Расчет на опрокидывание – Расчет стойки в грунте на горизонтальную силу (на опрокидывание) — SGround.ru

F_d = 2533·0,09 + 1,2 (2·31 + 2·42+2·46+2·44,2+1·45,6) = 674,37 кН

3. Проверка несущей способности фундамента (по грунту).

а) Определение расчётных равнодействующих воздействий.

N_I = F_v + γ_n F_vр + γ_nF_vс

γ_n= 1,1 – коэффициент надёжности для собственного веса конструкции

N_I = 810+ 1,1 ×17,6+1,1×77,76=971,656 кН

Момент в уровне подошвы ростверка

М_I = γ_nМ_II+ γ_nFh_II·h_р

М = 1,2 ×10+1,2× 8 × 1,1 =22,56 кН м.

б) Несущая способность фундамента

Необходимо выполнение условий

N_I(см.с.21 [6]) , гдеn = 4 – количество свай,

γ_h=1,4 — коэффициент надёжности

971.656кН= 1002 кН

в) несущая способность максимально–нагруженной сваи:

Максимальные усилия в сваях (в угловых)

max N_I =++_{(см.с.22[6])}

max N_I ==276,247кН

Необходимо выполнение условия max N_I

276,247кН .= 168,59 кН

Несущая способность фундамента по грунту обеспечивается

4. Определение размеров и объёма условного массивного свайного фундамента.

Контуры условного массивного свайного фундамента, определяемые в соответствии с рекомендациями с.24, 25[6] , на рис. 4 (abcd)

a_ус=а_к+2 · ℓ_с ·

а_ус=0,8+2·9·tg(32/4)

=3,07м

b_ус=а_ус=3,07м

=4·0,2=0,8

H_ус = ℓ_с +h_р+ 0,2 м

=9+0,6+0,2=9,8м

Площадь подошвы А_ус=а_ус

А_ус=3,07²=9,45м²

Объём грунта в условном массивном свайном фундаменте

V_гр=Н_ус· А_ус-V_р-V_с

V_гр=9,8·9,45-0,72- 3,24=88,65м³

Рис.4 Схема к определению очертания

Условного массивного фундамента.

4. Определение величины равнодействующей вертикальной силы в уровне нижних концов свай (Nус) и вертикального давления в уровне подошвы условного массивного свайного ф-та (Рус)

Рус =

N_ус=F_v+F_vp+F_vc+F_vгр

F_v=810 кН

F_vp= 17,6 кН

F_vc= 77,76 кН

F_vгр=γ_ср ·V_гр = 9,799· 88,65 = 868,68кН

γ_ср =; если грунт расположен нижеWLи водопроницаемый (пески, супеси и суглинкиcJ_L>0,25; и глины сJ_L>0,5), то вместоγ_о

принимается в расчёте γ_ср = γ_св

N_ус= 810+ 17,6 + 77,76 + 868,68= 1774,04кН

4. Определение давления в уровне подошвы условного массивного фундамента.

P_ус == 187,73кПа2533кПа

Величина P_усне должна превышать расчётного сопротивления грунта в уровне нижних концов свай, т.е.P_ус ≤ R(7)

Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание

Определение величины опрокидывающего момента конвертера

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Определение величины опрокидывающего

Цель работы

1. Знакомство с конструкцией механизма наклона ковша и измерительной аппаратурой.

2. Закрепление полученных теоретических знаний по расчету механизмов наклона сосудов с жидкими средами.

3. Экспериментальное определение характера изменения момента опрокидывания ковша в зависимости от угла его наклона.

При оценке работоспособности механизма опрокидывания ковша необходимо знать не только величину максимальной нагрузки, но и характер его нагружения.

Лабораторная установка (рисунок 1) состоит из ковша 1, к которому прикреплены направляющие 2. Эти направляющие вместе с ковшом могут перемещаться в вертикальной плоскости относительно рамы 3. Перемещение осуществляется при помощи винтовой пары 4, гайка которой приварена к этой раме. Две противоположные стороны рамы, тоже в виде направляющих. Этими направляющими, под действием винтовой пары 5, рама передвигается относительно гаек, прикрепленных к цапфам ковша, опирающимися на текстолитовые вкладыши опор 6. Опоры установлены на основании. Такая система подвески ковша на опоры позволяет перемещать его ось вращения относительно центра тяжести как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Опрокидывается ковш с помощью механизма 9, смонтированного на одной из цапф рамы ковша. Опрокидывающий механизм состоит из мотор-редуктора 10, открытого зубчатого зацепления 8 и противовеса 11. На другой цапфе установлен регистрирующий прибор 7.

Механизм опрокидывания ковша состоит из двигателя 1 (рисунок 2), редуктора 2, шестерни 3 и колеса 4, которое жестко прикреплено к цапфе рамы ковша. Двигатель и редуктор механизма опрокидывания собраны на вращающейся вокруг цапфы 5, платформе 6. Для того, чтобы опрокидывался ковш, а платформа не вращалась вокруг цапфы, к ней приварен рычаг с контргрузом 7.

Механизм опрокидывания работает так, что с одной стороны на него действует момент от веса ковша, а с другой – момент от контргруза. Момент, создаваемый контргрузом, зависит от его веса и плеча приложения этого веса относительно оси вращения, или, что тоже самое, угла отклонения рычага контргруза от вертикальной оси. Замеряя угол отклонения рычага от вертикальной оси, можно определить момент опрокидывания. Этот факт и взят за основу прибора, измеряющего момент.

К рычагу контргруза 7 (рисунок 2) прикреплен гибкий трос 8, который через систему блоков подводится к каретке самописца 9. На цапфе ковша жестко закреплен барабан 10, на который устанавливается бумага. При наклоне ковша с ним синхронно поворачивается и барабан, фиксируя угол поворота, а отклонение рычага контргруза показывает величину момента опрокидывания ковша при данном угле наклона.

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки ковша

Рисунок 2 – Схема механизма опрокидывания ковша

с устройством для записи момента

Содержание и порядок выполнения работы

1. Произвести тарировку измерительного прибора.

2. Подготовить лабораторную установку к экспериментальному исследованию: налить воды в ковш (уровень указывает преподаватель), закрепить лист миллиметровой бумаги на барабане измерительного прибора.

3. Включить привод наклона ковша и слить из него воду.

4. Реверсировать привод наклона ковша и вернуть в исходное положение.

5. Расшифровать полученную характеристику изменения момента с помощью тарировочного коэффициента.

6. Замерить основные размеры ковша и определить его вес, уровень и вес воды, находящейся в нем до слива.

7. Рассчитать центр тяжести ковша и определить момент от его веса при различных углах наклона.

8. Каждому студенту рассчитать момент от веса воды и момент трения, действующие на привод, при наклоне ковша (угол наклона задается преподавателем).

9. На экспериментальную диаграмму нанести данные теоретических расчетов момента от веса порожнего ковша, воды, момента трения и суммарного теоретического момента.

10. Произвести анализ результатов работы, написать отчет.

Тарировка прибора – это определение цены деления, т.е. ответ на вопрос, сколько Нм опрокидывающего момента в 1 мм перемещения каретки самописца.

Производится тарировка следующим образом:

– замеряется расстояние от центра тяжести контр груза и механизма наклона до оси цапф ковша,

где – вес контргруза, Н,

– расстояние от центра тяжести контр груза до оси цапф ковша, м,

– вес механизма наклона, Н,

– расстояние от центра тяжести механизма наклона до оси цапф ковша, м,

– угол поворота рычага, град.

находится величина момента, соответствующего определенному углу поворота рычага ,

– фиксируется величина отклонения каретки S, (мм) соответствующая повороту рычага на угол , для которого подсчитан момент,

– определяется цена деления регистрирующего прибора как

– нахождение цены деления повторяется три раза для различных углов отклонения рычага от вертикальной оси. После этого определяется среднее значение цены деления по формуле

Методика расчета величины опрокидывающего момента

Определение величины опрокидывающего момента конвертера
Определение величины опрокидывающего момента конвертера Страницы работы Содержание работы Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение

Источник: vunivere.ru

Опрокидывающий момент расчет

При решении задач на опрокидывание рассматривается та предельное положение, в котором тело находится в состоянии неустойчивого равновесия, т. е. когда оно готово перейти из состояния покоя в движение. Всякое незначительное изменение элементов конструкции или сил, действующих на эту конструкцию, ведет к опрокидыванию (вращению) конструкции вокруг некоторой оси, называемой осью опрокидывания, перпендикулярной плоскости чертежа. Условием равновесия такого тела (конструкции) является равенство нулю суммы моментов относительно точки пересечения оси опрокидывания с плоскостью чертежа всех заданных (активных) сил, действующих на тело:

При составлении уравнения следует помнить, что реакции опор в это уравнение не входят, так как при предельном положении конструкция опирается только на те опоры, через которые проходит ось опрокидывания. Величины, которые при этом определяются из уравнения имеют критические (максимальные или минимальные) значения и для обеспечения запаса устойчивости должны быть при конструировании соответственно уменьшены (те, для которых найдено максимально возможное при равновесии значение) или увеличены (те, для которых найдено минимально возможное при равновесии значение).

Часть активных сил, действующих на тело, создает пары, которые стремятся опрокинуть тело. Сумма моментов таких сил, относительно оси опрокидывания называется моментом опрокидывания:

Другая часть активных сил создает пары, которые стремятся возвратить тело в первоначальное положение.

Сумма моментов таких сил относительно оси опрокидывания называется моментом устойчивости:

Отношение абсолютного значения момента устойчивости к абсолютному значению момента опрокидывания называется коэффициентом устойчивости:

Задача 15. Водонапорная башня состоит из цилиндрического резервуара высотой диаметром укрепленного на четырех симметрично расположенных столбах, наклонных к горизонту (рис. 48). Дно резервуара находится на высоте над уровнем опор, вес башни давление ветра рассчитывается на площадь проекции поверхности резервуара на плоскость, перпендикулярную к направлению ветра, причем удельное давление ветра принимается равным Определить необходимое расстояние между основаниями столбов.

Решение. 1. Рассматриваем равновесие водонапорной башни (рис. 49). Так как требуется определить критическое значение расстояния между основаниями столбов, а именно то считаем, что башня находится в состоянии неустойчивого равновесия, т. е. при малейшем уменьшении этого расстояния башня опрокинется под действием ветра, вращаясь вокруг шарнира А против направления движения часовой стрелки.

Следовательно, в положении неустойчивого равновесия нужно считать, что башня опорами В только касается земли, но не давит на землю,

2. Изображаем активные силы, действующие на башню. Сила вес башни и сила давление ветра на резервуар.

3. Освобождаем башню от связи в точке А, заменяя действие связи реакцией Таким образом, водонапорная башня нахо дится в равновесии только под действием трех сил:

4. Составляем только одно уравнение равновесия:

Очевидно, что при момент устойчивости будет больше, чем момент опрокидывания.

Опрокидывающий момент расчет
Научная библиотека популярных научных изданий

Источник: books.sernam.ru

Определение удерживающего момента, Нм

Общие сведения об устойчивости крана

Устойчивость – это способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от силы тяжести поднимаемого груза, ветровой нагрузки, собственного веса элементов крана, динамических нагрузок и уклона.

Устойчивость крана определяют для наиболее неблагоприятных условий его работы.

Ребро опрокидывания – линия, относительно которой может произойти потеря устойчивости.

При проверке устойчивости определяют коэффициент устойчивости машины и сравнивают его с допустимым значением.

М_в – восстанавливающий момент

М_опр – опрокидывающий момент.

Для кранов определяют грузовую и собственную устойчивость машины и сравнивают ее с допустимыми значениями при подъеме максимального груза с учетом всех допустимых воздействий (уклон, ветер, инерция).

К_у 1,15 (с учетом всех нагрузок)

К_у 1,4 (с учетом основных нагрузок)

Расчет устойчивости производится для следующих случаев: при работе крана с грузом (грузовая устойчивость), нерабочего состояния (собственная устойчивость), внезапного снятия нагрузки с крана (обрыв груза), монтажа (демонтажа) крана.

Грузовая устойчивость – способность крана при работе противостоять действию всех внешних нагрузок, стремящих опрокинуть его в сторону стрелы.

Собственная устойчивость – способность крана в нерабочем состоянии противостоять действию нагрузок с учетом наклона пути и силы ветра, стремящегося опрокинуть кран в сторону, противоположную стреле.

Для характеристики устойчивости крана применяют коэффициенты грузовой К_гр и собственной К_соб устойчивости, определяемые по правилам и формулам.

Грузовую устойчивость проверяют как для максимального, так и для минимального вылета.

Собственную устойчивость кранов с маневровым изменением вылета контролируют при положении стрелы на максимальном вылете.

Устойчивость кранов с установочным изменением вылета устанавливают для положения, когда стрела поднята до минимального вылета.

Правилами Госгортехнадзора предписывается по окончании работы закрепить краны противоугонными устройствами за рельсы. При этом усилие от закрепления за рельсы при расчете собственной устойчивости не учитывается. Оно идет в запас устойчивости крана.

1. Ознакомиться с общими сведениями об устойчивости машин.

2. Определить удерживающий (восстанавливающий) момент крана.

3. Определить опрокидывающие моменты:

– от сил инерции, возникающих при подъеме груза

– от силы ветра, действующей на кран

– от силы ветра, действующей на груз

– от сил инерции, возникающих при движении крана с грузом.

4. Определить устойчивость крана, работающего на горизонтальной площадке при участии только основных нагрузок.

5. Определить грузовую и собственную устойчивость крана

6. Сделать выводы.

7. Ответить на вопросы теста.

Методика расчета:

Определение удерживающего момента, Нм

где G_кр – вес крана, Н. (G = m g)

b – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м

с – расстояние от оси вращения до центра тяжести крана, м

h₁ – высота центра тяжести, м

α – угол наклона крана, град

2. Определение опрокидывающих моментов,Нм

Момент от груза:

где G_гр – вес максимального рабочего груза, Н

а – расстояние от точки подвеса до оси вращения, м

Момент от сил инерции, возникающих при подъеме груза:

М_{гр ин} = G_гр (а – b) ,

Где V – скорость подъема (опускания) груза, м/с

t – время неустановившегося режима работы, с

Момент от силы ветра, действующей:

на кран: М_{в кр} = F_{в кр} Н,

М_{в кр} =

М_{в гр} =

Где F_в – сила ветра, действующая на кран (груз), Н

р – давление ветра, Н/м 2

К_а – коэффициент аэродинамического сопротивления

К_а = 1,4 – для решетчатого тела (кран)

К_а = 1,2 – для сплошного тела (груз)

Н и Н₁ – плечи ветровой нагрузки на кран и груз, м

К_р – коэффициент решетчатости

К_р = 1 – для сплошного тела (груз)

К_р = 0,3 – 0,4 – для решетчатого тела (кран)

S – подветренная площадь крана (груза), м 2

Момент от сил инерции, возникающий при движении крана с грузом:

где V₁ – скорость передвижения крана, м/с

t₁ – время неустановившегося режима работы крана, с

h₁ – высота центра тяжести крана, м

h – расстояние от опорной поверхности до точки подвеса груза, м

Момент от центробежных сил, возникающих при вращении поворотной части. М_ц – пренебрегаем.

3. Определяем устойчивость крана, работающего на горизонтальной площадке при участии только основных нагрузок:

К _у1 = ≥ 1,4

Условие выполняется (не выполняется)

4. Определяем грузовую устойчивость крана:

≥ 1,15

Условие выполняется (не выполняется)

5. Определяем собственную устойчивость:

К_у3 = ≥ 1,15

Условие выполняется (не выполняется)

Вывод: (отразить возможные пути повышения устойчивости крана, особенно в случае, когда не выполняется хотя бы одна проверка).

Определение удерживающего момента, Нм
Определение удерживающего момента, Нм Общие сведения об устойчивости крана Устойчивость – это способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от силы тяжести поднимаемого

Источник: megalektsii.ru

Продолжаем расчет рекламной конструкции

Продолжаем расчет рекламной конструкции, определяем устойчивость конструкции на опрокидывание и проводим расчет на прочность ответственных соединительных элементов.

Расчет на устойчивость

Расчет фундаментных болтов рекламной конструкции

В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции сущетст-вуют два варианта исполнения фундаментных болтов: М 30 или М36 (см табл.1). Про­верка сечения болтов ведется для каждого из вариантов исполнения, при этом рас­сматривается случай, при котором сумма изгибающих моментов для элемента задан­ного сечения является наибольшей
Расчетная схема (фундаментные болты М 30)
Ветровой район III, высота стойки 4.5м ветровая нагрузка под углом 45гр к щиту

Проверка сечения фундаментных болтов М30:
– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х

– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:

Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py =5968+ 2948 = 8916кг
Несущая способность фундаментного болта М36 составит: Nb=Rbt×Ab =1900×5.6 = 10640 кг, где
Rbt – расчетное сопротивление болтов растяжению ([2], табл.60)
Abn – площадь сечения болта нетто ([2], табл.62)
Итого: P = 8916 Вывод: принятые болты М30 удовлетворяют требованиям прочности

Расчетная схема (фундаментные болты М36)
Ветровой район V, высота стойки 4.5м, ветровая нагрузка под углом 45гр к щиту

Проверка сечения фундаментных болтов М36:
– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х

– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:

Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py =9525+ 4280 = 13805кг
Несущая способность фундаментного болта М36 составит:
Nb=Rbt×Ab = 1900×8.16 = 15504кг , где
Rbt – расчетное сопротивление болтов растяжению ([2], табл.60) Abn – площадь сечения болта нетто ([2], табл.62)
Итого: P = 13805 Вывод: принятые болты М36 удовлетворяют требованиям прочности

Расчет конструкции на устойчивость против опрокидывания

Расчетная схема

Под действием ветровой нагрузки конструкция пытается повернуться относи­тельно ребра фундамента (точка А)
Mопр=Pw×L, кгс × см
Удерживающий момент возникает от собственного веса фундаментного блока Рф , веса конструкции Pк и веса насыпного грунта с объемной массой не ниже 1.5т/м3

Результаты расчета в зависимости от высоты конструкции и ветрового района установки. Табл.3

Вет-
ровой район

Опро-
киды-
вающий момент, М
‘ ‘опр

Размеры фунда-
мента, м

Вес фунда-
мента, кг

Вес кон-
струк ции, кг

Вес насып-
ного грун­
та, кг

Вывод: устойчивость конструкции обеспечена

Расчет рекламной конструкции с помощью программного комплекса APM WinMachine

Расчет верхнего строения (поперечных балок и оголовка) выполнен с помощью сис­темы автоматизированного расчета APM WinMachine модуля APM Structure3D, пред­назначенного для расчета напряженно-деформированного состояния стержневых, пла­стинчатых, оболочечных и твердотельных конструкций, а также их комбинаций.
В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции существу­ют два варианта исполнения поперечных балок (гнутый швеллер 236х70 и швеллер с усилением из того же сечения, длиной 2м) и оголовка (труба 160х160х8(С245) и 160х160х8(С345)) (см. табл 1) Проверка элементов ведется для каждого из вариантов исполнения, при этом рассматривается случай, при котором сумма изгибающих мо-ментов для элемента заданного сечения является наибольшей
Проверка прочности поперечных балок, выполненных из гнутого швеллера 236х70 без усиления
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для IV-го ветрового рай­она, высота стойки 4м, при этом нагрузка на поперечные балки (соотв . на верхнюю, среднюю и нижнюю) составит:

Проверка прочности сечения оголовка выполненного из трубы 160х160х8 (С245) Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для IV-го ветрового рай­она, высота стойки 4.5м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:

Погонная нагрузка на балки составляет:

Проверка прочности сечения оголовка, выполненного из трубы 160х160х8 (С345) и поперечных балок из гнутого швеллера с усилением
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для V-го ветрового рай­она, высота стойки 45м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:

Погонная нагрузка на балки составляет:

Проверка прочности сечения оголовка, выполненного из трубы 160х160х8 (С345) и поперечных балок из гнутого швеллера с усилением
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для V-го ветрового рай­она, высота стойки 45м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:

Погонная нагрузка на балки составляет:

Результаты расчета приведены в приложении к расчету (соотв. Приложению 2, 3)
Вывод: представленный расчет показал, что несущие элементы конструкции удов­летворяют требованиям прочности, максимальные эквивалентные напряжения не пре­вышают допустимых .

Расчет болтового соединения оголовка (рекламного поля) конструкции

Проверка сечения болтов М24 (Кл 8.8):

– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х

– усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:

Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py=6197 + 1755 = 7952кг
Несущая способность болта М24 составит:
Nb = Rbt ×Ab = 4000×3.52 = 14080кг, где
Rbt – расчетное сопротивление болтов растяжению (Кл 8.8)
Abn – площадь сечения болта нетто
Итого: P = 7952 Вывод принятые болты М24 удовлетворяют требованиям прочности

Список используемой литературы

1. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
2. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»
3. Уманский А . А . «Справочник проектировщика», Москва 1960г. 4. Работнов Ю. Н . «Сопротивление материалов»
5. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
6. СНиП 2.0311-85 “Защита строительных конструкций от коррозий”

* В качестве примера показано выполнение расчетов рекламной конструкции одним из ведущих операторов наружной рекламы, действующих на территории России.
** Используемые при расчетах рекламных конструкций СНиПы

Продолжаем расчет рекламной конструкции
Продолжаем расчет рекламной конструкции Продолжаем расчет рекламной конструкции, определяем устойчивость конструкции на опрокидывание и проводим расчет на прочность ответственных соединительных

Источник: auditmedia-ru.1gb.ru

Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание

11.21.Основания стоек по устойчивости на нагрузки, действующие в произвольных направлениях, допускается рассчитывать раздельно в каждой из двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостей с введением дополнительных коэффициентов условий работы принимаемых по табл. 140. Для круглых стоек вводятся на горизонтальные нагрузки каждого направления, а для квадратных – только на пассивное давление грунта на ригели. Расчет закреплений по устойчивости на опрокидывание выполняется с учетом пассивного отпора грунта и сил трения на боковых поверхностях стойки и ригелей.

Примечание. и – опрокидывающие моменты во взаимно пе­рпендикулярных плоскостях.

11.22. В схеме закрепления с банкеткой на участке, расположенном ниже отметки поверхности природного грунта, учитываются те же силы сопротивления, что и для закреплений без банкеток, в пределах банкетки учитывается только сопротивление грунта на ригеле и сила трения на боковой поверхности ригеля.

11.23. Закрепление считается устойчивым, если обеспечивается условие

где Q – расчетная горизонтальная сила на отметке поверхности грунта, полученная в результате расчета опоры, кН (тс),

– коэффициент условий работы закрепления, принимаемый по табл.141,

– предельная горизонтальная сила, приложенная на высоте Н, опреде­ляемая по указаниям п. 11.25, кН (тс),

– коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. 11.9 (11.8).

Рис. 83. Схема к расчету стоек на опрокидывание

а – схема нагрузок на опору, б – схема приведения опрокидывающих нагрузок к равнодействующей, в – расчетная схема заделки стойки в грунте

11.24.При расчете закрепления все действующие на опору нагрузки каждого сочетания заменяются силами: поперечной Q, приложенной на высоте от отметки поверхности земли, и вертикальной силой F, приложенной на отметке подошвы стойки.

Нагрузка M, Q и F принимаются по усилиям, действующим в сечении столпила отметке поверхности грунта,: полученным в результате статического расчета опоры.

11.25. Предельная горизонтальная нагрузка в общем случае при наличии верхнего и нижнего ригелей определяется по формуле

где – коэффициент формы эпюры давления грунта на стойку

– пассивное давление грунта на поверхности стойки, кН (кгс), определя­емое по формуле

– расчетная ширина стойки, м (см),

d – глубина заделки стойки в грунт, м (см),

– относительная глубина центра поворота, определяемая по формулам (303)-(306),

– безразмерный коэффициент, определяемый по формуле

– расчетные характеристики грунта: соответственно удельное сцепление, кПа (кгс/см 2 ), угол внутреннего трения, град, и удельный вес, кН/м 3 (кгс/см 3 ),

– коэффициент, трения грунта по бетону, принимаемый по табл. 142,

– средняя ширина стоики в грунте, м (см),

– сопротивления грунта верхнему и нижнему ригелю, кН (кгс), оп­ределяемые по формулам (300) и (301),

– расстояние от поверхности грунта до середины высоты верхнего ригеля, м (см)

– расстояние от нижнего основания стойки до середины высоты нижнего ригеля, м (см),

– безразмерные коэффициенты, определяемые по формулам:

-соответственно ширина верхнего и м (см).

Расчетная ширина стойки определяется по формулам (256)-(258). При устройстве сверленого котлована определяется как для грунта ненарушенного сложения, в случае копаного – как для грунта засыпки.

Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание
Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание 11.21. Основания стоек по устойчивости на нагрузки, действующие в произвольных направлениях, допускается рассчитывать раздельно в каждой

Источник: cyberpedia.su

2.6. Расчёт на устойчивость на сдвиг и опрокидывание.

а) на сдвиг

Равнодействующая нормативных вертикальных сил в уровне подошвы фундамента

ΣN_II= 1463,56 кН (см.2.3)

Нормативная сдвигающая сила F_h=22 кН

Расчётная удерживающая сила F_hс = f · ΣN_I или ΣS_i;

f0,3 — коэффициент трения грунта

Сумма расчётных усилий ΣN_I=γ_n·ΣN_II ; γ_n=0,9.

ΣN_I=0,9·1463,56=1317,2 кН;

F_hс= 0,3·1317,2 = 395,2 кН

Расчётная сдвигающая сила F_h= γ_n · F_h; F_h= 1,2 · 22=26,4 кН

Устойчивость обеспечивается, если F_h F_hс

F_h= 26,4< F_hс= 395,2кН

б) на опрокидывание

Опрокидывающий момент от нормативных нагрузок; от расчётных нагрузок

М_о= М_II + F_h· h_ф М_о= γ_n· М_о; γ_n= 1,2 ;

М_о= 90 +22·1,5=12 кНм М_о= 1,2 · 123=147,6 кНм

Удерживающий момент от нормативных нагрузок

Муд = 0,5в · ΣN

Муд = 0,5·3· 1463,56.=2195,3 кНм

Удерживающий момент от расчётных нагрузок

Муд _I= 0,5в · γ_nΣN_II, γ_n = 0,9

Муд _I= 0,5·3 · 0,9·1463,56=1975,8 кНм;

Устойчивость опрокидыванию обеспечивается, если выполняется условие

М_о < М уд _I

М_о= 147,6 < М уд _I =1975,8 кНм

Устойчивость против опрокидывания обеспечена.

2.7. Расчёт на прочность конструкции фундамента

В связи с применением типовой конструкции фундамента необходимость в проверке прочности отпадает.

3. Проектирование свайного фундамента.

   1. Выбор конструкций свай и ростверка.

Согласно схеме рис. на с.11 задания с колонны на фундамент передаются вертикальные, горизонтальные нагрузки и момент. Поэтому минимальное количество свай целесообразно принять 4^е. Тогда в каждой свае воздействие момента незначительно. Внешний момент воспринимается парой сил. (см. схему)

ΔN_M =

Рекомендуемые СНиП (см. с.19[6]) расстояния в осях свай

3dс6d (d – размер поперечного сечения сваи). При задних нагрузках (см. 1.3) целесообразно принять с =3d, d= 0,35 м. (Минимальное сечение железобетонных сплошных свай 20×20см)

Тогда размеры ростверка в плане а_р = в_р = 3d + d +2×0,15м

а_р = в_р =3 · 0,35 + 0,35+2 · 0,15 = 1,7м

Для надёжной заделки свай в железобетонном ростверке в верхних концах свай оголяется арматура на участке длиной — 0,4м (см. схему). Откуда рекомендуемая высота ростверка h_р= 0,6 ÷ 0,8 м

h_р≈ 0,6 ÷ 0,8 м

Типовые железобетонные сваи сечением 35×35см могут быть длиной от 8м (см. с. 10,11 [6]).

В отдельных случаях возможна их длина до 16м, в случае необходимости можно применять и более длинные сваи с большим поперечным сечением .

Принимаем в нашем случае ориентировочно свайный фундамент с размерами, показанными на схеме рис.3, где могут быть применимы заводские сваи длиной 8 ÷ 16 м.

Принимаем сваи длиной 9м. Объём железобетонного ростверка

V_p = a_p×b · h_p

V_p = 1,7×1,7 × 0,6 =1,734м³

Объём железобетонных свай

V_св = 4 · 0,35 · 0,35 · 14 =6,86 м³

Вес ростверка F_vp= γ_жб · V_p

Вес свай F_vс= γ_жб· V_св

γ_жб24 кН/_м³ — удельный вес железобетона

F_vp= 24 · 1,734 = 41,616кН

F_vс = 24 · 6,86 = 164,64 кН

2. Определение несущей способности сваи

а) по грунту

Нижние концы свай упираются не в cкальные, а рыхлые осадочные породы (см. с. 17 задание), поэтому сваи – висячие.

Несущую способность висящих свай F_d определяем в соответствии со СНиП [2] (cм. с. 14 [6])

F_d = γ_с (γ_сR ·R·А +uΣγ_сf · f_i· h_i)

Применим забивные сваи, тогда

γ_с , γ_сR, γ_сf— коэффициенты надёжности могут быть равными 1.

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи (см.с. 37[6]).

f_i– расчётное сопротивление грунта вследствие трения по боковой поверхности сваи (см. с.38[6]).

А, u – площадь поперечного сечения сваи и его периметр.

А = d² ; u u = 4d

А = 0,35 × 0,35 = 0,1225м²

u = 4 · 0,35 = 1,4 м.

Величины R и f_i следует принимать по таблицам с.37, 38 [6] для грунтов на определённой глубине.

Удобно разбить длину сваи на отрезки ℓ_i 2м, как показано на схеме и там показать величины R и f_i , которые потом подставить в расчётную формулу для подсчёта F_d

Величина R для грунта 2^го слоя на уровне нижних концов свай.

Величины f_i на уровне середины отрезков h_iдля грунтов на соответствующих глубинах z_i

F_d=1653·0,1225+1,4(1,9·30+2·38+1,4·30,4+1,4·32,1+1,3·33,225+1,0·33,55+1,0·34,48+1,0·35,28+1,0·36,08+1,0·36,88+1,0·37,68)=871,2 кН

б) по прочности материала сваи

Проверку не делаем в связи с применением типовых свай из высокопрочного железобетона

3. Проверка несущей способности фундамента (по грунту).

а) Определение расчётных равнодействующих воздействий.

N_I = F_v + γ_n F_vр + γ_nF_vс

γ_n= 1,1 – коэффициент надёжности для собственного веса конструкции

N_I = 1200+ 1,1 ×41,616+1,1×164,64=1426,88 кН

Момент в уровне подошвы ростверка

М_I = γ_nМ_II+ γ_nFh_II·h_р

М = 1,2 ×90+1,2× 22 × 1,1 =137 кН м.

б) Несущая способность фундамента

Необходимо выполнение условий

N_I(см.с.21 [6]) , гдеn = 4 – количество свай,

γ_h=1,4 — коэффициент надёжности

в) несущая способность максимально–нагруженной сваи:

Максимальные усилия в сваях (в угловых)

max N_I =++

Необходимо выполнение условия max N_I

Несущая способность фундамента по грунту обеспечивается

4. Определение размеров и объёма условного массивного свайного фундамента.

Контуры условного массивного свайного фундамента, определяемые в соответствии с рекомендациями с.24, 25[6] , на рис. 4 (abcd)

a_ус= b_ус= а_к+2 · ℓ_с ·

H_ус = ℓ_с + h_р + 0,5 м

_{Площадь подошвы Аус} =а_ус

Объём грунта в условном массивном свайном фундаменте

V_гр=Н_ус · А_ус-V_р-V_с

Фундамент: расчет возможного опрокидывания

Фундамент: расчет возможного опрокидывания

Представить себе опрокинутый фундамент частного дома достаточно сложно. Естественной причиной, по которой возможно опрокидывание небольшого дома, является ветер огромной силы, способный за счет парусности строения опрокинуть его набок. Например, как одиноко стоящую сосну, у которой нет фундамента, но вместо него есть корни.

Рис. 1. Варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а — осадка с поворотом, б — осадка с поворотом и смещением, в — сдвиг по подошве.

Какой расчет необходим для основания дома?

Исходя из прямого назначения, которое состоит в равномерной передаче нагрузки сооружения на грунт, необходимо выполнить расчет ширины его опорной части и ее прочность.

Для этого необходимо определить вес сооружения, включая и собственный вес основания.

В расчет на прочность фундамента должны войти и снеговые нагрузки, передающиеся на него от кровли в зимнее время, и вес всего, что будет смонтировано и внесено внутрь помещения (отопительная система, водоснабжение, канализация, мебель и т. п.).

Ветровые нагрузки на невысокое здание в расчет фундамента на прочность не включают. Эти нагрузки учитывают, когда выполняют расчет на прочность такого элемента кровли, как мауэрлат, с помощью которого через стены они передаются на основание дома.

На рис. 1 показаны варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а) осадка с поворотом, б) осадка с поворотом и смещением, в) сдвиг по подошве.

Рис. 2. Неправильный расчет прочности фундамента может привести к опрокидыванию всего сооружения.

На мелкозаглубленное основание в зимний период действуют выталкивающие силы, возникающие в результате пучения грунта. Неравномерное распределение этих сил и может привести к потере устойчивости фундамента, показанное на изображении, особенно в том случае, если по каким-либо причинам на основание не было возведено строение. Чтобы в этом случае исключить потерю устойчивости, грунт необходимо защитить от промерзания.

Если произошла потеря устойчивости, когда строительство дома было закончено, следует искать ошибки при расчете требуемой прочности. Но это все же не должно было привести к опрокидыванию всего сооружения, как это показано на рис. 2. Изображен небольшой дом, опрокидывание которого произошло не потому, что не был выполнен соответствующий расчет фундамента. При определении размеров основания и его заглубления, не были учтены физические свойства грунта (на изображении видно, что это песчаный грунт).

Нужен ли расчет основания частного дома на устойчивость?

Фундамент, который под действием внешних сил не опрокинется, не сдвинется в горизонтальной плоскости вместе с грунтом, считают устойчивым. На устойчивость рассчитывают фундаменты таких ответственных элементов, как опоры мостов, заводских труб и т. п.

В отличие от заводских труб расчет фундамента частных домов на опрокидывание можно не выполнять. И причина в том, что эти дома имеют сравнительно небольшую высоту. Если у заводской трубы центр тяжести и равнодействующая силы ветра находятся на значительной высоте от фундамента, в результате чего может образоваться момент достаточный для нарушения устойчивости, то для низкого строения, расчет по этому фактору просто не нужен.

В частном секторе в настоящее время также появляются отдельные строения, которые требуют расчетов их оснований на такое воздействие. Например, ветровые генераторы. На рис. 3 представлен 1 из вариантов основания для такого генератора. Следует обратить внимание на глубину заложения основания. Она явно превышает глубину промерзания грунта. Остальные же размеры на изображении 3 могут служить только для ориентирования и могут отличаться от фактических размеров. Высота вышки — Н_В, для надежной работы генератора, зависит от местности, но в среднем ее можно считать равной 20 м.

Определение опрокидывающего момента

Рис. 3. Схема основания ветрового генератора.

На рис. 4 приведена расчетная схема с указанием сил, действующих на фундамент. Основным фактором, создающим опрокидывание, является момент M_U, а основным препятствием этому является сила F_U. Именно эта составляющая препятствует потере устойчивости.

Равномерно распределенная нагрузка Р представляет собой реакцию грунта на действие силы F_U. Сила Q_r оказывает влияние на сдвиг в горизонтальной плоскости. При расчете на сдвиг большое значение имеет коэффициент трения кладки по грунту. Для расчета на опрокидывание эту силу не учитывают

Для определения опрокидывающего момента M_U необходимо знать скорость ветра и площадь сооружения, на которую он воздействует (парусность). Чтобы обеспечить работу ветрового генератора, необходима минимальная скорость, равная примерно 6-8 м/с. Однако, необходимо учесть, что скорости ветра могут быть значительно больше, поэтому следует рассчитывать на максимально возможную в данном районе скорость. Например, при скорости ветра 10 м/с давление составляет 60 Н/м 2 , а при скорости 50 м/с это давление составит 1500 Н/м 2 . В таблице № 1 приведены значения, по которым, зная максимальные скорости ветра, можно определить его давление.

Фундамент: расчет возможного опрокидывания
Расчет на опрокидывание фундамента позволяет определить его устойчивость к воздействиям внешних сил. Достоверные результаты достигаются при учете соответствующих коффициентов и параметров здания.

Источник: moifundament.ru

Расчет на опрокидывание здания

Когда отношение высоты здания к его размерам в плане велико, а также существует большая податливость основания, то под действием ветровых и сейсмических нагрузок возможно опрокидывание здания. Расчет на опрокидывание здания очень важен, так как напрямую связан с конструктивной безопасностью здания в целом.

«Нормы строительства и проектирования многоэтажных железобетонных конструкций» (JZ 102-79) рекомендуют при расчете на опрокидывание здания придерживаться следующего отношения удерживающего момента M_R к опрокидывающему M_ov:

«Правила строительства и проектирования многоэтажных железобетонных конструкций» (JGJ 3-91) тот же расчет ведут по условию:

«Строительные нормы сейсмостойкого проектирования» ( GB 50011-2001) предписывают при сочетании нагрузок, в которые входят сейсмические воздействия, коэффициенты сочетания принимать равными 1,0. Для многоэтажных зданий с отношением высоты к ширине больше 4 не допускается отрицательное давление под подошвой фундамента, а также области с нулевым давлением. В остальных зданиях область нулевого давления не должна превышать 15% площади фундамента.

Согласно «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002) для зданий с отношением высоты к ширине больше 4 в основании фундаментов не должно быть области нулевых напряжений, для зданий с отношением меньше 4 область нулевых напряжений допускается не более 15% площади фундамента.

Схема фундамента

1 — верхняя часть, 2 – подвал, 3 – расчетная точка сопротивления опрокидывающему моменту, 4 – нижняя грань фундамента

• Опрокидывающий и удерживающий моменты

Пусть площадь воздействия момента опрокидывания является площадью его основания, а сила воздействия – горизонтальном сеисмическои нагрузкой или горизонтальной ветровой нагрузкой:

где M_ov – опрокидывающий момент, Н – высота здания, С – глубина подвала, V _{– суммарные значения горизонтальной силы.}

Удерживающий момент вычисляется в краевых точках от воздействия суммарных нагрузок:

где М_R – удерживающий момент, G – суммарные нагрузки (постоянные нагрузки, ветровые и снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением), В – ширина подвала.

• Регулирование удерживающего момента и область нулевых напряжений в основании фундамента

К расчету удерживающего момента

Предполагаем, что линии действия суммарных нагрузок проходят через центр основания здания (рис. 2.1.4). Расстояние между этой линией и равнодействующей эпюрой напряжений основания e_{, длина области нулевых напряжений В-х, отношения длины области нулевых напряжений и длины основания (В – х)/В определяются по формулам:}

Из формул получено отношение площади области нулевых напряжений и площади основания для безопасного удерживающего момента.

Расчет на опрокидывание здания
Читайте статью «Расчет на опрокидывание здания» в категории «Проектирование зданий и сооружений». Роспайп производит компенсаторы для трубопроводов с доставкой по России

Источник: ros-pipe.ru

2.5. Расчет фундамента на устойчивость против опрокидывания и. Опрокидывание фундамента

Расчет на опрокидывание фундамента: устойчивость

Представить себе опрокинутый фундамент частного дома достаточно сложно. Естественной причиной, по которой возможно опрокидывание небольшого дома, является ветер огромной силы, способный за счет парусности строения опрокинуть его набок. Например, как одиноко стоящую сосну, у которой нет фундамента, но вместо него есть корни.

Рис. 1. Варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а — осадка с поворотом, б — осадка с поворотом и смещением, в — сдвиг по подошве.

Какой расчет необходим для основания дома?

Исходя из прямого назначения, которое состоит в равномерной передаче нагрузки сооружения на грунт, необходимо выполнить расчет ширины его опорной части и ее прочность.

Для этого необходимо определить вес сооружения, включая и собственный вес основания.

В расчет на прочность фундамента должны войти и снеговые нагрузки, передающиеся на него от кровли в зимнее время, и вес всего, что будет смонтировано и внесено внутрь помещения (отопительная система, водоснабжение, канализация, мебель и т. п.).

Ветровые нагрузки на невысокое здание в расчет фундамента на прочность не включают. Эти нагрузки учитывают, когда выполняют расчет на прочность такого элемента кровли, как мауэрлат, с помощью которого через стены они передаются на основание дома.

На рис. 1 показаны варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а) осадка с поворотом, б) осадка с поворотом и смещением, в) сдвиг по подошве.

Рис. 2. Неправильный расчет прочности фундамента может привести к опрокидыванию всего сооружения.

На мелкозаглубленное основание в зимний период действуют выталкивающие силы, возникающие в результате пучения грунта. Неравномерное распределение этих сил и может привести к потере устойчивости фундамента, показанное на изображении, особенно в том случае, если по каким-либо причинам на основание не было возведено строение. Чтобы в этом случае исключить потерю устойчивости, грунт необходимо защитить от промерзания.

Если произошла потеря устойчивости, когда строительство дома было закончено, следует искать ошибки при расчете требуемой прочности. Но это все же не должно было привести к опрокидыванию всего сооружения, как это показано на рис. 2. Изображен небольшой дом, опрокидывание которого произошло не потому, что не был выполнен соответствующий расчет фундамента. При определении размеров основания и его заглубления, не были учтены физические свойства грунта (на изображении видно, что это песчаный грунт).

Вернуться к оглавлению

Нужен ли расчет основания частного дома на устойчивость?

Фундамент, который под действием внешних сил не опрокинется, не сдвинется в горизонтальной плоскости вместе с грунтом, считают устойчивым. На устойчивость рассчитывают фундаменты таких ответственных элементов, как опоры мостов, заводских труб и т. п.

В отличие от заводских труб расчет фундамента частных домов на опрокидывание можно не выполнять. И причина в том, что эти дома имеют сравнительно небольшую высоту. Если у заводской трубы центр тяжести и равнодействующая силы ветра находятся на значительной высоте от фундамента, в результате чего может образоваться момент достаточный для нарушения устойчивости, то для низкого строения, расчет по этому фактору просто не нужен.

В частном секторе в настоящее время также появляются отдельные строения, которые требуют расчетов их оснований на такое воздействие. Например, ветровые генераторы. На рис. 3 представлен 1 из вариантов основания для такого генератора. Следует обратить внимание на глубину заложения основания. Она явно превышает глубину промерзания грунта. Остальные же размеры на изображении 3 могут служить только для ориентирования и могут отличаться от фактических размеров. Высота вышки — НВ, для надежной работы генератора, зависит от местности, но в среднем ее можно считать равной 20 м.

Вернуться к оглавлению

Определение опрокидывающего момента

Рис. 3. Схема основания ветрового генератора.

На рис. 4 приведена расчетная схема с указанием сил, действующих на фундамент. Основным фактором, создающим опрокидывание, является момент MU, а основным препятствием этому является сила FU. Именно эта составляющая препятствует потере устойчивости.

Равномерно распределенная нагрузка Р представляет собой реакцию грунта на действие силы FU. Сила Qr оказывает влияние на сдвиг в горизонтальной плоскости. При расчете на сдвиг большое значение имеет коэффициент трения кладки по грунту. Для расчета на опрокидывание эту силу не учитывают

Для определения опрокидывающего момента MU необходимо знать скорость ветра и площадь сооружения, на которую он воздействует (парусность). Чтобы обеспечить работу ветрового генератора, необходима минимальная скорость, равная примерно 6-8 м/с. Однако, необходимо учесть, что скорости ветра могут быть значительно больше, поэтому следует рассчитывать на максимально возможную в данном районе скорость. Например, при скорости ветра 10 м/с давление составляет 60 Н/м2, а при скорости 50 м/с это давление составит 1500 Н/м2. В таблице № 1 приведены значения, по которым, зная максимальные скорости ветра, можно определить его давление.

Расчет на опрокидывание фундамента
Расчет на опрокидывание фундамента: устойчивость Представить себе опрокинутый фундамент частного дома достаточно сложно. Естественной причиной, по которой возможно опрокидывание небольшого дома, является ветер огромной……

Источник: readmehouse.ru

§ 39. Расчет фундаментов на устойчивость против опрокидывания и сдвига

Расчет фундамента на устойчивость должен исключать возможность его опрокидывания, сдвига по основанию и сдвига совместно с грунтом по некоторой поверхности скольжения. Фундамент считают устойчивым, если выполняется условие (6.1), в котором под F понимают силовое воздействие, способствующее потере устойчивости (опрокидыванию или сдвигу) фундамента, а под Fu — сопротивление основания или фундамента, препятствующее потере устойчивости. Расчеты устойчивости выполняют по расчетным нагрузкам, полученным умножением нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке. Если для одной и той же нагрузки нормами предусмотрены два коэффициента надежности, то в расчете учитывают тот из них, при котором будет меньший запас устойчивости.

Рис. 7.7. Схема к расчету фундамента на устойчивость против опрокидывания

При расчете фундаментов опор мостов на устойчивость против опрокидывания все внешние силы, действующие на фундамент (включая его собственный вес), приводят к силам Fv, Qr и моменту Мu (рис. 7.7). Силы Fv и Qr равны проекциям всех внешних сил соответственно на вертикаль и горизонталь, а момент Ми равен моменту внешних сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно расчетной плоскости. Момент Ми способствует опрокидыванию фундамента (повороту его вокруг оси О — см. рис. 7.7). Момент Mz, сопротивляющийся опрокидыванию, будет равен Fva, где а — расстояние от точки приложения силы Fv до грани фундамента, относительно которой происходит опрокидывание.

Устойчивость конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле
Ми≤(ус/уn)Мz, (7.5)
где Мu и Мz — моменты соответственно опрокидывающих и удерживающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания, кН·м, ус — коэффициент условий работы, принимаемый при проверке конструкций, опирающихся на отдельные опоры, для стадии строительства равным 0,95, для стадии постоянной эксплуатации равным 1,0, при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов на скальных основаниях, равным 0,9, на нескальных основаниях — 0,8, уn — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1 при расчетах для стадии постоянной эксплуатации и 1,0 при расчетах для стадии строительства.

Опрокидывающие силы следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке, большим единицы.

Удерживающие силы следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке для постоянных нагрузок Уf где µ — коэффициент трения фундамента по грунту.

В соответствии с требованиями СНиП 2.05.03—84 устойчивость конструкций против сдвига (скольжения) следует рассчитывать по формуле
Qr≤(yc/yn)Qz, (7.6)
где Qr — сдвигающая сила, кН, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига, ус — коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9, уn — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый как и в формуле (7.5), Qz — удерживающая сила, кН, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига.

Сдвигающие силы следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке, большим единицы, а удерживающие силы — с коэффициентом надежности по нагрузке, указанным в экспликации к формуле (7.5).

В качестве удерживающей горизонтальной силы, создаваемой грунтом, допускается принимать силу, значение которой не превышает активного давления грунта.

Силы трения в основании следует определять по минимальным значениям коэффициентов трения подошвы фундамента по грунту.

При расчете фундаментов на сдвиг принимают следующие значения коэффициентов трения µ кладки по грунту:

Расчет на опрокидывание фундамента
Расчет фундамента на устойчивость должен исключать возможность его опрокидывания, сдвига по основанию и сдвига совместно с грунтом

Источник: www.stroitelstvo-new.ru

Расчет фундамента под мачту на опрокидывание и сдвиг?

Соответственно, возникает несколько вопросов:
1) Можно ли в данном случае опираться на насыпной грунт или нет? Ранее всегда старался проходить насыпные грунты и на них ничего не опирал.
2) Помогите просчитать фундамент на опрокидывание, сдвиг? Расчетное значение грунта для данного фундамента с опиранием на насыпной грунт у меня получилось R=600кПа. Если судить по модулю деформации, то Е=25МПа – для насыпного грунта, для следующего гравийного – Е=19МПа, для 3-го дресвяного – E=25МПа, для 4-го мергеля – 300МПа. Т.е. получается если в качестве фундамента будет все-таки столбчатый фундамент – то есть ли смысл опирать на 2-ой или 3-ий слои грунта? Напомню, мощность насыпного грунта 4м.
3) Можно, конечно, применить столбчатый фундамент на свайном основании. Однако, все равно надо куда-то уместить 2-метровый “анкерный закладной элемент”. Как быть тогда в этом случае?

P.S! Дружу с Лирой, если есть лировцы.
P.P.S! Всё, как всегда, дали только сегодня, а сдать надо было еще вчера.
***
Заранее спасибо всем откликнувшимся!

1) Нет.
2) R=60тн/м2 для насыпного грунта жутко многовато (ищите ошибку), при расчете необходимо проверить P 0,25, Pmin>0. В случае трапецевидной фигуры давления под подошвой опракидывание исключено. Опирать лучше на ИГЭ2 и далее. Сваи до 4метров включительно применять не рационально (книжица была о рациональном применении свайных фундаментов). Сдвиг в Вашем случае вряд ли возможен ветру противодействует – грунт засыпки + масса фундамента + трение по подошва.
3) Делать выше (h) ростверк.

P/S. В Вашем случае наиболее трудоемкий процесс определить усилие возникающее от мачты так как надо учесть пульсацию ветра и сейсмику и без расчетных программ сделать это крайне проблематично.

Для восприятия нагрузки для вашей мачты размера 2.4х2.4 недостаточно – отрыв подошвы фундамента.

При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 4.2х4.2 для выполнения требования Pmin/Pmax > 0.25
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 3.3х3.3 для выполнения требования Pmin > 0

Армирование оголовка тоже недостаточное.

Посчитано для нагрузок при N=2.1т

Размеры даны без учета проверок фундамента по сеисмике на сдвиг.

Обоснуйте документально, что на насыпных грунтах строить нельзя или же это опять сугубо ваше личное мнение, которое вы никому не навязываете?

И что. Мачты заводские, уже расчитаны под определенные ветровые нагрузки, с приведением максимальных усилий на фундамент.

Вы тему читаете, товарищи? Я хочу лишь узнать (вспомнить), как считать фундамент на опрокидывание и сдвиг. На кой мне сдалась эта мачта, которую заказчик зная марку, закажет ее и поставит. Усилия у меня все есть. Сейсмику одновременно вместе с ветром не считают! – так мне сказали в техподдержке Лиры еще давным давно, когда я начинал. А в данном случае больше будет нагрузка от ветра, которую надо считать в геометрической нелинейности. В моем же случае, она типовая для определенного ветрового района и уже посчитана перед производством. Так что мачта меня особо не волнует. Мне лишь надо разработать фундамент.

Для восприятия нагрузки для вашей мачты размера 2.4х2.4 недостаточно – отрыв подошвы фундамента.

При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 4.2х4.2 для выполнения требования Pmin/Pmax > 0.25
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 3.3х3.3 для выполнения требования Pmin > 0

Армирование оголовка тоже недостаточное.

Посчитано для нагрузок при N=2.1т

Размеры даны без учета проверок фундамента по сеисмике на сдвиг.

Во-первых, геологи указали все, что нужно! См.вложенный файл “геология.jpg”. Во-вторых, СНиП 2.02.01-83 больше не действует, а действует сейчас его актуализированная версия СП 22.13330.2011. Ну да Бог с ним, новый, как правило, дополняет старый и во многом повторяет его. В-третьих, я умею читать, а вы? Почитайте внимательно, что гласит пункт 2.42: “Предварительные размеры фундаментов назначаются по конструктивным соображениям или исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R(0) в соответствии с рекомендуемым приложением 3″. И где тут сказано, что на насыпных грунтах строить нельзя? В-четвертых, я читал “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений” как только он появился. И что-то не припомню там про запрет строительства на насыпных грунтах. А вы? В-пятых, вы пишете из того же п.2.42: “окончательные размеры фундамента по R0 допускается принимать только для зданий и сооружений III класса ответственночти.” Это не совсем так! Продолжение пункта 2.42 гласит дословно так: “Значениями R(0) допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не увеличивается в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.” И где тут наречие “только”? Возможно вы имели в виду п.2.13(2.5) Пособия к тому самому СНиП 2.02.1-83*, где сказано следующее:
“Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:
а) оснований зданий и сооружений III класса,
.
У меня все усилия на фундамент дает производитель мачты в своей таблице (посмотрите один из первых скринов с мачтой), так что давайте забудем о мачте и сосредоточимся на фундаменте!

Спасибо за ваш расчет. Хочу спросить вас, в какой программе вы считали мой фундамент на отрыв?

Я вот, не без помощи друга, провел свой ручной расчет столбчатого фундамента на отрыв с размерами 3,3х3,3м по подошве и высотой 3м. Тоже не проходит. ((( Я так понимаю, относительный эксцентриситет должен быть менее 1/6 (0,167), так? Можно ли делать относительный эксцентриситет хотя бы 0,25 для мачт или нет?

Расчет фундамента под мачту на опрокидывание и сдвиг?
Расчет фундамента под мачту на опрокидывание и сдвиг? Основания и фундаменты

Источник: forum.dwg.ru