[MONSTR123]

В продолжении своей темы по сбору нагрузок (слава богу, с ней разобрались благодаря добрым людям), помучаю Вас вопросами по определению несущей способности стаканного фундамента (одного).

Цель расчета - в ходе реконструкции здания был надстроен дополнительный (5-й этаж), переоборудовано внутреннее пространство здания. Необходимо проверить (в учебных целях!!), выдержит ли существующий фундамент всей нагрузки.

Здание - каркасное, сетка колонн 6х6 м, размеры здания - 30х42 м, 5 этажей. Колонны 400х400 сборные, ж/б, плиты пустотные, стены - самонесущие керамзитобетонные блоки.

Что касается фундаментов - известно, что они по серии ИИС-02, стаканы под колонны 400х400. Но точные размеры я не знаю. У меня есть данные о следующих сериях - ИИС-04, по-моему. Они похожи, поэтому отталкиваемся от этих данных. Длина - 240 см, ширина - 210 см.

Грунты - галечниковые с песком под подошвой фундамента. В результате проведенных испытаний (одной строительной организацией) имеются след. данные:

1. Природная влажность, дол. ед. 0,06
3. Плотность сухого грунта, т/м3 2,08
4. Плотность частиц грунта, г/см' 2,65
5. Пористость, %% 21,5
6. Коэффициент пористости 0,27
7. Число пластичности, %% -
8. Показатель текучести -
9. Консистенция -
10. Коэффициент водонасыщения 0,59
11. Удельное сцепление, МПа 0
12. Угол внутреннего трения, град. 43
13. Модуль деформации, МПа 50

Расчетная нагрузка от грузовой площади 36 м2 всего здания на один стакан - ~ 250 т.

Я посчитал 2-мя способами.
1. Узнал несущую способность моих грунтов - 6 кг/м2. Следовательно, для 250 т (нагрузки) площадь подошвы фунд-та должна быть 4,17 м2. Фактическая площадь (если отталкиваться от тех данных, что я указал выше) -5,04 м2. Все проходит, все прекрасно. Этот расчет нашел в интернете. Мне он кажется слишком малым и непригодным. Так ли это? Не стоит на него равняться?
2. Вторым способом я считал согласно СНиП "Основания ..." - http://www.drillings.su/nessposob.html (формула 8.59). Во многих коэффициентах я не уверен, но посчитав этим способом, у меня получилось значение 2798,8 т. Это вообще что такое? По СНиПу это вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, т.е. грубо, какую нагрузку выдержит основание? Какая-то заоблачная цифра, по-моему.

Может быть, есть какой-то другой способ расчета фундамента (стаканного типа), более простой и понятный?

[Alex_26]

Монстр - а может все таки в школу (институт)?
Что то вы опять куда то не в ту степь! Данная вами ссылка - это не СНиП - это, так скажем, художественная литература! Вы тут в даунлоуде скачайте просто СНиП, к нему просто Пособие по расчету - не лазьте вы по интернету - вас там плохому научат!
Теперь по делу - что за серия ИИС - я не знаю (но как оказывается я много чего не знаю), возьмите может 1.020? Ладно дальше - у вас есть (условно) два типа фундаментов - внутренний - на который площадь сбора 36 м и который (опять условно) загружен центрально и наружный - с площадью сбора 18 м, эксцентриситетом приложения нагрузки и с ветровой нагрузкой - у которого будет еще и момент. В обоих случаях расчет ведете по СНиПу (который вы скачаете) по ф. 2.41 и 2.39 с учетом для наружнего фундамента действующего момента и определением краевого давления.
По геологии - плотность частиц грунта для галечника маловата. Грунт отличный - расчетное сопротивление грунта может легко выскочить за 10 кг/см2.

[tsoialexei]

Алексу_26-му. Какой эксцентриситет может быть для вертикальной колонны, опирающейся на стакан?

[Alex_26]

Сообщение от tsoialexei Какой эксцентриситет может быть для вертикальной колонны, опирающейся на стакан?

Не понял? Если колонна (наружная) загружена с одной половины (это и есть эксцентриситет приложения нагрузки) и с другой на нее действует ветровая нагрузка, то при условии жесткой заделки колонны в стакан в опорной части колонны возникнет момент который необходимо будет воспринять фундаментом. Вы про это?

[MONSTR123]

Alex_26, Очень рад, что Вы обратили внимание на мою тему, т.к. в предыдущей теме Вы мне очень сильно помогли, прояснили. В институт хожу консультироваться, но, по-моему, Вы здесь знаете больше, чем все мои преподаватели... Я только трачу на это время, а считать надо...
Рассчитывать буду только внутренний стакан, т.е. получается колонна центрально-нагруженная без эксцентриситета. Это же облегчает расчет? СНиП я уже давно скачал, пособие тоже. Просто дал ссылку на ту формулу, по которой я считаю в СНиПе. В данной ссылке рассказывается также, как и в СНиПе.
Попробую сейчас рассчитать по вашим рекомендациям. Спасибо!

А если у меня фундамент монолитный? Потому что в серии ИИС-04 он монолитный. Какой серией тогда посоветуете воспользоваться? Здание построено в 1972 г.

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 Просто дал ссылку на ту формулу, по которой я считаю в СНиПе.

Формула по которой вы считали изначально - это формула для расчета фундаментов по несущей способности. В обычном случае она не требуется. Читайте п. 2.2, 2.3 СНиПа когда требуется такой расчет.

Сообщение от MONSTR123 А если у меня фундамент монолитный? Потому что в серии ИИС-04 он монолитный. Какой серией тогда посоветуете воспользоваться?

Разницы для вашего расчета от вида фундаментов (монолитный или сборный) нет. По монолитным фундаментам определенной серии не помню - попробуйте глянуть 1.411.1 и 1.412.1 может поможет.

[MONSTR123]

Хорошо, буду знать. Спасибо большое. Что ж за методичку тогда у нас для студентов составили... называется "пользуетесь, на здоровье"... Сейчас считаю по вашей формуле, пока всё получается. Единственное, я понятия не имею, какая у меня конструкция пола подвала, и какая там толщина. Знаю, что отметка пола подвала -4,370 м. Сколько принять толщину пола, учитывая, что сам стакан - 1800 мм. Глубина заложения мне также неизвестна, но осмелюсь предположить, что сразу после пола подвала через какой-то отрезок/длину начинается стакан. Также не знаю, какой удельный вес пола. 24 кН/м3 нормально будет?

[tsoialexei]

алекс_26, нарисуйте силы, приложенные к колонне и Вы увидите, что сумма сведется к вертикальной нагрузке, скомпенсированной реакцией стакана.
Смещенная нагрузка на внешнюю колонну компенсируется жесткостью балок, распертых между колоннами внутреннего каркаса. Нескомпенсированный момент с плечом 6 м выломает колонну.
Ветровая отдельно.

[MONSTR123]

Итак, посчитал я по той формуле, что указал Alex_26 (R=Yc1*Yc2/k*(My*....)). Вот, что у меня получилось:
R = (1,4*1,25)/1,1*(3,12*1*2,1*20,8 + 13,46*2,33*14,2 + 0 +13,37*58) = 2158,99 кН = 216 т.
Получается, что моя расчетная нагрузка на фундамент (250 т) превышает допустимую (216 т)??? Фундамент не выдержит? Или я что-то не так посчитал?
d1=2+0,2*24/14,2=2,33 - это пояснение; db=0, посколько b=210 см (ширина подошвы фундамента).

[Alex_26]

Сообщение от tsoialexei Смещенная нагрузка на внешнюю колонну компенсируется жесткостью балок, распертых между колоннами внутреннего каркаса

Это все понятно, единственное что вы забыли еще про диафрагмы жесткости. Но если заводить полную модель здания в стат расчет то момент в заделке колонны возникает в том числе и от внецентренно приложеной нагрузки, это во первых, во вторых с конструктивной схемой ТСа вообще не понятно есть ли там диафрагмы и какое закрепление ригелей к колоннам - от этого будет зависеть и возникающий момент - для учебных целей такое упрощение задачи считаю более чем допустимым.

Сообщение от tsoialexei Нескомпенсированный момент с плечом 6 м выломает колонну.

Ну это не совсем так - скорее надо смотреть возникающие усилия.

Сообщение от MONSTR123 Получается, что моя расчетная нагрузка на фундамент (250 т) превышает допустимую (216 т)??? Фундамент не выдержит? Или я что-то не так посчитал?

Скорее всего не так - потому что вы получаете значение сопротивления грунта на 1 м2 - а фундамент у вас больше чем 1 м2. Значение конечно чисто учебное (21 кг/см2) но пойдет. По формуле уточнение - не понял откуда в последнем слагаемом 58 появилось? У вас же сцепление - 0?

[fint]

Сообщение от MONSTR123 Получается, что моя расчетная нагрузка на фундамент (250 т) превышает допустимую (216 т)??? Фундамент не выдержит? Или я что-то не так посчитал?

не знаю что вы там посчитали, на форуме есть любители могут проверить, но посмотреть Коновалова П.А. "Основания и фундаменты реконструируемых зданий" не помешало бы - тама есть волшебная формула увеличения несущей способности основания.

[MONSTR123]

58 кПа - сцепление с другой таблички проведенного исследования этой же строительной организацией. У них там вообще как-то странно все: в первой пишут, что сцепление - 0, в другой пишут - 0,058 мПа. Причем в первой говорят, что основание галечниковые грунты с песком, а в другой табличке уже супеси. Я решил все-таки принять основание галечниковое. Там сцепление 58 кПа (0,058 мПа).
Т.е. получается, что мне мою полученную нагрузку необходимо еще умножить на площадь подошвы фундамента? А как же та нагрузка, которую я собирал от конструкций, - она рассчитана на грузовую площадь 36 м2. Как мне ее сопоставить с той, что я получу?
В остальном все правильно?

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 Я решил все-таки принять основание галечниковое. Там сцепление 58 кПа (0,058 мПа).

В СНиПе 2.02.01-83 прил. 1 табл. 1 - посмотрите и проанализируйте, и поставьте для галечника уже 0 - не знаю что там у вас за геология - тоже поди в учебных целях сделана!

Сообщение от MONSTR123 Т.е. получается, что мне мою полученную нагрузку необходимо еще умножить на площадь подошвы фундамента? А как же та нагрузка, которую я собирал от конструкций, - она рассчитана на грузовую площадь 36 м2. Как мне ее сопоставить с той, что я получу?

Нет, ну точно - в школу! Смотрите - у вас сверху приходит 250 т - так? А фундамент несет - ваша R*площадь фундамента! Вот и сравнивайте! А вот что вы получите - это вопрос!

[MONSTR123]

Судя по этой табличке можно принять 30 кПа (как раз угол трения 40 град.). В общем, вот что получилось: R (сцепление принял равное 0) = 92,5 т * 5,04 м2 (площадь подошвы фунд-та) = 466,2 т.
Видимо, это то, что мне и нужно? 250 т < 466,2 т - фундамент работает прекрасно. Такое заключение?

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 Судя по этой табличке можно принять 30 кПа (как раз угол трения 40 град.)

Нельзя, там самый крупный материал - песок гравелистый, у вас же - галечниковый грунт - интерполируйте как с ростом крупности заполнителя меняется сцепление грунта.

Сообщение от MONSTR123 Видимо, это то, что мне и нужно? 250 т < 466,2 т - фундамент работает прекрасно. Такое заключение?

Именно такое и полученное значение в 9 кг/см2 намного ближе к реальности чем 22.
Хотя нет не такое! Не прекрасно (вы не сделали проверку по осадкам - хотя вам она и не нужна, и не считали крайние фундаменты) - тут скорее подойдет слово - нормально (то есть согласно требованиям норм).

[MONSTR123]

УРААА!!! Мы сделали это! Сейчас интерполирую, пересчитаю и буду вбивать в диплом! Спасибо Вам преогромнейшее!
А стоит ли сделать еще какой-нибудь расчет фундамента? Или в учебных целях этого будет достаточно?

P.S. А интерполировать между чем и чем? Гравелистым и средней крупности? Т.е. все-таки взять удельное сцепление, а не принимать его равным 0? Тогда, получается, увеличится несущая способность фундамента? Соответственно, будет больше, чем 9 кг/см2.

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 А стоит ли сделать еще какой-нибудь расчет фундамента? Или в учебных целях этого будет достаточно?

Осадку еще посчитайте, хотя на галечнике? Для учебы - пойдет.

Сообщение от MONSTR123 А интерполировать между чем и чем?

Тут скорее всего не интерполировать - а экстраполировать - брать выше чем песок гравелистый - у галечника крупность заполнителя больше, отсюда по крестьянски говоря склонность к раскатыванию - выше.

Сообщение от MONSTR123 Соответственно, будет больше, чем 9 кг/см2.

Но вам в учебных целях - выше лезть не стоит! По практике все что выше нужно очень хорошо доказывать и считать - пусть уж лучше в запас остается!

[MONSTR123]

Еще раз спасибо. Всё посчитал. В общем, получилось, грубо расчетная - 250 тс < 415 тс. Вроде бы, нормально.
Единственное, не разобрался с ветровой и снеговой нагрузкой. У меня кровля двухскатная, но скаты вовнутрь со внутренним водостоком. Для снеговой нагрузки все равно брать коэффициент 1?
А с ветровой не очень понял, как принимать аэродинамический коэффициент. Здание ориентировано на северо-восток, как раз господствующий ветер "врезается" в фасад здания. Высота здания - 24 м, длина - 42 м, ширина - 30 м. Какой принять аэрод. коэф-т? Окружающая застройка - 5-этажные здания 15-20 м. И кстати, надо ли ветровую нагрузку умножать еще на грузовую площадь? Со снеговой всё понятно - там надо, а с ветровой как быть?

[Alex_26]

Все по СНиПу Нагрузки и воздействия - приложения в конце. По площади для ветровой - надо.

[MONSTR123]

Да смотрел я это приложение. Непонятные там аэродинам. схемы. Вроде бы, разобрался, но не знаю, правильно или нет.

[Alex_26]

Так вы по схемам вопрос и задавайте - даст бог - ответят!

[MONSTR123]

Хорошо.
Согласно СНиП "Нагрузки и воздействия" (приложение 4) у меня схема №2 - С двускатными покрытиями. Угол ската у меня 6%. Скат во внутрь. Какой коэффициент мне принять? Грузовая площадь находится посередине здания (условно).

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 Какой коэффициент мне принять?

Посмотрите в том же приложении схему 11 (для навесов) по аналогии с ней можно предположить что от направления ската ветровая нагрузка не изменится. Далее уже берете по пол пролета с каждой стороны и умножайте на ваш шаг колонн.

[MONSTR123]

Честно - снова ничего не понимаю в этих эпюрах. Поправьте меня, если я чего не так определил. Судя по схеме 11, у меня рисунок №3 (нагрузка на покрытие). Принимаем коэф-т Ce1, угол 10%. Следовательно, Ce1 = 1,4. Такой коэф-т мне принимать? И потом просто умножать норм-ую ветровую нагрузку (60кгс/м2) * 0,85 (коэф-т "к") * 1,4 * 36м2 (груз. площадь). Так?

[Alex_26]

Ничо не понял! Схему 11 я привел только для иллюстрации что ветровая нагрузка при различных вариантах направления ската - одинакова. Ваша схема по прежнему - 2. Все коэффициенты определяйте интерполяцией между 0 и 20 град - для ваших 6, и с учетом отношения высоты здания к ширине, принимая на одной половине кровли Се1, на второй - Се2. После определения коэффициентов - по формуле 6 СНиПа определяете фактическое значение ветровой нагрузки, не забудьте про п. 6.11 СНиПа. И для себя помните что скорее всего ветровая нагрузка у вас получится отрывающей - то есть улучшающей условия работы конструкции (сейчас про отрыв кровли не говорим) в этом случае ее в сборе нагрузок не учитывайте.

[MONSTR123]

А как узнать, отрывающей ли она получится или нет? Т.е. чтобы знать, учитывать ее в сборе нагрузок или нет.

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 А как узнать, отрывающей ли она получится или нет? Т.е. чтобы знать, учитывать ее в сборе нагрузок или нет.

А вы картинку то в СНиПе смотрите, п. 6.6 в СНиПе читаете? У вас на рис. 2 Се2 всегда отрывающий (стрелки вверх и значение коэффициента с минусом) а вот для Се1 есть варианты - но большая часть из них - тоже отрывающие - табличка к рисунку - смотрите ее!

[MONSTR123]

А, ну так бы и сказали, что если стоит знак "-", значит, - отрывающая. Т.е. получается, мне ветровую нагрузку учитывать вообще не надо?

[Alex_26]

Ну как то так! Так вы же учитесь! Я и думал - что вы хотите ВСЁ знать!?
Естественно это не касается ветровой нагрузки на фасады здания - только покрытия!

[MONSTR123]

Ясно, спасибо. :-)
А еще подскажите, пожалуйста. :-) Черчу план фундаментов. Площадь подошвы 2,1х2,4 м. Будут ли крайние фундаменты по периметру других размеров? К сожалению, данных у меня нет, какие они там. Но если отталкиваться от тех, что уже есть, то какой можно принять площадь подошвы фундамента с краю, по периметру? Может, где почитать об этом можно? А то ищу-ищу, не могу найти... Это нужно только для чертежей. Рассчитывать их не буду. (На них также опираются колонны, плюс шестиметровые навесные панели).

[Alex_26]

В принципе крайние будут меньше по площади - все зависит от нагрузок и от моментов! Тут много факторов - в том числе и унификация и обеспечение нормированной относительной разности осадок - я думаю сейчас вам с этим парится не стоит.

[MONSTR123]

Мне просто нужно знать, каких они будут размеров, чтобы начертить план фундаментов. Меньше-то меньше.. а вот, насколько? По форме такие же будут?

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 Меньше-то меньше.. а вот, насколько?

Во столько же во сколько нагрузка на них меньше чем на центральные! Если вообще по деревенски считать - то по грузовой площади в 2 раза, надо приплюсовать вес стеновых панелей, и учесть момент - с одной стороны от ветровой нагрузки, с другой от эксцентриситета навески панелей и от типа опирания междуэтажный ригелей (при шарнирном будет еще эксцентриситет от них).

Сообщение от MONSTR123 По форме такие же будут?

В смысле? Ну прямоугольные (в общем случае) только возможно более вытянутые по действию момента - то есть соотношение сторон более смахивающим на прямоугольник (чем на квадрат) - но и то - не аксиома!

[MONSTR123]

Вот, спасибо большое, сейчас прикину!
Я сейчас прочитал, что под центрально-нагруженные колонны (т.е. ту, что я рассчитывал) должны быть фундаменты квадратного сечения, чтобы момент был одинаковый, а я принял прямоугольные.. Всё, капец, неправильно? :-)

[Alex_26]

Сообщение от MONSTR123 чтобы момент был одинаковый,

Начнем с того откуда момент в центральных колоннах? У вас разные пролеты? Отсутствуют связи по зданию? Крановое оборудование?

Сообщение от MONSTR123 а я принял прямоугольные

Принимайте вы себе на здоровье! Запрета нет!

[MONSTR123]

Всё, вы меня успокоили. Спасибо, буду чертить. Ах, нет, наши в хоккей играют!! Все смотрим!