НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н.М. ГЕРСЕВАНОВА
(НИИОСП ИМ. Н.М. ГЕРСЕВАНОВА)
ГОССТРОЯ СССР
РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ БАШЕННОГО ТИПА
Разработано к СНиП II-15-74.
Даны рекомендации по проектированию произвольной ортогональной, полигональной и круглой формы в плане железобетонных плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа на естественном основании, по выбору расчетных схем и параметров основания, в том числе переменного коэффициента жесткости, основания, расчету деформаций основания с расчетной схемой в виде линейно-деформируемого слоя, по определению предварительных размеров плитных фундаментов. Приведены особенности конструирования и наблюдений за осадками, сдвигами и кренами плитных фундаментов.
Для инженерно-технических работников проектных организаций.
Содержание
|
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
Требования к инженерно-геологическим изысканиям
Требования к расчетам плитного фундамента и основания
2. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЯ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
Выбор расчетной схемы и параметров основания
Определение осадок основания
Определение крена плитного фундамента
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА ПО УСЛОВИЮ МИНИМАЛЬНОГО ОБЪЕМА БЕТОНА
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЖЕСТКОСТИ ОСНОВАНИЯ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА
5. СТАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
А. РАСЧЕТ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ В ПЛАНЕ ДЛЯ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
Расчет плитного фундамента с учетом влияния стен здания
Расчет плитного фундамента здания с учетом особенностей деформирования железобетона
Совместный расчет плитного фундамента и рамного каркаса здания
Совместный расчет плитного фундамента и элементов надфундаментного строения здания со связевым или рамно-связевым каркасом, а также панельного и кирпичного дома
Расчет плитных фундаментов с учетом влияния рамного каркаса здания
Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий со связевым каркасом при учете реактивных касательных напряжений
Расчет толстых плитных фундаментов с учетом реактивных касательных напряжений
Расчет сплошных железобетонных плитных фундаментов под сетку колонн по кинематическому методу предельного равновесия
Б. РАСЧЕТ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ В ПЛАНЕ ДЛЯ СИЛОСНЫХ КОРПУСОВ
Расчет плитных фундаментов с учетом жесткости силосных корпусов
Совместный расчет плитных фундаментов элеваторов и надфундаментных конструкций конечной жесткости
Расчет прямоугольного плитного фундамента, взаимодействующего с деформируемым основанием и жестким надфундаментным строением (типа силосного корпуса)
В. РАСЧЕТ КРУГЛЫХ И КОЛЬЦЕВЫХ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С КОНИЧЕСКИМИ ОБОЛОЧКАМИ ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ БАШЕННОГО ТИПА
Расчет конической оболочки, опертой на сжимаемое основание
Расчет конической оболочки, опертой в нижнем сечении на абсолютно жесткое основание при различных типах опирания
Расчет кольцевого плитного фундамента на сжимаемом основании
Совместный расчет конической оболочки и кольцевой плиты конечной жесткости на сжимаемом основании
Расчет конической оболочки, лежащей на сжимаемом основании, подкрепленной опорным кольцом
Г. РАСЧЕТ КРУГЛЫХ И КОЛЬЦЕВЫХ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ СООРУЖЕНИЙ БАШЕННОГО ТИПА С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Д. РАСЧЕТ КРУГЛЫХ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
6. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
7. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРЕНИЯМ ОСАДОК, СДВИГОВ И КРЕНОВ ФУНДАМЕНТОВ ПЛИТ
Измерение осадок
Измерение сдвигов
Измерение кренов
Обработка результатов измерений
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЭВМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДОК И КРЕНОВ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЛИНЕЙНО-ДЕФОРМИРУЕМОМ ПОЛУПРОСТРАНСТВЕ И СЛОЕ КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДОК И КРЕНОВ КРУГЛОГО ФУНДАМЕНТА НА ЛИНЕЙНО-ДЕФОРМИРУЕМОМ ПОЛУПРОСТРАНСТВЕ И СЛОЕ КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИКОВ
|
ПРЕДИСЛОВИЕ
Сплошные монолитные железобетонные плитные фундаменты прямоугольной, произвольной ортогональной либо полигональной и круглой формы в плане широко используются при строительстве на естественном основании (особенно на слабых и неоднородных грунтах) многоэтажных зданий различного назначения, а также промышленных сооружений типа силосов, элеваторов, дымовых труб и т.п. Площадь таких плит, как правило, превышает 100 м2, а ширина или диаметр b(d) ≥ 10 м.
За последние годы в нашей стране проведены большие теоретические и экспериментальные исследования плитных фундаментов, завершившиеся разработкой методов и созданием программ для расчета плитных фундаментов на ЭВМ.
Методы и программы для расчета плитных фундаментов разработаны на основе последних достижений в области строительной механики, теории расчета железобетонных конструкций, механики грунтов, теории упругости, вычислительной математики и практики фундаментостроения. Они позволяют рассчитывать плитные фундаменты практически любой формы в плане (прямоугольные, круглые, кольцевые, сложной формы) переменной толщины с учетом влияния жесткости верхнего строения в виде каркаса, системы связанных между собой жестких диафрагм, несущих стен или очень жесткого надфундаментного строения типа силосных корпусов, дымовых труб и т.п. Стал возможным совместный расчет в упругой постановке элементов связевого или рамного каркаса и плитного фундамента, а также расчет плитного фундамента с учетом особенностей деформирования железобетона.
В связи с этим «Руководство по проектированию фундаментных плит каркасных зданий» (1977 г.) полностью переработано и дополнено.
В Руководстве даются рекомендации и примеры по выбору расчетных схем и параметров основания, в том числе переменного коэффициента жесткости основания, по расчету деформаций основания с расчетной схемой в виде линейно-деформируемого слоя, по определению предварительных размеров плитного фундамента по условию минимального объема бетона, по выбору методов и программ на ЭВМ для расчета плитных фундаментов произвольной ортогональной, полигональной и круглой формы в плане зданий и сооружений, а также круглых и кольцевых фундаментов с коническими оболочками для сооружений башенного типа. Обращено внимание на особенности конструирования плитных фундаментов. Изложены требования к измерениям осадок, сдвигов и кренов плитных фундаментов.
В приложениях к Руководству даны основные характеристики программ для ЭВМ, позволяющих подобрать минимальные предварительные размеры плитных фундаментов, а затем выполнить расчет фундаментов переменной жесткости с учетом особенностей деформирования железобетона, трения на поверхности контакта фундамента с грунтом, влияния жесткости надфундаментного строения в виде каркаса и стен здания, очень жесткого ствола дымовой трубы, банок силосных корпусов и других, а также произвести совместный расчет различных схем каркаса здания и плитного фундамента. Кроме того, приведены графики для быстрого определения осадок и кренов прямоугольных и круглых жестких фундаментов на основании в виде линейно-деформируемого полупространства и слоя конечной толщины.
Руководство составили: разд. 1 «Основные положения» - канд. техн. наук Т.А. Маликова (НИИОСП); разд. 2 «Расчет основания по деформациям» - д-р. техн. наук, проф. К.Е. Егоров, канд. техн. наук Т.А. Маликова (НИИОСП); разд. 3 «Определение предварительных размеров плитного фундамента по условию минимального объема бетона» - канд. техн. наук Т.А. Маликова (табл. 11 - инж. С.А. Компанейский, Моспроект-2); разд. 4 «Определение коэффициентов жесткости основания плитного фундамента» - канд. техн. наук Т.А. Маликова; разд. 5 «Статические расчеты плитных фундаментов», подраздел «Расчет плитного фундамента с учетом влияния стен здания» - д-р техн. наук, проф. В.И. Соломин; инж. А.С. Сытник (Челябинский политехнический институт - ЧПИ); подраздел «Расчет плитного фундамента здания с учетом особенностей деформирования железобетона» - д-р техн. наук, проф. В.И. Соломин, канд. техн. наук В.Л. Высоковский (ЧПИ); подраздел «Совместный расчет плитного фундамента и рамного каркаса здания» - канд. техн. наук Е.Б. Фрайфельд (Харьковский Промстройниипроект); подраздел «Совместный расчет плитного фундамента и надфундаментного строения здания со связевым или рамно-связевым каркасом, а также панельного и кирпичного дома» - канд. техн. наук М.С. Вайнштейн (Моспроект-1); подраздел «Расчет плитных фундаментов с учетом влияния рамного каркаса здания» - канд. техн. наук В.И. Обозов (ЦНИИСК); подразделы «Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий с рамным каркасом при учете жесткости каркаса и реактивных касательных напряжений», «Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий со связевым каркасом при учете реактивных касательных напряжений» и «Расчет толстых плитных фундаментов с учетом реактивных касательных напряжений» - д-р техн. наук, проф. И.И. Гудушаури, канд. техн. наук В.И. Ломидзе, инж. А.Д. Джакели (Грузинский НИИ энергетики и гидротехнических сооружений); подраздел «Расчет сплошных железобетонных плитных фундаментов под сетку колонн по кинематическому методу предельного равновесия» - д-р техн. наук, проф. Ю.Н. Мурзенко (Новочеркасский политехнический институт), канд. техн. наук А.А. Цессарский (Киевское отделение ВНИИГС), инж. С.И. Политов (НПИ); подраздел «Расчет плитных фундаментов с учетом жесткости силосных корпусов» - канд. физ.-мат. наук В.И. Сливкер, канд. техн. наук К.П. Галасова (Ленпромстройпроект); подразделы «Совместный расчет плитных фундаментов элеваторов и надфундаментных конструкций конечной жесткости» и «Расчет прямоугольного плитного фундамента, взаимодействующего с деформируемым основанием и жестким надфундаментным строением» - кандидаты техн. наук Е.З. Болтянский, Ю.Ю. Чинилин (ЦНИИПромзернопроект); подраздел «Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов с коническими оболочками для сооружений башенного типа» - д-р техн. наук, проф. В.И. Климанов, инж. А.Г. Литвиненко, В.П. Каваева, А.И. Макаров (Уральский Промстройниипроект); подраздел «Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов сооружений башенного типа с учетом особенностей деформирования железобетона» - д-р техн. наук, проф. В.И. Соломин, канд. техн. наук С.Б. Шматков (ЧПИ); подраздел «Расчет круглых плитных фундаментов с учетом особенностей деформирования основания с переменными физико-механическими характеристиками» - д-р физ.-матем. наук, проф. В.М. Александров, канд. физ.-матем. наук Г.Н. Павлик (РГУ); разд. 6 «Конструктивные требования» - инж. И.Я. Дрибинский, Ю.Д. Коломийченко, канд. техн. наук В.С. Урисман (Харьковский Промстройниипроект); разд. 7 «Требования к измерениям осадок, сдвигов и кренов плитных фундаментов», подраздел «Измерение осадок» - канд. техн. наук Т.А. Маликова, подразделы «Измерение сдвигов» и «Измерение кренов» - канд. техн. наук О.В. Китайкина (НИИОСП); прил. 1 - канд. техн. наук Т.А. Маликова (НИИОСП) прил. 2 и 3 - канд. техн. наук В.С. Урисман (Харьковский Промстройниипроект).
табл. 12 - 21, 24 - 42, 49 - 58 заимствованы из книги д-ра техн. наук, проф. М.И. Горбунова-Посадова «Таблицы для расчета тонких плит на упругом основании» (М., Госстройиздат, 1958).
Руководство разработано под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. К.Е. Егорова и канд. техн. наук Т.А. Маликовой.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
1.1. Настоящее Руководство рекомендуется использовать при проектировании крупноразмерных (шириной b ≥ 10 м или диаметром d ≥ 10 м) прямоугольных, произвольной ортогональной, полигональной, круглой формы в плане железобетонных плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа (силосных корпусов, дымовых труб, теле- и радиобашен и т.п.) на естественном основании, не подверженном сейсмическим воздействиям и не находящемся в районе особых грунтовых условий (просадочных, набухающих, засоленных грунтов, подрабатываемых и закарстованных территорий).
Руководством допускается пользоваться при проектировании зданий и сооружений других систем (бескаркасных, со смешанным каркасом и др.).
1.2. Плитные фундаменты и их основания следует проектировать в соответствии с требованиями глав СНиП на нагрузки и воздействия, по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а также оснований зданий и сооружений с учетом указаний инструкций на проектирование сооружений башенного типа (элеваторов, силосных складов сыпучих материалов, дымовых труб, доменных печей и др.), нормативных документов, содержащих требования к материалам и правилам производства работ, а также в соответствии с настоящим Руководством.
1.3. Расчет плитных фундаментов зданий, строящихся в особых грунтовых условиях, допускается выполнять по рекомендациям настоящего Руководства, при этом необходимо дополнительно пользоваться следующими нормативными документами для подготовки исходных данных к расчету: «Руководством по расчету и проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях» (М., 1977), «Инструкцией по проектированию бескаркасных жилых домов, строящихся на просадочных грунтах с применением конструктивных мероприятий» (РСН 297-78), а также главой СНиП на проектирование зданий и сооружений на подрабатываемых территориях.
1.4. Проектирование плитных фундаментов необходимо осуществлять на основе:
результатов инженерно-геологических изысканий места строительства;
опыта возведения и эксплуатации сооружений с плитными фундаментами в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства;
технического задания на проектирование здания или сооружения, условий производства работ и последующей эксплуатации;
технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения.
1.5. Конструкция железобетонного плитного фундамента должна обеспечивать прочность и надежность здания или сооружения и выбираться в зависимости от конструктивной схемы сооружения, величины и характера воздействий, несущей способности и деформативности основания при минимальном расходе материалов и трудоемкости.
1.6. Для плитного фундамента должен применяться бетон марки не ниже М 200.
1.7. Под плитные фундаменты следует устраивать бетонную подготовку из бетона марки не ниже М 50, толщину которой определяют в зависимости от условий, методов производства работ и принимают не менее 100 мм. При водонасыщенном глинистом основании бетон подготовки рекомендуется укладывать на песчаную подушку толщиной не менее 200 мм.
1.8. В случае агрессивных грунтовых вод следует предусматривать антикоррозионные мероприятия по защите плитного фундамента в соответствии с указаниями главы СНиП на защиту строительных конструкций от коррозии.
1.9. При производстве земляных работ необходимо предусмотреть мероприятия по сохранению природной структуры грунтов основания, принимая в необходимых случаях зачистку дна котлована вручную
1.10. Натурные измерения деформаций оснований и плитных фундаментов в процессе строительства и эксплуатации здания или сооружения должны предусматриваться в соответствии с указаниями пп. 17 и 3.71 главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений. Для этого при разработке рабочих чертежей нулевого цикла нужно составить проект изготовления и закладки плитных, глубинных марок и глубинных реперов (см. разд. 7), включить стоимость этих работ в смету на строительство здания или сооружения, а также предусмотреть средства на проведение геодезических измерений.
Требования к инженерно-геологическим изысканиям
1.11. Предварительную оценку инженерно-геологических условий площадки строительства и выбор типа фундаментов выполняют на основе предварительных изысканий.
1.12. Техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий при предварительно выбранном типе фундамента в виде сплошной плиты составляет проектный институт в соответствии с указаниями главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений, главы СНиП на выполнение инженерных изысканий для строительства, а также документов, развивающих эту главу СНиП.
1.13. Программу инженерно-геологических изысканий подготавливает изыскательская организация согласно техническому заданию проектного института и в соответствии с требованиями главы СНиП на выполнение инженерных изысканий и согласовывает с этим институтом.
1.14. Техническим заданием на проведение инженерно-геологических изысканий на территории строительства должна быть предусмотрена проходка следующих скважин:
разведочных на глубину 40 - 50 м с расстоянием между ними не более 50 м и не менее одной на сооружение;
инженерно-геологических, число которых должно быть не менее пяти: по углам и в центре плиты; допускается размещение скважин между двумя соседними сооружениями, если расстояние между ними не превышает 10 м.
Число разведочных и инженерно-геологических скважин и расстояния между ними определяют в зависимости от изученности и сложности геологических условий площадки строительства, а также с учетом размеров и назначения здания или сооружения.
1.15. Глубину проходки инженерно-геологических скважин принимают равной:
расстоянию от дневной поверхности до слоя скального грунта, обнаруженного на глубине, меньшей 20 м от проектируемой подошвы фундаментной плиты;
половине ширины фундамента, но не менее 20 м, если скальные грунты залегают на большей глубине.
Если на глубине, большей половины ширины фундамента и большей 20 м, обнаружен слой слабого грунта, необходимо скважину углубить, пройдя слой этого грунта.
Для элеваторных сооружений и силосных складов требуется корректировка указанных глубин бурения в соответствии с расчетной глубиной сжимаемой толщи основания.
1.16. Техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий на территории строительства дымовой трубы следует составлять с учетом требований «Рекомендаций по производству инженерно-геологических изысканий для дымовых труб» (НИИОСП. М.: Стройиздат, 1980).
1.17. В техническое задание на изыскания необходимо включать проведение статического и динамического зондирования* для выявления неоднородности грунтов, их прочностных и деформационных характеристик.
* ГОСТ 20069-74 «Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием» и «Указания по зондированию грунтов для строительства» СН 448-72.
1.18. Модули деформации нескальных грунтов основания следует, как правило, определять в полевых условиях при проходке инженерно-геологических скважин, а также в шурфах и шахтах загружением штампа статическими нагрузками* в соответствии с требованиями главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений.
*ГОСТ 12374-77 «Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками».
1.19. Методы определения деформационных и прочностных характеристик грунтов основания необходимо выбирать в соответствии с указаниями пп. 3.25 - 3.35 «Руководства по проектированию оснований зданий и сооружений» (НИИОСП. М.: Стройиздат, 1977).
1.20. Гидростатические исследования должны включать определение расчетного уровня основного горизонта грунтовых вод, прогнозирование верховодки на время производства работ и эксплуатации здания или сооружения, изменения химического состава грунтовых вод в период эксплуатации здания или сооружения, а также установление степени агрессивности грунтовых вод.
Требования к расчетам плитного фундамента и основания
— Все документы — Информационные материалы — РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ БАШЕННОГО ТИПА
В Госдуме заявили о новой мере поддержки для переживших стихийное бедствие
Правительство разработало новый законопроект о ликвидации незаконных свалок
Юрист Локтионова: на даче нельзя выращивать мак снотворный и ипомею трехцветную
Минстрой России: Москва стала самым комфортным для проживания городом России
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж