; при высоком стоянии грунтовых вод для установки машин делается песчаная подсыпка; откапывается на полную глубину узкая траншея для сооружения секций стены захватками до 30-50 м каждая; по ее торцам устанавливаются ограничители, после чего в траншею закладывается арматура и она заполняется бетоном. Возможно также изготовление стены в грунте из сборных элементов. Для того, чтобы стенки траншеи не обваливались, в особенности при высоком стоянии грунтовой воды, ее заполняют глинистым раствором из бентонитовой глины, уровень которого должен быть выше уровня грунтовой воды.

Выемка грунта осуществляется грейфером двухчелюстного типа или многоковшовым экскаватором типа фрезы. Такими механизмами отрываются траншеи глубиной до 8 м. Зазоры между сборными элементами заполняются цементным раствором для придания стене монолитности. После возведения стены в грунте и твердения бетона из внутреннего замкнутого пространства удаляется грунт.

Если заделки в основании для устойчивости и обеспечения прочности стены оказывается недостаточно, то предусматриваются распорные или анкерные крепления. Распорные крепления применяются, если расстояние между параллельными стенами менее 15 м. Анкерные крепления предпочтительнее, причем инъекционного типа в одном или, при необходимости, в двух уровнях.

Источник

5.5.4. Расчет деформаций основания (ч. 2)

Б. КРЕН ФУНДАМЕНТОВ

При действии внецентренной нагрузки крен фундамента определяется по формуле

где Е и v — модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания (при неоднородной основании значения E и v принимаются средними в пределах сжимаемой толщи); k_e — коэффициент, принимаемый по табл. 5.23; N — вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент на уровне его подошвы; е — эксцентриситет; а — диаметр круглого или сторона прямоугольного фундамента, в направлении которой действует момент, для фундаментов с подошвой в форме правильного прямоугольника (здесь А — площадь многоугольника); k_m — коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме линейно-деформируемого слоя при a ≥ 10 м и E ≥ 10 МПа и принимаемый по табл. 5.18.

Коэффициент Пуассона v принимается по табл. 1.15.

ТАБЛИЦА 5.23. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА k_e

1
1,2
1,5
2
3
5
100,28
0,23
0,31
0,32
0,33
0,34
0,350,41
0,44
0,48
0,52
0,55
0,60
0,630,46
0,51
0,57
0,64
0,73
0,80
0,850,48
0,54
0,62
0,72
0,83
0,94
1,040,50
0,57
0,66
0,78
0,95
1,12
1,310,50
0,57
0,68
0,81
1,01
1,24
1,450,50
0,57
0,68
0,82
1,04
1,31
1,560,50
0,57
0,68
0,82
1,17
1,42
2,00То же, вдоль меньшей стороны

1
1,2
1,5
2
3
5
100,28
0,24
0,19
0,15
0,10
0,06
0,030,41
0,35
0,28
0,22
0,15
0,09
0,050,46
0,39
0,32
0,25
0,17
0,10
0,050,48
0,41
0,34
0,27
0,18
0,11
0,060,50
0,42
0,35
0,28
0,19
0,12
0,060,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,060,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,060,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,07Круглая

–0,430,630,710,740,750,750,750,75

Примечание. При использовании расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемого полупространства коэффициент k_e принимается по графе, соответствующей ζ´ = ∞

Средние (в пределах сжимаемой толщи Н_с или толщины слоя Н ) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания E и v определяются по формулам;

Крен фундаментов, вызванный влиянием соседних фундаментов и других нагрузок (например, нагрузок на полы), а также неоднородностью грунтов основания, определяется по формуле

где s₁ и s₂ — осадки середин противоположных сторон фундамента; L — расстояние между рассматриваемыми точками.

При определении крена сооружений с высоко расположенным центром тяжести необходимо учитывать увеличение эксцентриситета вертикальной составляющей нагрузки из-за наклона этих сооружений. Для высоких сооружений конечной жесткости, кроме того, рекомендуется учитывать увеличение указанного эксцентриситета за счет податливости надфундаментной конструкции.

Крен высоких жестких сооружений на неоднородном основании определяется по формуле

где i — крен низкого сооружения (т.е. такого, равнодействующую всех нагрузок на которое можно считать приложенной на уровне его подошвы), определяемый по формуле (5.66); i‘ = i/M — то же, от единичного момента; N — вертикальная составляющая всех нагрузок на основание; h* — высота от подошвы фундамента до точки приложения равнодействующей.

Пример 5.14. Требуется рассчитать осадку и крен фундаментной плиты силосного корпуса, состоящего из четырех сблокированных железобетонных банок. Инженерно-геологический разрез участка и план фундаментной плиты показаны на рис. 5.28, физико-механические характеристики грунтов, полученные в результате изысканий, приведены в табл. 5.24.

ТАБЛИЦА 5.24. К ПРИМЕРУ 5.14

Расчетные нагрузки на основание (для расчета его по деформациям): постоянная от собственного веса всего сооружения, включая фундаментную плиту, G = 44,2 MH, временная от загрузки одной силосной банки N_v1 = 27 МН, момент от ветровой нагрузки M_w = 46 МН·м. Толщина фундаментной плиты 1,2 м, глубина ее заложения d₁ = d = 2,5 м, размеры в плане 26×26 м, толщина слоя грунта обратной засыпки (сверху плиты) d_bf = 1,3 м.

Решение. Находим среднее давление на основание при полной загрузке силоса с учетом веса грунта обратной засыпки

p = (G + 4N_v1)/A + γ_IId_bf = (44 200 + 4 · 2700)/26 2 + 18,7 · 1,3 = 225 + 24 = 249 кПа ≈ 250 кПа.

Для определения расчетного сопротивления грунта основания предварительно вычисляем толщину зоны, в пределах которой необходимо производить осреднение прочностных характеристик (см. п. 5.5.2):

что несколько больше средней суммарной толщины слоев 1 и 2 (6,25 м), но меньше суммарной толщины этих слоев под западным краем плиты (7 м). Поэтому для осреднения характеристик принимаем толщину слоя 1 — h₁ = 4 м и толщину слоя 2 — h₂ = 2,6 м. Находим:

;

кПа;

При = 25° имеем: M_γ = 0,78, M_q = 4,11, M_c = 6,67; для слоя 1 — γ_с1 = γ_с2 = 1,3, для слоя 2 — γ_с1 = 1,1 и γ_с2 = 1,0. Осредняем эти коэффициенты аналогично тому, как это сделано в отношении φ и с :

;

.

Вычисляем коэффициент k_z :

Поскольку подвал в данном сооружении отсутствует ( d_b = 0), формула (5.29) для определения расчетного сопротивления грунта основания принимает вид

.

Вычисление по этой формуле дает:

=1,44 (196 + 192 + 60) = 1,44 · 448 ≈ 645 кПа,

т.е. R намного больше р = 250 кПа.

Давление под краем фундаментной плиты при загружении двух силосных банок

p_e = γ´_IId_bf + (G + 2N_v1)/A + 2N_v1e/W + M_w/W =
= 24 + 145 + 111 + 16 ≈ 300 кПа R ; 300 кПа z = 4 м от подошвы фундамента.

При η = 1 и ζ = 2 · 4/26 = 0,31 находим: α = 0,97. Вертикальные напряжения в грунте на глубине z = 4 м составляют:

от внешней нагрузки

от собственного веса грунта

Суммарное вертикальное напряжение будет:

По формуле (5.38) определяем ширину условного фундамента b_z на кровле слоя 2:

м.

R = (0,43 · 0,51 · 26,4 · 19,6 + 2,73 · 6,5 · 18,7 + 5,31 · 21) = 1,1(113 + 332 + 112) = 1,1 · 557 = 613 кПа > 364 кПа.

Поскольку ширина фундаментной плиты b > 10 м и основание сложено грунтами с модулем деформации E > 10 МПа, для расчета деформаций основания используем расчетную схему линейно-деформируемого слоя.

H = 8,2 + 8,3/3 = 8,2 + 2,8 = 11 м.

При ζ´ = 2 · 11/26 = 0,85 коэффициент k_c = 1,4; при b = 26 м и E > 10 МПа коэффициент k_m = 1,5.

ТАБЛИЦА 5.25. К ПРИМЕРУ 5.14

Средняя осадка плиты по формуле (5.81) при давлении р = 250 кПа = 0,25 МПа:

= 6,07 · 0,00867 = 0,053 м = 5,3 см,

что существенно меньше предельного значения средней осадки, равной = 40 см.

Для определения крена плиты необходимо рассматривать силосный корпус в целом как сооружение с высоко расположенным центром тяжести и учитывать увеличение эксцентриситета вертикальной нагрузки из-за наклона сооружения.

Предварительно вычисляем средние (в пределах слоя толщиной H = 11 м) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунта основания.

МПа;

.

Вычисляем крен фундамента (без учета увеличения эксцентриситета при наклоне сооружения) от внецентренной вертикальной нагрузки (заполнения двух силосных банок) и ветровой нагрузки по табл. 5.23 при ζ´ = 0,85 и η = 1 находим k_e = 0,37. Тогда по формуле (5.66)

Крен фундамента, вызванный неоднородностью основания, определяем как отношение разности осадок противоположных сторон фундамента к его ширине.

Вычисляем средние значения модулей деформации грунта для вертикалей, проходящих через точки А и В фундаментной плиты, пользуясь полученными ранее значениями k_i (см. табл. 5.25):

МПа, МПа.

Поскольку силосный корпус — сооружение жесткое, осадки его краев определяем по формуле

.

Тогда осадки в точках А и В будут:

м = 5,8 см;

м = 4,8 см.

Крен фундамента, вызванный неоднородностью основания, находим из выражения (5.69):

.

Расстояние H_R от подошвы фундамента до точки приложения равнодействующей вертикальных нагрузок, определенное как отношение статического момента этих нагрузок относительно подошвы фундамента к их сумме, равно 22,4 м.

Суммарная вертикальная нагрузка на основание при заполнении двух силосных банок

Крен силосного корпуса с учетом внецентренного его загружения, неоднородности основания и изменения эксцентриситета нагрузки при наклоне сооружения по формуле (5.70)

,

что меньше предельного значения крена для рассматриваемого сооружения.

Коэффициент c_x принимается линейно возрастающим с глубиной: c_x = 0 при z = 0 и с_x = βc_i ; при z = d (см. рис. 5.29), т.е.

где β — коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта обратной засыпки, т.е. отношения ρ´_d/ρ_d (плотности в сухом состоянии грунта обратной засыпки к соответствующей характеристике грунта природного сложения):

Крен фундамента i_d с учетом его защемления в грунте определяется по формуле

а глубина, на которой расположен центр его поворота, — по уравнению

где M₁ = M + Qh₀ — см. рис. 5.29; d, А, I — глубина наложения, площадь и момент инерции подошвы фундамента;

Реактивное сопротивление грунта σ_x(z) по передней и задней граням фундамента определяется по формуле

Горизонтальное перемещение верха фундамента определяется по формуле

В проектах фундаментов, перемещения которых определены с учетом их упругого защемления в грунте, должны содержаться требования об устройстве обратных засыпок в соответствии с требованиями норм. Степень уплотнения грунта обратной засыпки ρ´_d/ρ_d следует назначать не менее 0,9.

Решение. Для коэффициента с_i находим крен фундамента по формуле (5.66) (по табл. 1.15 v = 0,3, по табл. 5.23 при η = 4,2/3 = 1,4; k_e = 0,64):

.

Относительное заглубление фундамента λ = d/l = 1. Тогда по выражению (5.71) при k_λ = 1 – 0,1 · 1 = 0,9

МН/м;

МН;

МН·м.

.

При определении крена фундамента без учета его защемления в грунте необходимо было бы учесть момент M + Q_d = 0,8 + 0,08 · 4.2 = 1,14 МН·м. Тогда по формуле (5.66) крен фундамента составил бы I = 0,0034. Таким образом, учет бокового отпора грунта привел к уменьшению крена фундамента и соответственно краевых давлений [см. формулу (5.58)] на 27 %.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник