Онлайновые руководства RFEM 6 | Железобетонные фундаменты

Назад к руководствам онлайн

389x

005731

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

2024-07-11

Выбрать руководство

Обзор

Аддон Железобетонные фундаменты

Основы теории

Характеристики расчета

Характеристики расчёт для одиночных фундаментов

Расчет

Результаты

Документация

Несущая способность грунта

Проверка несущей способности грунта может выполняться по-разному в зависимости от норм.
В Еврокоде проверка осуществляется с помощью сравнения расчетных значений воздействий и сопротивлений (проверка на подстилающую способность), в то время как в североамериканских нормах часто используются допустимые нагрузки на грунт.
Оба подхода описывают одно и то же поведение грунта, однако отличаются в отношении концепции безопасности и формата доказательства.

EN 1997-1: Проверка на подстилающую способность

При проверке на подстилающую способность по EN 1997-1 сопротивление может быть определено либо через заданные допустимые нагрузки на грунт, либо путем расчета сопротивления грунта с учетом слоев грунта и характеристик грунта.

Проверка с заданной допустимой нагрузкой на грунт

В этом виде проверки существующая нагрузка на грунт сравнивается с указанной допустимой нагрузкой на грунт.
Значение допустимой несущей способности грунта σ_a определяется в геотехнических настройках дополнительных модулей "Бетонные фундаменты" в разделе "Допустимая нагрузка на грунт".

Определение нагрузок в грунте и эксцентрицитетов нагрузок

Расчетная поперечная сила с дополнительными фундаментными нагрузками V_z,+add, а также результирующие расчетные моменты изгиба M_y,+add и M_x,+add в центре фундаментного основания необходимы для определения эксцентриситета действующих вертикальных нагрузок:

e_{x} = - \frac{M_{y, + add}}{V_{z, + add}}

e_{y} = \frac{M_{x, + add}}{V_{z, + add}}

Эксцентриситет результирующих воздействий с дополнительными нагрузками фундамента вдоль x и y

Определение эффективной площади фундамента

При проверке на подстилающую способность учитывается только часть фактически существующей площади основания – та часть, где приложена результирующая нормальная сила в центре.

L^{'} = m a x (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

B^{'} = m i n (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

A^{'} = B^{'} \cdot L^{'}

Полезная длина фундамента L', ширина фундамента L' и основание A'

Существующая нагрузка на грунт

Таким образом, можно определить существующую нагрузку на грунт:

σ_{v o r h} = \frac{{V^{'}}_{d}}{A^{'}}

Расчетное значение воздействия нарушения основания

Проверка

Существующая нагрузка на грунт сравнивается с указанной нагрузкой на грунт:

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Критерий расчета разрушение основания

Проверка с рассчитанным сопротивлением грунту (Приложение D)

При проверке на подстилающую способность по EN 1997-1 [1] производится сравнение между воздействиями перпендикулярно основанию и расчетными значениями сопротивлений. Применяется расчетный метод согласно [1] 6.5.2.2. В Приложении D нормы содержится информационный пример для аналитического определения сопротивления грунта.

Определение сопротивления грунту для консолидационных условий

Характеристическое значение сопротивления грунту можно определить с помощью [1] Приложение D, уравнение (D.2) для консолидационных условий:

R_{k} / A^{'} = \underset{σ_{c}}{\underset{⏟}{c^{'} \cdot N_{c} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c}}} + \underset{σ_{q}}{\underset{⏟}{q^{'} \cdot N_{q} \cdot b_{q} \cdot s_{q} \cdot i_{q}}} + \underset{σ_{γ}}{\underset{⏟}{0.5 \cdot γ^{'} \cdot B^{'} \cdot N_{γ} \cdot b_{γ} \cdot s_{γ} \cdot i_{γ}}}

σ_c	Напряжение от сцепления
σ_q	Напряжение от глубины фундамента
σ_γ	Напряжение от ширины фундамента

Нормативное значение сопротивления разрушению основания по EN 1997-1, Приложение D (объединенное)

Коэффициенты несущей способности (N_c, N_q, N_γ): Эти факторы рассчитываются с учетом условий грунта и угла трения.

N_{q} = e^{π \cdot \tan (φ_{d}^{'})} \cdot \tan^{2} (45 ° + φ_{d}^{'} / 2)

N_{c} = (N_{q} - 1) \cdot \cot (φ_{d}^{'})

N_{γ} = 2 \cdot (N_{q} - 1) \cdot \tan (φ_{d}^{'}) sofern φ^{'} / 2 (raue Sohlfläche)

коэффициенты несущей способности

Формовые коэффициенты (s_c, s_q, s_γ): Они учитывают геометрию фундамента, такую как прямоугольные или квадратные основания.

s_{q} = 1 + B^{'} / L^{'} \cdot \sin (φ_{d}^{'})

s_{c} = (s_{q} \cdot N_{q} - 1) / (N_{q} - 1)

s_{γ} = 1 - 0, 3 \cdot B^{'} / L^{'}

Коэффициент формы для прямоугольного или квадратичного плана основания

Коэффициенты наклона основания (b_c, b_q, b_γ): Эти коэффициенты наклона основания учитывают угол наклона α основания фундамента и вычисляются для проверки подстилающей способности.

b_{q} = (1 - α \cdot \tan (φ_{d}^{'}))^{2}

b_{c} = b_{q} - (1 - b_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

b_{γ} = b_{q}

Коэффициенты площади основания

Коэффициенты наклона (i_c, i_q, i_γ): Они учитывают влияние наклонных нагрузок.

m_{B} = (2 + B^{'} / L^{'}) / (1 + B^{'} / L^{'})

m_{L} = (2 + L^{'} / B^{'}) / (1 + L^{'} / B^{'})

m = m_{L} \cdot \cos^{2} (ω) + m_{B} \cdot \sin^{2} (ω)

i_{q} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m}

i_{c} = i_{q} - (1 - i_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

i_{γ} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m + 1})

Коэффициенты уклона

Угол наклона силы и геометрические связи для определения коэффициентов наклона

Угол наклона силы и геометрические взаимосвязи для определения коэффициентов наклона

Определение сопротивления грунту для не консолидационных условий

В случае не консолидационных условий используется следующая формула:

R_{k} / A^{'} = (π + 2) \cdot c_{u} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c} + q

Нормативное значение несущей способности по норме EN 1997-1, приложение D (не осушенный)

Проверка

Расчетное значение действия подстилающей способности сравнивается с расчетным значением сопротивления грунта:

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Критерий расчета разрушение основания

Инфо

Воздействия (Actions A), характеристики грунта (Material M) и сопротивления (Resistance R) должны быть уменьшены на коэффициенты частичной безопасности 𝛾 в соответствии с [1] A.3.

Исходная глава

Внешняя устойчивость - геотехнические расчеты