Projektowanie fundamentów budynku (z obliczeniami)

Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o: - 1. Naprawach fundamentów 2. Minimalnej głębokości fundamentowania 3. Osadzie 4. Grillage Foundation 5. Fundacji Tonącym.

Naprawy fundamentów:

Rozkład, uszkodzenia i naprawy fundamentów nie są częstymi zjawiskami w budynkach. Faktycznie, jeśli fundamenty takie jak rusztowanie i głębokie fundamenty, takie jak stos, tratwa, palika pod spód itp., Są uszkodzone, cały budynek zostaje uszkodzony, a naprawy tych fundamentów są rzadko możliwe.

W związku z tym utrzymanie tych fundamentów pod nadzorem, które nie mogą być uogólnione, nie jest wymagane, chyba że jest inaczej w niektórych szczególnych przypadkach, w których część fundamentu mogła zostać uszkodzona i wymagała odtworzenia.

Jednak próchnica i uszkodzenia występują w innych płytkich fundamentach murowanych w całości lub częściowo wymagających naprawy i odbudowy.

Minimalna głębokość fundamentu:

Podłoże wywiera nacisk na ziemię poniżej. Ze względu na nacisk przenoszony na glebę, nieznaczny ruch stopy w dół tworzy całkowicie plastyczne strefy, a gleba wybrzusza się po obu stronach fundamentu, co stanowi ogólną awarię ścinania. Ze względu na przemieszczenie gleby od dołu dochodzi do osiadania fundamentu.

Aby przeciwdziałać wstrząsom lub przemieszczeniom gleby, wymagany jest pewien ładunek na górze gleby przylegającej do fundamentu. Gleba nad podłożem fundamentowym zapewnia obciążenie gleby i utrzymanie jej w odpowiedniej pozycji.

Formuła Rankine'a zapewnia minimum wstrząsów gleby:

gdzie, q = intensywność obciążenia w tonach / m kw

Υ = masa jednostkowa gleby,

θ = kąt spoczynku gleby.

Ugoda Fundacji:

Często dochodzi do osiadania płytkich murów lub fundamentów budynków RCC. Rozliczenie może być wyrównane lub zróżnicowane.

Przyczyny:

Rozliczenie fundacji może być spowodowane:

za. Nieodpowiednia nośność gleby poniżej fundamentu,

b. Nadmierne naprężenie muru fundamentowego, które może być spowodowane zgniataniem i osadzaniem,

do. Lokalne słabości, takie jak ubytek pozostawiony w murze lub szczeliny w zaprawach murarskich pozostawione przypadkowo w trakcie budowy,

re. Wystawienie fundamentu z powodu blisko położonego wykopu do układania rurociągu odwadniającego i zasypywania nie jest właściwie wykonane, a tym samym wystawienie fundamentu na działanie pogodowe,

mi. Seepage z drenażu, gleby lub rur wodociągowych lub wód podziemnych od zewnętrznej do wewnętrznej ściany przez ścianę fundamentową,

fa. Wapno stosowane w moździerzu ustępuje w miarę starzenia, tworząc wgłębienia, a czasem te wgłębienia zwiększają dostęp do dużych szczurów zwykle sklasyfikowanych jako gryzonie.

sol. Ruch podczas trzęsienia ziemi,

h. Wielokrotne obniżanie i podnoszenie poziomu wody gruntowej,

ja. Wibracje wywołane w glebie w związku z jakąkolwiek działalnością w pobliżu,

jot. Zapewnienie mniejszej głębokości fundamentu niż wymaga formuła Rankine'a dla minimalnej głębokości posadowienia, oraz

k. Sadzenie drzew w pobliżu budynku. Korzenie tych drzew przyciągają wilgoć z gleby i powodują, że jest ona podatna na osiedlenie. Korzenie wchodzą do muru fundamentowego i powodują w nim pęknięcia prowadzące do osiadania fundamentu. Drzewa nie powinny być sadzone w odległości od oczekiwanej wysokości drzewa od struktury.

Fundacja Grillage:

Podkładka do grilla jest specjalnym rodzajem izolowanej podstawy przeznaczonej zasadniczo dla mocno obciążonych słupów, szczególnie w miejscach, w których nośność gleby jest niska. Głębokość fundamentu jest ograniczona do 1, 0 m do 1, 5 m.

Obciążenie kolumny lub słupka jest rozprowadzane lub rozkładane na większym obszarze za pomocą warstw lub poziomów legarów, przy czym każda warstwa jest umieszczona pod kątem prostym do następnej warstwy. Cały fundament z legarami jest osadzony w betonie z odpowiednią osłoną ze wszystkich stron.

Podłoża do grilla są dwojakiego rodzaju w zależności od materiałów użytych do ich budowy:

za. Stalowy fundament rusztowy,

b. Fundament do grilowania drewna.

Fundamenty grilla drewna można stosować pod ścianami.

Jednakże, jeśli drewno nie jest odpowiednio przyprawione i poddane obróbce, podlegałoby ono wczesnemu rozpadowi, wymagającemu wymiany i odnowienia. W dzisiejszych czasach fundacje do graterowania drewna stają się przestarzałe z powodu niedostępności drewna i kosztów zaporowych.

Załamanie Fundacji:

Naprawy spowodowane zatopieniem fundamentu są rzadkością. Jednak w praktyce takie przypadki można spotkać. Po ustaleniu przyczyny niepowodzenia i zgodnie z charakterem i rodzajem konstrukcji, w każdym przypadku należy ustalić tryb naprawy.

Środki zapobiegawcze przeciwko wegetacji:

Roślinność jest ważna dla ludzkiego życia. Dlatego niezbędna jest plantacja nowej roślinności i ich utrzymanie. Czasami jednak roślinność stanowi zagrożenie dla struktur. Usuwanie roślinności powoduje nie tylko zanieczyszczenie środowiska, ale powoduje również szkody w budowach.

ja. Gdy budynek jest zbudowany na kurczliwej ziemi, drzewa szczególnie szybko rosnące nie powinny rosnąć w odległości oczekiwanej wysokości drzewa.

ii. Jeśli stare drzewa znajdują się blisko starego budynku, w odległości większej niż wysokość drzewa, nie należy ich usuwać jednocześnie za jednym razem. Jeśli usunięcie drzew jest nieuniknione, należy to zrobić etapami.

iii. W przypadku, gdy obiekt posiadający kurczliwą glebę został niedawno opracowany do budowy budynków poprzez usunięcie istniejących drzew i roślinności, prace budowlane nie powinny rozpocząć się, dopóki gleba, która została wysuszona przez korzenie drzew, znormalizuje pod względem zawartości wilgoci.

Badanie istniejącej fundacji w celu sprawdzenia jej zdolności i jak ją wzmocnić, jeśli jest to konieczne:

Czasami konieczne staje się zbadanie fundamentu istniejącego budynku, aby sprawdzić, czy jest on bezpieczny, czy też byłby bezpieczny dla dodania jednego lub więcej pięter na istniejącej konstrukcji.

Przekrój fundamentu musiałby zostać ustalony poprzez uzyskanie go z rysunku "jak zbudowany" lub w jego nieobecności poprzez odsłonięcie fundamentu przez wykopanie po bokach i wykonanie pomiarów.

Następnym krokiem byłoby ustalenie nośności gleby w pobliżu fundamentu i na poziomie podłoża, z uwzględnieniem gruntu nadkładowego.

Należałoby obliczyć martwe i żywe obciążenie fundamentu pochodzące z istniejącej konstrukcji, w tym z fundamentu. Intensywność nacisku na glebę poniżej oszacowanego w ten sposób fundamentu należałoby porównać z bezpieczną nośnością gleby.

Jeżeli intensywność ciśnienia jest mniejsza niż nośność bezpieczna, fundament jest zdolny do przenoszenia dodatkowego obciążenia do momentu, gdy natężenie ciśnienia pozostanie w bezpiecznej nośności.

Teraz obliczany jest ładunek dodatkowego piętra, który ma być dodany do obliczeń, a przekrój istniejących ścian nośnych jest sprawdzany z odpowiednią redukcją wytrzymałości ze względu na starzenie się konstrukcji. Jeśli sekcja ściany okaże się bezpieczna, a fundament zostanie uznany za bezpieczny, a intensywność nacisku na glebę poniżej fundamentu mieści się w dopuszczalnym limicie, można skonstruować dodatkową zaproponowaną podłogę.

Jeśli jednak okaże się, że fundament jest niewystarczający, należałoby go wzmocnić poprzez poszerzenie podstawy fundamentu, mając na uwadze stopień rozwoju bańki ciśnieniowej poniżej. Poszerzenie podstawy nie jest łatwe, ponieważ dodanie betonu po bokach podstawy nie uczyniłoby go monolitycznym z istniejącą podstawą.

W takim przypadku rozwiązaniem byłoby dostarczenie nowej bazy o wymaganej szerokości i grubości, najlepiej RCC, tuż poniżej istniejącej. Alternatywnie, fundament można zdjąć na poziomie, na którym nośność gleby byłaby wyższa i skonstruować całkowicie nowy fundament.

W obu przypadkach istniejąca podstawa musiałaby zostać zwolniona z obciążenia super struktury, ponieważ musiałaby zostać zniszczona. Można tego dokonać przez podpięcie, tj. Przez wstawienie belek (igieł) przez ścianę nad fundamentem. Cały ładunek konstrukcji byłby zatem przenoszony na belki włożone i przenoszone do gleby przez podpory słupków lub słupów belek.

Gdy ładunek istniejącej konstrukcji został pomyślnie przeniesiony, istniejący fundament zostanie otwarty na dole, a nowy fundament złożony w segmentach. Alternatywnie, cały fundament musiałby zostać wyburzony, a nowy fundament położony na pożądanej głębokości, a ściana została zbudowana, aby połączyć istniejącą ścianę.

Przykład 2.1 :

Zaproponowano wykonanie dodatkowej podłogi na dwukondygnacyjnym budynku z muru. Jak sprawdziłbyś, czy istniejąca podbudowa jest bezpieczna dla dodatkowej podłogi? Można założyć odpowiednie dane dotyczące istniejącej szerokości fundamentu, nacisku na podłoże, obciążenia, itp.

Proponowany fragment piętrowego budynku pokazano na rys. 2.9. Masa fundamentu na glebie:

Masa płyty RC = 0, 10 x 1 x 1 x 2, 400 = 240 kg / m ²

Masa wypełnienia lub wykończenia = 0, 025 x 1 x 1 x 2, 300 = 58 kg / m ²

Masa tynku sufitowego = 0, 006 x 1 x 1 x 2, 300 = 14 kg / m ²

Taras wapienny na dachu = 0, 10 x 1 x 2, 000 = 200 kg / m ²

Całkowite obciążenie podłogi i dachu = 2 × 240 + 1 × 58 + 2 × 14 + 200 + 200 + 150 = 1 116 kg / m ²

Ponieważ rozpiętość wynosi 3000 mm, obciążenie ściany od podłogi i dachu będzie równe połowie rozpiętości = 0, 5 x 3, 0 x 1, 116 = 1, 674 kg / m

Łączna waga na gruncie z istniejącego fundamentu = 3 720 + 476 + 1 674 - 5 870 kg / m

Wymagana szerokość fundamentu = 5, 870 / 10, 000 = 0, 5870 m lub 600 mm.

Istniejąca podstawa o szerokości 600 mm była po prostu bezpieczna. Waga dodatkowej podłogi, przy założeniu, że wysokość podłogi wynosi 3, 0 m, a grubość płyty, tarasowanie wapienne itd. Jest takie samo jak istniejące

Masa ściany = 1 x 3, 0 x 0, 25 x 1, 0 x 1, 920 = 1, 440 kg / m

Martwy ładunek dachu RCC, wykończenie podłogi i tynk sufitowy = 1 x 1, 5 x 1 x (240 + 58 + 14) = 468 kg / m ²

Obciążenie na żywo 1 x 1, 5 × 200 = 300 kg / m

Całkowite dodatkowe obciążenie = 1, 440 + 468 + 300 = 2, 208 kg / m

Całkowite obciążenie na fundamencie przy dodatkowym obciążeniu = 5 870 + 2, 208 = 8, 078 kg / m

Szerokość wymagana dla fundamentu = 8, 078 / 10, 000 = 0, 8078 m lub 808 mm

Istniejąca podstawa o szerokości 600 mm będzie niebezpieczna. Zapewnij szerokość fundamentu 900 mm.

Podstawa o szerokości 900 mm i grubości 200 mm RCC byłaby zapewniona na dnie istniejącej podstawy.

Obciążenie gleby zostanie zwiększone o 1 x 0, 9 x 0, 2 x 1 x 2, 400 = 432 kg / m

Całkowite obciążenie wyniesie 8, 078 + 432 = 8, 510 kg / m

Wymagana szerokość fundamentu = 8, 510 / 10, 000 = 0, 851 m lub 851 mm

Baza pod warunkiem 900 mm jest bezpieczna.

Sprawdź głębokość fundamentu:

Zgodnie ze wzorem Rankine'a wymagana minimalna głębokość,

Głębokość fundamentu, jak podano = 3 x 0, 15 + 0, 20 = 650 mm, bezpieczne. Nowa baza zostanie dostarczona poniżej istniejącej, jak pokazano na szkicu.

Jeżeli w wyniku sprawdzenia okaże się, że istniejąca baza betonu cementowego jest w złym stanie, to zostanie ona rozebrana i usunięta, a szczelina zostanie wypełniona murem z zaprawą cementową 1: 4 o tym samym wymiarze po ułożeniu nowej podstawy RCC .