Principal / Monolitic

Calcularea pe suportul de răsturnare

Monolitic

Rocky cu suprafață saponificată

(șisturi, calcar etc.)

Rocky cu suprafață non-vărsat

Exemplul 2.5.1 Determinarea stabilității fundației suportului punții împotriva răsturnării, dacă este dată: forța verticală = 7704 kN; momentul forțelor de înclinare = 2190 kN · m. Dimensiunile fundației și alte caracteristici sunt prezentate în Fig.5.

Figura 5. Schemă pentru calculul fundației pentru rezistența la basculare

Decizia. Stabilitatea structurilor împotriva răsturnării ar trebui calculată prin formula

Prin urmare, este furnizat un test de rezistență la răsturnare.

Exemplul 2.5.2. Determinați stabilitatea fundației unui rulment de pod sprijinit pe lut împotriva forfecării, dacă este dat: forța verticală = 7704 kN; momentul forțelor de înclinare = 2190 kN · m. Dimensiunile fundației și alte caracteristici sunt prezentate în Fig.5.

Decizia. Stabilitatea structurilor împotriva forfecării (alunecării) trebuie calculată prin formula

Accept și. Din tabelul 2.5.1. se presupune că valoarea coeficientului este de 0,3.

Calcularea bazelor rafturilor pentru stabilitatea la răsturnare

11.21 Bazele polilor pentru stabilitate la sarcinile care acționează în direcții arbitrare se pot calcula separat în fiecare dintre cele două planuri verticale reciproc perpendiculare, cu introducerea unor coeficienți suplimentari ai condițiilor de lucru luate din tabel. 140. Pentru stâlpii rotunzi se introduc pe sarcini orizontale pentru fiecare direcție, iar pentru cele pătrat - numai pe presiunea pasivă a solului pe barele de traversare. Calcularea fixărilor la stabilitatea la basculare se efectuează ținând cont de rezistența pasivă a solului și de forțele de frecare pe suprafețele laterale ale suportului și ale traverselor.

Notă. și - momentele de înclinare în planurile reciproc perpendiculare.

11.22. În schema de fixare cu o bancă în zona situată sub marcajul suprafeței solului natural, sunt luate în considerare aceleași forțe de rezistență ca și pentru dispozitivele de fixare fără banchete; În limitele standului, se ia în considerare numai rezistența solului pe traversă și forța de frecare de pe suprafața laterală a traversei.

11.23. Fixarea este considerată durabilă dacă condiția este îndeplinită.

unde Q este forța orizontală calculată la nivelul solului obținută ca rezultat al calculului suportului, kN (tf);

- coeficientul de stabilire a condițiilor de muncă, luat în tabel.141;

- forța orizontală maximă aplicată la înălțimea H, determinată în conformitate cu indicațiile clauzei 11.25, kN (forța tonică);

- coeficientul de fiabilitate luat în conformitate cu instrucțiunile din clauza 11.9 (11.8).

Fig. 83. Schema de calcul a rafturilor de basculare.

a - diagrama încărcărilor pe suport; b - schemă de aducere a încărcăturilor înapoi la rezultatul; - schema de instalare a instalării unui suport în sol

11.24 La calcularea ancorajului, toate sarcinile care acționează pe suportul fiecărei combinații sunt înlocuite de forțele: transversal Q aplicat la o înălțime de la marcajul suprafeței solului și forța verticală F aplicată la marginea fundului suportului.

Sarcina M, Q și F este luată în funcție de forțele care acționează în secțiunea transversală a nivelului solului solului: obținută ca urmare a calculului static al suportului.

11.25. Sarcina orizontală maximă în cazul general, în prezența șuruburilor superioare și inferioare, este determinată de formula

unde - raportul dintre forma parcelei de presiune a solului și raft

- presiunea pasivă a solului pe suprafața suportului, kN (kgf), determinată de formula

- lățimea estimată a suportului, m (cm);

d este adâncimea de încorporare a suportului în sol, m (cm);

- adâncimea relativă a centrului de rotație determinat de formulele (303) - (306);

- coeficientul fără dimensiuni determinat de formula

- caracteristicile de proiectare a solului: respectiv aderența specifică, kPa (kgf / cm2), unghiul de frecare internă, grindina și greutatea specifică, kN / m3 (kgf / cm3);

- coeficient de frecare a solului pe beton, luate din tabel. 142;

- lățimea medie a stoicului în sol, m (cm);

- rezistența solului la bolțul superior și inferior, kN (kgf), determinată prin formulele (300) și (301);

- distanța de la suprafața solului la mijlocul înălțimii șurubului superior, m (cm)

- distanța de la baza inferioară a suportului la mijlocul înălțimii șurubului inferior, m (cm);

- coeficienți fără dimensiuni determinați prin formule:

-respectiv lățimea vârfului și m (cm).

Lățimea estimată a rack-ului este determinată de formulele (256) - (258). Atunci când dispozitivul este găurite, groapa este definită ca și pentru adaosul nerodit al solului; în cazul săpăturilor - în ceea ce privește solul de umplere.

Continuăm calcularea structurii publicitare

Continuăm calcularea structurii de publicitate, stabilim stabilitatea structurii pentru înclinare și se calculează rezistența elementelor de legătură critice.

Calcularea stabilității

Calcularea designului de publicitate pentru șuruburi de fundație

În funcție de regiunea vântului instalației și de înălțimea structurii, există două versiuni ale șuruburilor de fundație: M 30 sau M36 (vezi tabelul 1). Verificarea secțiunii bolțurilor se efectuează pentru fiecare dintre opțiuni, luând în considerare cazul în care suma momentelor de încovoiere pentru un element dintr-o secțiune dată este cea mai mare
Schema de calcul (șuruburi de fundație M 30)
Regiunea vântului III, înălțimea raftului, cu o înălțime a vântului de 4,5 m, la un unghi de 45 gr la ecran

Verificați secțiunea transversală a șuruburilor de fundație M30:
- forțați într-un singur șurub acțiunea momentului față de axa XX

- forțați într-un singur bolț de acțiunea momentului în raport cu axa Y-Y:

Schema de proiectare (bolțuri de fundație M36)
Regiunea vântului V, înălțimea raftului 4,5 m, încărcarea vântului la un unghi de 45 gr la ecran

Verificați secțiunea transversală a șuruburilor de fundație M36:
- forțați într-un singur șurub acțiunea momentului față de axa XX


- forțați într-un singur bolț de acțiunea momentului în raport cu axa Y-Y:

Proiectare structurală pentru rezistența la basculare


Schema de proiectare

Rezultatele calculului depind de înălțimea structurii și de zona vântului instalației. Tabelul 3

EFP
cartierul plat

Opro-
kidy-
moment, M
'opr

Dimensiunile fundației
polițist, m

Greutatea fundației
polițist, kg

concentrație în greutate
structuri, kg

Greutatea în vrac
la sol
că, kg

Concluzie: Stabilitatea la proiectare este asigurată.

Calculul designului publicitar utilizând pachetul software APM WinMachine


Structura superioară (grinzile și vârfurile transversale) a fost calculată utilizând sistemul de calcul automatizat APM WinMachine al modulului APM Structure3D, conceput pentru a calcula stresul-tulpina de structură bară, lamelară, coajă și solidă, precum și combinațiile lor.
În funcție de regiunea vântului instalației și de înălțimea structurii, există două versiuni ale grinzilor transversale (canal curbat 236x70 și canal cu armătură din aceeași secțiune, lungime 2 m) și cap (țeavă 160x160x8 (C245) și 160x160x8 (C345) ) Verificarea elementelor este efectuată pentru fiecare dintre variante, luând în considerare cazul în care suma momentelor de încovoiere pentru un element dintr-o secțiune transversală dată este mai mare
Verificarea rezistenței grinzilor transversale realizate din canal îndoit 236x70 fără armare
Schema de proiectare (în conformitate cu tabelul 1 și tabelul 2) este adoptată pentru regiunea vântului IV, înălțimea raftului este de 4 m, în timp ce sarcina pe grinzile transversale (respectiv pe partea superioară, mijlocie și inferioară) va fi:

Calcularea designului vârfului de conectare cu șurub (câmp publicitar)


Verificarea secțiunii transversale a șuruburilor M24 (Cl 8.8):

- forțați într-un singur șurub acțiunea momentului față de axa XX

- forțați într-un singur bolț de acțiunea momentului în raport cu axa Y-Y:

Total pentru cel mai încărcat șurub
P = px + py = 6197 + 1755 = 7952 kg
Capacitatea portantă a șurubului M24 va fi:
Nb = Rbt × Ab = 4000 × 3,52 = 14080 kg, unde
Rbt - rezistența calculată a șuruburilor la tensiune (Cl 8.8)
Abn - zona secțiunii șuruburilor
Total: P = 7952 Concluzie bolțuri adoptate M24 îndeplinesc cerințele de putere

Lista literaturii utilizate


1. SNiP 2.01.07-85 * "Încărcări și Impacturi"
2. SNiP II-23-81 * "Structuri metalice"
3. Umansky A. A. Designer's Handbook, Moscova 1960 4. Rabotnov Yu. N. "Rezistența materialelor"
5. SNiP 23-01-99 "Climatologia construcțiilor"
6. SNiP 2.0311-85 "Protecția structurilor de construcție împotriva coroziunii"

* De exemplu, calculul structurii publicitare este indicat de unul dintre principalii operatori de publicitate outdoor care operează în Rusia.
** SNiPs utilizate în calculele structurilor de publicitate

Calculul fundației pentru exemplul de rollover

Fundații și fundații: îndrumări pentru exerciții practice. pagina 4

În calculele pentru primul grup de stări limită, se efectuează și verificări:

a) stabilitatea fundației împotriva răsturnării

Unde este Mu - momentul forțelor de înclinare în raport cu axa rotației posibile, care trece prin punctul extrem al bazei fundației;

Mz - momentul forțelor de susținere aferente aceleiași axe;

m - coeficientul condițiilor de lucru în stadiul de funcționare; pentru baze non-rocide, m = 0,8;

- coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus (= 1,1);

b) stabilitatea fundației împotriva forfecării tălpii

Unde Q este forța de forfecare egală cu suma proeminențelor forțelor de forfecare pe direcția forfecării posibile;

Qz - forța de exploatare egală cu suma proeminențelor forțelor de susținere;

m = 0,9 - coeficientul condițiilor de lucru;

n = 1,1 - coeficient de fiabilitate.

Forța de susținere este determinată de formula:

unde este coeficientul de frecare al bazei subsolului pe sol, luat pentru argilă în stare umedă 0,25, pentru argilă uscată, argilă și nisipos 0,30, pentru nisip 0,40, pentru pietriș și pietriș 0,50.

Pentru fundația prezentată în Figura 5, avem:

b = 5; l = 12,5 m; A = 6,25 m 2.

Volumul fundației: Vf = 2 m 3.

Volumul de sol pe marginile fundației, numărând din LTR (Fig.5b);

Volumul apei deasupra fundației:

Apoi greutățile calculate sunt egale cu:

Sarcina verticală totală de proiectare la nivelul bazei fundației (7) este egală cu:

FvI = 10200 + 5728,8 + 178,2 + 557,5 = 16664,5 kN

Tensiunea pe talpă este egală cu:

Rezistența de proiectare a bazei R este determinată de formula 3 cu lățimea bazei fundației b = 5:

Astfel, sunt efectuate verificări (4... 6).

Verificați starea de stabilitate împotriva răsturnării (8).

Adică, 5820 unde μ este coeficientul de frecare al fundației peste pământ.
În conformitate cu cerințele SNiP 2.05.03-84, stabilitatea structurilor împotriva forfecării (alunecare) trebuie calculată prin formula
Qr≤ (yc / yn) Qz, (7,6)
unde Qr este forța de forfecare, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de forfecare pe direcția forfecării posibile; yc este coeficientul condițiilor de muncă, considerat a fi 0,9; уn este coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus al structurii, luată ca în formula (7.5); Qz este forța de susținere, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de susținere în direcția posibilei schimbări.
Forțele de forfecare trebuie luate cu un factor de siguranță pentru sarcină mai mare decât unul și forțele de prindere cu un factor de siguranță pentru sarcina specificată în explicație pentru formula (7.5).
Ca o forță orizontală de exploatare creată de sol, este permisă preluarea unei forțe a cărei valoare nu depășește presiunea activă a solului.
Forțele de frecare din bază trebuie determinate din valorile minime ale coeficienților de frecare ai fundației fundației deasupra solului.
La calcularea fundațiilor pentru forfecare se iau următoarele valori ale coeficienților de frecare μ al zidăriei pe sol:

Argila când este udă

Fundația: Calculul unei posibile răsturnări

  • Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?
  • Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?
  • Determinarea momentului de înclinare
  • Determinarea momentului opus

Să ne imaginăm că temelia răsturnată a unei case particulare este destul de dificilă. Un motiv natural pentru posibila răsturnare a unei case mici este vântul unei puteri enorme, capabil să-l bată într-o parte datorită evazării clădirii. De exemplu, ca un pin solitar, care nu are fundație, dar are rădăcini în schimb.

Fig. 1. Variante de posibile rotații și deplasări ale fundației: a - pescajul cu rotație, b - pescajul cu rotație și deplasare, c - deplasarea de-a lungul bazei.

Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?

Pe baza scopului direct, care constă în transferarea uniformă a sarcinii structurii la sol, este necesar să se calculeze lățimea părții sale de susținere și rezistența acesteia.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se determine greutatea structurii, inclusiv greutatea proprie a bazei.

Calculul rezistenței fundației trebuie să includă încărcările de zăpadă transferate de pe acoperiș în timpul iernii și greutatea tot ce va fi montat și adus în cameră (sistem de încălzire, alimentare cu apă, canalizare, mobilier etc.).

Încărcăturile de vânt pe o clădire mică nu sunt incluse în calcularea fundației pentru rezistență. Aceste sarcini sunt luate în considerare atunci când se efectuează un calcul de rezistență pentru un element de acoperiș, cum ar fi un mauerlat, prin care acestea sunt transmise prin pereți până la baza casei.

În fig. 1 prezintă opțiunile pentru posibile rotații și deplasări ale fundației: a) pescajul cu rotație, b) pescajul cu rotație și deplasare, c) deplasarea de-a lungul bazei.

Fig. 2. Calculul incorect al rezistenței fundației poate duce la răsturnarea întregii structuri.

În perioada de iarnă, baza adâncă adâncă este afectată de forțele plutitoare care rezultă din înălțarea solului. Distribuția inegală a acestor forțe poate duce la pierderea stabilității fundației prezentate în imagine, mai ales dacă, din anumite motive, nu a fost ridicată o structură pe fundație. Pentru a exclude pierderea de stabilitate în acest caz, solul trebuie protejat de îngheț.

Dacă există o pierdere de stabilitate atunci când construcția casei a fost finalizată, ar trebui să căutați erori în calcularea puterii necesare. Dar încă nu ar fi trebuit să ducă la răsturnarea întregii structuri, așa cum se arată în Fig. 2. Este descrisă o mică casă, a cărei răsturnare nu a avut loc deoarece calculul corespunzător al fundației nu a fost efectuat. La determinarea dimensiunii bazei și a penetrării ei, proprietățile fizice ale solului nu au fost luate în considerare (în imagine este clar că acesta este un sol nisipos).

Înapoi la cuprins

Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?

Fundația, care nu este deranjată de acțiunea forțelor externe, nu se mișcă în plan orizontal împreună cu solul, este considerată stabilă. Fundamentele unor astfel de elemente critice precum suporturile de poduri, țevi din fabrică etc. sunt calculate pentru stabilitate.

Spre deosebire de țevile din fabrică, nu se poate efectua calculul fundației caselor private pentru răsturnare. Iar motivul este că aceste case au o înălțime relativ mică. Dacă la țeava de fabricație centrul de greutate și forțele vântului care rezultă sunt la o înălțime considerabilă de la subsol, ca urmare a faptului că poate fi format un moment suficient pentru încălcarea stabilității, atunci pentru o structură scăzută, calculul bazat pe acest factor nu este pur și simplu necesar.

În sectorul privat, în prezent, există, de asemenea, structuri separate care necesită calcule ale motivelor pentru un astfel de impact. De exemplu, generatoare eoliene. În fig. 3 arată 1 din opțiunile de bază pentru un astfel de generator. Ar trebui să acordați atenție profunzimii fundației. În mod clar depășește adâncimea înghețării solului. Dimensiunile rămase din imaginea 3 pot fi folosite numai pentru orientare și pot diferi de dimensiunile reale. Înălțimea turnului - N. pentru funcționarea fiabilă a generatorului depinde de teren, dar în medie poate fi considerată egală cu 20 m.

Înapoi la cuprins

Determinarea momentului de înclinare

Fig. 3. Schema bazei generatorului eolian.

În fig. 4 prezintă schema de proiectare prezentând forțele care acționează asupra fundației. Principalul factor care creează un rollover este momentul MU. iar principalul obstacol este forța FU. Această componentă previne pierderea stabilității.

Sarcina distribuită uniform P este răspunsul solului la acțiunea forței FU. Forța Qr Are un efect asupra schimbării orizontale. La calcularea forfecării, coeficientul de frecare a zidăriei deasupra solului este de o mare importanță. Pentru calcularea răsturnării, această forță nu este luată în considerare.

Pentru a determina momentul de basculare MU este necesară cunoașterea vitezei vântului și a zonei structurii pe care acționează (navighează). Pentru a asigura funcționarea generatorului eolian, este necesară o viteză minimă de aproximativ 6-8 m / s. Cu toate acestea, este necesar să se țină seama de faptul că viteza vântului poate fi mult mai mare, deci ar trebui să se țină cont de viteza maximă posibilă în acest domeniu. De exemplu, la o viteză a vântului de 10 m / s, presiunea este de 60 N / m 2 și la o viteză de 50 m / s această presiune va fi de 1500 N / m 2. Tabelul 1 oferă valorile prin care, cunoscând viteza maximă a vântului, presiunea lui.

Viteza vântului, m / s

Cunoscând viteza vântului V și suprafața lamelor SL. conform tabelului 1 determinăm presiunea corespunzătoare și pentru această zonă se calculează forța PL. atașat la marginea turnului, adică la o distanță Hde pe suprafața pământului. Având în vedere adâncimea h la care se află baza bazei, umărul va fi:

Vântul va acționa pe turn pe toată lungimea sa. Pentru a determina zona, determinați mai întâi lățimea medie a turnului, LCP

Fig. 4. Diagrama forțelor care acționează asupra fundației.

L-lățimea turnului în partea superioară a acestuia;
LH - lățimea turnului de la bază.

Determinați zona turnului, în direcția vântului:

și acum definim sarcina totală Pca produs al lui Sla valoarea de presiune din tabelul 1. Această forță va fi aplicată în mijlocul înălțimii turnului.

Acum poți determina momentul răsturnării.

Înapoi la cuprins

Determinarea momentului opus

Pentru a determina acest punct, trebuie să cunoașteți greutatea turnului cu toate dispozitivele, greutatea fundației și greutatea solului pe acesta. Analizând fig. 4 putem concluziona că solul situat pe laturi în direcția momentului de înclinare va contracara și el. Acest lucru este adevărat, dar numai după ce solul este suficient de dens. Și asta va dura ceva timp. Prin urmare, în cursul construcției, acest factor de contracarare nu poate fi luat în considerare.

După cum se vede în fig. 4, distanța de forță FU până la punctul O (proiecția marginii de referință) este egal cu a. Prin urmare, starea de stabilitate a bazei generatorului eolian va fi:

unde k> 1 este coeficientul de fiabilitate.

Ca avertisment, trebuie remarcat faptul că calculul de mai sus nu ia în considerare mai mulți factori care sunt luați în considerare în mod obligatoriu în construcția clădirilor înalte, a conductelor din fabrică, a căilor ferate și a podurilor rutiere. Prin urmare, este logic să implicați un specialist chiar și pentru instalarea unor astfel de, la prima vedere, nu o structură complicată, cum ar fi un turn.

Evgeny Dmitrievich Ivanov

© Copyright 2014-2017, moifundament.ru

  • lucrați cu fundația
  • armare
  • protecție
  • instrumente
  • montare
  • decorare
  • soluție
  • calcul
  • reparații
  • dispozitiv
  • Tipuri de fundații
  • panglică
  • grămadă
  • în formă de coloană
  • dală
  • alte
  • Despre site
  • Întrebări către expert
  • ediție
  • Contactați-ne
  • Lucrează cu fundația
    • Amenajarea fundației
    • Protecția fundației
    • Instrumente de fundație
    • Instalarea fundației
    • Fundația Finish
    • Mortar pentru fundație
    • Calculul fundației
    • Repararea fundației
    • Dispozitivul de fundație
  • Tipuri de fundații
    • Strip fundație
    • Piloți fundație
    • Construcția pilonului
    • Slabă fundație

Calcularea pe suportul de răsturnare

Atunci când se rezolvă problemele de răsturnare, se consideră limitativă poziția în care corpul se află într-o stare de instabilitate instabilă, adică atunci când este gata să se miște din starea de repaus în mișcare. Orice modificare ușoară a elementelor structurale sau a forțelor care acționează asupra acestei structuri conduce la înclinarea (rotirea) structurii în jurul unei anumite axe, numită axa de basculare, perpendiculară pe planul desenului. Starea de echilibru a unui astfel de corp (structură) este egalitatea cu zero a sumei de momente față de punctul de intersecție al axei de înclinare cu planul desenului tuturor forțelor (active) active care acționează asupra corpului:

La întocmirea ecuației, trebuie amintit faptul că reacțiile de susținere din această ecuație nu sunt incluse, deoarece în poziția de limitare construcția se bazează numai pe acele suporturi prin care trece axa de înclinare. În acest caz, valorile determinate din ecuație au valori critice (maxime sau minime) și, pentru a asigura marja de stabilitate, trebuie să fie reduse în mod corespunzător în timpul proiectării (cele pentru care valoarea maximă găsită la echilibru este găsită) sau mărită (cele pentru care se găsește valoarea minimă posibilă pentru valoare de echilibru).

O parte din forțele active care acționează asupra corpului creează o pereche care are tendința de a răsturna corpul. Suma momentelor de astfel de forțe, raportată la axa de basculare, este numită momentul răsturnării:

O altă parte a forțelor active creează perechi care caută să readucă corpul în poziția inițială.

Suma momentelor de astfel de forțe față de axa de basculare se numește momentul de stabilitate:

Raportul dintre valoarea absolută a momentului de rezistență și valoarea absolută a momentului răsturnării se numește coeficientul de stabilitate:

Problema 15. Turnul de apă constă dintr-un rezervor cilindric cu o înălțime de diametru fixat pe patru stâlpi simetrici înclinați spre orizont (fig.48). Partea inferioară a rezervorului se află la o înălțime mai mare decât nivelul suportului; greutatea presiunii vântului din turn se calculează pe suprafața proiecției suprafeței rezervorului pe un plan perpendicular pe direcția vântului și se ia presiunea specifică a vântului pentru a determina distanța necesară între bazele stâlpilor.

Decizia. 1. Luați în considerare echilibrul turnului de apă (figura 49). Deoarece este necesar să se determine valoarea critică a distanței dintre bazele stâlpilor și anume presupunem că turnul este într-o stare de instabilitate instabilă, adică la cea mai mică scădere a acestei distanțe, turnul se va răsturna sub acțiunea vântului, rotindu-se în jurul balamalei A în direcția mișcării în sensul acelor de ceasornic.

În consecință, în poziția unui echilibru instabil, este necesar să se considere că turnul cu suporturi B atinge doar pământul, dar nu apasă pe pământ,

2. Reprezentăm forțele active care acționează asupra turnului. Forța este greutatea turnului și forța presiunii vântului de pe rezervor.

3. Eliberăm turnul de la comunicare la punctul A, înlocuind acțiunea de comunicare cu reacția, astfel încât turnul de apă se află în echilibru numai sub acțiunea a trei forțe:

4. Completați o singură ecuație de echilibru:

Evident, atunci când momentul stabilității va fi mai mare decât momentul răsturnării.

§ 39. Calcularea fundațiilor pentru stabilitate împotriva răsturnării și forfecării

Calculul fundației pentru stabilitate ar trebui să excludă posibilitatea de înclinare, forfecare pe bază și forfecare împreună cu solul de-a lungul unei anumite suprafețe de alunecare. Fundația este considerată stabilă dacă este îndeplinită condiția (6.1), în care F este înțeleasă ca un efect de forță care contribuie la pierderea stabilității (înclinarea sau forfecarea) fundației și Fu este rezistența bazei sau fundației care previne pierderea stabilității. Calculele de stabilitate se efectuează în funcție de sarcinile calculate obținute prin înmulțirea sarcinilor normative cu factorii de siguranță pentru sarcină. Dacă pentru aceeași încărcătură normele prevăd doi factori de siguranță, atunci calculul ia în considerare unul dintre ele, care va avea o marjă de stabilitate mai mică.


Fig. 7.7. Schemă pentru calculul fundației pentru rezistența la basculare

Atunci când se calculează fundațiile suporturilor de punte pentru rezistența la basculare, forțele externe care acționează asupra fundației (inclusiv greutatea proprie) determină forțele Fv, Qr și momenta Mu (fig.7.7). Forțele Fv și Qr sunt egale cu proiecțiile tuturor forțelor externe pe verticală și, respectiv, pe orizontală, iar momentul Mie este egal cu momentul forțelor externe în jurul axei care trece prin centrul de greutate al fundației fundației perpendicular pe planul de proiectare. Momentul în care Mie contribuie la înclinarea fundației (rotindu-se în jurul axei O - vezi figura 7.7). Momentul Mz, care rezistă la basculare, va fi egal cu Fva, unde a este distanța de la punctul de aplicare a forței Fv la marginea fundației, față de care are loc înclinarea.

Stabilitatea structurilor împotriva răsturnării ar trebui calculată prin formula
Mi≤ (mustache / un) Mz, (7,5)
unde Mu și Mz sunt momentele forțelor de înclinare și de reținere relative la axa posibilă de rotire (înclinare) a structurii, care trece prin punctele extreme ale suportului, kN · m; us - coeficientul condițiilor de lucru luate la verificarea structurilor bazate pe suporturi separate pentru etapa de construcție este egal cu 0,95; pentru stadiul de funcționare continuă egal cu 1,0; la verificarea secțiunilor structurilor de beton și a fundațiilor pe fundații stâncoase, egale cu 0,9; pe baze non-rock - 0,8; UN este coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus al structurii, presupus a fi 1,1 în calculele pentru etapa de funcționare continuă și 1,0 în calculele pentru etapa de construcție.

Forțele de înclinare trebuie luate cu un factor de încărcare mai mare decât unul.

Forțele de susținere trebuie luate cu un factor de siguranță a încărcăturii pentru sarcini constante Yf unde μ este coeficientul de frecare al fundației față de sol.

În conformitate cu cerințele SNiP 2.05.03-84, stabilitatea structurilor împotriva forfecării (alunecare) trebuie calculată prin formula
Qr≤ (yc / yn) Qz, (7,6)
unde Qr este forța de forfecare, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de forfecare pe direcția forfecării posibile; yc este coeficientul condițiilor de muncă, considerat a fi 0,9; уn este coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus al structurii, luată ca în formula (7.5); Qz este forța de susținere, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de susținere în direcția posibilei schimbări.

Forțele de forfecare trebuie luate cu un factor de siguranță pentru sarcină mai mare decât unul și forțele de prindere cu un factor de siguranță pentru sarcina specificată în explicație pentru formula (7.5).

Ca o forță orizontală de exploatare creată de sol, este permisă preluarea unei forțe a cărei valoare nu depășește presiunea activă a solului.

Forțele de frecare din bază trebuie determinate din valorile minime ale coeficienților de frecare ai fundației fundației deasupra solului.

La calcularea fundațiilor pentru forfecare se iau următoarele valori ale coeficienților de frecare μ al zidăriei pe sol:

Calcularea rafturilor de publicitate. Calculul elementelor din tablourile de cadru. Calcularea stelei care să se rostogolească

Pagini de lucru

Conținutul de lucru

1.Calcularea stelelor montate în rack.

2. Calcularea elementelor din tablourile de cadru.

3. Calcularea stelei pentru a se rostogoli.

1.Calculează stela publicitare

Schema constructivă a stelei este prezentată pe foaia 4. Forțele care apar în părțile inferioare ale rafturilor sunt luate în conformitate cu tabelul de forță. Verificați rack-ul mai încărcat (elementul nr. 3). Rack efort:

Calculul se efectuează conform formulei [50] SNiP II-23-81 * "Structuri din oțel"

X, Y sunt coordonatele punctului extrem al secțiunii relative la axele sale principale.

2999> 2350 kg / cm2

Rack strength nu este furnizat.

2. Calcularea elementelor cadrului stelei.

Conform tabelului de eforturi, cel mai încărcat element al cadrului este elementul nr. 19. Forța elementului:

Calculul se efectuează conform formulei [50] SNiP II-23-81 * "Structuri din oțel"

Z, Y - coordonatele punctului extrem al secțiunii față de axele sale principale.

Rezistența elementului este asigurată. Cu toate acestea, mișcarea admisă în conformitate cu SNiP 2.01.07-85 * "Încărcături și impacturi" nu trebuie să fie mai mare de 1/200 din intervalul structurii. În cazul nostru, în funcție de tabelul mișcărilor nodurilor cadru, mișcările au valori semnificativ mai mari.

Designul cadrului nu este suficient de rigid.

3. Calcularea stelei care se va rula.

În cadrul proiectului sunt prezentate două tipuri de fundații. Conform tabelului N2, fundația se realizează într-o mărime plană de 1,7 m și 1,7 m și o înălțime

0,7 m înălțime Conform foii N7, fundația se realizează în dimensiune plan 2x2m și înălțime 0,5m. Armarea fundației nu este prezentată. Nu este stipulat necesitatea efectuării pregătirii de nisip sub placa de bază.

Dimensiunea fundației de 2x2x0,5, cu condiția ca armarea adecvată și asigurarea unei joncțiuni rigide a rack-ului cu fundația, să asigure stabilitatea stelei.

Montarea "manșonului" din canalele N14 pe placa de bază monolitică nu este executată pe îmbinarea arătată a rafturii cu fundația. "Manșonul" este prea aproape de marginea fundației. Nu sa asigurat lucrul în comun "liner" cu fundația. Se recomanda reciclarea suportului pentru steaua de la placa de baza.

1. Nu este asigurată rezistența suportului stela publicitară în ceea ce privește efectul combinat al efectelor vântului, greutatea proprie și greutatea căptușelii.

2. Mișcările orizontale actuale ale elementelor de cadru ale stela publicitară depășesc maximul admisibil pentru acest tip de structură.

3. Ansamblul de îmbinare trebuie să fie reprocesat.

Rezistența elementului este asigurată. Cu toate acestea, conform tabelului mișcărilor, nodul nr. 6 are mișcare relativ la nodul 10-12,99 cm, iar nodul 3 față de nodul 9 este de 12,45 cm. nu mai mult de 1/200 din intervalul structurii. În cazul nostru, nu mai mult de 1700/200 = 8,5 mm.

Manual privind proiectarea bazelor clădirilor și structurilor (până la SNiP 2.02.01-83)

(textul documentului cu modificări și completări pentru noiembrie 2014)

d este adâncimea de încorporare a suportului în sol, m (cm);

- adâncimea relativă a centrului de rotație determinat de formulele (303) - (306);

- coeficientul fără dimensiuni determinat de formula

unde, (294)

,, - caracteristicile de proiectare a solului: respectiv aderența specifică, kPa (kgf / cm2), unghiul de frecare internă, grindina și greutatea specifică, kN / m3 (kgf / cm3);

f este coeficientul de frecare a solului pe beton, luat din tabel. 142;

- lățimea medie a suportului în sol, m (cm);

, - rezistența solului la bolțul superior și inferior, kN (kgf), determinată prin formulele (300) și (301);

- distanța de la suprafața solului la mijlocul înălțimii șurubului superior, m (cm);

- distanța de la baza inferioară a suportului la mijlocul înălțimii șurubului inferior, m (cm);

și - coeficienții fără dimensiuni determinați prin formule:

și, respectiv, lățimea șuruburilor superioare și inferioare, m (cm).

Lățimea estimată a rack-ului este determinată de formulele (256) - (258). Atunci când dispozitivul este găurite, groapa este definită ca și pentru adaosul nerodit al solului; în cazul săpăturilor - în ceea ce privește solul de umplere.

Pentru rafturi cu diametrul de 800 mm se determină prin formula

sau luate pe masă. 138.

Forțele de presiune ale șuruburilor pe șuruburi

unde și - lungimea șuruburilor superioare și inferioare, m (cm);

și - înălțimea șuruburilor superioare și inferioare, m (cm).

Atunci când bolțul se află în solul scaunului (fig.82), presiunea rezultată a solului este determinată de formula

unde și este același ca în formula (26 8).

Adâncimea relativă a centrului de rotație este determinată de ecuație

Este permisă determinarea formulei

Dacă, atunci când este fixat cu un scaun, se dovedește că este acceptat.

Calcularea rafturilor de deformare pentru deformări

11.26. Rafturile de fixare în sol trebuie să îndeplinească cerințele pentru calcularea deformărilor

unde - unghiul de rotație al suportului sub acțiunea sarcinilor orizontale;

- valoarea maximă admisă a unghiului de rotație, conform instrucțiunilor din clauza 11.1.

11.27. În funcție de schema de fixare, unghiul de rotație este determinat de formulele:

pentru fixarea bezrigelnogo

pentru fixare fără bancă

pentru fixare cu banc

unde este forța concentrată orizontală, kN (kgf), aplicată la înălțimea H, determinată conform indicațiilor din clauza 11.2 4;

E este modulul de tensiune, kPa (kgf / cm2);

d - adâncimea de imersie a suportului, m (cm);

v sunt coeficienții dimensionali luați conform graficului din fig. 84.

Fig. 84. graficul coeficienților;

; ; Factorul u dependent

de la: pentru fixarea în două puncte și cu un punct

în funcție de; pentru dvuhrigelnyh în funcție de; pentru monogel; - suprafața laterală a șurubului superior; - la fel, mai mic

Unghiul de rotație al elementelor de fixare banchet este determinat de formulele (308) - (310), cu înlocuirea lui d și, respectiv, cu, și. În structurile netede ale pământului (găuri forate) se iau

în cazul în care. (311)

Când este fixat în soluri cu structură defectuoasă

În formulele (311) și (312) H este înălțimea de aplicare a forței orizontale, măsurată de la nivelul solului; h 'este înălțimea scaunului.

11.28. Dacă este imposibilă formarea de șanțuri înguste prin forare la adâncimea maximă, este permisă aprofundarea raftului la cel puțin 1/10 din înălțimea totală a suportului, dar nu mai puțin de 1,5 m. În acest caz, dispozitivul trebuie să fie echipat cu un bolț superior.

Lățimea scaunului este determinată în conformitate cu fig. 82 conform formulei

dar nu mai puțin de lățimea șurubului, mărită cu 0,5 m. În formula (313) h 'este înălțimea scaunului, m; - grosimea bolțului, m; - unghiul de frecare internă a solului scaunelor.

Înălțimea scaunului se determină prin calcul în funcție de sarcini și caracteristicile solului, distanța de la marginea superioară a șurubului la vârful scaunului nu trebuie să fie mai mică decât lățimea șurubului și nu mai mică de 0,6 m. Unghiul pantei scaunului nu este mai mare decât unghiul de repaus al solului scaunului.

11.29. Calculul bazelor suporturilor suporturilor din lemn se face, de asemenea, conform instrucțiunilor din paragrafe. 11,14 - 11,28.

Se verifică fixarea suporturilor suporturilor intermediare de toate tipurile în regim de urgență și suporturile intermediare cu conexiuni încrucișate în modul normal de funcționare cu așteptarea răsturnării.

Calculele pentru rafturile înclinate ale suporturilor unghiulare de ancoră ale designului în formă de AP sunt realizate ca și pentru suporturile cu rack-mono. Forța orizontală pe o strângere a suportului este aplicată în punctul de fixare a elementului transversal inferior.

La calculul corpurilor de fixare, lățimea elementelor este considerată egală (vezi Fig. 85):

a) pentru o singură secțiune rotundă;

b) pentru o secțiune compozită cea mai mică dintre valori

unde - diametrul mediu al suportului, situat în sol, m

Fig. 85. Scheme pentru calculul stalpilor din lemn în sol

a - circuit de tragere; b - schema de determinare a lățimii calculate a elementului rack; în - schema de așezare a fixării

11.30. Calcularea bazelor stâlpilor suporturilor din lemn pentru deformările asupra acțiunii forțelor de tracțiune (pentru fixarea bolțurilor) se efectuează în conformitate cu

unde este sarcina standard de tragere, kN (kgf);

- zona care transferă presiunea la sol, atunci când este scos, m2 (cm2);

- rezistența la proiectare a solului de umplere, kPa (kgf / cm2), luată la o adâncime de 2,5 m sau mai mare (în ceea ce privește argilă, lut și nisip de nisip cu debit, nisipuri de dimensiuni medii și fine la gradul de umiditate și densitate a solului de umplere) (portal) suportă egală cu 120 (1,2); ancoră-unghiulară, unghiulară intermediară (portal) - 80 (0,8).

Note. 1. Rezistențele calculate pentru argilă și argilă de consistență plastic-moale și nisip dens de umiditate scăzută pot fi obținute prin înmulțirea acestor valori cu un factor de 0,8.

2. În modurile de urgență ale funcționării VL, valorile rezistențelor de proiectare pot fi mărite cu 15%.

3. Valorile date se referă la suporturile intermediare cu o bază de 3,5 - 5,25 și unghiular cu o bază de 5 - 8 m.

11.31. Sub acțiunea încărcărilor compresive, condiția este verificată

unde - sarcina totală de comprimare reglementată, kN (kgf);

A este zona prin care se transmite sarcina compresivă pe sol, m2 (cm2);

R este rezistența calculată a solului, luată în mod similar cu punctul 11.7, kPa (kgf / cm2).

11.32. Calculul bazelor rafturilor ancorate din lemn (Fig.85, a) asupra stabilității forței de tracțiune axiale se face conform formulei

unde se calculează forța de tracțiune, kN (kgf);

V este volumul corpului bombat sub forma unei piramide trunchiate, formată din planuri care trec prin tăieturile de fixare a traversei la un unghi față de verticale, m3 (cm3);

- proporția solului de umplere, kN / m3 (kgf / cm3);

- suprafața laterală a volumului de sol proeminent, m2 (cm2);

- coeficientul de fiabilitate luat în conformitate cu instrucțiunile din clauza (11.9 (11.8));

, - a se vedea formula (27 1).

Calcularea bazelor suporturilor portalului cu legături încrucișate

11.33. Datorită caracteristicilor de proiectare a suporturilor cu racorduri flexibile interne, adecvarea lor operațională este asigurată chiar și cu ploi relativ mari de corzi de compresie; sarcini maxime de proiectare sunt acceptate cu presupunerea dezvoltării deformațiilor plastice la bază, dar nu mai mult de 5 cm și sunt determinate pentru posturile rotunde de formula

unde - sarcina compresivă calculată la nivelul fundului rafturii, kN (kgf); pentru suporturile intermediare, sarcina calculată din combinații cu sarcini pe termen scurt este luată cu un coeficient de 0,6 pentru tranșele forate; în alte cazuri, valoarea totală este luată;

- coeficientul condițiilor de muncă, egal cu 1;

R este rezistența calculată la sol a bazei cu o tijă de 5 cm luată de pe masă. 143, kPa (kgf / cm2);

A - amprentă de subsol, m2, luată atunci când se instalează suportul într-o groapă de foraj și se încorporează sinusurile cu amestec de pietriș sau nisip grosier, precum și în săpături fără o placă de bază egală cu pătratul tălpii standului, când se instalează suportul în gaura forată și se umple sinusurile cu betonul zona A este considerată a fi egală cu suprafața carierei;

- coeficientul de fiabilitate a solului este de 1,3.

Calculul înclinării clădirii

Atunci când raportul dintre înălțimea clădirii și dimensiunea sa este mare în ceea ce privește planul și există o mare flexibilitate a fundației, atunci clădirea se poate răsturna sub influența vântului și a încărcărilor seismice. Calculul pentru înclinarea unei clădiri este foarte important, deoarece este direct legat de siguranța constructivă a clădirii în ansamblu.

"Normele de construcție și proiectare a structurilor din beton armat cu mai multe etaje" (JZ 102-79) recomandă la calcularea răsturnării clădirii să adere la următorul moment de menținere a relației MR la înclinarea Mov:

"Regulile pentru construcția și proiectarea structurilor din beton armat cu mai multe etaje" (JGJ 3-91) fac același calcul în funcție de condiția:

"Standardele de construcție a proiectării seismice" (GB 50011-2001), atunci când se combină încărcările care includ efecte seismice, sunt prescrise, coeficienții de asociere trebuie să fie egali cu 1,0. Pentru clădirile cu mai multe etaje, cu un raport de înălțime-lățime mai mare de 4, presiunea negativă nu este permisă sub fundația fundației, precum și în zone cu presiune zero. În alte clădiri, zona de presiune zero nu trebuie să depășească 15% din suprafața subsolului.

Conform Instrucțiunilor Tehnice pentru Proiectarea Structurilor Clădirilor înalte (JGJ 3-2002) pentru clădirile cu un raport de aspect mai mare de 4 la baza fundațiilor, nu ar trebui să existe o zonă de stres zero; pentru clădirile cu un raport mai mic de 4, suprafața de stres zero este permisă nu mai mult de 15% din suprafața subsolului.

Diagrama fundației

1 - partea superioară; 2 - subsol; 3 - punctul calculat de rezistență la momentul de răsturnare; 4 - fundul fundației

  • Momente de înclinare și de țintire

Permiteți zonei de impact a momentului răsturnării să fie zona bazei sale și forța impactului - sarcina seismică orizontală sau sarcina orizontală a vântului:

unde este Mov - moment de răsturnare; H este înălțimea clădirii; С - adâncimea subsolului; V0 - valorile totale ale forței orizontale.

Momentul de exploatare se calculează la punctele de margine din impactul sarcinilor totale:

unde este mR - moment de exploatare; G - sarcini totale (sarcini constante, sarcini eoliene și zăpadă cu valoare standard scăzută); În - lățimea subsolului.

  • Reglarea momentului de reținere și a zonei de solicitare zero la baza fundației

La calculul momentului de exploatare

Presupunem că liniile de acțiune ale sarcinilor totale trec prin centrul bazei clădirii (figura 2.1.4). Distanța dintre această linie și epurarea rezultată a tensiunilor de bază e0, Lungimea zonei de zero tensiune Bx, raportul dintre lungimea regiunii zero de tensiune și lungimea bazei (B - x) / B se determină prin formulele:

Din formule, se obține raportul dintre suprafața zonei de solicitare zero și suprafața bazei pentru un moment de exploatare sigur.

Fundația: Calculul unei posibile răsturnări

Să ne imaginăm că temelia răsturnată a unei case particulare este destul de dificilă. Un motiv natural pentru posibila răsturnare a unei case mici este vântul unei puteri enorme, capabil să-l bată într-o parte datorită evazării clădirii. De exemplu, ca un pin solitar, care nu are fundație, dar are rădăcini în schimb.

Fig. 1. Variante de posibile rotații și deplasări ale fundației: a - pescajul cu rotație, b - pescajul cu rotație și deplasare, în mișcare de-a lungul tălpii.

Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?

Pe baza scopului direct, care constă în transferarea uniformă a sarcinii structurii la sol, este necesar să se calculeze lățimea părții sale de susținere și rezistența acesteia.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se determine greutatea structurii, inclusiv greutatea proprie a bazei.

Calculul rezistenței fundației trebuie să includă încărcările de zăpadă transferate de pe acoperiș în timpul iernii și greutatea tot ce va fi montat și adus în cameră (sistem de încălzire, alimentare cu apă, canalizare, mobilier etc.).

Încărcăturile de vânt pe o clădire mică nu sunt incluse în calcularea fundației pentru rezistență. Aceste sarcini sunt luate în considerare atunci când se efectuează un calcul de rezistență pentru un element de acoperiș, cum ar fi un mauerlat, prin care acestea sunt transmise prin pereți până la baza casei.

În fig. 1 prezintă opțiunile pentru posibile rotații și deplasări ale fundației: a) pescajul cu rotație, b) pescajul cu rotație și deplasare, c) deplasarea de-a lungul bazei.

Fig. 2. Calculul incorect al rezistenței fundației poate duce la răsturnarea întregii structuri.

În perioada de iarnă, baza adâncă adâncă este afectată de forțele plutitoare care rezultă din înălțarea solului. Distribuția inegală a acestor forțe poate duce la pierderea stabilității fundației prezentate în imagine, mai ales dacă, din anumite motive, nu a fost ridicată o structură pe fundație. Pentru a exclude pierderea de stabilitate în acest caz, solul trebuie protejat de îngheț.

Dacă există o pierdere de stabilitate atunci când construcția casei a fost finalizată, ar trebui să căutați erori în calcularea puterii necesare. Dar încă nu ar fi trebuit să ducă la răsturnarea întregii structuri, așa cum se arată în Fig. 2. Este descrisă o mică casă, a cărei răsturnare nu a avut loc deoarece calculul corespunzător al fundației nu a fost efectuat. La determinarea dimensiunii bazei și a penetrării ei, proprietățile fizice ale solului nu au fost luate în considerare (în imagine este clar că acesta este un sol nisipos).

Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?

Fundația, care nu este deranjată de acțiunea forțelor externe, nu se mișcă în plan orizontal împreună cu solul, este considerată stabilă. Fundamentele unor astfel de elemente critice precum suporturile de poduri, țevi din fabrică etc. sunt calculate pentru stabilitate.

Spre deosebire de țevile din fabrică, nu se poate efectua calculul fundației caselor private pentru răsturnare. Iar motivul este că aceste case au o înălțime relativ mică. Dacă la țeava de fabricație centrul de greutate și forțele vântului care rezultă sunt la o înălțime considerabilă de la subsol, ca urmare a faptului că poate fi format un moment suficient pentru încălcarea stabilității, atunci pentru o structură scăzută, calculul bazat pe acest factor nu este pur și simplu necesar.

În sectorul privat, în prezent, există, de asemenea, structuri separate care necesită calcule ale motivelor pentru un astfel de impact. De exemplu, generatoare eoliene. În fig. 3 arată 1 din opțiunile de bază pentru un astfel de generator. Ar trebui să acordați atenție profunzimii fundației. În mod clar depășește adâncimea înghețării solului. Dimensiunile rămase din imaginea 3 pot fi folosite numai pentru orientare și pot diferi de dimensiunile reale. Înălțimea turnului - N, pentru funcționarea fiabilă a generatorului depinde de teren, dar în medie poate fi considerată egală cu 20 m.

Determinarea momentului de înclinare

Fig. 3. Schema bazei generatorului eolian.

În fig. 4 prezintă schema de proiectare prezentând forțele care acționează asupra fundației. Principalul factor care creează un rollover este momentul MU, iar principalul obstacol este forța FU. Această componentă previne pierderea stabilității.

Sarcina distribuită uniform P este răspunsul solului la acțiunea forței FU. Forța Qr Are un efect asupra schimbării orizontale. La calcularea forfecării, coeficientul de frecare a zidăriei deasupra solului este de o mare importanță. Pentru calcularea răsturnării, această forță nu este luată în considerare.

Pentru a determina momentul de basculare MU este necesară cunoașterea vitezei vântului și a zonei structurii pe care acționează (navighează). Pentru a asigura funcționarea generatorului eolian, este necesară o viteză minimă de aproximativ 6-8 m / s. Cu toate acestea, este necesar să se țină seama de faptul că viteza vântului poate fi mult mai mare, deci ar trebui să se țină cont de viteza maximă posibilă în acest domeniu. De exemplu, la o viteză a vântului de 10 m / s, presiunea este de 60 N / m 2, iar la o viteză de 50 m / s această presiune va fi de 1500 N / m 2. Tabelul 1 prezintă valorile prin care, cunoscând viteza maximă a vântului, îi puteți determina presiunea.