Арматура в фундаменте: какую арматуру закладывают в фундамент

Арматура для фундамента, Расчет арматуры для фундамента

4 июня 2021 г.

Фундамент — строительная конструкция, воспринимающая нагрузку от находящегося над ним сооружения и распределяющая ее по всему основанию.

При строительстве зданий применяются следующие виды фундаментов:

• ленточные;
• столбчатые;
• свайные;
• плитные;
• комбинированные.

Выбор конкретного типа фундамента зависит от вида залегающих в его основании грунтов, специфики возводимого здания и формируемой им нагрузки, сейсмической активности в регионе строительства.

Фундамент закладываются ниже глубины промерзания грунта, чтобы предотвратить разрушение, как самого фундамента, так и всего строения в следствии промерзания и оттаивания грунта.

Фундаменты испытывают нагрузки связанные с весом здания, сдвигом грунта и морозного пучения. При этом разные части фундамента одновременно подвергаются и сжатию, и растяжению.

На фундамент действуют следующие виды нагрузки:

• на сжатие – под весом строения;
• на разрыв – пучение грунта действует зимой, неравномерно сжимает стенки и пытается поднять вверх;
• на излом / сдвиг — горизонтальные подвижки грунта при замерзании действуют зимой, а сдвиг водонасыщенных или слабых грунтов действует летом.

Бетон не пластичный материал и при растяжении и кручении разрушается.

Для того чтобы предотвратить появление трещин в фундаменте его необходимо армировать.

Армирование позволяет распределить нагрузку по всей конструкции фундамента, позволяет избежать появления трещин и изломов, увеличить его жесткость, устойчивость к перепадам температур, силам растяжения, кручения и сжатия.

Армирование фундамента — предназначено для укрепления бетона, материалом, обладающим более высокими свойствами по прочности.

Для повышения прочности (армирования) фундамента используется строительная рифленая стальная или композитная арматура.

Строительная арматура — это стержни заданного диаметра из металла или композитных материалов, с гладкой или рифленой поверхностью, монтируемые в железобетонные конструкции и предназначенные для восприятия, распределения и компенсации нагрузок на растяжение и изгиб.

Для разных типов фундаментов используются соответствующие схемы монтажа арматуры, в результате формируются так называемые арматурные каркасы и арматурные сетки.

Согласно принятым в сфере строительства методиками классификации арматуры, см. статью «Сортамент арматуры», арматурный прокат (арматуру) принято подразделять на:

По наличию рифелей (профиля) на поверхности прутков на:

• гладкую или арматура А1;
• рифленую или арматура А3 / А4 / А5 / А6.

По применению, в процессе армирования на:

• рабочую арматуру — предназначенную для компенсации нагрузки в готовых железобетонных изделиях;
• конструктивную или распределительную арматуру — предназначенную для компенсации усадки / расширения, темперных воздействий;
• монтажную арматуру — предназначенную для соединения рабочей и конструктивной;
• анкерную арматуру — используется при изготовлении закладных деталей.

По расположению прутков арматуры в железобетонной конструкции:

• поперечную — предназначенную для предотвращения образования наклонных трещин;
• продольную — предназначенную для компенсации растягивающих или сжимающих нагрузок и предотвращения образования вертикальных трещин.

Рабочая, конструктивная и монтажная арматура вместе формируют арматурные каркасы и сетки.

Выбор диаметра арматуры для фундамента

Диаметр или толщина арматуры оказывает критически важное значение, как на прочность арматурного каркаса или сетки, так и на эффективность взаимодействия бетонного с арматурным скелетом.

В соответствии с нормативным документом СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» для обеспечения необходимой надежности строительной конструкции площадь сечения армирующих продольных элементов на срезе фундамента должна составлять не менее 0,1%. Т. е. площадь поперечного сечения стержней арматуры по отношению к общей площади фундамента в разрезе должна соотноситься как 0,001 к 1.

Для расчета количества прутов арматуры и их диаметра можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Как рассчитать количество прутков и диаметр арматуры для фундамента?

Для ленточного фундамента

Например, вам необходимо залить ленточный фундамент размером:

• Шириной 30 см (300 мм) и высотой 100 см (1000 мм).
• Площадь поперечного сечения фундамента будет составлять: 300 мм х 1000 мм = 300 000 мм2.
• Умножаем площадь поперечного сечения фундамента на коэффициент 0,001: 300 000 мм2 х 0,001 = 300 мм2 или 3 см2.
• Из приведенной выше таблицы видно, что минимальное количество прутов рифленой арматуры необходимое для обеспечения надежности фундамента: 6 прутов диаметром 8 мм или 4 прута диаметром 10 мм.
• Необходимо учитывать, что согласно пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», при длине фундамента по одной из сторон более 3 метров минимальный рекомендуемый диаметр арматуры должен составлять 12 мм.

Для плитного фундамента

Подход аналогичен расчету для ленточного фундамента, с учетом того, что для плитных фундаментов, необходимо учитывать продольное сечение фундамента.

Максимальный шаг монтажа стрежней арматуры для плитных фундаментов составляет 20 см!

Например, вам необходимо залить плитный фундамент размером:

• Шириной 600 см (6000 мм), длиной 800 см (8000 мм) и высотой 30 см (300 мм).
• Площадь продольного сечения фундамента будет составлять: 8000 мм х 300 мм = 2 400 000 мм2.
• Умножаем площадь продольного сечения фундамента на коэффициент 0,001: 2 400 000 мм2 х 0,001 = 2 400 мм2 или 24 см2.
• Из приведенной выше таблицы видно, что минимальное количество прутов арматуры необходимое для обеспечения надежности фундамента: 6 прутов диаметром 8 мм или 4 прута диаметром 10 мм.
• Из приведенной выше таблицы видно, что минимальное количество прутов арматуры необходимое для обеспечения надежности фундамента: 80 прутов диаметром 8 мм
• Так как длинна фундамента более 3 метров то нам необходима арматура диаметром 12 мм.

Для столбчатого фундамента

Для столбчатых фундаментов площадь поперечного сечения стержней арматуры по отношению к поперечной площади заливаемого столбчатой опоры должна соотноситься как 0,002 к 1, т.е. в 2 раза больше!

Для армирования опор столбчатого фундамента используют пространственные арматурные каркасы.

Применение различных типов и диаметров арматуры при заливке фундамента

В таблице, приведенной ниже, описаны рекомендации по использованию гладкой А1 и рифленой А3 арматуры в зависимости от их диаметра.

Как правило, пруты арматуры диаметром 6—8 мм используются в качестве монтажных, а с большим диаметром в качестве рабочей и конструктивной.

В таблице, приведенной ниже приведены рекомендации по использованию композитной арматуры взамен стальной.

• На сайте armatura-optom. by вы можете оформить оптовый заказ на поставку стальной рифленой и гладкой арматуры, композитной арматуры, вязальной проволоки.
• А на сайте металлобазы «Аксвил» вы можете купить арматуру для фундамента в розницу.

Смотрите также:

• Сортамент арматуры, виды и классы арматурного проката
• Теоретический вес рифленой арматуры А3.
• Теоретический вес сварной сетки.
• Теоретический вес гладкой арматуры А1.
• Online калькулятор арматуры.
• ГОСТЫ, СТБ и ТУ на арматуру.
• Расчет площади поперечного сечения строительной арматуры.
• Как армировать стяжку?
• Как армировать кладку из строительных блоков?
• Как армировать кладку из кирпича?

Можно ли заливать фундамент без арматуры

Фундамент — составная часть постройки, служащая опорой для стен здания. Возведение любого здания начинается с заливки фундамента.

Баня, дачный домик, жилой дом — для всех объектов необходимо создать прочную основу, на которой здание простоит долгое время.

Большинство мастеров советуют армировать фундаменты под любые постройки, что повышает стоимость строительства.

Содержание

1. Обязательно ли использовать арматуру
2. Металлолом и камни вместо арматуры
3. Возможные последствия
4. Выводы

Обязательно ли использовать арматуру

Прежде чем выбрать способ заливки фундамента, исследуйте местность, на которой собираетесь строить. Есть ли в вашей местности грунтовые воды, какие свойства имеет грунт, существует ли вероятность затопления во время весеннего паводка, как глубоко промерзает почва, если ли риск землетрясений — все это нужно учитывать.

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие и крайне низкой прочностью на растяжение — даже незначительные движения земли вызывает появления трещин и разрывов в основании дома.

Инженерно-геологическую диагностику почвы нужно сделать на начальных этапах проектирования, а результаты лабораторных исследований покажут, нужна ли арматура.

В большинстве случаев армирование необходимо, в нашей стране преобладают грунты с высокой степенью подвижности. Армирующие пруты в несколько раз повышают устойчивость бетона к растяжению, придают ему эластичность, продлевают срок службы фундамента.

Если же вы уверены, что армировать основание не надо: грунт в вашей местности неподвижен и крайне прочен, грунтовые воды отсутствуют и нет сейсмической опасности, то никто не в праве вас разубеждать. Вы принимаете решение на свой страх и риск. Сэкономив деньги, вы берете на себя ответственность за все возможные риски.

Отказываясь от армирования основания дома, подпишите с бригадой строителей дополнение к договору, где будет прописано, что вы не будете предъявлять к ним претензии, если фундамент треснет или просядет.

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Для улучшения сцепления с бетоном арматура имеет специальную ребристую поверхность, продольные и поперечные выступы, она крайне прочна и обеспечивает фундаменту устойчивость к растяжению и сжатию. Валуны, металлолом и некондиционный кирпич не обладают такими свойствами, поэтому их нельзя считать полноценной заменой арматурным прутьям.

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

• Уголки, бывшие в употреблении;
• Швеллеры б/у;
• Толстая проволока, различные металлические предметы.

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Возможные последствия

Фундамент непрерывно испытывает сильные нагрузки: верхняя часть подвергается сжатию, нижняя часть испытывает растяжение. Лишив основание арматуры, вы сознательно уменьшаете способность выдерживать нагрузки на растяжение более чем в 10 раз.

Стены дома, фундамент которого залит без арматуры, не имеют прочной связки между собой, что чревато появлением большого количества крупных трещин между ними. Со временем здание может очень быстро прийти в негодность.

В процессе обязательной усадки дома, длящейся не менее 5 лет, фундамент без арматуры может потрескаться не выдержав нагрузок. Небольшая деформация грунта, морозное пучение почвы и расширение ее при намокании могут привести к плачевным последствиям, которые невозможно предотвратить.

Обычно дома, не имеющее арматуры, обладает крайне недолгим сроком эксплуатации.

Часто вслед за фундаментом деформируются и разрушаются коммуникации дома, в частности канализация. Подвал дома подвергается затоплению при малейших осадках.

Выводы

Строительство дома — нелегкая и затратная задача. Цена качественного фундамента может составить до 15% от стоимости всего дома.

Русский человек всегда пытается найти пути экономии, но строительство фундамента — ответственное дело, экономить на нем нельзя.

Посмотрите видео:

Не рискуйте зря, иначе, вложив свои деньги в остальные материалы, но сэкономив на арматуре, вы рискуете получить неудовлетворительный и непредсказуемый результат в виде потрескавшихся стен и просевшего основания. Получаться еще большие убытки, связанные со сносом деформированного фундамента и проведением нового строительства.

Армирование фундамента: особенности стеклопластиковой арматуры

Еще несколько лет назад для армирования фундаментов и стяжек в России применяли исключительно металлические изделия. Сегодня доступны аналоги тяжелой стальной сетки, один из них — стеклопластиковая арматура.

Для российского строительного рынка такой вид материала для армирования является относительно новым, в других странах арматурные пруты из композита применяются в строительстве и реконструкции примерно с 70-х годов прошлого столетия. Помимо стеклопластиковой к композитным относятся базальтокомпозитная,углекомпозитная и арамидокомпозитная арматуры, но они не получили широкого распространения ни в нашей стране, ни за рубежом.

Заказать стеклопластиковую арматуру в Тюмени от производителя вы можете в компании «Орион».

Что такое стеклопластиковая арматура

Для изготовления такой арматуры применяют стекловолокно — прочный, гибкий и эластичный материал. Волокна накрепко склеиваются при помощи полимерного состава.

В разрезе прута видны его составляющие: основной ствол из параллельных волокон и спиралевидную намотку. Некоторые виды продукции имеют песчаное напыление, могут быть окрашены в синий, черный или другой цвет. Оттенок не влияет на технические характеристики материала.

Арматура композитная стеклопластиковая производится в бухтах до 12 мм и в прутках диаметром выше 12 мм.

Характеристики композитной арматуры

Стеклопластик имеет следующие физические свойства:

• 
  высокая прочность;
• 
  долговечность;
• 
  эластичность;
• 
  химическая инертность;
• 
  отсутствие экранирующих свойств.

Вес стеклопластиковой арматуры меньше, чем металлической примерно в 4 раза. Масса композита примерно 1900 кг на кубометр, тогда как сталь весит не менее 7000 кг на м³.

Материал легко гнуть и сматывать в бухты. Одна бухта стеклопластиковой арматуры довольно компактна, что упрощает транспортировку материала — ее легко перевозить даже в багажнике легкового авто.

Вязка стеклопластиковой арматуры при выполнении армирования конструкций осуществляется на стяжку или вязальную проволоку, сварка при работе с композитным материалом не используется.

Область применения

Стержень из стеклопластика можно использовать для:

• 
  Укрепления кладки. Кладочные растворы часто разбавляют противоморозными и другими добавками, разрушающими металл. Композит невосприимчив к воздействию агрессивных веществ.
• 
  Армирования фундамента. Особенно часто при помощи стеклокомпозита укрепляют ленточный фундамент в домах малой этажности.
• 
  Армировки стяжки. Арматурная конструкция продлевает срок службы стяжки, препятствует ее разрушению под воздействием усадки, механических нагрузок и других факторов.
• 
  Армирования дорожных, береговых и других конструкций. Для стеклопластика, в отличие от металла, допустим прямой контакт с грунтом.

Особенности стеклопластиковой арматуры

Плюсы стеклопластиковой арматуры:

• малый вес — легко перевозить, нет необходимости в специальном транспорте и дополнительных рабочих на объекте;
• 
  простота укладки — вязать композитную арматуру просто как вручную, так и с использованием механизированного вязального крючка;
• 
  в два раза большая прочность по сравнению со стальной арматурой аналогичного диаметра — меньшая расчетная площадь, высокая надежность армирования;
• 
  химические свойства — стеклопластик не подвержен коррозии, гниению, устойчив к агрессивным средам, низким температурам, что допускает ее применение в сложных условиях, без дополнительной гидроизоляции конструкции и других защитных мер;экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.

• 
  низкая теплопроводность — композит не будет мостиком холода;
• 
  вязка без швов — отсутствие сварных стыков, как самых слабых мест конструкции;
• 
  экологичность — материал не выделяет токсичных веществ в течение всего срока эксплуатации;
• 
  экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.

Минус стеклопластиковой арматуры — отсутствие возможности сгибать материал непосредственно на объекте даже при использовании строительного фена и другого инструмента для нагрева не получится. Если вам нужен гнутый особым образом стержень, необходимо заказать его изготовление у производителя.

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

Армирование ленточного фундамента композитными стержнями позволяет увеличить его прочность и срок службы. Работа выполняется по следующему алгоритму:

1. 
   Расчет диаметра и количества материала. Общей формулы для подсчета нет, так как нужный типоразмер выбирается исходя из многих факторов: тип и глубина фундамента, этажность и назначение строения, планируемая нагрузка.
2. 
   Копка траншеи и создание песчано-щебеночной конструкции, уплотнение и выравнивание основания.
3. 
   Возведение опалубки.
4. 
   Установка опор из кирпичей, чтобы не укладывать армокаркас на дно траншеи.
5. 
   Непосредственно обустройство и вязка армирующего каркаса.
6. 
   Заливка бетонной смеси.

Закажите композитную арматуру у нас

У нас вы можете купить стеклопластиковую композитную арматуру оптом и в розницу, возможна поставка одной единицы товара — бухты или стержня. Есть доставка во все регионы РФ. Оставьте заявку на сайте, чтобы получить прайс.

Заказать продукцию «ЗМИ Орион»:

• Арматурная сетка

• Гнутые элементы

• Проволока вязальная

• Сетка дорожная

• Сетка кладочная

• Объемные арматурные каркасы

• Каркасы для буронабивных свай

• Треугольный арматурный каркас

• Сетка рабица

• Сетка штукатурная ЦПВС

• Арматура стеклопластиковая

• Плоский арматурный каркас

Калькулятор расчета арматуры для фундамента

Чтобы рассчитать сколько вам потребуется арматуры, для строительства фундамента разных конфигураций и размеров,
воспользуйтесь нашим калькулятором.

L = Длина ленты, м:

S = Ширина ленты, м:

H = Высота фундамента, м:

Число ниток арматуры, шт:

Вертикальные прутки через метров:

Количество прутков, шт:

Диаметр арматуры, мм:
68101214161820

Погонаж арматуры = м
Общий вес арматуры на ленту = кг

Помогите сделать наш сервис лучше, поделитесь ссылкой в соц. сетях

Вы купили участок и начинаете строительство. Взяли пробы грунта
и сделали план будущей постройки. Теперь вам нужно определиться
с фундаментом дома, незаменимой составляющей которого является
строительная арматура для фундамента.

Как понять, подойдет ли ленточный сборный фундамент, или придется делать заливной. Никому не охота переплачивать
и тратить свои силы, если это нерационально. Обратитесь в нашу компанию и мы посоветуем, как лучше сделать основу
под дом и какие материалы выбрать. Наши специалисты подскажут, какой фундамент необходим именно для вашего
строительства. У нас громадный выбор различных марок бетона, железобетонных изделий всевозможного назначения, в
том числе и арматура — расчет арматуры для фундамента вы можете выполнить у нас на сайте и, конечно, здесь же
доступен прайс с ценами.

Остановили свой выбор на сборном фундаменте — добро пожаловать к нам: железобетонные блоки будут доставлены вам
со склада в необходимом количестве. Но надежнее и долговечнее будет ленточный фундамент, купить подходящую
арматуру для которого вы можете в компании «Омега Бетон»

Цены на арматуру для фундамента:

Смотреть полный прайс-лист на черный
металлопрокат

Сделать
заказ

Заливка бетонного фундамента

Для заливки фундамента необходимо использовать специальную арматуру. Но ее не так просто выбрать. Как купить
качественную арматуру для фундамента так, что бы она подходила именно для вашего дома и не слишком дорого стоила?
Ведь тут важно знать, нужно ли приобретать пруты с периодичным профилем, или взять гладкие и сэкономить
деньги.

Специалисты нашей фирмы с удовольствием расcчитают необходимое количество материала и посоветуют, какой диаметр
прута нужен в вашем случае. Также проследят, чтобы класс прочности и эксплуатационные особенности полностью
удовлетворяли вашим потребностям.

Способы скрепления арматуры для фундамента

Теперь когда арматура для фундамента у вас на участке, нужно
строить каркас. Для соединения кусков стали используют два
способа:

1. Сварка;
2. Связка проволокой.

Если использовать сварку, то это должен делать хороший специалист. Большая нагрузка вместе с усадкой, при
неправильно сваренных швах, могут привести к разрушению основы. Такой метод соединения в основном используют при
строительстве больших объектов: там и диаметр арматуры для фундамента больше, и работают профессионалы.

Связывать стальную арматуру практичней, быстрее и проще. Каркас станет пластичнее и сможет легко перенести усадку
грунта или другие дополнительные нагрузки.

Проволоку для связки приобретайте тоже у нас.

Удачного строительства!!!

Сделать заказ

Выбор арматуры при строительстве фундамента в Тюмени

Долговечность и надежность дома во многом зависит от его основания. Правильно возведенный фундамент ‒ это гарантия того, что здание простоит много лет. При этом важно использовать правильную технологию.

Прочный фундамент ‒ это в первую очередь грамотное сочетание качественного бетона и арматуры. О выборе арматуры для ленточного фундамента и пойдет речь в статье.

Ленточный фундамент является наиболее популярным основанием здания. Он крепче свайного, но дешевле и проще в возведении, чем монолитный, при этом демонстрирует достойные технические показатели. Бетон для фундамента отличается высокой стойкостью на сжатие. Но при растяжении он уже не демонстрирует такую прочность. Со временем под воздействием движения грунта основание дома может растрескаться. В результате стены деформируются, как и само здание. Чтобы предотвратить такое явление, необходимо использовать арматуру.

Что такое ленточный фундамент?

Данная конструкция имеет вид бетонной ленты в форме квадрата или прямоугольника. Часть конструкции заглублена в грунт, остальная выступает над землей. Различают монолитную и сборную фундаментную основу. Монолитная возводится сразу там, где планирует строить дом. Сначала выкапывается траншея, затем закладывается арматура, и после этого в заранее подготовленную опалубку заливается бетон. 

Сборные основания ‒ это не что иное, какфундаментные блоки. Они изготавливаются на заводе, после чего доставляются на место строительства и укладываются с помощью спецтехники.  

Какая арматура бывает для ленточного фундамента?

По виду сырья используют стальную и стеклопластиковую арматуру. Первая надежней, но может подвергаться коррозии. Вторая не ржавеет со временем, но не подходит для многоэтажных домов или там, где присутствуют высокие нагрузки. 

Чтоб получить максимально прочное основание дома, арматурный каркас лучше возводить в два уровня с использованием промежуточных вертикальных прутьев. 

Арматура классифицируется по следующим признакам:

Рассмотрим более подробно представленные в таблице характеристики

Способ производства

Для возведения фундамента используются арматурные стержни, изготавливаемые различными способами:

• Горячекатаная. Означает, что она подвергается воздействию высоких температур (максимум 920С). Маркировка А. 
• Холоднотянутая. Изготовлена из углеродного металла в результате воздействия холодных температур. Маркировка Вр.
• Канатная. Изготавливается из проволоки. Маркировка К. 

Тип поверхности

Этот показатель определяет использование арматуры в тех или иных конструкциях.

• Гладкая. Это круглые прутья с заострениями. Применяют для укладки тротуарной плитки, стяжки пола.
• Ребристая. Предназначена для усиления фундамента.

Марка и класс стали

Металлопрокат осуществляется согласно ГОСТу. Арматура, как и любой другой прокат, имеет свою маркировку. 

А1 ‒ в настоящее время не используется, применялась во времена СССР. Без сварки.

А2 ‒ без использования сварки.

А3 ‒ пользуется наибольшей популярностью, поверхность ребристая, отличные показатели стойкости и долговечности.

А4 ‒ способна справляться с высокими нагрузками, широко применяется при возведении фундаментов. 

А5 и А6 ‒ не пользуются спросом ввиду высокой цены. Применимы для строительства крупных промышленных комплексов и других масштабных объектов. 

Как понять, какая нужна арматура?

Для возведения одно- или двухэтажных домов применяют металлические сплавы диаметром 6-14 мм, которые связываются между собой проволокой из стали.  

Точные расчеты производят специалисты в процессе проектирования будущего проекта. Но можно рассчитать количество самостоятельно. Как это сделать?

Измеряется периметр здания, затем прибавляется длина стен, участвует в прокладке ленточного фундамента. И полученная сумма умножается на число прутков в армированной коробке. 

Для расчета подходящего диаметра арматуры следует рассчитать площадь сечения вертикальных прутьев в платформе. Для этого длина здания умножается на его ширину. 

Приведем пример. Ленточный фундамент имеет высоту 50 см, ширину 20 см. Площадь сечения составляет 1000. 

Необходимо также рассчитать площадь вертикальных прутьев. Она составляет 0,1% от всего горизонтального сечения. Таким образом, итоговый результат следует умножить на 0,1%. В нашем случае получается 1 см. 

Заключение

Строительство ленточного фундамента обязательно требует использования арматуры. Правильно выбранный диаметр и материал позволяет создать прочное и долговечное здание.  

Расчет армирующей коробки осуществляется с учетом этажности дома и используемого сырья при производстве арматуры. 

Оптимальным вариантом для строительства основания является стальная арматура класса А3 и А4. Такая продукция гарантирует отличное соединение с бетоном и придает конструкции нужную степень жесткости. 

Для создания основы строения следует выбирать сталь класса А3, А4 смешанного вида поверхности. Это обеспечит хорошее соединение с бетоном и жёсткость конструкции.

Исследование вашего бетонного фундамента — Блог Jumpstart

Когда вы переделываете свой дом или многоквартирный дом, вы можете решить: обновить кухню или заменить фундамент, или и то, и другое? Большинство из нас не видят бетонный фундамент каждый день, поэтому, когда вы посмотрите, вы можете задаться вопросом: , это нормально ? Давайте заглянем «под дом», чтобы узнать больше!

Фундамент вашего дома или многоквартирного дома поддерживает вес вашего дома и прикрепляет его к земле. Фундамент является жизненно важным связующим звеном, от которого зависит, как ваш дом выдержит землетрясение. Когда земля трясется, и ваш фундамент движется вместе с ним, не повредится ли ваш фундамент?

Какой тип фонда у меня есть?

Три наиболее распространенных типа фундамента для домов в Калифорнии — это железобетонный фундамент по периметру с подпольем, железобетонный фундамент из ствола стены и железобетонный плитный фундамент — см. изображение ниже. Старые дома обычно имеют (иногда усиленный) бетонный фундамент по периметру, а новые постройки обычно имеют фундамент из железобетонных плит или фундамент из бетонных плит с последующим натяжением. Общим элементом трех распространенных типов фундаментов является бетон.

Бетон или цемент?

Бетон представляет собой смесь щебня (заполнителя), цемента, воды и воздуха. Добавление стальных стержней («арматуры») делает его железобетонным. Бетон выдерживает сжатие (толкающие силы), а сталь выдерживает растяжение (тяговые усилия), поэтому сочетание бетона со стальной арматурой создает идеальное сочетание, чтобы справиться с силами сжатия и растяжения от веса здания. К сожалению, некоторые старые дома могут иметь фундамент только из бетона, без армирования. Еще хуже фундаменты из одних кирпичей, без стали и бетона. Оба этих типа фундаментов будут нести несоразмерный ущерб от землетрясений.

С этим бетоном все в порядке?

Итак, на что следует обратить внимание при выборе железобетонного фундамента?

• Высолы — это когда на бетоне видны белые пятна и белые следы. В процессе отверждения нового бетона может появиться высол. Когда вода в бетонной смеси начинает испаряться, она выносит с собой на поверхность соли кальция. Обычно сразу после отверждения можно увидеть немного белого цвета. Если фундаменту много лет, а белый осадок увеличился, то в фундамент может просачиваться дождевая вода. Поэтому вам может понадобиться лучший дренаж вокруг вашего дома. Со временем воздействие воды ослабит бетонный фундамент.
• Коррозия — это происходит, когда вода настолько постоянно просачивается в бетонный фундамент, что вызывает коррозию (ржавчину) стальной арматуры. Химическая реакция коррозии ухудшает и разрушает стальной материал, поэтому со временем прочность фундамента снижается. Первым признаком того, что у вас может быть проблема с коррозией, является высол, указывающий на проникновение воды, за которым следуют коричневые трещины цвета ржавчины. Со временем коррозия накапливается или мигрирует, трещины расширяются, и бетон в конечном итоге отваливается на куски, обнажая арматуру.
• Сотовидность — это когда готовая бетонная поверхность имеет множество ямок вместо гладкой поверхности. Наличие сотовой структуры обычно означает, что, пока он был еще влажным, бетон недостаточно вибрировал, чтобы заполнить пустоты, или в смеси заполнителей недостаточно мелких частиц (песок или мелкий заполнитель), чтобы заполнить промежутки между более крупными кусками. камень. На поверхности с ямками меньше бетона, окружающего стальную арматуру, и коррозия может происходить быстрее.
• Трещины — вы, наверное, уже слышали, что «бетон трескается». И вы правы, потому что с самого начала волосяные трещины неизбежны. По мере отверждения бетона (высыхания и затвердевания) материал сжимается, вызывая крошечные трещины. Волосяные трещины обычно ограничены поверхностью и не распространяются на арматуру. Неглубокие трещины не вызывают немедленных структурных проблем. Однако со временем очень важно отслеживать трещины и заделывать их, если они разрастаются. Микротрещины могут быстро превратиться в средние или большие трещины из-за сотрясений, осадок фундамента или резких перепадов температуры, которые вызывают расширение и сжатие бетонного материала или грунта под бетоном.

Болт и распорка

И есть еще о чем подумать, например, о состоянии грунта под фундаментом, болтах, которые крепятся к бетонному фундаменту, а также о прочности несущих стен или стен подвала. Вы можете прочитать больше о болтовом креплении фундамента и креплении каленых стен. Помните, что если ваш бетонный фундамент недостаточно прочен, болты, вставленные в бетон, могут оказаться не такими полезными, как вы думаете. Если у вас есть проблемы с фундаментом, перейдите по ссылкам, чтобы найти подрядчика или инженера-строителя для действенного профессионального совета.

Метод армирования фундамента станции железнодорожного логистического центра на основе контроля деформации и термодинамики

На этой странице армирование фундамента, предложен способ армирования фундамента станции железнодорожного логистического центра, основанный на управлении деформациями и термодинамике. Вводится основной принцип термодинамики и анализируется влияние температуры на свойства грунта основания. На основании анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки рассчитана деформация площадки, проанализирована несущая способность окружающей среды котлована на дополнительную деформацию, механизм армирования дворового фундамента в Железнодорожному логистическому центру предлагается осуществить усиление фундамента станционного парка. Экспериментальные результаты показывают, что этот метод может использовать наполнитель ямы с наименьшими трамбовками в тех же условиях, с минимальной площадью 7,34  м 9 . 0047 3 для усиления фундамента максимальная осадка грунта составляет всего 5,98 мм, а максимальное боковое смещение вершины сваи составляет всего 6 мм, что соответствует фактическим требованиям и имеет большое практическое значение.

1. Введение

Контроль деформации является одним из основных элементов конструкции контроля деформации для проекта усиления фундамента железнодорожного логистического центра. Если можно всесторонне и точно предсказать деформацию подпорной конструкции, вызванную выемкой глубокого котлована, и ее влияние на окружающую среду, можно принять экономичную и разумную схему подпора и строительные меры, можно уменьшить аварийность глубокого котлована или ресурсов можно эффективно избежать [1–3]. Тем не менее, из-за высокой сложности и региональных особенностей проекта укрепления фундамента железнодорожного логистического центра города, несмотря на то, что существует множество практик по укреплению фундамента железнодорожного логистического центра, отсутствует систематическое понимание его деформационных характеристик теоретических исследований, связанных с с котлованом сам по себе теория серьезно отстает от практики предмета, проектирования, чтобы быть более точным и надежным предсказать его деформацию часто бывает труднее. На основе анализа факторов, влияющих на строительство станций метрополитена, установлена ​​комплексная система показателей оценки риска строительства котлована станции метрополитена [4, 5]. На основе иерархической структуры этих факторов предлагается трехступенчатая нечеткая комплексная модель оценки. Метод МАИ используется для определения весов факторов на каждом этапе, а метод нечетких множеств используется для определения степени принадлежности и сортировки рисков. Основываясь на практике железнодорожного логистического центра, деформационные характеристики глубокого котлована железнодорожного логистического центра были глубоко и систематически изучены, и предложен метод контроля деформации. Исследования конструкции глубокого котлована на основе контроля деформаций начинаются поздно [6–8]. Что касается исследовательской и инженерной практики в стране и за рубежом, в этой области есть четыре проблемы: (1) проектирование глубокого котлована на основе контроля деформации не имеет надежного теоретического руководства, и трудно достичь научных результатов. дизайн. В настоящее время в нашей стране широко применяется метод инженерной аналогии, основанный на опыте, при проектировании глубоких котлованов. Из-за характеристик глубокого котлована и разнообразия геологических условий направляющая функция системной теории меньше, чем у других технических областей, поэтому проектирование глубокого котлована в некоторых условиях слишком консервативно и приводит к потерям. , тогда как в других случаях возникают большие риски безопасности строительства и безопасного использования глубокого котлована [9].–11]. (2) Понимание закона и механизма деформации грунта, вызванного глубокой выемкой котлована, недостаточно ясное, и трудно добиться точного проектирования и строительства. Предыдущие исследования деформации котлована в основном сосредоточены на оценке максимальной деформации, но динамическое описание процесса деформации является относительно неполным. Многие из полученных формул являются предварительными и не исчерпывающими. (3) Игнорируя пространственно-временной закон деформации котлована, для проектирования и расчета используется двумерная модель плоской деформации, что приводит к потере жесткости конструкции подпорной конструкции вблизи угла котлована; с другой стороны, это увеличивает разность деформаций между серединой котлована и углом котлована и неблагоприятно для контроля деформации окружающей среды. (4) Индекс контроля деформации является единственным, а стандарт является абсолютным, что затрудняет выполнение сложных и чувствительных экологических требований вокруг глубокого котлована.

Из-за высокой сложности и региональной специфики проекта усиления фундамента городского железнодорожного логистического центра, несмотря на наличие большого количества практики проекта усиления фундамента железнодорожного логистического центра в различных регионах, систематических теоретических исследований по его деформационные характеристики, да и сам проект котлована — предмет, теория которого серьезно отстает от практики; часто трудно точно и надежно предсказать его деформацию при проектировании. Однако проектная концепция глубокой выемки грунта, основанная на контроле деформации, давно не выдвигалась и явно отличается от традиционного метода контроля прочности. Лей и др., используя лабораторные испытания модели и численное моделирование PFC2D, систематически анализируют новый метод предварительной вакуумной загрузки. Для армирования сверхмягких грунтов, отсыпаемых дноуглубительными работами, применяется метод попеременной вакуумной подгрузки [12]. Исследование показывает, что попеременное движение частиц грунта в методе попеременного вакуумного предварительного нагружения может эффективно сдерживать образование слоя заиленного ила и явление «грунтового столба», а также сделать общий эффект армирования более равномерным и эффективным. По сравнению с традиционным методом вакуумного предварительного нагружения смещение метода переменного вакуумного предварительного нагружения увеличивается в 14,9 раза.2 %, осадка увеличивается на 11,80 %, прочность на сдвиг армированной грунтовой поперечной плиты увеличивается на 21,65 %, снижается содержание воды на 26,74 %, уменьшается плотность алевритового тампонированного слоя, увеличивается пористость участка, образованного алевритовым слоем. чем 30%, а эффект разбивания ила очевиден. Но деформация фундамента статистически не анализируется, а эффект армирования неидеален. Исходя из цели повышения строительного уровня геотехнической инженерии, просто обсуждается применение метода усиления фундамента. С точки зрения наземного контроля эффект усиления обеспечен. Однако подробное обсуждение деформации фундамента отсутствует [12–14].

Поэтому очень важно изучить характеристики деформации глубокого котлована железнодорожного логистического центра, найти соответствующий закон деформации и применить его к проектированию глубокого котлована на основе контроля деформации и термодинамики. Для улучшения эффекта армирования фундамента в этой статье предлагается метод армирования фундамента станции железнодорожного логистического центра, основанный на контроле деформаций и термодинамике. Вводится основной принцип термодинамики и анализируется влияние температуры на свойства грунта основания. На основании анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки рассчитана деформация площадки, проанализирована несущая способность окружающей среды котлована на дополнительную деформацию, механизм армирования станционного фундамента выдвигается железнодорожный логистический центр, осуществляется усиление фундамента станции, экспериментально проверяется эффективность метода проектирования.

2. Основы теории термодинамики

Процесс теплопроводности – это процесс теплового движения, при котором объекты с разной температурой соприкасаются или имеют разную внутреннюю температуру. Теплопроводность может происходить в твердом теле, жидкости и газе, а тепловая конвекция часто происходит в газе и жидкости. Там, где температура объекта выше, микрочастицы имеют больше энергии. В процессе непрерывного столкновения частиц частицы с большей энергией будут передавать энергию частицам с меньшей энергией. С макроэкономической точки зрения, когда существует температурный градиент, тепло будет передаваться от высокой температуры к низкой температуре.

3. Анализ условий армирования фундамента площадки железнодорожного логистического центра

3.1. Влияние температуры на свойства грунта основания

Влияние температуры на свойства грунтового массива заключается в следующем: (1) Влияние температуры на внутреннюю структуру грунта основания заключается в изменении объема верхних частиц и пор. вода, вызванная тепловым расширением. (2) Влияние температуры на физико-механические параметры грунта основания в основном рассматривается как прочность на сдвиг, коэффициент консолидации и коэффициент проницаемости. (3) Температура влияет на тепловые параметры почвы, такие как сопротивление верхней части тела.

3.2. Выбор типа покрытия

Выбор типа покрытия для складской площадки автодорожного или железнодорожного логистического центра должен определяться всесторонним учетом характеристик портовых погрузочно-разгрузочных работ, требований к типам товаров на поверхностном слое и другие условия. Зона штабелирования тяжелых контейнеров расположена на юго-востоке логистического центра, с широкой местностью, большой нагрузкой и большой осадкой фундамента; условия строительства не ограничиваются объективными факторами; выбирается тротуарная плитка. Демонтажно-погрузочная площадка, площадка для пустых контейнеров, дорога, зона ворот, зона погрузки и разгрузки и вспомогательная площадка расположены на складской площадке и дороге существующего железнодорожного логистического центра, а осадка фундамента относительно невелика, поэтому бетон покрытие может быть выбрано [15, 16].

3.3. Расчетный Стандарт

3.3.1. Показатели контроля осадки

Показатели контроля осадки фундамента склада в основном включают дифференциальную осадку, общую осадку и наклон (переменная угла). Несущая способность дополнительной деформации тесно связана с типом фундамента, типом фундамента, типом конструкции, размером здания, возрастом постройки, нагрузкой и функцией использования. Несущая способность всей осадки, дифференциальная осадка и наклон (угол переменный) различны даже для фундамента одного и того же двора. Поэтому необходимо провести систематическое исследование для определения научных и соответствующих стандартов контроля, чтобы избежать чрезмерного повреждения окружающего фундамента двора и в то же время предотвратить слепо контролируемую трату средств. Общая осадка, дифференциальная осадка и наклон (угловая переменная) являются самыми ранними параметрами, используемыми в качестве параметров контроля деформации фундамента складской площадки, и они также являются наиболее широко используемыми параметрами до сих пор. Поэтому в данной статье они вводятся в систему индексов. По сравнению с деформацией и трещиной значение осадки свайного фундамента легче получить путем мониторинга и измерения. Многочисленные исследования показали, что дифференциальная осадка является важным фактором, вызывающим наклон свайного фундамента (переменный угол), и дифференциальная осадка увеличивается с увеличением общей осадки. Исследуя данные железобетонной каркасной конструкции и кирпично-бетонной конструкции, подвергшиеся земляным работам, автор обнаружил, что для железобетонной каркасной конструкции, когда общая осадка свайного фундамента больше, чем свайная, фундамент свайной площадки поврежден в некоторой степени. Из исследования влияния данных котлована на свайный фундамент на Ближнем Востоке можно сделать следующие выводы: (1) Старые здания со сроком строительства более одного года, как правило, подвержены повреждениям, в то время как новые постройки менее годовалые не имеют серьезных повреждений. (2) По сравнению с другими формами фундамента, независимый столбчатый фундамент более подвержен дифференциальной осадке, а также более чувствителен к деформации пласта. (3) Общая осадка свайного фундамента из глинистого грунта должна контролироваться внутри. Когда общая осадка песчаного слоя больше этого значения, может возникнуть легкая и умеренная деформация. (4) Когда дифференциальная осадка меньше, уклон, как правило, меньше, и фундамент свайной площадки не повреждается; когда дифференциальная осадка больше, может возникнуть больший наклон. При его наклоне повреждение основания общей площадки штабелирования незначительное, а если больше, то происходит среднее или сильное повреждение. Поэтому угол наклона общедомовых зданий должен контролироваться внутри, а его контрольный показатель может определяться при учете запаса прочности. А по результатам исследования повреждений фундамента свайной площадки, при наклоне больше наклона несущей стены и перегородки каркасного основания площадки штабелирования может дать трещину, а если больше, то конструкционная может произойти повреждение. Рекомендуется использовать его как контрольный показатель для тильта.

3.

3.2. Crack Control Index

Появление и развитие трещин являются предвестниками и интуитивными проявлениями разрушения фундаментной конструкции свайной площадки для хрупких материалов, таких как бетон, корпус пушки, камень и кирпичная стена. Поскольку способность к сжатию значительно превышает способность к растяжению, неравномерная осадка, горизонтальная деформация и наклон вызывают чрезмерное напряжение растяжения и сдвига в стене, что является основной причиной образования трещин. По результатам мониторинга различных конструктивных трещин на площадке железнодорожного логистического центра форма, направление и распространение трещин свайного основания, вызванных рытьем котлована, относительно сложны. Таким образом, существует два основных типа: (1) свайный фундамент, вызванный неравномерной осадкой фундамента, вертикальными трещинами, образованными растяжением несущих стен; (2) косые трещины, образованные срезанием углов компонентов, таких как двери и окна, из-за локальной концентрации напряжений. Ширина трещины является одним из важных параметров для оценки поврежденности фундамента свайной площадки. По ширине и распределению трещин можно судить о степени повреждения свайного фундамента при выемке котлована, о том, сильно ли пострадали его несущая способность и эксплуатационная функция, требуются ли защитные меры.

3.4. Условия площадки

Контейнерная железнодорожная логистическая станция построена в юго-западном углу железнодорожной логистической станции в городе на севере Китая, а некоторые строительные материалы сложены на южной центральной станции. На его северо-западе имеется бетонное покрытие толщиной 0,15 м с коксовым скоплением. Однако бетонное покрытие проседает неравномерно, бетонное покрытие повреждено и длительное время пропитывается водой. На поверхности юго-востока свалено большое количество строительных и бытовых отходов, а поверхность северо-востока покрыта слоем белого щелочного осадка, а поверхность представляет собой низменную воду. Кроме того, действующие склады железнодорожного логистического центра находятся в эксплуатации, а отвод земли и снос требуют дальнейшей координации. На площадке тяжелого резервуара есть 3 действующих трубопровода щелочного шлака, которые проходят через север и юг. Этот трубопровод для щелочного шлака используется уже 30 лет. Стенка трубы ржавая, много мелких отверстий, из которых вытекает щелочной шлак. Из-за сжатых сроков новая труба для щелочного шлака не может быть построена при усилении фундамента, и следует продолжать использовать старую трубу для щелочного шлака. Если проект не будет должным образом продуман, отклонения в контроле осадки фундамента в процессе строительства приведут к деформации трубы для щелочного шлака и повреждению дорог, большой утечке щелочного шлака, останову щелочных заводов и другим неизмеримым серьезным последствиям.
(1) По данным инженерно-геологических изысканий слои грунта на территории железнодорожного логистического центра располагаются сверху вниз. Различные наполнители (в основном щелочной шлак, кирпичи и зольный шлак), пылеватая глина, ил, ил и пылеватая глина. Поверхностный смешанный грунт насыпи тонкий и не может играть роль удерживающего слоя; слой ила или илистой глины ниже примерно 20 м имеет высокое содержание воды, большой коэффициент пустотности и пластичность течения. Он относится к грунту средней и высокой сжимаемости с низкой прочностью, а деформация осадки большая. Поэтому основной целью армирования фундамента является повышение прочности и несущей способности грунта, контроль осадки фундамента и обеспечение устойчивости площадки железнодорожного логистического центра при строительстве и эксплуатации. После расследования содовый завод находится на южной стороне двора железнодорожного логистического центра. Примерно в 1 км к северу от двора железнодорожного логистического центра находится гора щелочного шлака, которая образовалась в результате накопления щелочного шлака, сбрасываемого щелочным заводом в течение 30 лет. Это причина существования трубы для щелочного шлака. Этот район образован дноуглублением и рекультивацией порта [17]. Чтобы сэкономить инвестиции и использовать отходы, щелочной шлак переворачивается на солнце и засыпается грунтом. Пластиковый щелочной шлак на поверхности вызван утечкой щелочного шлака. Перед армированием фундамента остатки щелочи, строительный мусор, бытовой мусор и гнилостные растения на поверхности должны быть удалены. В этом проекте почти 200 000 м ² покрыт щелочным остатком, толщина 1,4~3,8 м. Стоимость удаления будет стоить 20~30 миллионов юаней. Поскольку щелочной остаток обладает хорошими армирующими характеристиками, слой щелочного остатка можно рассматривать как часть основания для обработки армирования, а не для удаления и утилизации

4. Метод расчета деформации двора

4.1. Расчет вертикальной деформации пласта в центральном разрезе

4.1.1. Расчет осадки поверхности на центральном участке

По собранным автором фактическим данным измерений осадки грунта глубокого котлована железнодорожного логистического центра функция распределения используется для оценки распределения осадки грунта за пределами котлована. Рассчитывается следующим образом:

В формуле представляет собой долю площади поперечного сечения конструкции фундамента складской площадки железнодорожного логистического центра, на которую влияет уклон фундамента, к площади поперечного сечения всей модели; представляет собой площадь поперечного сечения конструкции фундамента складской площадки железнодорожного логистического центра под действием вертикального напряжения фундамента, занимающего всю модель. Соотношения площадей поперечного сечения модели: и , соответственно, представляют собой индекс сжатия и индекс отскока фундаментной конструкции двора железнодорожного логистического центра под влиянием уклона фундамента; представляет собой площадь круглого поперечного сечения фундаментной конструкции двора железнодорожного логистического центра; и представляет модель. Площадь всех продольных стальных стержней в горизонтальном сечении: и представляют собой внутренний и внешний радиусы круглого плоского сечения фундаментной конструкции склада железнодорожного логистического центра соответственно; представляет внешний радиус всех продольных стержней в модели, как правило; и представляет уклон фундамента. Степень эксцентриситета кольцевой секции модели: представляет дополнительный эксцентриситет базовой конструкции складской площадки железнодорожного логистического центра и представляет количество продольных стальных стержней в плоском сечении кольцевой конструкции модели, обычно .

4.

1.2. Расчет глубокой осадки грунта в центральном разрезе

Из предыдущего текста видно, что деформация пласта имеет определенную расслоенность, но общий тренд деформации очевиден [18]. Осадка глубокого грунта над дном котлована обусловлена ​​земляными работами и разгрузкой, а осадка передается вниз с поверхности. Тогда выражение процесса осадки глубинного грунта в центральном сечении будет следующим:

Среди них представляет собой коэффициент неравномерности растяжения конструкции фундамента двора железнодорожного логистического центра под влиянием уклона фундамента; представляет собой отношение модуля упругости стального стержня в модели к модулю упругости бетонной конструкции тоннеля; представляет коэффициент усиления двора железнодорожного логистического центра сталью в конструкции фундамента; представляет собой отношение кольцевого плоского сечения модели к эффективному сечению стенки модели под влиянием уклона фундамента; представляет собой стандартный момент сжатия модели; представляет собой модель под действием сжимающего изгибающего момента откоса фундамента; представляет собой коэффициент влияния прогиба модели при длительном воздействии уклона фундамента; представляет осевую прочность на сжатие бетонной конструкции туннеля; представляет собой коэффициент армирования стального стержня конструкции туннеля, действующего на сжатие, на который влияет уклон фундамента; представляет собой напряжение арматуры тоннельной конструкции под влиянием уклона фундамента; и представляет собой коэффициент усиления сжатой арматуры модели под действием уклона фундамента.

4.1.3. Расчет горизонтального бокового смещения подпорной стенки центральной секции

По статистике деформационных характеристик стенки глубокого котлована двора железнодорожного логистического центра и анализу основного закона деформирования видно, что для глубокого фундамента ямы с большей жесткостью, такие как внутренняя опорная система из буронабивных свай, боковая часть подпорной конструкции осевой деформации обычно выпуклая. Следовательно, для определения горизонтального поперечного смещения подпорной стены используется многочлен, и выражение имеет вид

Среди них представляет эффективную длину продольных болтов в модели конструкции туннеля; представляет собой прочность на сжатие продольных болтов в модели под влиянием уклона фундамента; и представляет изгибную жесткость продольных болтов в модели.

4.1.4. Расчет деформации в любом положении глубокого котлована 3D

Деформация глубокого котлована имеет очевидный пространственный эффект. Деформация угла ямки значительно меньше, чем средней части, но пространственный эффект изменяет только величину деформации, а не форму деформации [19]. ]. Поэтому деформацию в других положениях можно оценить по деформации основного сечения по закону пространственной деформации. Получена функция распределения деформации поверхности параллельно направлению стенки котлована.

В формуле , , представляет значение деформации типа интерфейса котлована в логистическом центре, представляет собой структурный фактор фактора конструкции фундамента двора и представляет тип интерфейса котлована в логистическом центре;

4.2. Устойчивость окружающей среды котлована к дополнительным деформациям

Фундаментная конструкция любой свайной площадки обладает определенной прочностью и может противостоять определенной дополнительной деформации. Под допустимой деформацией конструкции свайного фундамента понимается предельное значение деформации, которое можно использовать в нормальных условиях под влиянием деформации грунта [20]. Тяжесть последствий повреждения основания штабеля является основным основанием для классификации защиты фундамента. «Обобщенный» уровень поврежденности свайного фундамента подразделяют по функциональному повреждению свайного фундамента, который относится к определению «качественный» [21, 22]. Обычно он делится на четыре уровня: фундамент свайного двора, функциональное повреждение, структурное повреждение и обрушение. Свайный фундамент влияет на внешний вид свайного фундамента, что приводит к видимому внешнему виду или «эстетическому» повреждению, обычно проявляющемуся в виде незначительной деформации или растрескивания засыпной стены или отделки [22]. Верхним пределом повреждения фундамента свайной площадки считаются широкие трещины в гипсовых стенах и широкие трещины в кирпично-бетонных или гладких стенах. В обычных условиях может потребоваться мелкий ремонт. Функциональное повреждение влияет на использование сооружения и реализацию его функций, приводя к непригодности к эксплуатации или функциональному повреждению, проявляющемуся в следующем: образование трещин, разрывы водопроводных труб, наклон стен и полов. В обычных условиях может потребоваться промежуточный ремонт. Все функции конструкции могут быть восстановлены после ремонтов, не связанных с конструкцией. Структурные повреждения влияют на устойчивость и безопасность конструкции. Обычно это означает, что основные несущие компоненты, такие как балки, колонны и несущие стены, имеют большие трещины или деформации, что приводит к повреждению конструкции или устойчивости и, как правило, требует капитального ремонта. Несущая способность фундамента свайного двора снизилась, и он превратился в полуразрушенное здание, которое нуждается в усилении, а некоторые части в капитальном ремонте. Часть или весь рухнувший дом рухнул и нуждается в восстановлении. Классификация по степени повреждения основания отвального участка относится к определению «количество».

5. Механизм армирования свайного фундамента железнодорожного логистического центра

После завершения расчета индекса деформации складской площадки полученные данные подсчитываются. Основная функция метода контроля деформации – замещение. Плохая почва фундамента принудительно выгружается сваебойной машиной и заменяется гравием с хорошими характеристиками. Свайно-земляной фундамент железнодорожного логистического центра устроен так, как показано на рис. 1.

Поскольку жесткость гравия больше жесткости связного грунта вокруг сваи, напряжения в фундаменте будут перераспределяться в соответствии с модулем деформации материала.

Отношение напряжения тела сваи к связному напряжению грунта между сваями, то есть отношение напряжения сваи к грунту, обычно равно единице, и большая часть нагрузки будет приходиться на гравийную сваю [23]. Во-вторых, сменную сваю также можно использовать в качестве дренажного песчаного колодца. Когда выбранный материал сваи соответствует определенным требованиям, гравийная свая может образовать хороший дренажный канал в глиняном фундаменте, значительно сократить горизонтальный путь просачивания поровой воды, ускорить дренажную консолидацию мягкого грунта и стабилизировать осадку фундамента. Тем не менее, следует отметить, что требования к сортировке должны всесторонне учитывать многие условия, такие как объем гравия, материал сваи, насыпная плотность, максимальный размер частиц и фактическая ситуация на свалке. Это динамический стандарт, и требования к аттестации необходимо выдвигать после тщательного рассмотрения различных условий. В то же время в этой статье для достижения фактического эффекта материал сваи, требуемый сортировкой, должен соответствовать требованиям высокой прочности конструкции и высокой устойчивости к деформации. В-третьих, метод контроля деформации также имеет эффект динамической консолидации. В процессе формирования сваи из-за вибрации, продавливания и других причин будет возникать большое дополнительное поровое давление воды в грунте между сваями, что приведет к снижению прочности исходного грунта основания. После того, как свая будет завершена, с одной стороны, структурная прочность исходного грунта основания со временем будет постепенно восстанавливаться; с другой стороны, поровое давление воды будет передаваться на тело сваи и рассеиваться. В результате эффективное напряжение увеличивается, а прочность увеличивается и восстанавливается и превышает первоначальную прочность грунта [24]. Основным повреждением гравийной сваи является выпирание. Поскольку гравийная свая состоит из рыхлых частиц, она будет производить не только вертикальную деформацию, но и радиальную деформацию после выдерживания нагрузки и вызывать пассивное сопротивление окружающего связного грунта. Если прочность связного грунта слишком низкая, чтобы позволить гравийной свае получить требуемую радиальную опорную силу, тело сваи будет вздуто и повреждено, гравий будет вдавливаться в окружающий мягкий грунт, а эффект укрепления фундамента будет недостаточным. бедный. Коэффициент замещения ряда факторов, влияющих на эффект армирования метода управления деформацией, определяется расстоянием между точками набивки и диаметром тела сваи, что напрямую влияет на несущую способность фундамента железнодорожного логистического центра. Глубина армирования — это длина сваи, которая напрямую влияет на устойчивость к скольжению, осадочную деформацию и допустимую несущую способность. Производительность щебня влияет на угол внутреннего трения и дренажный эффект щебня [25]. Поэтому во время строительства необходимо строго контролировать строительные процедуры, влияющие на три вышеуказанных важных фактора, чтобы качество строительства соответствовало требованиям проекта. Принципиальная схема сдвиговых характеристик свайного фундамента представлена ​​на рис. 2.9.0007

Угол пересечения между поверхностью сдвига и горизонтальной плоскостью на определенной глубине фундамента железнодорожного логистического центра логистического центра составляет . Если считается, что и гравийная свая, и грунт между сваями оказывают сопротивление сдвигу, можно получить сопротивление сдвигу основания штабеля. Интенсивность можно рассчитать как

Среди них представляет прочность на растяжение, представляет максимальное зарегистрированное усилие на растяжение, представляет ширину узкой части резака и представляет толщину водонепроницаемого материала. При использовании гидроизоляционного материала в котловане железнодорожного логистического центра гидроизоляционная мембрана будет иметь определенное удлинение при разрыве [26], и удлинение при разрыве может быть выражено как

Среди них представляет испытательную длину водонепроницаемого материала при его разрыве и представляет собой исходную длину водонепроницаемого материала. Компоненты котлована железнодорожного логистического центра соединяются друг с другом, гидроизоляционный материал производит определенное выдавливание [27, 28], гидроизоляционный материал равномерно нагружен с усилием 2400 Н, а прочность на сжатие составляет рассчитывается образец водонепроницаемого материала, который может быть выражен как

Среди них представляет значение нагрузки при разрушении водонепроницаемого материала и площадь сжатия водонепроницаемого образца. После определения показателей тестирования физической производительности в соответствии с построенной платформой тестирования физической производительности строится формула расчета просачивания воды, которая может быть выражена как

Среди них представляет собой общий поток через водонепроницаемый материал в единицу времени, представляет собой площадь поперечного сечения раствора через водонепроницаемый материал, представляет собой абсолютную проницаемость, представляет собой коэффициент динамической вязкости раствора, представляет собой перепад давления на обе стороны водонепроницаемого материала, и представляет собой раствор на водонепроницаемом материале, который занимает длину водонепроницаемого материала [29]. ].

6. Экспериментальный анализ

Для того, чтобы иметь возможность заниматься усилением фундамента крупного железнодорожного логистического центра, мы выбрали определенный участок в качестве испытательной базы для сравнения методов усиления фундамента. Методы армирования фундамента, подходящие для определенной области, сравниваются с точки зрения применимых условий, несущей способности армирования, максимальной глубины армирования, периода строительства армирования и стоимости, чтобы получить эффективный опыт обработки фундамента большой площади.

Эта система защиты котлована использует полностью закрытые сваи глубокого заложения в качестве водонепроницаемой схемы котлована, которая простирается до относительно водонепроницаемого слоя грунтового слоя. За исключением участка (место раскопок), который опирается на грунтовые гвозди, на участке равномерно используются монолитные сваи и предварительно напряженные анкерные тросы для формирования системы поддержки котлована. Схема армирования опорного плоского грунта показана на рисунке 3.

6.1. Сравнение наполнителя трамбовочной ямы

Чтобы определить эффективную глубину замещения методом контроля деформации и эффект динамической консолидации грунта между сваями, тестовая площадка специально устроена на ранней стадии проекта. Статистика количества заполнения трамбовочной ямы первая точка трамбовки, вторая точка трамбовки, статистика строительства количества заполнения тампонажной ямы, как показано в таблицах 1 и 2.

Как показано в таблицах 1 и 2, в предлагаемом методе используется наименьшее количество одинаковых условиях, что позволяет минимизировать стоимость и имеет высокую практическую применимость.

6.2. Анализ осадки поверхности

Скорость деформации поверхности уменьшается с увеличением времени. При рытье котлована скорость осадки больше; осадка грунта продолжает увеличиваться в процессе демонтажа; скорость деформации поверхности низкая при строительстве внутренней конструкции; и с постепенным увеличением прочности внутренней структуры осадка немного уменьшается, поверхностная деформация имеет тенденцию быть стабильной, а деформация в основном вызвана ползучестью грунта. Статистические данные о расчетах предлагаемым способом приведены в таблице 3.

Как показано в Таблице 3, на различных участках глубокого котлована свайного фундамента осадка предлагаемого метода армирования находится в пределах стандартного диапазона осадки, что соответствует фактическому спросу. Поверхностная осадка с течением времени постепенно сокращается, а при рытье котлована осадка постепенно стабилизируется.

6.3. Анализ поперечного смещения вершины сваи

Горизонтальное смещение вершины сваи в поперечном сечении развивается со временем. Как и осадка грунта, горизонтальное смещение вершины сваи со временем уменьшается. Величина бокового смещения вершины сваи показана на рис. 4.9.0007

Как показано на Рисунке 4, в течение одного месяца смещение вершины сваи предлагаемого метода армирования находится в пределах стандартного диапазона, максимум составляет всего 6 мм, а смещение вершины сваи уменьшается с увеличением времени. Во время и после строительства смещение вершины грунтовой сваи контролируется в допустимых пределах, осадка свайного фундамента хорошо контролируется, эффект контроля деформации хороший, а эффект армирования стабилен. Смещение вершины ворса двух других методов намного превышает смещение метода расчета в этой статье, с максимальным значением 10 и 11 мм, и не показывает тенденцию к усадке. Таким образом, можно видеть, что метод проектирования в этой статье имеет хороший эффект и определенную прикладную ценность.

7. Заключение

Проект по усилению фундамента складской площадки логистического центра является важной частью строительного проекта. Когда железнодорожный логистический центр складывает план укрепления фундамента, если он может всесторонне и точно предсказать деформацию ограждающей конструкции, вызванную глубокими котлованами и воздействием на окружающую среду, а затем принять экономичные и разумные планы поддержки и строительные меры. может эффективно уменьшить количество аварий с глубокими котлованами или избежать растраты ресурсов. Поэтому в данной работе предлагается метод, основанный на контроле деформации и термодинамике, для армирования свайного поля железнодорожного логистического центра. Путем анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки рассчитана деформация станции, а также проанализирована несущая способность окружающей среды котлована на дополнительные деформации. Механизм усиления фундамента железнодорожного логистического центра реализовал усиление фундамента сортировочной станции. Результаты экспериментов показывают, что этот способ позволяет использовать наполнитель ямы с наименьшими трамбовками, не менее 7,34  м 9 .0047 3 , для усиления фундамента в тех же условиях; максимальная осадка грунта составляет всего 5,98 мм; а максимальное боковое смещение вершины сваи составляет всего 6 мм, что может улучшить устойчивость базовой конструкции и максимально повысить качество проекта при условии обеспечения устойчивости конструкции фундамента и имеет определенную перспективу применения. Однако, поскольку в процессе проектирования в этой статье не учитываются другие различия свайного фундамента железнодорожного логистического центра, это может повлиять на эффект усиления. Таким образом, это будет использоваться в качестве отправной точки для углубленного исследования в следующих исследованиях, чтобы лучше повысить устойчивость свайного фундамента.

Доступность данных

Наборы данных, использованные и/или проанализированные в ходе текущего исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что эта статья не содержит конфликта интересов.

Ссылки

1. Х. Донг, Б. Чжао и Ю. Дэн, «Явление нестабильности, связанное с двумя типичными высокоскоростными железнодорожными транспортными средствами», Международный журнал нелинейной механики , том. 105, стр. 130–145, 2018.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. Н. Лу, Х. Ван, К. Ван и Ю. Лю, «Влияние максимальной вероятностной и динамической нагрузки на мосты с короткими и средними пролетами», Cmes-Computer Modeling in Engineering & Sciences , том. 127, нет. 1, стр. 345–360, 2021.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. Ю. Луо, Х. Чжэн, Х. Чжан и Ю. Лю, «Оценка усталостной надежности стареющего предварительно напряженного бетонного моста с учетом стохастической транспортной нагрузки и снижения сопротивления», Достижения в области проектирования конструкций , том. 24, нет. 13, стр. 3021–3029, 2021.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

4. Л. Ли, Ю. Ван и С. Ли, «Туристы прогнозируют Ланьчжоу на основе высокоскоростной железной дороги Баолань по модели Арима», Applied Mathematics and Nonlinear Sciences , vol. 5, нет. 1, стр. 55–60, 2020.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. Ю. С. Шен, П. Ван, М. П. Ли и К. В. Мэй, «Применение оценки рисков строительства фундаментных котлованов метро: тематическое исследование скального района Циндао, Китай», Китай. Журнал KSCE гражданского строительства , том. 23, нет. 11, стр. 4621–4630, 2019.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. Й. Цзян и С. Ли, «Метод широкополосного подавления в адаптивной системе подавления помех на месте», International Journal of Electronics , vol. 102, нет. 1, стр. 1–21, 2021.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

7. Дж. Сюй, Л. Чжоу, Ю. Ли и Дж. Дин, «Экспериментальное исследование поведения трещиноватого лёсса при одноосном сжатии до и после вибрации», Международный журнал геомеханики , том. 22, нет. 2, 2022.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

8. А. А. Мусави, К. Чжан, С. Ф. Масри и Г. Голипур, «Метод обнаружения структурных повреждений, основанный на полной ансамблевой эмпирической модовой декомпозиции с адаптивным шумом: тематическое исследование модельного моста со стальной фермой», Structural Health Мониторинг , том. 84049609, 2021.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

9. Y. Lv, «Численное моделирование и модель деформационных характеристик дестабилизированного горного откоса в условиях, контролируемых разломами», Earth Sciences Research Journal , vol. 24, нет. 1, стр. 61–69, 2020.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

10. Б. Лю и С. Цзян, «Характеристики консолидации и деформации фундамента из мягких пород в гидрологической среде водно-болотных угодий», Earth Sciences Research Journal , vol. 24, нет. 2, стр. 183–19.0, 2020.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

11. Yang Yang, Q. Wang, and J. Ma, «Применение последующей цементации при армировании фундамента моста: тематическое исследование», Journal of Geo-Engineering , vol. 14, нет. 3, стр. 155–165, 2019.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

12. Х. Лей, К. Ли, Дж. Лю и Л. Ван, «Экспериментальное и численное моделирование альтернативной предварительной вакуумной загрузки для укрепления сверхмягких грунтов» Journal of Rock Mechanics and Engineering , vol. 38, нет. 10, pp. 2112–2125, 2019.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

13. Ю. Лю, К. Ван и К. Э. Родригес, «Исследование влияния проекта междугородной железной дороги на цены на жилье поблизости, Journal of Machine Engineering Research and Developments , vol. 39, стр. 173–177, 2016.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

14. Ю. Чжоу и К. Мэн, «Полевые испытания и оценка эффективности армирования и продувки смешанного грунтового основания методом вибрационной очистки, Технология строительства и проектирование , вып. 11, pp. 3892-3893, 2018.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

15. Ванли А.Т., Унал И., Оздемир Д. Нормальные комплексные контактные метрические многообразия, допускающие полусимметричную метрическую связь, Прикладная математика и нелинейные науки , том. 5, нет. 2, стр. 49–66, 2020.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

16. Медведева М.А., Симос Т.Е., Цитоурас К. Методы шестого порядка, p-стабильные, нумеровского типа для использования при средней точности, Математические методы в прикладных науках , vol. 44, нет. 8, стр. 6923–6930, 2021.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

17. Ю. С. Вонг, «Анализ метода обработки для армирования фундамента в геотехнической инженерии», Low carbon world , vol. 9, нет. 10, стр. 136–137, 2019.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

18. М. Чжоу, С. Су и Дж. Лей, «Усиление фундамента и исправление отклонения наклонной пагоды храма Динлинь, Геотехническая инженерия , том. 173, нет. 6, стр. 1–32, 2019 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

19. X. Huang, S. Hou и M. Liao, «Оценка несущей способности и анализ армирования свай мостов в условиях сильного землетрясения», KSCE Journal of Civil Engineering , vol. 22, нет. 4, стр. 1295–1303, 2018.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

20. С. Ариа, С. К. Шукла и А. Мохьеддин, «Численное исследование метода армирования геотекстилем для укрепления грунта основания», Международный журнал геомеханики , том. 19, нет. 4, статья 04019003, 2019.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

21. W. Zhang, Z. Tang, Y. Yang, and J. Wei, «Поведение разъединения в смешанном режиме между плитами из углепластика и бетоном при усталостной нагрузке», Journal of Structural Engineering , vol. 147, нет. 5, статья 04021055, 2021.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

22. Л. Чжу, К. Чжан, С. Гуан, Б. Уй, Л. Сунь и Б. Ван, «Многоосевые прочностные характеристики композитных конструкционных элементов B-C-W, подверженных сдвиговым усилиям», Стальные и композитные конструкции , том. 27, нет. 1, стр. 75–87, 2018.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

23. Дж. Ли, «Эффективный метод планирования компоновки системы для железнодорожного логистического центра на фоне больших данных», International Journal of Интеллектуальные системы на основе рассуждений , vol. 10, нет. 1, с. 11, 2018.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

24. М. Змен и Э. К. Айдоан, «Надежная многокритериальная методология принятия решений для решения проблемы местоположения логистического центра в реальной жизни», Обзор искусственного интеллекта , vol. 53, нет. 1, с. 45, 2019.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

25. Л. Сюэ, С. Хуан, Ю. Ву, С. Ян, Ю. Чжэн, «Установка уровня логистического центра лесоматериалов на базе комплекса сеть: тематическое исследование 47 рынков торговли древесиной в Китае», Information (Switzerland) , vol. 11, нет. 2, с. 107, 2020.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

26. Q. Li, W. Di, X. Chen, L. Lei, Y. Yu, and G. Wei, «Анализ нелинейной вибрации и динамической потери устойчивости многослойной функционально градиентной пористой пластины с армированием из графеновых пластин, опирающихся на Эластичный фундамент Винклера-Пастернака», Международный журнал механических наук , том. 148, стр. 596–610, 2018.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

27. К. Хатами и Г. Раймонд, «Влияние прочности грунта на оптимальную глубину заделки геосинтетического армирующего слоя в зернисто-армированных фундаментах», Transportation Research Record , vol. 1975, нет. 2018. Т. 1. С. 155–162.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

28. Медведева М. А., Симос Т.Е., Цитоурас К. Реализация методов нумеровского типа шестого порядка с переменным размером шага. Математические методы в прикладных науках , vol. 43, нет. 3, стр. 1204–1215, 2020.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

29. Р. Дж. Мэй, Л. Дин, X. М. Ан и П. Ху, «Моделирование гетерогенных многоступенчатых сетей распространения информации и проект максимизации информации при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 61873194) , Китайская физика B , том. 28, нет. 2, ст. 028701, 2019.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

Copyright

Copyright © 2022 Zhiping Peng et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Расчет количества стальной арматуры для бетонного фундамента

КАК РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СТАЛЬНЫХ стержней ДЛЯ БЕТОННОГО НЕЗАВИСИМОГО ФУНДАМЕНТА:

1. Определите длину, ширину и подземное защитное покрытие вашего бетонного основания:

Определите следующую информацию на основе конструкции вашего бетонного основания.

2. Определите длину обрезки одного арматурного стержня:

Из собранной информации определите длину отрезка арматурного стержня фундамента. Если размеры длины и ширины фундамента различаются, получите обе длины обрезки.

Длина реза _L = Длина основания — (Подземное защитное покрытие * 2)
Длина реза _Ш = Ширина основания — (Подземное защитное покрытие * 2)
3. Определите используемую коммерческую длину стального стержня и количество разрезов, которое можно сделать на стальной стержень:

Стальные стержни обычно доступны в продаже пяти (5) длин: 6 м, 7,5 м, 9 м. м, 10,5м и 12м. Чтобы рассчитать количество заказываемых стальных стержней, нам необходимо определить, сколько разрезов можно сделать в куске стального стержня.

Количество резов на стальной стержень = промышленная длина стального стержня / длина реза _L
Количество резов на стальной стержень = промышленная длина стального стержня / длина реза _Вт

Если частное не является целым числом, это означает, что выбранная коммерческая длина не делится на длину нарезки. Это приведет к дополнительным сокращениям. Во избежание избыточного отрезания выберите коммерческую длину, кратную длине отрезка.

Например, если длина реза составляет 2,5 метра, стальной стержень длиной 6 метров даст избыточный отрез на 1 метр.

Количество резов на стальной стержень = промышленная длина стального стержня / длина реза
= 6м/2,5
= 2,4 — Коммерческая длина не делится на длину реза и, следовательно, дает избыточный пропил (избыток на 1 метр).

Однако, если вы выберете стальной стержень длиной 7 метров, лишних резов не будет.

Количество резов на стальной стержень = промышленная длина стального стержня / длина реза
= 7/2,5
= 3 — Коммерческая длина, кратная длине реза, не приведет к избыточному резанию.
4. Определите указанное расстояние между стержнями или, если оно уже указано, количество разрезов стержней вашего фундамента:




Если не указано иное на чертежах, общее количество разрезов стержней, которые вам понадобятся для фундамента, будет зависеть от указанного расстояния между фундаментами.

Общее количество пропилов _L = (длина основания / указанное расстояние между стержнями) + 1
Общее количество пропилов _W = (ширина основания / указанное расстояние между стержнями) + 1
5. Получите количество стальных стержней для заказа:





Количество стальных стержней _L = Общее количество резов _L / Количество резов на стальной стержень _л
Количество стальных стержней _Вт = Общее количество резов _Вт / Количество резов на стальной стержень _Вт
Общее количество заказываемых стальных стержней = количество стальных стержней _L + количество стальных стержней _W

ПРИМЕР ЗАДАЧИ 1

Рассчитайте количество стальных стержней, необходимых для независимого фундамента длиной 1500 мм и шириной 1000 мм, со следующей заданной спецификацией:

Защитная крышка = 75 мм
Расстояние между стержнями = 200 мм O. C.

РЕШЕНИЕ

1. Определите длину, ширину и подземное защитное покрытие вашего бетонного основания:






Длина фундамента = 1500 мм
Ширина основания = 1000 мм
Защитная крышка = 75 мм



2. Определите длину обрезки одного арматурного стержня:





Длина отреза _L = Длина основания — (Подземное защитное покрытие * 2)
= 1500мм — (75мм * 2)
= 1350 мм
Длина реза _Ш = Ширина основания — (Подземное защитное покрытие * 2)
= 1000мм — (75мм * 2)
= 850 мм

3. Определите используемую коммерческую длину стального стержня и количество разрезов, которые можно сделать на стальном стержне:





Для обеих отрезков коммерческой длиной, которая приводит к наименьшим потерям, является стальной стержень длиной 6 м.

Количество резов на стальной стержень = Коммерческая длина стального стержня / длина резки _L
= 6000мм / 1350мм
= 4,44 ~ 4 шт. на 6 м стального стержня Количество резов на стальной стержень = промышленная длина стального стержня / длина реза _W
= 6000мм / 850мм
= 7,05 ~ 7 шт. на 6 м стального стержня

4. Определите указанное расстояние между стержнями или, если оно уже указано, количество разрезов стержней вашего фундамента:





Общее количество пропилов _L = (длина основания / указанное расстояние между стержнями) + 1
= (1500мм / 200мм) + 1
= 8,5 ~ 8 шт. стальных стержней длиной 850 мм Общее количество резов _W = (ширина подошвы / указанное расстояние между стержнями) + 1
= (1000мм / 200мм) + 1
= 6 шт. стальных стержней длиной 1350 мм

5. Получите количество стальных стержней для заказа:





Количество стальных стержней _L = Общее количество резов _L / Количество резов на стальной стержень _L
= 8шт. / 4шт.
= 2 шт. Требуется стальной стержень длиной 6 м. Количество стальных стержней _W = Общее количество резов _W / Количество резов на стальной стержень _W
= 6шт. / 7шт.
= 0,85 шт. ~ 1 шт. Требуется стальной стержень длиной 6 м. Всего заказываемых стальных стержней = Количество стальных стержней _Д + Количество стальных стержней _Ш
= 2шт. + 1шт.
= 3 шт. из стальных стержней длиной 6 м.

Buildings | Бесплатный полнотекстовый | Долгосрочное прогнозирование осадки армированного основания с использованием метода глубокого перемешивания цемента на мелиорированных землях

1. Введение

Площадь мелиорированных земель, находящихся в ведении правительства Республики Корея, составляет приблизительно 30 000 га. Для преодоления продовольственного кризиса планируется выращивать сельскохозяйственные культуры и экологически чистое животноводство, производить биоэнергию, создавать садоводческий комплекс. Среди них площадь садоводческого комплекса, где можно выращивать овощи круглый год, составляет около 5800 га, что составляет 20 % от общего плана строительства [1]. Мелиорированные земли в Корее, в том числе Семангым, являющиеся предметом данного исследования, имеют характеристики мягкого грунта, созданного за счет насыпи. Поскольку прочность грунта слабая, необходимо применять метод армирования мягкого грунта для структурной устойчивости крупных сооружений, таких как садоводческие комплексы и участки, а для получения точной информации, необходимой для строительства, требуется точное исследование грунта [2,3]. ].

Метод армирования свай из предварительно напряженного высокопрочного бетона (ПНБ) с высокими техническими характеристиками в основном применяется для грунтового основания крупных садоводческих комплексов [4]. В случае свай PHC можно стабильно армировать фундамент, но требуются дорогостоящие затраты на строительство. С целью снижения себестоимости строительства [5] и обеспечения высокого удобства возведения сооружений, требующих малой несущей способности [6], применялись различные методы строительства, такие как способ замешивания грунта, деревянные сваи и винтовые сваи для укрепления слабых грунтов. предложено [7,8]. Поскольку трудно применить метод уплотнения к толстому погребенному слою, такому как мелиорированная земля, в этой статье рассматривается структурная безопасность метода глубокого смешивания цемента (DCM), который является одним из методов армирования грунта при строительстве крупногабаритных зданий. масштабные садоводческие хозяйства [4,9].

Метод DCM, рассмотренный в этом исследовании, разрабатывается различными строительными компаниями, такими как Menard [10] и Keller [5], и широко применяется для строительства дорог и многоцелевых служебных зданий. С точки зрения исследований, наиболее репрезентативными исследованиями являются проверка механических свойств в зависимости от содержания цемента, типа и комбинации армирования [11] и матрицы [5] для улучшения характеристик. Кроме того, были проведены исследования по проверке безопасности конструкции с помощью нагрузочных испытаний, а также был применен анализ фундаментов DCM с дополнительной сборной армированной основной сваей [12,13]. Однако исследования влияния метода армирования DCM на величину осадки, которая может произойти в течение срока службы здания в зависимости от нагрузки ползучести, очень ограничены [14].

В этом исследовании была измерена фактическая осадка фундамента методом DCM в соответствии с нагрузкой ползучести, а долгосрочная безопасность конструкции была рассмотрена посредством анализа на основе измеренных данных. Целью данного исследования является рассмотрение возможности использования метода DCM в качестве метода фундамента теплицы, который может в достаточной степени обеспечить структурную безопасность. Размеры колонн DCM, применяемых в этом исследовании, были рассчитаны на основе допустимой несущей способности и осадки применяемого фундамента теплицы. Диаметр колонны составлял 0,8 м, а ширина и глубина — 3 м, что является относительно низкой спецификацией основания по сравнению с обычным методом DCM. Для долгосрочного прогнозирования осадки были проведены анализ графика Log S – T, гиперболический метод, метод Асаоки, теория Шмертмана и метод конечных элементов (МКЭ). Гиперболический метод и метод Асаоки представляют собой по-разному применяемые модели для прогнозирования долговременной осадки мягкого грунта [15], а метод Шмертмана (1978) теория представляет собой эмпирическую формулу, обеспечивающую высокоуровневое предсказание долгосрочных расчетов [16]. Модель Мора-Кулона, примененная к анализу МКЭ, использовалась различными исследователями, в том числе при анализе механизма осадки [14] и ползучести [17] колонн DCM.

2. Материалы и методы

Испытательный полигон находился недалеко от Кванхвал-мён, Кимдже-си, Чолла-Пукто, и технические характеристики фундамента DCM были определены посредством геотехнических изысканий и испытаний грунта. На основе определенных спецификаций был построен армирующий фундамент DCM, а долгосрочная осадка была предсказана на основе фактических данных измерений. С этой целью величина осадки была предсказана с помощью теоретических уравнений и модели долгосрочного прогнозирования осадки, а предсказанные значения были сопоставлены с результатами анализа методом конечных элементов. Методы и процедуры испытаний были следующими.

(1)

Будет описано описание метода DCM и схема конфигурации системы мониторинга расчетов.

(2)

Были разъяснены методы исследования грунта и испытаний грунта в помещении, а также определены физические свойства, применяемые к проекту.

(3)

Определены теоретическая формула и модель численного анализа для расчета допустимой несущей способности и величины осадки методом DCM.

(4)

Гиперболический метод и модель Асаоки были объяснены для прогнозирования долгосрочной осадки с учетом долговечности.

(5)

Наконец, была введена модель конечно-элементного анализа.

2.1. Метод глубокого смешения цемента (DCM)

Фундамент DCM представляет собой метод строительства, который формирует улучшенную композитную колонну и обеспечивает несущую способность путем введения стабилизатора на основе цемента в мягкий грунт и смешивания его с исходным грунтом для строительства легких конструкций. Он имеет различные физические свойства в зависимости от типа, свойств и соотношения компонентов стабилизатора и влияет на допустимый диапазон несущей способности [18]. Процесс перемешивания метода DCM и базовая конфигурация показаны на рисунке 1a,b. Диаметр методом DCM был определен исходя из 0,8 м, который в основном применяется в полевых условиях. Положение улучшенной составной колонны было составлено из расположения 2 × 2, основанного на центре.

2.2. Система мониторинга расчетов

На рисунке 2 представлена ​​блок-схема системы долгосрочного мониторинга расчетов. Чтобы измерить величину вертикальной осадки при ползучей нагрузке, перед строительством к слою мягкой породы был присоединен свинцовый трос, а датчик вертикальной осадки был установлен так, чтобы он был виден поверх бетона. Такие системы, как источники питания и модемы, были включены для приема данных в реальном времени. Для измерения использовался регистратор данных CR-1000X, мультиплексор для ввода аналоговых данных — AM16/32, измеритель смещения — CDP-50 компании Tokyo Sokki Co. , Ltd., Токио, Япония. Для энергоснабжения установлена ​​солнечная панель.

2.3. Геотехническое обследование и оценка свойств грунта

Как показано на рис. 3, испытательный участок представляет собой мелиорированные земли на западном побережье Республики Корея. Высота над уровнем моря составляет около 4 м, а географические координаты — 126° 41′ 21″ восточной долготы и 35° 49′ 40″ северной широты. В качестве элементов оценки испытаний были проведены уровень грунтовых вод и значения азота в соответствии со стандартным испытанием на проникновение (SPT), испытанием на нагрузку в скважине, испытанием на сдвиг в скважине, объединенным недренированным испытанием (CU) и испытанием грунта в помещении. В случае СПД глубину проникновения измеряли при свободном падении с высоты падения 76 см стандартным молотком (64 кг) в соответствии со стандартами ASTM D 1586, а количество ударов, необходимых для проникновения в образец, составило 30 см записывали как значение N [19].

Чтобы получить физические свойства, необходимые для численного анализа, такие как удельный вес, сцепление грунта, угол внутреннего трения, модуль упругости и коэффициент Пуассона, они были проверены с помощью испытаний и эмпирических формул. В процессе выбора сцепления грунта (С) и угла внутреннего трения (ø) были рассмотрены эмпирические уравнения Данэма [20], Терзаги-Пека [21] и Осаки [22]. Уравнения (1)–(4) являются уравнениями для расчета сцепления грунта и задаются на основе глинистого грунта при угле трения 0° [23]. N — значение, полученное в результате теста SPT, а q _u — прочность на сжатие.

Уравнения (5)–(7) представляют собой эмпирические формулы для оценки угла внутреннего трения грунта. Модуль упругости грунта основан на стандарте дорожного движения (1996 г.) и эмпирической формуле Шмертмана [24] и Хисатаке [25], а коэффициент Пуассона (υ) основан на формуле Боулза [26] и Даса. [27].

2.4. Формула для допустимой несущей способности и осадки

Допустимая несущая способность была получена по формулам Терцаги, Мейергофа и Хансена, а величина осадки была применена к теории Шмертмана. Допустимая несущая способность фундамента теплицы 100 кН/м ² [9], а допустимая осадка была установлена ​​на уровне 25,4 мм по Terzaghi и Peck (1943) [28]. Формула расчета несущей способности Терцаги показана в уравнении (8) [29].

где Q _ult — предельная несущая способность (кН/м ² ), С — сцепление грунта ниже несущей поверхности фундамента (кН/м ² ), В — минимальная ширина фундамента , а D _f – глубина залегания фундамента (м). N _с , N _q и N _r представляют собой коэффициенты несущей способности. γ ₁ – удельный вес грунта ниже подошвы фундамента (кН/м ³ ), γ ₂ – удельный вес грунта над подошвой фундамента (кН/м ³ ), α и β – коэффициенты формы фундамента (1,3 и 0,4 для квадрата соответственно). Формула расчета несущей способности Мейергофа показана в уравнении (9) [30].

где N _𝑐 , N _q и N _r — коэффициенты несущей способности. S _𝑐 , S _q и S _r — коэффициенты формы фундамента. d _𝑐 , d _q , d _r — коэффициенты глубины фундамента. i _𝑐 , i _q и i _r — коэффициенты наклона фундамента. Формула расчета несущей способности Хансена показана в уравнении (10) [31].

где b _𝑐 , b _q и b _r — линейные коэффициенты наклона. g _𝑐 , g _q , g _r — коэффициенты заземления уклона. Предельная несущая способность была рассчитана с применением трех теоретических формул, а допустимая несущая способность была рассчитана с учетом коэффициента безопасности 3,0.

где C ₁ — поправочный коэффициент глубины фундамента, C ₂ — поправочный коэффициент ползучести грунта, ΔP — полезная нагрузка, действующая на фундамент (кН/м ² ), ΔZ — толщина каждого слоя грунта (м), I _Z — коэффициент влияния деформации, а E — модуль упругости (кН/м ² ).

2.5. Модель прогнозирования долгосрочной осадки

Долгосрочная осадка – это явление, при котором грунт постепенно опускается в течение длительного периода времени. Эти явления, в том числе дифференциальная осадка, могут привести к растрескиванию конструкции, опрокидыванию, износу и функциональным проблемам [32]. В случае мелиорированных земель на западном побережье Республики Корея они построены как полигоны, поэтому характеристики грунта сильно различаются, и распределяется много мягкого грунта. Поэтому была предпринята попытка предсказать величину долгосрочной осадки с помощью модели, в основном применяемой для анализа мягкого грунта. В целом, различные методы, такие как теория консолидации Терцаги, Бэррона, Скемптона-Бьеррума, Микаса (1965) и Gibson (1967), но большие отклонения от реальности возникают в основном из-за таких проблем, как неопределенность параметров.

Чтобы компенсировать эти проблемы, используется метод прогнозирования суммы осадки с использованием полевых измерений. Различные методы, такие как гиперболический метод, метод Асаока и метод Хосино, были предложены многими исследователями [33,34]. В данном исследовании для анализа долговременной осадки применялись метод гиперболического напряжения-деформации и метод Асаоки [35].

Гиперболическая зависимость между напряжением и деформацией [36] представляет собой метод, предложенный в предположении, что средняя скорость осадки изменяется со временем по гиперболической форме. Связь между расчетной суммой (S) и временем (t) такая же, как в уравнении (12). Метод Ашоки (1978) рисует прямую линию на внутренних показателях от 30 до 100 дней с использованием расчетных точек и точки, в которой прямая пересекает линию под углом 45 градусов и является конечным расчетным пунктом (S _∞ ).

2.6. Модель анализа методом конечных элементов

MIDAS GTX использовалась в качестве программы анализа методом конечных элементов для численного анализа. Чтобы учесть нелинейность грунта, она была определена моделью разрушения Мора-Кулона [37]. На рис. 4 показаны граничные условия, условия нагрузки и уровень грунтовых вод в качестве модели, примененной к анализу. Код модели CEB-FIP (1990 г.) и код зависящего от времени упругопластического определяющего уравнения применялись в качестве функции усадки при ползучести, используемой для анализа [38,39].].

В случае ползучей нагрузки для долговременного мониторинга осадки был установлен коэффициент безопасности 2,0 и применена нагрузка 200 кН/м ² [40]. Размеры мата основания с учетом удельного веса бетона составили 3×3×0,89 м. Глубина улучшения грунта была установлена ​​равной 3,0 м с учетом допустимой несущей способности и величины осадки с учетом существующих исследований [9].

3. Результаты

3.1. Геотехнические изыскания

Глубина грунтовых вод (GL) составляла 2,3 м, и пласты состояли из верхнего (погребенного) слоя почвы, слоя отложений, аккумулятивного слоя, выветрелых пород и мягких пород в указанном порядке. Верхний слой почвы залегает толщиной 0,5 м от кровли, а слой наносов представляет собой искусственно заглубленную толщу и залегает сверху на глубину от 19,9 до 20,1 м. Верхний слой почвы и слой наносов относятся к ПС (илы среднепластичные) по Единой системе классификации почв (ЕСПК), а осадочный слой залегает на глубине 20,1–34 м и относится к КЛ (глины среднепластичные). низкая пластичность) [41]. Зона выветривания этого слоя распространена на глубине 34,5 м и мощности 0,5 м. Слои мягких пород были выявлены на глубине 35,0 м. Величина N погребенного и отложенного слоев составляла 6/30~25/30 (имп/см), а уровень аккумулятивного слоя 4/30~33/30 (имп/см). На рис. 5 показаны результаты стандартного теста на проникновение.

Как видно из Таблицы 1, испытание на нагрузку скважины проводилось дважды. Модуль упругости можно рассчитать по кривой давление–деформация [42]. Сцепление (C) и угол внутреннего трения (ø) грунта рассчитывались с помощью испытания на сдвиг в скважине (BST) и испытания на консолидацию без дренажа, выполненного в соответствии со стандартами ASTM D4767 [43]. Сцепление грунта и угол трения можно рассчитать по измеренным нормальному напряжению и напряжению сдвига, а результаты измерений приведены в таблице 2. Тестовые измерения проводились на глубинах 1, 4, 24 и 29м, а при глубинах 1 м и 4 м испытание проводилось в полевых условиях из-за сложности закрепления ненарушенных образцов. На глубинах 24 м и 29 м сплошные ненарушенные образцы были проведены в недренированном состоянии.

На участке 1–4 м угол внутреннего трения составлял 25–28,7°, сцепление грунта – 2,7–9,0 кПа. На участке 24–29 м угол внутреннего трения составлял 23,7–23,89°, сцепление грунта — 13–15 кПа. С увеличением глубины сцепление грунта увеличивалось, а угол трения имел тенденцию к уменьшению. На рис. 6 показана линия тренда по полученным результатам испытаний и показан угол трения 26,9°.° и сцепление грунта 5,1 кПа на глубине 1,0 м. Расчетные свойства, выбранные с учетом эмпирической формулы и результатов испытаний, могут быть подтверждены в таблице 3. В таблице 4 показаны физические свойства композитной колонны, сформированной методом DCM.

3.2. Результат расчета допустимой несущей способности и длительной осадки

В таблице 5 приведены результаты расчета допустимой несущей способности и величины осадки метода фундамента DCM диаметром 0,8 м, шириной и длиной 3,0 м. При ширине и длине 3 м шаг строительства 1,5 м, коэффициент замещения 22,4 %. Допустимая несущая способность была удовлетворена на основании теоретического решения Хансена, которое показало наименьшее значение во всех условиях, а расчетная сумма составила 190,66 мм, что находится в пределах стандартного предела 25,4 мм.

3.3. Результат прогнозирования долгосрочной суммы расчетов

На рисунке 7 представлен график log S–T (расчет-время), основанный на данных расчетов, измеренных системой мониторинга. По линии тренда долгосрочная осадка составила 14,17 мм за 10 лет, 20,43 мм за 15 лет и 26,49 мм за 20 лет. Принимая во внимание стандарт долговечности стеклянной теплицы в 15 лет (Корпорация сельских сообществ Кореи, 1999 г. ), величина осадки составила 20,43 мм, что является удовлетворительным при допустимом диапазоне осадки 25,4 мм.

Рисунок 8 представляет собой график долгосрочных расчетов, предсказанных гиперболическим методом. На начальном участке график не сходился и демонстрировал тенденцию к расхождению с отрицательным (-) наклоном, а данные через 150 дней показали частичный отскок. Когда величина осадки была рассчитана на основе полученного из этого значения β, равного 0,0821, было обнаружено, что S _∞ находится на уровне 12,18 мм. Рисунок 9 представляет собой график долгосрочных расчетов, предсказанных методом Асаоки. Ю _∞ составляет β ₀ /(1 − β ₁ ), а максимальная величина осадки составила 13,9 мм.

3.4. Результат числового анализа

В Таблице 4 и Таблице 5 показаны физические свойства грунта и армирования, использованные в анализе. Физические свойства почвы были получены на основе результатов экспериментальных испытаний и эмпирических формул, а соответствующие данные были применены для композитной колонны DCM [44]. Рисунок 10 представляет собой результат анализа методом конечных элементов с применением модели разрушения Мора-Кулона и теории ползучести, и было обнаружено, что 8,89мм в 15 лет и 11,26 мм в 20 лет. В результате анализа она показала тенденцию к снижению теоретического значения, а величина осадки находилась в пределах допустимого диапазона осадки 25,4 мм.

4. Обсуждение

В этом исследовании безопасность конструкции оценивалась с применением метода фундамента DCM, который является одним из методов армирования грунта для экономичного и безопасного строительства, необходимого для строительства крупных садоводческих комплексов. Для рассмотрения структурной безопасности метода DCM были созданы геотехнические исследования, испытания грунта и система долгосрочного мониторинга осадки. На основании данных мониторинга осадки спрогнозирована долговременная осадка с учетом долговечности теплицы. Для долгосрочного прогнозирования осадок используются логарифм S – T, гиперболический метод и метод Асаоки; теория Шмертмана; и анализ методом конечных элементов (FEM).

Таблица 6 и рисунок 11 обобщают долгосрочные расчеты. В случае логарифмического S–T, гиперболического метода и метода Асаоки, основанного на фактических данных измерений, осадка была предсказана на уровне 12,18~20,43 мм, а в случае эмпирической формулы Шмертмана – на уровне 19,66 м. Результат анализа МКЭ составил 8,89 мм, что считается самым низким уровнем долгосрочной осадки. Относительно, результаты МКЭ показали наименьшее значение, а результаты прогнозирования, основанные на эмпирической формуле и данных измерений, показали высокую степень совпадения около 20 мм. Как наиболее консервативный результат, метод основания DCM, разработанный в этой статье, имеет допустимую несущую способность 310 кН/м 9 .0047 2 и долговременной осадкой 20,43 мм. Это результат соответствия как допустимой несущей способности 100 кН/м ² , так и допустимому диапазону осадки 25,4 мм в качестве фундамента теплицы. Если срок службы считается равным 20 годам, можно рассмотреть метод подавления осадки за счет увеличения глубины колонны. В ходе этого исследования было доказано, что долгосрочная безопасность конструкции может быть достаточно обеспечена, если фундамент DCM сооружается на мягком грунте за счет проектирования, учитывающего требуемый срок службы и допустимую несущую способность конструкции. Кроме того, было подтверждено, что методы гиперболического анализа, анализа Асаока и FEM, принятые в этой статье, могут быть применены к анализу долгосрочной осадки метода фундамента DCM.

Одним из ограничений этой статьи является то, что для применения гиперболической модели необходимо получить дополнительные данные о расчетах. Линия тренда первые 150 дней имела тенденцию к расхождению с отрицательным наклоном, а через 150 дней появилась линия тренда отскока. В связи с этим при применении гиперболического метода необходимо его верифицировать в долгосрочной перспективе посредством дополнительного долгосрочного расчетного мониторинга. Кроме того, существует ограничение на застройку всей площади в одних и тех же проектных условиях, так как грунты мелиорируемых земель имеют большие вариации физических свойств.

Как упоминалось выше, хотя это и не охвачено данным исследованием, необходимы дополнительные исследования для пересмотра проектного диапазона армирующего фундамента из DCM с учетом изменения физических свойств мелиорированного грунта. Что касается поведения осадки, необходимо дополнительно изучить поперечное смещение и дифференциальную осадку, которые могут возникнуть в мягком грунте, отдельно от вертикальной осадки, рассмотренной в этом исследовании.

Вклад авторов

Концептуализация, методология, программное обеспечение, проверка, формальный анализ, исследование, обработка данных и написание — подготовка первоначального проекта, HL; написание — обзор и редактирование, С.-Дж.К., Б.-Х.К. и К.-С.Л.; администрация проекта, HL; финансирование приобретения H.L. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование было поддержано Совместной исследовательской программой развития сельскохозяйственной науки и техники (проект № PJ01558602), финансируемой Администрацией развития сельских районов Республики Корея.

Заявление Институционального контрольного совета

Неприменимо.

Заявление об информированном согласии

Неприменимо.

Заявление о доступности данных

Данные, представленные в этом исследовании, доступны по запросу от соответствующего автора.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Сео, Д.-У. Исследование многоцелевого использования и управления сельскохозяйственными мелиорированными землями. Маг. корейский соц. Агр. англ. 2019 , 61, 61–72. [Google Scholar]
2. Park, C. Исследование прогнозирования консолидационной осадки мягких грунтов. Магистерская диссертация, Pukyong National University, Pusan, Korea, 2009. [Google Scholar]
3. Yoo, W.-K.; Ким, Б.-И.; Ким, Ю.-У. Тематическое исследование коэффициента концентрации напряжений в композитном грунте, улучшенном методом глубокого смешения цемента. J. Korea Acad.-Ind. Куп. соц. 2012 , 13, 3216–3223. [Google Scholar]
4. Ли, Х.; Канг, Б.Х.; Ли, С.Х. Методы фундамента для армирования мягкого грунта легкой теплицы на мелиорированных землях: обзор. прот. Хортик. Растительный факт. 2020 , 29, 440–447. [Google Scholar] [CrossRef]
5. Егорова А.А.; Рыбак, Дж.; Стефанюк Д.; Zajączkowski, P. Основные аспекты управления технологией глубокого перемешивания грунта. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 2017 , 245, 022019. [Google Scholar] [CrossRef]
6. Pan, H.; Тонг, Л.; Ван, З .; Ян, Т. Влияние глубокого перемешивания грунта на существующие щитовые туннели в мягком грунте. Подгр. Космос 2022 , 7, 724–733. [Google Scholar] [CrossRef]
7. Ю, И.-Х.; Ку, Ю.-Г.; Чо, М.-В.; Рю, Х.-Р.; Мун, Д.-Г. Анализ проблем и контрмер при установке пластиковой теплицы на мелиорированных землях. Корейский Дж. Агрик. науч. 2014 , 41, 473–480. [Google Scholar] [CrossRef]
8. Yum, S.H.; Ли, В.Б. Оценка конструктивной устойчивости пластиковых теплиц со стальными спиральными сваями на мелиорированных землях. Дж. Биоокружающая среда. Контроль 2017 , 26, 27–34. [Google Scholar] [CrossRef]
9. Lee, H.; Канг, Б.Х.; Ли, К.-С.; Ли, С.Х. Расчет допустимой несущей способности и осадки методом глубокого замеса цемента для армирования фундамента теплицы на мелиорированных землях. Дж. Био-Энвайрон. Контроль 2021 , 30, 287–294. [Google Scholar] [CrossRef]
10. Jendrysik, K.; Йоньчик, М .; Канти П. Стабилизация массы как современный метод упрочнения подложки. Матер. Сегодня: Тез. 2020 , 38, 2068–2072. [Google Scholar] [CrossRef]
11. Кулкарни П.П.; Мандал, Дж. Оценка прочности грунта, стабилизированного смесями нанокремнезема и цемента, в качестве дорожно-строительного материала. Констр. Строить. Матер. 2021 , 314, 125363. [Google Scholar] [CrossRef]
12. Voottipruex, P.; Бергадо, Д.; Суксават, Т .; Джамсаванг, П.; Чеанг, В. Поведение и моделирование свай глубокого смешения цемента (DCM) и усиленных свай глубокого смешения цемента (SDCM) при полномасштабной нагрузке. Почвы найдены. 2011 , 51, 307–320. [Google Scholar] [CrossRef][Зеленая версия]
13. Вонглерт, А.; Йонгпрадист, П.; Джамсаванг, П.; Ларссон, С. Несущая способность и поведение при разрушении плавающих усиленных колонн для глубокого смешения цемента под действием осевой нагрузки. Почвы найдены. 2018 , 58, 446–461. [Google Scholar] [CrossRef]
14. Ву, П.-К.; Фэн, W.-Q.; Инь, Дж.-Х. Численное исследование влияния ползучести на осадку и механизмы передачи нагрузки мягкого грунта, улучшенного за счет глубоких столбов из цементного смешанного грунта под нагрузкой от насыпи. Геотекст. геомембрана 2020 , 48, 331–348. [Google Scholar] [CrossRef]
15. «> Park, HI; Ким, К.-С.; Ким, Х.Ю. Эксплуатация генетического алгоритма в полевых условиях при прогнозировании осадки мощного месторождения мягкой глины в южной части Корейского полуострова. англ. геол. 2015 , 196, 150–157. [Google Scholar] [CrossRef]
16. МолаАбаси, Х.; Саберян, М .; Хадже, А .; Ли, Дж.; Ченари, Р.Дж. Прогнозы осадки мелкозаглубленных фундаментов для несвязных грунтов на основе полиномиальной модели CPT. вычисл. Геотех. 2020 , 128, 103811. [Google Scholar] [CrossRef]
17. Yapage, N.; Лиянапатирана, С. Поведение геосинтетических армированных насыпей, поддерживаемых колоннами. Дж. Инж. Дес. Технол. 2018 , 16, 44–62. [Google Scholar] [CrossRef]
18. Джамсаванг, П.; Вооттипруэкс, П.; Йонгпрадист, П.; Бергадо, Д.Т. Параметры, влияющие на поперечные перемещения составных стенок для глубокого смешения цемента, с помощью численного моделирования и параметрического анализа. Акта Геотех. 2015 , 10, 797–812. [Академия Google] [CrossRef]
19. Lee, M. Стандартизация результатов стандартных тестов на проникновение. Геотех. англ. 1991 , 7, 69–85. [Google Scholar]
20. Dunham, J.W. Свайные фундаменты зданий. проц. ASCE, Почвенная мех. Найденный. Отдел 1954 , 80, 1–21. [Google Scholar]
21. Terzaghi, K.; Пек, Р. Б. Механика грунтов в инженерной практике; John Wiley and Sons, Inc.: New York, NY, USA, 1948. [Google Scholar]
22. Осаки Ю. Геотехнические свойства недр Токио. Почвы найдены. 1962 , 2, 17–34. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
23. Gang, B.; Хван, Б.; Чо, В. Эмпирические оценки констант почвы с использованием стандартного значения N теста на проникновение. J. Корейский GEO-Environ. соц. 2018 , 19, 5–12. [Google Scholar]
24. Schmertmann, J.H. Руководство по тесту на проникновение конуса: производительность и конструкция; Федеральное управление автомобильных дорог: Вашингтон, округ Колумбия, США, 1978 г. [Google Scholar]
25. Hisatake, M.; Мураками, Дж.; Токи, Т .; Мураками Т. Простой метод оценки устойчивости тоннельной обделки и его применение. Добоку Гаккай Ронбуншу 1994 , 505, 249–256. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
26. Боулз, Дж. Э. Физические и геотехнические свойства почв; McGraw-Hill: New York, NY, USA, 1979. [Google Scholar]
27. Сом, М.; Дас, С. Теория и практика проектирования фундамента; PHI Learning Pvt. Ltd.: Калькутта, Индия, 2003. [Google Scholar]
28. Jung, G.-J.; Чон, К.-С.; Чо, Дж.-С.; Ли, С.-Х.; Бюн, Х.-К. Численный анализ допустимой осадки мостов. В материалах конференции Корейского геотехнического общества. Корейское геотехническое общество, Кёнгидо, Корея, 9сентябрь 2010 г.; стр. 569–579. [Google Scholar]
29. Terzaghi, K.; Пек, РБ; Месри, Г. Механика грунтов в инженерной практике, 3-е изд.; John Wiley and Sons, Inc.: New York, NY, USA, 1996. [Google Scholar]
30. Meyerhof, G.G. Некоторые недавние исследования несущей способности фундаментов. Может. Геотех. Дж. 1963 , 1, 16–26. [Google Scholar] [CrossRef]
31. Хансен, Дж. Б. Пересмотренная и расширенная формула несущей способности; Датский геотехнический институт: Люнгбю, Дания, 1970. [Google Scholar]
32. Камаль М.; Инел, М. Корреляция между параметрами движения грунта и потребностями в смещении среднеэтажных железобетонных зданий на слабых грунтах с учетом взаимодействия между структурой и грунтом. Здания 2021 , 11, 125. [Google Scholar] [CrossRef]
33. О, Дж.; Нам, К .; Ли, М.; Хео, Дж .; Ким, Ю. Анализ поведения глинистого фундамента, улучшенный с помощью дренажной системы. J. Корейский соц. Агр. англ. 1996 , 38, 116–127. [Google Scholar]
34. Чанг С.; Ли, Н.; Ким, С. Гиперболический метод прогнозирования производительности сборных вертикальных дрен. Дж. Геотех. Геосреда. англ. 2009 , 135, 1519–1528. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
35. Lim, SH; Канг, Ю.М.; Ли, Д.В. Методы прогнозирования окончательной осадки насыпей на мягких глинах методом обратного анализа. Корейский Дж. Агрик. науч. 1998 , 25, 247–259. [Google Scholar]
36. Rodríguez-Roa, F. Наблюдение и расчет соотношения нагрузки и осадки в песчано-гравийном грунте. Может. Геотех. J. 2000 , 37, 333–342. [Google Scholar] [CrossRef]
37. Эскартин, Дж.; Хирт, Г.; Эванс, Б. Недилатантная хрупкая деформация серпентинитов: последствия для теории Мора-Кулона и силы разломов. Дж. Геофиз. Рез.: Solid Earth 1997 , 102, 2897–2913. [Google Scholar] [CrossRef]
38. Comite Euro-Internatonal Du Beton. Код модели CEB-FIP 1990: Кодекс дизайна; Издательство Томаса Телфорда: Лондон, Великобритания, 1993. [Google Scholar]
39. Hashiguchi, K. ; Окаясу, Т. Зависимое от времени упругопластическое определяющее уравнение, основанное на модели поверхности под нагрузкой и ее применении к грунтам. Почвы найдены. 2000 , 40, 19–36. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
40. Cerato, AB; Виктор, Р. Влияние долговременной динамической нагрузки и колебаний уровня грунтовых вод на характеристики винтовых анкеров для фундаментов небольших ветряных башен. Дж. Выполнить. Констр. Фасил. 2009 , 23, 251–261. [Google Scholar] [CrossRef]
41. ASTM D 2487 Группы классификации почв GW; GP, GM, SW, SP и SM или комбинация этих групп. ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2021.
42. McClelland, B.; Фохт, Дж. А., мл. Модуль грунта для свай с поперечной нагрузкой. Транс. Являюсь. соц. Гражданский англ. 1958 , 123, 1049–1063. [Google Scholar] [CrossRef]
43. ASTM D 4767:2002; Стандартный метод испытаний консолидированных недренированных трехосных сжатий для связных грунтов. ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2002.
44. Ким Т. Х.; Ким, Дж. С.; Чой, HG; Юнг, Дж.Х. Пример применения метода точечного фундамента. J. Корейский геосинтез. соц. 2016 , 15, 18–26. [Google Scholar]
45. Yi, J.T.; Лю, Ф .; Чжан, Т.Б.; Цю, ZZ; Чжан, X.Y. Определение предельной осадки консолидации самоподъемных фундаментов, заложенных в глины. океан инж. 2021 , 236, 109509. [Google Scholar] [CrossRef]

Рис. 1.
Процесс перемешивания и вид поперечного сечения метода DCM. ( a ) Процесс перемешивания методом DCM. ( b ) Схема метода армирования DCM [9].

Рис. 1.
Процесс перемешивания и вид поперечного сечения метода DCM. ( a ) Процесс перемешивания методом DCM. ( b ) Схема метода армирования DCM [9].

Рисунок 2.
Система мониторинга расчетов.

Рисунок 2.
Система мониторинга расчетов.

Рисунок 3.
Участок инженерно-геологических изысканий и строительства системы мониторинга осадок.

Рисунок 3.
Участок инженерно-геологических изысканий и строительства системы мониторинга осадок.

Рисунок 4.
Граничные условия МКЭ-анализа [9].

Рис. 4.
Граничные условия МКЭ-анализа [9].

Рисунок 5.
Стандартные результаты испытаний на проникновение [9].

Рисунок 5.
Стандартные результаты испытаний на проникновение [9].

Рисунок 6.
Результаты испытаний на сцепление и угол трения при испытаниях на сдвиг и трехосное сжатие. ( a ) Сплоченность по глубине; ( b ) Угол внутреннего трения в зависимости от глубины.

Рис. 6.
Результаты испытаний на сцепление и угол трения при испытаниях на сдвиг и трехосное сжатие. ( a ) Сплоченность по глубине; ( b ) Угол внутреннего трения в зависимости от глубины.

Рисунок 7.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное кривой Log S – T.

Рис. 7.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное кривой Log S – T.

Рисунок 8.
Долгосрочное оседание, прогнозируемое гиперболическим методом.

Рис. 8.
Долгосрочное оседание, прогнозируемое гиперболическим методом.

Рисунок 9.
Долговременное оседание, предсказанное методом Асаока [45].

Рис. 9.
Долговременное оседание, предсказанное методом Асаока [45].

Рисунок 10.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное анализом FEM.

Рис. 10.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное анализом FEM.

Рисунок 11.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное анализом FEM.

Рис. 11.
Долгосрочное урегулирование, предсказанное анализом FEM.

Таблица 1.
Результаты испытаний на боковую нагрузку (скважинные испытания).

Таблица 1.
Результаты испытаний на боковую нагрузку (скважинные испытания).

Глубина (м)	Грунтовая толща	Значение N	Коэффициент силы реакции грунта (К м , МПа)	Modulus of Elasticity (E p , MPa)	Poisson’s Ratio
1. 0	Buried layer	6/30	1.02	8.2	0.40
2.0	Погребенный слой	10/30	1,46	9,2	0,35

Таблица 2.
Результат скважинного сдвига и консолидированного недренированного теста.

Таблица 2.
Результат скважинного сдвига и консолидированного недренированного теста.

Depth (m)	Soil Stratum	N Value	Internal Friction Angle (ø)	Cohesion (kPa)
1	Buried layer	6/30	25. 0	2,7
4	Депозитный слой	13/30	28,7	9
24	Layer Layer
24	Layer
24	.1301	4/30	23.9	13
29	Accumulation layer	7/30	23.7	15

Table 3.
Расчетные значения физических свойств грунта.

Таблица 3.
Расчетные значения физических свойств грунта.

919300 Расчетное значение1300 Measured value

Классификация	Представитель N Значения	Dunham	Terzaghi-Peck	Ohsaki	Calculated Value (Avg.)	Measured Value	Applied Properties
Specific weight (kN/m 3 )	5	—	—	—		16. 0	16.0
Cohesion (c, kPa)	5	39.0	36.6	19.0	31.5	5.1	5.1
Internal friction angle (∅, °)	5	24.5	28.8	26.0	26.1	26.9	26.1
Classification	Representative N Values ​​	Schmertmann	Hisatake	Road Traffic Specifications	Calculated Value (Avg. )	Measured Value	Applied Properties
Modulus of elasticity (MPa)	5	2.4	37	16.8	18.7	8.7	8.7
Классификация	Представитель Значения N	Bowles	Das	—	Applied properties
Poisson’s ratio	5	0. 2~0.3	0.2~0.5	—	—	0.35–0.4	0.35

Table 4.
Физические свойства композитной колонки DCM [44].

Таблица 4.
Физические свойства композитной колонки DCM [44].

969696969696996996996996996996

Прочность на одноосное сжатие (МПа)	Допустимая прочность на сжатие (MPA)	Специфический вес (кН/м 3 )	Сплоченность (C, KPA)	Модуль эластичности (MPA)	Ratio
Ratio
Ratio
Ratio
.	1,90	30	300	0,35

Таблица 5.
Спецификация метода фундамента DCM (допустимая несущая способность и осадка).

Таблица 5.
Спецификация метода фундамента DCM (допустимая несущая способность и осадка).

Таблица 6.
Резюме результатов долгосрочного анализа осадок по методу основания DCM.

Таблица 6.
Резюме результатов долгосрочного анализа осадок по методу основания DCM.

© 2022 авторами. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

ОСНОВЫ ФУНДАМЕНТА — ФУНДАМЕНТЫ — Массивные бетонные стены

Итан Дэвис

Цели проектирования фундамента:

• обеспечить ровную поверхность для возведения стены фундамента;

• для обеспечения адекватной передачи и распределения строительных нагрузок на подстилающий грунт;

• для обеспечения достаточной прочности в дополнение к фундаментной стене, чтобы предотвратить дифференциальную осадку здания в условиях слабого или нестабильного грунта;

• для закладки фундамента здания на достаточную глубину, чтобы избежать морозного пучения или ослабления оттаивания в морозоустойчивых грунтах и ​​избежать органических поверхностных слоев почвы; и

• для обеспечения надлежащего анкерного крепления или массы (при необходимости в дополнение к стене фундамента), чтобы противостоять потенциальным силам подъема и опрокидывания, возникающим в результате сильного ветра или сильных сейсмических явлений.

Безусловно, наиболее распространенным фундаментом в жилищном строительстве является сплошной бетонный фундамент. Тем не менее, бетонные и гравийные фундаменты признаются в таблицах предписывающих размеров фундаментов в нормах и правилах для жилых зданий для наиболее типичных условий. Напротив, особые условия вызывают некоторые инженерные проблемы, которые необходимо решить, чтобы обеспечить адекватность любого проекта фундамента.

К особым условиям относятся:

• условия сильного ветра;

• внутренние или прибрежные условия затопления;

• сейсмические условия повышенной опасности; и

• плохое состояние почвы.

Простая конструкция основания из гравия и бетона

• Строительные нормы и правила для жилищного строительства содержат таблицы, предписывающие минимальную ширину основания для простого бетонного основания (ICC, 19). 98). В качестве альтернативы, ширина основания может быть определена в соответствии с разделом 4.3 на основе конкретных условий нагрузки на площадке и предполагаемой несущей способности почвы. Ниже приведены общие практические правила для определения толщины простых бетонных фундаментов жилых зданий после расчета требуемой ширины несущей части:

• края стены фундамента или 6 дюймов, в зависимости от того, что больше.

• Ширина фундамента должна выступать не менее чем на 2 дюйма с обеих сторон стены (чтобы обеспечить минимальный допуск конструкции), но не более толщины фундамента.

• Следует также понимать, что ширина основания обычно зависит от приращения ширины стандартного землеройного оборудования (размер ковша обратной лопаты 12, 16 или 24 дюйма). Несмотря на то, что некоторые проектировщики и строители могут указать один или два продольных стержня № 4 для фундаментов стен, стальная арматура не требуется для конструкций жилых домов в типичных грунтовых условиях. В ситуациях, когда эмпирические правила или предписывающие кодовые таблицы неприменимы или когда возможно более экономичное решение, можно рассмотреть возможность более подробного анализа фундамента.

• Подобно бетонному основанию, гравийное основание может использоваться для распределения нагрузки на фундамент на достаточной площади несущей грунт поверхности. Он также обеспечивает непрерывный путь для воды или влаги и, следовательно, должен быть дренирован в соответствии с положениями о дренаже фундамента национальных строительных норм и правил. Гравийные фундаменты изготавливаются из щебня или гравия, которые уплотняются трамбовкой или вибрацией. Мелкий гравий, сцементированный естественным путем, не требует уплотнения и может быть уложен на гладкую ровную поверхность, очень похожую на бетон. Хотя гравийное основание обычно ассоциируется с деревянным фундаментом, обработанным давлением, оно может поддерживать монолитные или сборные железобетонные стены фундамента.

• Размер гравийного основания обычно основан на угле естественного откоса от 30 до 45 градусов для распределения нагрузки; поэтому, как и в случае простых бетонных оснований, требуемая глубина и ширина гравийного основания зависят от ширины стены фундамента, нагрузки на фундамент и значений несущей способности грунта. Следуя эмпирическому правилу, аналогичному тому, что применяется для бетонного основания, толщина гравийного основания должна быть не менее чем в 1,5 раза больше его длины за краем стены фундамента или, в случае деревянного фундамента, обработанного под давлением, глиняного подоконника. . Как и в случае с бетонным основанием, толщина гравийного основания может учитываться при соблюдении требуемой глубины промерзания. В почвах, которые естественным образом плохо дренированы, необходимо предусмотреть адекватный дренаж гравийного основания.

Расчет бетонного фундамента

Для подавляющего большинства проектов фундаментов жилых домов быстро становится очевидным, что обычные требования к фундаментам жилых домов, содержащиеся в строительных нормах, являются адекватными, если не консервативными. Однако для повышения производительности и экономии или для решения особых условий может потребоваться специальная конструкция основания.

Фундамент предназначен для сопротивления восходящему давлению, создаваемому грунтом под фундаментом; это давление имеет тенденцию заставлять основание изгибаться вверх по краям. Согласно ACI-318, при проектировании железобетонных оснований учитываются три вида разрушения: односторонний сдвиг, двусторонний сдвиг и изгиб. Подшипник (раздавливание) также является возможным видом отказа, но редко применяется в условиях нагрузки жилых помещений. Чтобы упростить расчеты для трех режимов отказа, в следующем обсуждении объясняется связь режимов отказа с расчетом простых и железобетонных фундаментов. Разработчик должен обратиться к ACI-318 за дополнительными комментариями и рекомендациями. Расчетные уравнения, используемые далее в этом разделе, основаны на ACI-318 и принципах инженерной механики, как описано ниже. Кроме того, подход основан на предположении о равномерном несущем давлении грунта на подошву фундамента; поэтому стены и колонны должны поддерживаться как можно ближе к центру фундамента.

Проектирование железобетонных оснований

В редких случаях в жилищном строительстве, когда простое бетонное основание может оказаться нецелесообразным или когда уменьшение толщины основания более экономично, можно рассмотреть возможность использования стальной арматуры. Железобетонный фундамент спроектирован аналогично простому бетонному фундаменту; однако для проверки сдвига используется глубина бетона до арматурного стержня, а не вся толщина основания. Кроме того, способность к моменту определяется по-разному из-за наличия арматуры, которая сопротивляется напряжениям растяжения, вызванным изгибающим моментом. Наконец, более высокий коэффициент сопротивления используется, чтобы отразить более постоянную прочность на изгиб железобетона по сравнению с неармированным бетоном.

В соответствии с требованиями ACI-318 при контакте бетона с грунтом требуется не менее 3 дюймов бетонного покрытия поверх стальной арматуры. Кроме того, ACI-318 не допускает глубину менее 6 дюймов для армированных оснований, опирающихся на грунт. Эти ограничения могут быть ослаблены проектировщиком при условии, что в расчете на прочность будет продемонстрирована достаточная мощность; однако толщина армированного основания значительно меньше 6 дюймов может считаться нецелесообразной, даже если ее расчеты могут быть приемлемыми. Одно исключение может быть найдено, когда плита номинальной толщиной 4 дюйма армируется, чтобы служить неотъемлемым основанием для внутренней несущей стены (которая не предназначена для передачи подъемных сил от поперечной стены, опрокидывающей анкерное крепление при сильном ветре). или сейсмические районы). Кроме того, бетонное покрытие не должно быть менее 2 дюймов для жилых помещений, хотя эта рекомендация может быть несколько консервативной для внутренних фундаментов, которые, как правило, менее подвержены воздействию грунтовой влаги и других коррозионных агентов.

Минимальное армирование

Из-за проблем с усадкой и температурным растрескиванием ACI-318 требует минимального количества стальной арматуры. Следующие уравнения определяют минимальное армирование, хотя многие простые бетонные фундаменты жилых домов успешно работают и широко используются. Таким образом, минимумы ACI можно считать произвольными, и проектировщик может по своему усмотрению применять минимумы ACI при проектировании фундаментов жилых домов. Минимумы, конечно, не следует рассматривать как строгий критерий «пройдено/не пройдено». Проектировщики часто указывают один или два продольных стержня № 4 для фундаментов стен в качестве номинальной арматуры в случае сомнительных грунтов или когда требуется сохранить непрерывность ступенчатых фундаментов на участках с уклоном или в условиях, приводящих к изменению глубины фундамента. Однако для большинства жилых фундаментов основное сопротивление дифференциальной осадке обеспечивается действием глубокой балки стены фундамента; усиление фундамента может дать ограниченную пользу. В таких случаях фундамент просто действует как платформа для конструкции стены и распределяет нагрузки на большую площадь несущей почвы.