Disenyo ng pundasyon sa isang seismic area, kakila-kilabot. Mga tampok ng pagdidisenyo ng mga pundasyon sa mga seismic zone Isang halimbawa ng pagkalkula ng kapasidad ng tindig ng isang base ng kolumnar na pundasyon
Tungkol sa monolitikong frame. Ang pagkakaroon ng reinforced concrete inclusions ay nagpapataas ng seismic resistance ng isang gusali na may mga brick wall (1, clause 7.6.14). Ang tanging tanong dito ay koneksyon. Kaya, sinipi ko: "Ang mga gusali ng frame, bilang panuntunan, ay may mga nakapaloob na istruktura sa anyo ng mga self-supporting wall o mga panel ng kurtina, ang sistema ng pangkabit na kung saan sa mga lugar ng seismic ay dapat pahintulutan ang independiyenteng paggalaw ng frame. Sa maraming mga kaso, tulad ng isang solusyon ay nagbibigay-daan sa pagbawas ng mga puwersa ng seismic sa mga elemento ng fencing at maging ang pagkarga sa frame" (1, sugnay 9.3.7). Iyon ang dahilan kung bakit ipinapayo namin ang paggawa ng hindi mahigpit na koneksyon. Bagaman, tulad ng nangyari, ang mga pamantayan ng seismic (kinailangan kong muling basahin ang mga ito nang higit sa isang beses upang matulungan ka :-)) ay hindi nagbabawal sa paggamit ng brickwork bilang formwork: "Ang mga reinforced concrete inclusions sa pagmamason ng mga kumplikadong istruktura ay dapat ayusin bukas sa hindi bababa sa isang gilid "Kapag nagdidisenyo ng mga kumplikadong istruktura bilang mga frame system, ang mga anti-seismic belt at ang kanilang mga interface sa mga rack ay dapat kalkulahin at idinisenyo bilang mga elemento ng mga frame, na isinasaalang-alang ang gawain ng pagpuno. Sa kasong ito, ang mga grooves na ibinigay para sa pagkonkreto ng mga racks ay dapat na bukas sa hindi bababa sa dalawang panig" (1, p.3.47).
Tandaan. Mga kumplikadong istruktura (mula dito ay tinutukoy bilang k.k.) - mga istrukturang gawa sa pagmamason (mga pader, mga pier, mga haligi), na pinatibay ng mga reinforced concrete na elemento na kasama sa mga ito, na nagtatrabaho kasama ng masonerya.K. ay ginagamit sa mga kaso kung saan ito ay kinakailangan upang makabuluhang taasan ang load-bearing capacity ng mga istruktura ng bato (Tingnan ang Stone structures) nang hindi tumataas ang laki ng kanilang cross-section. Ang paggamit ng reinforced concrete para sa pagpapalakas ng mga pader ng mga gusali na itinayo sa mga lugar ng seismic ay partikular na kahalagahan. Ang bentahe ng mga istruktura ng bato (kumpara sa mga istruktura ng bato) ay ang kanilang mas mataas na lakas. Gayunpaman, mas labor intensive ang mga ito kaysa sa mga precast concrete structures.
Pinagmulan: Polyakov S.V., Falevich B.N., Disenyo ng mga istruktura ng bato at malalaking panel, M., 1966; Designer's Handbook, vol. 12 - Stone and reinforced masonry structures, M., 1968.
Ano ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito (nang walang frame, na may mahigpit na konektadong frame o may frame na may mga flexible na koneksyon) - hindi kami makakapagpasya para sa iyo. Ibinibigay ko sa iyo ang lahat ng impormasyon na mayroon kami, sa kasong ito - ang opinyon ng mga nagsasanay na mga tagabuo at ang kasalukuyang mga pamantayan para sa pagtatayo sa mga lugar na mapanganib sa seismically. Nasa iyo ang pagpipilian.
Ang taas ng mga sahig sa iyong bahay ay katanggap-tanggap (nakakatugon sa mga kinakailangan ng SP 31-114-2004, mga sugnay 7.6.7 at 7.6.8).
Ang mga sulok ng brickwork ay hindi nagbibigay ng higit na tigas at lakas kaysa sa frame sa kanilang lugar. Sa mga junction ng mga dingding (kabilang ang mga sulok, kung ang mga dingding ay ganap na gawa sa ladrilyo), nagpapatibay ng mesh na may isang cross-section ng longitudinal reinforcement na may kabuuang lugar na hindi bababa sa 1 cm 2, isang haba na 1.5 m bawat 700 mm ang taas, na may disenyong seismicity na 7- 8 puntos at pagkatapos ng 500 mm - sa 9 na puntos (2, sugnay 3.46). Kung gumawa ka ng isang canopy sa ibabaw ng pasukan sa bahay, na sinusuportahan ng mga haligi, pagkatapos ay dapat silang gawin ng reinforced concrete. Dahil ang mga haligi ng ladrilyo ay pinapayagan lamang sa isang kinakalkula na seismicity na 7 puntos (2, sugnay 3.46).
Upang mapalakas ang mga istruktura ng pagmamason alinsunod sa SNiP para sa disenyo ng kongkreto at reinforced concrete structures, dapat gamitin ang mga sumusunod:
- para sa mesh reinforcement - reinforcement ng mga klase A-I at BP-I;
- para sa longitudinal at transverse reinforcement, anchor at ties - reinforcement ng mga klase A-I, A-II at BP-I
Ang reinforcing mesh ay dapat na inilatag ng hindi bababa sa limang hanay ng ordinaryong brick masonry, apat na hanay ng thickened brick masonry at tatlong hanay ng ceramic stone masonry.
Ang diameter ng mesh reinforcement ay dapat na hindi bababa sa 3 mm.
Ang diameter ng reinforcement sa pahalang na joints ng masonerya ay dapat na hindi hihigit sa:
- kapag tumatawid ng reinforcement sa seams - 6 mm;
- nang hindi tumatawid sa reinforcement sa mga seams - 8 mm.
Ang distansya sa pagitan ng mga mesh rod ay dapat na hindi hihigit sa 12 at hindi bababa sa 3 cm.
Ang masonry joints ng reinforced masonry structures ay dapat na may kapal na lampas sa diameter ng reinforcement nang hindi bababa sa 4 mm (3, clause 2.6; clause 6.76).
Ang mga partisyon na gawa sa ladrilyo o bato ay dapat na palakasin sa buong haba ng hindi bababa sa bawat 700 mm ang taas na may mga tungkod na may kabuuang cross-section sa pinagsamang hindi bababa sa 0.2 cm (2, sugnay 3.12).
Hindi rin namin pipiliin ang laki ng window para sa iyo :-). Depende lang yan sa preferences mo. Ang tanging bagay ay ang mga lintel sa mga bintana at pintuan ay dapat, bilang panuntunan, ay mai-install sa buong kapal ng dingding at naka-embed sa pagmamason sa lalim ng hindi bababa sa 350 mm. Sa lapad ng pambungad na hanggang 1.5 m, ang sealing ng mga lintel ay pinapayagan sa 250 mm (1, clause 7.6.17).
Ribbon. Kinakailangan na i-band ang mga hilera ng reinforcement, ang "banding" na ito ay nakuha mula sa vertical at horizontal rods, na sa mga guhit na eskematiko (sa itaas) ay tinatawag na "transverse reinforcement" na may isang hakbang na 20 cm. Ang mga ito ay sapat na, walang karagdagang banding ay kailangan.
Nagsasapawan. Sa antas ng mga sahig at mga takip na gawa sa mga prefabricated reinforced concrete elements, ang mga anti-seismic belt na gawa sa monolithic reinforced concrete na may tuluy-tuloy na reinforcement ay dapat na mai-install sa lahat ng mga pader na walang mga puwang o break. Sa mga gusali na may monolithic reinforced concrete floors na naka-embed sa mga contour ng mga dingding, maaaring hindi mai-install ang mga anti-seismic belt sa antas ng mga sahig na ito.
Ang mga floor slab (mga takip) ay dapat na konektado sa mga anti-seismic belt sa pamamagitan ng pag-angkla sa mga saksakan ng reinforcement o sa pamamagitan ng pag-welding ng mga naka-embed na bahagi. Ang mga anti-seismic na sinturon sa itaas na palapag ay dapat na konektado sa pagmamason sa pamamagitan ng mga patayong saksakan ng reinforcement.
Ang antiseismic belt (na may sumusuportang seksyon ng sahig) ay dapat, bilang panuntunan, ay mai-install sa buong lapad ng dingding; sa mga panlabas na pader na may kapal na 500 mm o higit pa, ang lapad ng sinturon ay maaaring mas mababa sa 100 - 150 mm. Ang taas ng sinturon ay dapat na hindi bababa sa kapal ng slab sa sahig, ang kongkretong klase ay hindi dapat mas mababa sa B15.
Ang longitudinal reinforcement ng anti-seismic belt ay naka-install ayon sa pagkalkula, ngunit hindi bababa sa apat na rod na may diameter na 10 mm para sa seismicity 7 - 8 puntos at hindi bababa sa apat na rod na may diameter na 12 mm para sa 9 na puntos (1, clause 7.6.11; sugnay 7.6.12).
Ang haba ng mga seksyon na sumusuporta sa mga slab sa sahig at mga takip sa mga sumusuportang istruktura ay itinuturing na hindi bababa sa:
- para sa mga pader ng ladrilyo at bato - 120 mm;
- para sa reinforced concrete panel at crossbars - 60 mm (1, clause 7.1.9).
Ang vertical reinforcement sa tape ay unang tinalakay sa Ø14 mm, kaya posible. Imposibleng gawin nang wala ang gitnang hilera ng vertical reinforcement nang hindi kinakalkula ang reinforcement. Hindi kami gumagawa ng gayong mga kalkulasyon, at hindi kami makapagpapayo sa anumang bagay na hindi namin sigurado.
Sa pangkalahatan, ang iyong seismic rating ay 8 puntos, ngunit kung gusto mong i-play ito nang ligtas, maaari mong basahin ang tungkol sa mga hakbang na kailangang gawin sa 9 na puntos sa mga sumusunod na talata ng SP 31-114-2004:
- diameter ng pampalakas - sugnay 7.2.8;
- clamp pitch - sugnay 7.3.3;
- mga kinakailangan para sa ladrilyo at pagmamason - sugnay 7.6.1 - a) at d); sugnay 7.6.2;
- lapad ng mga pader at bakanteng - sugnay 7.6.10.
1 Sugnay 12.2.5. pinagsama-sama ng Ph.D. tech. Sciences L.R. Stavnitser
Ang pagkalkula ng kapasidad ng tindig ng mga pundasyon sa ilalim ng isang espesyal na kumbinasyon ng mga naglo-load ay isinasagawa upang matiyak ang lakas ng mabato na mga lupa at ang katatagan ng mga di-mabato na mga lupa, pati na rin upang maiwasan ang pundasyon mula sa paglilipat kasama ang base at pagbagsak. Ang katuparan ng mga kundisyong ito ay nagsisiguro sa kaligtasan ng mga istruktura ng gusali, ang pagkabigo nito ay nagbabanta sa pagbagsak ng gusali o mga bahagi nito. Sa kasong ito, pinapayagan ang pinsala sa mga elemento ng istruktura na hindi nagbabanta sa kaligtasan ng mga tao o sa kaligtasan ng mahalagang kagamitan. Ang mga pagpapapangit ng pundasyon (ganap at hindi pantay na mga pag-aayos, mga rolyo) ay maaaring lumampas sa pinakamataas na halaga na pinahihintulutan sa ilalim ng pangunahing kumbinasyon ng mga pag-load, at samakatuwid ay hindi maaaring kalkulahin para sa isang espesyal na kumbinasyon ng mga pag-load na isinasaalang-alang ang mga epekto ng seismic.
Ang pagkalkula ng mga pundasyon batay sa kapasidad ng tindig ay isinasagawa batay sa kondisyon
N a ≤ γ c.e qN u.e q/γ n ,
saan N a— patayong bahagi ng kinakalkula na sira-sira na pagkarga sa isang espesyal na kumbinasyon; N u.eq— patayong bahagi ng ultimate resistance force ng pundasyon sa ilalim ng seismic influences; γ c.eq- koepisyent ng seismic ng mga kondisyon ng pagpapatakbo, kinuha katumbas ng 1.0, 0.8 at 0.6 para sa mga lupa ng mga kategoryang I, II at III, ayon sa pagkakabanggit, na may mga katangian ng seismic (tingnan ang Talahanayan 12.7), at para sa mga gusali at istruktura na itinayo sa mga lugar na may paulit-ulit na lindol 1, 2 at 3, γ halaga c.eq dapat na i-multiply sa 0.85, 1.0 at 1.15, ayon sa pagkakabanggit (ang dalas ng mga lindol sa lugar na isinasaalang-alang ay tinutukoy alinsunod sa Kabanata SNiP II-7-81); γ n- koepisyent ng pagiging maaasahan para sa nilalayon na layunin, pinagtibay ayon sa mga tagubilin ng Kabanata. 5.
Ang kapasidad ng tindig (lakas) ng isang pundasyon ng bato ay tinutukoy ng sira-sira na pagkilos ng patayong bahagi ng pagkarga. Ang pagkahilig ng mga resultang pwersa na inilapat sa base sa ilalim ng isang espesyal na kumbinasyon ng mga load ay maaaring balewalain sa kondisyon na ang pundasyon ay kinakalkula para sa paggugupit sa kahabaan ng base.
Kapag kinakalkula ang kapasidad ng tindig (pagkawala ng katatagan) ng isang pundasyon na gawa sa hindi mabato na mga lupa, kinakailangang isaalang-alang ang posibilidad ng pagbuo ng isang sliding surface sa lupa, habang ang relasyon sa pagitan ng normal at tangential stress sa ibabaw ng ang buong sliding surface ay dapat tumutugma sa nililimitahan na estado ng lupa at nailalarawan sa pamamagitan ng mga kinakalkula na halaga ng anggulo ng panloob na alitan at tiyak na pagdirikit.
Ang kapasidad ng tindig ng pundasyon ay nailalarawan sa pinakamataas na pagkarga na tumutugma sa pagkawala ng katatagan ng lupa sa panahon ng pagyanig ng lindol. Kapag kinakalkula ang pag-load na ito, hindi lamang ang mga stress sa lupa mula sa sarili nitong timbang at mga panlabas na pagkarga sa pundasyon ay dapat isaalang-alang, kundi pati na rin ang mga dynamic na stress na lumitaw sa panahon ng pagpapalaganap ng mga seismic wave at sanhi ng pagkilos ng volumetric forces ng inertia ng lupa.
Ang pahalang na bahagi ng pagkarga ay isinasaalang-alang lamang kapag sinusuri ang katatagan ng mga gusali para sa pagbagsak at paggugupit sa base ng pundasyon, na halos palaging nasiyahan. Ang pagsuri para sa paggugupit sa kahabaan ng talampakan ay ipinag-uutos sa pagkakaroon ng pangmatagalang pahalang na pagkarga sa pangunahing kumbinasyon. Sa kasong ito, ang alitan ng base ng pundasyon sa lupa ay isinasaalang-alang, at ang koepisyent ng pagiging maaasahan, na kung saan ay ang ratio ng mga puwersa ng paghawak at paggugupit, ay kinuha na hindi bababa sa 1.5.
Sa pahalang na direksyon ng seismic forces ng inertia ng lupa, na karaniwang tinatanggap sa teorya ng seismic resistance ng mga istruktura, na matatagpuan sa itaas at ibaba ng base ng pundasyon, ang mga ordinates ng diagram ng maximum na presyon sa ilalim ng mga gilid ng base ng pundasyon (Larawan 12.15) ay tinutukoy ng mga formula:
kanin. 12.15.
;
p b = p 0 + ξ γ γ I b(F 2 - k eq F 3),
saan ξ q , ξ c at ξ γ ay mga coefficient depende sa aspect ratio ng base ng rectangular foundation; F 1 , F 2 at F 3 - natukoy ang mga coefficient mula sa Fig. 12.16 depende sa kinakalkula na halaga ng anggulo ng panloob na friction φ I; γ" I at γ I - ayon sa pagkakabanggit, ang mga kinakalkula na halaga ng tiyak na gravity ng mga layer ng lupa na matatagpuan sa itaas at ibaba ng base ng pundasyon (kung kinakailangan, tinutukoy na isinasaalang-alang ang pagtimbang ng epekto ng tubig sa lupa); d— lalim ng mga pundasyon (kung ang patayong pagkarga ay hindi pantay sa magkaibang panig ng pundasyon, ang halaga ay kinukuha d mula sa gilid ng pinakamaliit na load, halimbawa mula sa basement): b- lapad ng base ng pundasyon; c I—kinakalkula ang halaga ng tiyak na pagkakaisa ng lupa; k eq- koepisyent, ang halaga ng kung saan ay kinuha katumbas ng 0.1 na may isang kinakalkula seismicity ng 7 puntos; 0.2 na may 8 puntos at 0.4 na may 9 na puntos.
kanin. 12.16. Dependencies F 1 , F 2 at F 3 mula sa anggulo ng panloob na alitan
Ang mga koepisyent ng impluwensya ng aspect ratio ng base ng pundasyon ay kinakalkula gamit ang mga sumusunod na expression:
ξ q = 1 + 1,5b/l; ξ c = 1 + 0,3b/l; ξ γ = 1 - 0.25 b/l,
saan l- haba ng pundasyon sa direksyon na patayo sa kinakalkula.
Ang mga formula (12.60) ay naaangkop sa ilalim ng kundisyon l ≥ b/l≥ 0.2. Kung b/l < 0,2, фундамент следует рассчитывать как ленточный. Если b/l> 1, tinatanggap ang mga koepisyent ng impluwensya ng aspect ratio:
ξ q= 2.5; ξ c= 1.3; ξ γ = 0.75,
gayunpaman, ito ay kinakailangan upang karagdagang suriin ang katatagan ng base sa nakahalang direksyon.
Para sa mga pundasyon ng strip dapat itong isaalang-alang ξ q ξ c = ξ γ = 1. Eccentricity ng pagkarga ng disenyo e a at eccentricity ng limit pressure diagram e n ay tinukoy ng mga expression:
e a = M a/N a;
,
saan N a At M a- ang vertical na bahagi ng pag-load ng disenyo at ang sandali ay nabawasan sa base ng pundasyon sa ilalim ng isang espesyal na kumbinasyon ng mga naglo-load.
Dami e a At e n ay isinasaalang-alang na may parehong tanda, i.e. nakadirekta sa isang direksyon mula sa vertical axis ng simetrya ng pundasyon, dahil ang pinakamababang kapasidad ng tindig ng pundasyon ay sinusunod kapag inilipat sa direksyon na kabaligtaran sa eccentricity ng load.
Sa e a ≤ e n ang sukdulang paglaban ng base ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula
.
Sa e a > e n hindi ang buong diagram ng paglilimita ng presyon, ang mga ordinate kung saan ay tinutukoy ng mga formula (12.58) at (12.59), ay isinasaalang-alang, ngunit ang pinutol na bahagi lamang nito, na ipinapakita sa Fig. 12.15 tuldok na linya. Pinakamataas na ordinate p b ng pinutol na diagram na ito ay tumutugma sa orihinal, at ang pinakamababa p"0 ay may mas kaunting halaga kaysa R 0, at kinakalkula ng formula
,
na nakuha sa paraang ang eccentricity ng truncated limit pressure diagram ay tumutugma sa tinukoy na load eccentricity. Ang error sa pagkalkula sa pamamaraang ito ay napupunta sa margin ng lakas ng base, dahil ang pinutol na diagram ay nasa loob ng mga teoretikal na limitasyon.
Pagkatapos palitan sa formula (12.64) sa halip na R 0 expression (12.65) makuha namin ang formula para sa mas mababang limitasyon ng ultimate resistance ng base sa e a > e n :
.
Kapag kinakalkula ang seismic resistance para sa isang strip foundation, ang load at bearing capacity sa formula (12.57) ay tinutukoy para sa isang yunit ng haba nito ( l = 1).
Kapag kinakalkula ang mga base at pundasyon para sa isang espesyal na kumbinasyon ng mga karga, isinasaalang-alang ang mga impluwensya ng seismic, hindi kumpletong suporta ng base ng pundasyon sa lupa (bahagyang paghihiwalay) ay pinapayagan kung ang mga sumusunod na kondisyon ay natutugunan:
ang eccentricity ng load ng disenyo ay hindi lalampas sa isang third ng lapad ng pundasyon sa eroplano ng overturning moment
e a ≤ b/3;
ang pagkalkula ng kapasidad ng tindig ng pundasyon ay isinasagawa para sa kondisyon na lapad ng pundasyon b c katumbas ng lapad ng compression zone sa ilalim ng base ng pundasyon (sa e a ≥ b/6 )
b c = 3(b/2 - e a);
ang maximum na stress ng disenyo sa ilalim ng base ng pundasyon σ max, na kinakalkula na isinasaalang-alang ang hindi kumpletong suporta ng pundasyon sa lupa, ay hindi dapat lumampas sa edge ordinate ng maximum pressure diagram
,
saan p b- tinutukoy ng formula (12.59), ngunit para sa isang pundasyon na may kondisyon na lapad b c .
Ang mga eccentricity ng load at ang triangular truncated diagram ng ultimate pressure sa panahon ng bahagyang paghihiwalay ng foundation base ay nag-tutugma at pantay. b c /6, kaya ang formula (12.66) ay ganito ang hitsura:
N u.eq = blp b/2.
Sa sabay-sabay na pagkilos ng isang sistema ng mga puwersa at mga sandali sa pundasyon sa magkabilang patayo na mga patayong eroplano, ang kapasidad ng tindig ng pundasyon para sa isang espesyal na kumbinasyon ng mga karga ay kinakalkula nang hiwalay para sa pagkilos ng mga puwersa sa bawat direksyon, nang nakapag-iisa sa bawat isa.
Halimbawa 12.6. Kalkulahin ang kapasidad ng tindig ng base ng strip foundation. Batay sa mga kalkulasyon para sa pangunahing kumbinasyon ng mga naglo-load, ang lapad ng base ng pundasyon ay kinuha b= 6 m sa lalim d= 2m. Ang pundasyon ay nakasalalay sa isang base na binubuo ng maalikabok na basang buhangin, kung saan ang mga sumusunod na halaga ng mga katangian ng disenyo ay tinutukoy: tiyak na gravity ng lupa γ I = 1.5·10 4 N/m 3 ; anggulo ng panloob na alitan φ I = 26°; tiyak na pagdirikit c I = 0.4·10 4 N/m 2 ; tiyak na gravity ng bulk soil sa ibaba ng base ng pundasyon γ" I = 1.2 10 4 N/m 3. Sa isang espesyal na kumbinasyon ng mga load, na isinasaalang-alang ang seismic impact na may intensity na 9 na puntos, ang isang vertical load ay inilapat sa base ng pundasyon N a= 104 10 4 N/m, pahalang na pagkarga T= 13 10 4 N/m at sandali M a= 98·10 4 N·m/m. Kinakailangang kalkulahin ang batayan para sa estado ng unang limitasyon.
Solusyon. Ayon sa Fig. 12.16 tinukoy namin: F 1 = 12; F 2 = 8,2; F 3 = 16.8 at tanggapin k eq= 0.2. Ang mga ordinate ng diagram ng maximum na presyon sa ilalim ng mga gilid ng base ng strip foundation ay kinakalkula gamit ang mga formula (12.68) at (12.50):
p 0 = 1 12 1.2 10 4 2 + (12 - 1)0.4 10 4 /0.49 = 45 10 4 N/m 2 ; p b= 45 · 10 4 + 1 · 1.5 · 10 4 · 6(8.2 - 0.2 · 16.8) = 80.3 · 10 4 N/m 2.
Nahanap namin ang mga eccentricities ng pag-load ng disenyo at ang maximum na diagram ng presyon gamit ang mga formula (12.62) at (12.63):
m; 
m.
Magnitude e a < b/6, samakatuwid, ang base ng pundasyon ay ganap na nakasalalay sa lupa.
kasi e n < e a, ang ultimong paglaban ng base ay tinutukoy ng formula (12.66):
N/m.
Tinatanggap namin γ c.eq= 0.8 at gamit ang formula (12.57) sa wakas ay nakuha namin:
N a= 104 10 4 N/m< 0,8·248·10 4 /1,2 = 166·10 4 Н/м.
Dahil dito, ang mga sukat ng pundasyon na pinagtibay para sa pangunahing kumbinasyon ng mga load na may makabuluhang margin ay nakakatugon sa pagsubok para sa unang limitasyon ng estado sa ilalim ng isang espesyal na kumbinasyon ng mga load.
Halimbawa 12.7. Kalkulahin ang kapasidad ng tindig ng base ng isang columnar foundation, ang base nito ay may mga sukat b= 2.8 m, l= 4.4 m at sa lalim d= 1.8 m ay nakasalalay sa isang base na binubuo ng clay na lupa na may mga sumusunod na katangian ng disenyo: γ I = 1.63·10 4 N/m 3 ; φI = 23º; c 1 = 1.2·10 4 N/m 2. Ang tiyak na gravity ng lupa sa itaas ng base ng pundasyon ay γ" I = 1.55 10 4 N/m 3. Ang pundasyon ay kinakalkula ayon sa unang limitasyon ng estado para sa isang espesyal na kumbinasyon ng mga load, na isinasaalang-alang ang seismicity 7 puntos. A ang vertical load ay inilalapat sa base ng pundasyon N a = 296 10 4 N, pahalang na pagkarga T= 38 10 4 N at sandali M a= 215·10 4 N·m.
Solusyon. Gamit ang formula (12.62), tinutukoy namin ang eccentricity ng pag-load ng disenyo:
m.
Ang kundisyon (12.67) ay nasiyahan sa kasong ito ( e a < b/3 = 0.93 m), gayunpaman, mayroong isang bahagyang paghihiwalay ng nag-iisang, dahil e a > b/6 = 0.47 m, samakatuwid, alinsunod sa formula (12.68), ang pagkalkula ay dapat isagawa para sa kondisyon na lapad ng pundasyon
b c= 3(2.8/2 - 0.73) = 2.01 m.
Ayon sa Fig. 12.16 at gamit ang mga formula (12.60) nakita namin:
F 1 = 8,4; F 2 = 5,4; F 3 = 12,7;
ξ q= 1 + 1.5·2.01/4.4 = 1.69;
ξ c= 1 + 0.3·2.01/4.4 = 1.14;
ξ γ = 1 - 0.25·2.01/4.4 = 0.89.
Ordinasyon ng pinakamataas na diagram ng presyon sa k eq= 0.1 ay kinakalkula gamit ang mga formula (12.58) at (12.59):
p b= 1.69 8.4 1.65 10 4 1.8 + 1.14(8.4 - 1)1.2 10 4 /0.42 = 65.9 10 4 N/m 2 ;
p b= 65.9 · 10 4 + 0.89 · 1.63 · 10 4 · 2.01(5.4 - 0.1 · 12.7) = 77.4 · 10 4 N/m 2.
Pinakamataas na diin sa ilalim ng gilid ng base ng pundasyon ayon sa formula (12.69)
N/m 2< p b
.
mga. kundisyon (12.69) ay nasiyahan.
Gamit ang formula (12.63), nahanap natin ang eccentricity ng limiting pressure diagram:
m.
Sa e n < e a Ang pinakahuling paglaban ng base ay kinakalkula gamit ang formula (12.70):
N u.eq= 2.01·477.4·10 4/2 = 342·10 4 N.
Pagkuha ng γ c.eq= 0.8 1.15 = 0.92 at γ n= 1.15, nakukuha namin:
N a= 296 10 4 N > 0.92 342 10 4 /1.15 = 274 10 4 N.
Dahil dito, ang katatagan ng pundasyon ay hindi natiyak at kinakailangan upang dagdagan ang laki ng pundasyon.
Tinatanggap namin b= 3 m, na iniiwan ang iba pang mga sukat ng pundasyon na pareho. Pagkatapos
b c= 3(3/2 - 0.73) = 2.31 m;
ξ q= 1 + 1.5 · 2.31/4.4 = 1.79;
ξ c= 1 + 0.3 · 2.31/4.4 = 1.16;
ξ γ = 1 - 0.25 · 2.31/4.4 = 0.87;
p 0 = 1.79 8.4 1.55 10 4 1.8 + 1.16(8.4 - 1)1.2 10 4 /0.42 = 68.6 10 4 N/ m 2;
p b= 68.6 · 10 4 + 0.87 · 1.63 · 10 4 · 2.31(5.4 - 0.1 · 12.7) = 81.4 · 10 4 N/m 2 ;
N/m 2< p b
;
m< e a
N u.eq= 2.31 · 4.4 · 81.4 · 10 4 /2 = 414 · 10 4 N;
N a= 296 10 4 N< 0,92 · 414 · 10 4 /1,15 = 330 · 10 4 Н.
mga. sa kasong ito, ang pagiging maaasahan ng pundasyon ay sapat.
Tandaan. Kapag binabago ang lapad ng base ng isang columnar na pundasyon sa halimbawa ng pagkalkula, ang ilang pagtaas sa vertical load ay hindi isinasaalang-alang, dahil sa kasong ito ito ay medyo maliit at hindi humantong sa isang paglabag sa kondisyon (12.57) na may isang base lapad ng 3 m.
Kapag nagtatayo ng mga gusali, kinakailangan:
Ang mga pundasyon ng istraktura ay dapat na inilatag sa parehong antas (mas pare-parehong pamamahagi ng mga seismic forces).
Ang gusali ay nahahati sa mga compartment.
Gawing monolitik o monolitik ang mga pundasyon (mga cross strip, solidong pundasyon).
Ang mga pundasyon ng pile ay idinisenyo para sa mga pahalang na pagkarga. Sa kasong ito, ang mga pile - rack - ay may kalamangan, at ang mga ulo ng mga pile ay dapat na ligtas na naka-embed sa grillage.
Salik ng pagbabawas ng kapasidad ng pagkarga
Ang kinakalkula na pagkarga ng seismic ay nakuha bilang isang resulta ng pabago-bagong pagkalkula ng buong gusali para sa mga panginginig ng boses at inilalapat sa mga punto kung saan matatagpuan ang mga masa ng mga elemento ng istruktura.
Kapag nagtatayo ng mga gusali sa mga lugar ng seismic:
Scheme ng isang pile foundation na may intermediate cushion
1-foundation block; 2-intermediate na unan; 3-reinforced concrete heads; 4-reinforced concrete piles; 5-ibabaw ng ilalim ng hukay
Sa mga lugar ng seismic, na may naaangkop na pag-aaral sa pagiging posible, posible na gumamit ng mga pundasyon ng pile na may intermediate cushion ng mga bulk na materyales (durog na bato, graba, magaspang at katamtamang laki ng buhangin.
Ang pundasyon ay ginawa sa anyo ng isang platform na binubuo ng itaas at mas mababang mga slab na may mga cavity, sa loob kung saan matatagpuan ang mga spherical intermediate na elemento. Ang mga plato ay naka-install na may kaugnayan sa bawat isa na may isang puwang, at ang mga cavity ay may parallel na pahalang na ibabaw sa mga transverse at longitudinal na direksyon na may mga hemispherical na dulo. Ang mga shock absorber ay naka-install sa pagitan ng base plate at ng platform. Ang mga itaas na palapag ng gusali ay nilagyan ng mga cable na naayos sa mga vertical na suporta kung saan nakabatay ang mga sahig, at ang itaas na pundasyon ng slab ay nilagyan ng mga projection na ginawa coaxially sa mga grooves ng base slab.
Ang pendulum sliding support (1) ay idinisenyo upang paghiwalayin ang lupa (2) ng base mula sa istraktura (3) sa panahon ng paggalaw ng lupa (2) ng base na dulot ng lindol. Ang suporta (1) ay naglalaman ng unang sliding support plate (5) na may unang malukong sliding surface (5"), isang support shoe (4) sa sliding contact sa unang surface (5"), at pangalawang support plate (6) na may pangalawang concave surface (6") na nakikipag-ugnayan sa support shoe (4). panlabas na pwersa. Ang antifriction material (9a, 9b) ay naglalaman ng plastic na may elastic-plastic compensating properties at isang mababang coefficient of friction, habang ang plastic ay may compensating properties na ginagawang posible upang mabayaran ang isang deviation na 0.5 mm mula sa isang partikular na eroplano ng isang sliding surface. (5"). Teknikal na resulta: nadagdagan ang tibay, lakas at pagtiyak ng pinakatumpak na pagbabalik ng sliding element sa equilibrium na posisyon nito
Ang suporta ng isang istrakturang lumalaban sa lindol ay naglalaman ng mga sumusuporta sa mga bahagi, ang isa ay idinisenyo upang maiayos sa base plate ng istraktura, at ang isa pa sa pundasyon, at ang mga sumusuportang bahagi ay konektado sa isa't isa gamit ang isang pendulum rod. Ang mga sumusuportang bahagi ay naglalaman ng bawat crossbar kung saan naayos ang mga rack, ang mga libreng dulo nito ay ginawa na may posibilidad na ikabit sa base plate ng istraktura o sa pundasyon, at ang bawat crossbar ay matatagpuan sa pagitan ng mga rack ng iba pang nabanggit na sumusuportang bahagi. , habang sa gitnang bahagi ng crossbar ay may isang butas kung saan ang pendulum ay dumaan sa baras, na isang double Hooke's cardan joint, kung saan ang mga output ng huli ay nakakonekta sa bawat isa sa isang katumbas na crossbar na may kakayahang umikot tungkol sa isang patayong axis.
Ang isang vibration isolator para sa mga istruktura ay may kasamang isang layer ng goma na may reinforcement sa anyo ng mga parihabang metal plate na nakausli lampas sa mga sukat ng layer ng goma at thermally na nakakabit sa layer ng goma kasama ang mga sumusuportang ibabaw. Sa gitnang mga seksyon ng mga gilid na ibabaw ng layer ng goma, ang mga trapezoidal recesses ay nabuo, na may makinis na conjugations ng tuwid at hilig na mga seksyon, habang ang laki at lokasyon ng mga recesses sa mga gilid na ibabaw ay natutukoy sa pamamagitan ng pagpapanatili ng hugis-parihaba na hugis ng deformed vibration. ihiwalay.
41. Mga tampok ng pagtatayo ng mga strip foundation sa mga seismic na lugar. Scheme.
Ang disenyo ng mga pundasyon ng gusali ay dapat isagawa alinsunod sa mga kinakailangan ng mga dokumento ng regulasyon sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura at mga pundasyon ng pile.
Ang mga pundasyon ng mga gusali na itinayo sa hindi mabato na mga lupa ay dapat, bilang panuntunan, ay nakaayos sa parehong antas. Ang mga basement ay dapat ibigay sa ilalim ng buong gusali. Sa isang kinakalkula na seismicity na 7 at 8 puntos, pinapayagan na mag-install ng basement sa ilalim ng bahagi ng gusali. Sa kasong ito, dapat itong iposisyon nang simetriko na nauugnay sa mga pangunahing axes ng gusali.
Para sa mga gusaling higit sa 12 palapag, ang basement sa ilalim ng buong gusali ay sapilitan.
Kapag nagtatayo sa hindi mabato na mga lupa, ang isang layer ng grade 100 mortar na may kapal na hindi bababa sa 40 mm at longitudinal reinforcement na may diameter na 10 mm sa dami ng tatlo at apat na rod ay dapat ilagay sa ibabaw ng mga prefabricated strip foundation na may isang seismicity ng 7 at 8 puntos, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga longitudinal rod ay dapat na konektado sa pamamagitan ng transverse rods na may pitch na 300-400 mm. Kung ang mga pader ng basement ay gawa sa mga prefabricated na panel o monolitik, structurally konektado sa strip foundations, ang pagtula ng reinforced layer ng mortar ay hindi kinakailangan.
Sa mga lugar na may seismicity na 9 na puntos, ang mga pundasyon ng strip ay dapat, bilang panuntunan, ay gawing monolitik.
Sa mga gusali na may kalkuladong seismicity na 9 na puntos, ang mga pader ng basement ay dapat, bilang panuntunan, ay monolitik o gawa na monolitik.
42. Strip foundations sa seismic areas na may pagkakaiba sa taas ng construction site. Scheme.
43. Prefabricated strip foundations sa seismic areas. Mga tampok ng mga nakabubuo na hakbang dahil sa seismic hazard.
Kapag nagtatayo sa hindi mabato na mga lupa, ang isang layer ng grade 100 mortar na may kapal na hindi bababa sa 40 mm at longitudinal reinforcement na may diameter na 10 mm sa dami ng tatlo at apat na rod ay dapat ilagay sa ibabaw ng mga prefabricated strip foundation na may isang seismicity ng 7 at 8 puntos, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga longitudinal rod ay dapat na konektado sa pamamagitan ng transverse rods na may pitch na 300-400 mm. Kung ang mga pader ng basement ay gawa sa mga prefabricated na panel o monolitik, na nakakonekta sa istruktura sa mga strip foundation, hindi kinakailangan ang paglalagay ng reinforced layer ng mortar. Sa mga lugar na may seismicity na 9 na puntos, ang strip foundation ay dapat, bilang panuntunan, gawing monolitik. Sa mga pundasyon at mga pader ng basement na gawa sa malalaking bloke, dapat itong tiyakin na nagbibihis ng pagmamason sa bawat hilera, pati na rin sa lahat ng sulok at mga intersection sa lalim ng hindi bababa sa 1/3 ng taas ng bloke; ang mga bloke ng pundasyon ay dapat na ilagay sa isang tuluy-tuloy na strip. Upang punan ang mga seams sa pagitan ng mga bloke, dapat gamitin ang isang solusyon ng isang grado ng hindi bababa sa 50. Sa bawat hilera ng mga bloke, sa mga sulok, mga junction at intersection, i-install ang reinforcing mesh na may kanilang pagkakalagay 70 cm mula sa intersection ng mga dingding.
Kapag dumaan ang mga seismic wave, ang mga pundasyon ng mga gusali at istruktura ay maaaring makaranas ng paggalaw na may kaugnayan sa isa't isa, samakatuwid inirerekomenda na magtayo ng mga solidong slab na pundasyon o pundasyon mula sa mga cross strip (Larawan 4.2, c) sa isang monolitik o prefabricated na bersyon. Upang palakasin ang mga prefabricated na pundasyon, kinakailangang i-ligate ang mga bloke sa mga node at maglatag ng karagdagang reinforcing mesh. Sa mga gusali ng frame, pinapayagan na gumamit ng hiwalay na mga pundasyon, na dapat na ma-secure ng reinforced concrete inserts (Fig. 4.2, b).
Figure 4.2 Mga istruktura ng pundasyon sa mga lugar na mapanganib sa seismically A- mula sa mga cross tape; b - pag-secure ng mga free-standing na pundasyon na may reinforced concrete insert; 1 - welded mesh; 2 – mataba na semento-buhangin mortar.
Inilalarawan ng artikulo ang mga tampok ng pagtatayo ng mga pundasyon sa mga lugar ng seismic, kung anong mga kinakailangan ang ipinapataw sa mga pundasyon ng pile sa mga zone ng impluwensya ng seismic.
Ang mga seismic region ay mga zone kung saan nagpapatuloy ang proseso ng pagbuo ng bundok. Mula sa pananaw ng engineering, ang mga ito ay mga lugar na may magnitude na lindol na 6.0 o mas mataas.
Ang bawat punto ng mundo sa naturang lugar ay nakakaranas ng sunud-sunod na epekto ng mga alon ng iba't ibang uri, kaya ang mga panginginig ng lupa sa panahon ng lindol ay isang kumplikadong spatial na kalikasan. Dahil dito, maaaring magkaroon ng anumang direksyon ang mga seismic force at maging variable sa bilis at magnitude.
Ang mga gusali at istruktura na matatagpuan sa mga lugar ng seismic ay nakalantad sa mga espesyal na salik na humahantong sa mga karagdagang puwersa sa mga istruktura at mga pagbabago sa kanilang mga kondisyon sa pagpapatakbo. Samakatuwid, upang matiyak ang kanilang pagiging maaasahan sa panahon ng disenyo at pagtatayo, kinakailangang isaalang-alang ang lakas ng lindol, na kadalasang sinusuri ng pangkalahatang mapanirang epekto. Nalalapat ito sa parehong mga gusali at pundasyon sa itaas ng lupa.
Pagkalkula ng mga pundasyon sa mga lugar ng seismic
Ang mga istruktura ng pundasyon at ang kanilang mga pundasyon ay idinisenyo para sa pangunahin at espesyal na kumbinasyon ng mga karga. Ang huli ay kinakailangang kasama ang seismic load, na nakuha sa panahon ng dynamic na pagkalkula ng buong gusali para sa mga vibrations at inilapat sa mga punto kung saan matatagpuan ang mga masa ng mga elemento ng istruktura.
Isinasaalang-alang ng dinamikong pagkalkula:
ang masa ng mga indibidwal na elemento ng gusali;
seismicity ng lugar;
mga mode ng natural na vibrations;
mga tampok ng panginginig ng boses ng istraktura;
uri ng lupa;
nakabubuo na solusyon ng istraktura;
likas na katangian ng pinahihintulutang pinsala at mga depekto.
Kapag ang mga seismic load ay nakuha, ang isang static na pagsusuri ng mga istraktura ng gusali ay isinasagawa sa pag-aakalang ang pinagsamang pagkilos ng seismic at static na mga load.
Ang ilang mga kategorya ng lupa ay nangangailangan ng paunang artipisyal na pagpapabuti bago magsimula ang pagtatayo. Kaya, ang mga buhangin na puspos ng tubig ay natutunaw sa panahon ng isang lindol at humahantong sa pagbagsak ng mga gusali, kaya dapat muna itong siksikin sa pamamagitan ng vibration).
Ang lalim ng pundasyon ay tumataas para sa mga gusaling may mas mataas na bilang ng mga palapag (paggawa ng karagdagang mga sahig sa ilalim ng lupa).
Dahil sa pag-uunat at pag-compress ng mga lupa sa panahon ng lindol, ang mga bahagi ng mga istruktura ng pundasyon ay maaaring maglipat sa isa't isa, samakatuwid, sa kaso ng kongkreto, inirerekumenda na magtayo ng tuluy-tuloy na mga pundasyon ng slab o tuluy-tuloy na pundasyon mula sa mga cross strip. Para sa mga pile foundation na nakalantad sa mga katulad na epekto, ang SP 24.13330.2011 ay nagbibigay din ng ilang rekomendasyon.
Mga pile na pundasyon sa ilalim ng mga kondisyon ng seismic
Kapag nagdidisenyo ng mga pundasyon ng pile (kabilang ang mga screw piles) na binalak para sa operasyon sa ilalim ng mga kondisyon ng seismic, kinakailangang isaalang-alang ang mga kinakailangan ng Seksyon 12 "Mga tampok ng pagdidisenyo ng mga pundasyon ng pile sa mga seismic na lugar" SP 24.13330.2011 "Mga pundasyon ng pile" para sa seismic-resistant pagtatayo.
Ayon sa dokumento ng regulasyon:
Ang lalim ng mga tambak sa panahon ng pagtatayo sa mga naturang lugar ay dapat na hindi bababa sa 4 m.
ang grillage sa ilalim ng load-bearing walls ng gusali sa loob ng isang compartment ay dapat na tuloy-tuloy at matatagpuan sa parehong antas;
ang itaas na dulo ng mga tambak ay dapat na mahigpit na naka-embed sa grillage.
Ang pag-install ng grillage-free pile foundation ay hindi katanggap-tanggap.
Ang impluwensya ng mga epekto ng seismic sa pagpapatakbo ng mga pundasyon ng pile ay isinasaalang-alang gamit ang mga kadahilanan ng pagbabawas para sa mga kondisyon ng operating.
Ang ganitong mga disenyo ay nagpapakita ng mas mahusay na pang-unawa sa lahat ng uri ng mga epekto, salamat sa distansya sa pagitan ng mga blades, configuration, pitch at anggulo ng mga blades na kinakalkula batay sa data ng lupa. Ang pagmomodelo ng isang screw pile ay ginagawa sa mga computer-aided design system, na batay sa finite element method (FEM).
