Фундаменты под динамические нагрузки: как рассчитать

Примеры расчета нагрузки на фундамент :

Каждый дом имеет фундамент. Он позволяет постройке оставаться прочной. При неправильном возведении основания со временем в конструкции сооружения появляются дефекты. Дом может разрушиться. Фундамент предотвращает проседание здания. Каждый из его элементов оказывает на грунт определенное давление.

Прежде чем приступить к строительным работам, необходимо произвести расчет нагрузки на фундамент. Существует определенная технология проведения подобной работы. Как произвести правильный расчет, будет рассмотрено далее.

Общее описание процедуры

Одной из важных процедур в процессе строительства является расчет фундамента. Сбор нагрузок на поверхность грунта можно определить еще на этапе создания плана дома. На этом этапе уже становятся известными точные габариты постройки, тип материала, из которого будет возведено здание.

Расчет должен быть очень точным. При этом потребуется предусмотреть буквально все мелочи и условия эксплуатации. На этапе разработки плана конструкции производят ориентировочные расчеты. Точный сбор нагрузок можно оценить только после создания проекта здания.

В процессе расчета необходимо учесть ряд факторов.

Строительная организация обязательно берет во внимание, сколько человек будет проживать в доме, из каких материалов будут возводиться все элементы сооружения, станет ли выполняться отделка фасада и стен внутри помещений.

Также потребуется учесть точный размер строения, наличие в нем тяжелой мебели, габаритного оборудования. Важно также обратить внимание на особенности климата и грунта в данной местности.

Разновидности фундаментов

Существует несколько типов фундамента. Некоторые виды применяются чаще. Расчет нагрузки для каждого из них может отличаться. Чаще всего для частного строительства применяют ленточные или свайные фундаменты. Расчет нагрузки выполняется с учетом типа конструкции основания дома. Реже основание может быть выполнено в виде плиты.

Ленточный фундамент может быть глубокого или мелкого типа залегания. Он представляет собой полосу из железобетона. Она проходит под всеми стенами (внутренними и наружными) сооружения. При этом учитывается толщина стен, общий вес конструкции. Для кирпичных домов применяют ленточный фундамент глубокого, а для деревянных – мелкого залегания.

Свайные разновидности фундаментов применяются для габаритных зданий. Также этот вариант будет незаменим для строительства на неустойчивом грунте. Для создания такого фундамента используются сваи. Это бетонные столбы. Их нижние концы имеют заострения. Сваи имеют внутри металлическую арматуру.

Типы нагрузок

В процессе эксплуатации постройки на фундамент воздействуют различные нагрузки. Их можно разделить на постоянные и временные факторы. Однако при расчетах все перечисленные нагрузки делят на 4 категории.

В первую категорию попадает сила давления на фундамент всех элементов конструкции дома. Это могут быть стены, перекрытия, крыша и т. д. Во вторую группу попадают нагрузки полезного типа. В нее включается вес мебели, оборудования, прочих объектов, которые будут постоянно находиться внутри помещений.

В третью группу вошли фундаментальные нагрузки. Основание дома также имеет вес. Фундамент воздействует на грунт. Силу этого давления необходимо предусмотреть.

К четвертой группе относятся динамические нагрузки. Расчет фундаментов предполагает брать во внимание климатические условия местности. В период снегопадов, ливней, при дуновении порывистого ветра, здание будет оказывать на грунт большее давление.

Подход к проведению расчета

Выполняя расчет нагрузки на плиту фундамента, ленточные или свайные конструкции, лучше доверить эту работу профессионалу.

Если владельцы участка желают сэкономить и выполнить все работы самостоятельно, следует учесть один нюанс: без наличия специальных программ и достаточного опыта в проведении подобных расчетов можно допустить ошибки.

Непрофессионал не сможет оценить все факторы, важные при создании фундамента. Поэтому полученный результат будет приблизительным.

Однако для тех, кто хочет выполнить строительные работы самостоятельно, существует определенная методика расчетов. Она предполагает получения в ходе определения совокупной нагрузки приблизительного результата. Эту сумму нужно будет умножить на соответствующий «коэффициент приблизительности». Этой методикой пользуются многие непрофессиональные застройщики.

Тип грунта

В первую очередь при определении давления сооружения на поверхность необходимо учесть тип грунта. От этого зависит выбор типа фундамента. При этом учитывается несущая способность, уровень усадки земли, глубина ее промерзания в зимний период и месторасположение в ее толще грунтовых вод.

Если почва неустойчивая, подземные источники подходят близко к поверхности, следует отдать предпочтение свайным фундаментам. Расчет нагрузки в этом случае учитывает вес каждой опоры.

Если грунт отличается высокой несущей способностью, подошва фундамента может быть меньше. Чем прочнее грунт, тем меньше вероятность появления различных деформаций. Средняя несущая способность почвы составляет 2 кг/м².

Если в данной местности бывают сильные морозы, грунт глубоко промерзает. При этом он может расширяться и выталкивать фундамент наружу. Этот факт также стоит предусмотреть при создании основания.

Учет деформации

Расчет фундамента под нагрузку предполагает определение уровня деформации сооружения. Любое строение со временем дает усадку. Чтобы при этом на конструкции не появились различные дефекты, трещины, необходимо предусмотреть это при проведении расчетов.

Фундамент может деформироваться по-разному. Бывают сдвиги, прогибы, крен, выгиб, перекосы и смещения по горизонтали.

Многие из перечисленных деформаций объясняются усадкой грунта. Она может быть критичной. Чтобы этого не произошло, фундамент должен быть достаточно прочным.

Крен можно наблюдать преимущественно в многоэтажных зданиях. А вот для частных домов следует опасаться перекоса, сдвига, выгиба или перегиба.

Поэтому при определении типа грунта и его особенностей важно учесть процесс его усадки после проведения строительных работ.

Данные для проведения расчета

Чтобы произвести расчет нагрузки на фундамент дома необходимо рассмотреть подробный план здания. При этом для расчетов потребуются определенные данные, которые предоставляет этот документ.

Чтобы правильно рассчитать сбор нагрузки, нужно рассмотреть пример сбора таких данных. Приведем пример. Согласно плану, дом состоит из первого этажа и мансарды. Площадь постройки составляет 10х10 м. Высота стен составляет 2,5 м. Толщина газобетонных стен составляет 3 м. Между перекрытиями определяется расстояние 3 м.

Здание будет облицовано слоем 12 см. из пустотелого кирпича. Первое перекрытие находится над цокольным этажом. Для этого применяются железобетонные пустотелые плиты. Из этого же материала будет выполнено перекрытие для мансардного этажа. Крыша имеет стропильную конструкцию и будет отделана профнастилом. Дом будет построен на Урале (IV климатическая зона).

Пример расчета

В представленном плане постройки предусмотрен ленточный фундамент. В процессе определения общего давления на основание нужно рассчитать массу всех надземных элементов конструкции. Проводится расчет нагрузки на ленточный фундамент.

Площадь перекрытий составляет 10*10 = 100 м². Стены, в которых не будет дверей и окон на первом этаже имеют площадь 10*2,5*4 = 100 м². Расчет для мансарды выглядит так: 10*1*4+2,5*2*5 = 65 м². Суммарная площадь стен составляет 165 м². Площадь кровли также легко рассчитать: 10*1,3*10 = 130 м².

Далее полученный результат необходимо соотнести со средним весом материалов, которые будут применяться для строительства. Эту информацию необходимо брать из документации производителей строительных материалов. Существуют усредненные таблицы веса самых популярных разновидностей.

Читайте также:  Бетонные сваи: правила монтажа опор и заливки своими руками

Проведение расчета

Далее следует рассмотреть пример расчета нагрузок на фундамент. При этом будут использоваться усредненные данные. Вес материалов взят из официальной документации. Производится расчет всех надземных частей дома:

  1. Стены из газобетона = 0,3 м*165 м²*600 кг/м³ = 29,7 тыс. кг.
  2. Облицовка фасада = 0,12 м*165 м²*1400 кг/м³ = 27,72 тыс. кг.
  3. Несущая внутренняя стена толщиной 38 см. = 10 м*0,38 м*1800 кг/м³*2,5 м. = 17,1 тыс. кг.
  4. Цокольное и мансардное перекрытия = 100 м²*500 кг/м³ = 50 тыс. кг.
  5. Кровля = 130 м²*30 кг/м³ = 3,9 тыс. кг.
  6. Утеплитель мансарды = 130 м²*50 кг/м³ = 6,5 тыс. кг.

После определения веса всех надземных элементов конструкции здания необходимо рассчитать их сумму. После сложения всех полученных результатов можно определить массу дома. В данном случае она составляет 184,9 тыс. кг.

Определение веса фундамента

Расчет нагрузки на фундамент следует выполнять с учетом всех эксплуатационных условий. К полученной массе потребуется добавить вес крупногабаритной мебели и оборудования в доме. Также важно рассчитать вес фундамента, его давление на грунт. Далее сопоставляется несущая способность почвы с полученным результатом.

Определяется нагрузка, которую оказывает 1 м. фундамента на грунт. Нужно определить плотность этого объекта. В соответствии с официальными данными строительных норм и правил, при глубине закладки фундамента на 1 м. объем этого объекта составит 0,45 м³. Основа здания представляет собой слой бетона на гранитном щебне, поэтому нагрузка составит 1035 кгс.

Чтобы определить вес столбчатого фундамента, потребуется рассчитать массу каждого из его объектов. Далее полученный результат умножается на количество свай опоры. Следует отметить, что опытные строители рекомендуют применять при строительстве именно этот тип фундамента.

В этом случае допустить ошибку сложнее. Здание будет крепче стоять на грунте. При строительстве в климатических зонах с большим количеством осадков и сильными ветрами лучше отдать предпочтение свайной конструкции.

В этом случае количество земляных работ будет меньше, а расход бетона сократится в несколько раз.

Определение динамической, полезной нагрузки

Расчет нагрузки на фундамент предполагает определить также динамические нагрузки. Это временные воздействия, которые будут влиять на устойчивость конструкции. При строительстве необходимо предусмотреть определенный запас прочности.

В первую очередь потребуется рассчитать нагрузку, которую будет оказывать снег на конструкцию. Для IV климатической зоны этот показатель составит 130 м²*150 кг/м² = 19,5 тыс. кг.

В доме будет проживать 3 человека. Однако в некоторых случаях дом будут посещать гости. Их количество может достигнуть 10 человек. Поэтому суммарный вес людей составит приблизительно 800 кг. В доме будет находиться мебель и техника. Их общая масса составит около 6 тыс. кг.

Общая сумма сбора динамической и полезной нагрузки составит 211,2 тыс. кг. При необходимости тип и конфигурацию фундамента нужно редактировать.

Рассмотрев особенности расчета нагрузки на фундамент, каждый сможет рассчитать приблизительную величину общей массы конструкции. Это позволит построить крепкий, надежный дом, который будет устойчив при любых условиях эксплуатации.

Источник: https://www.syl.ru/article/356574/primeryi-rascheta-nagruzki-na-fundament

Фундаменты машин с динамическими нагрузками

Железобетон

По характеру динамического воздействия различают машины периодического и непериодического действия.

К первой группе относятся машины равномерного .врдщения (турбогенераторы, турбокомпрессоры, турбо­воздуходувки, турбонасосы, электрогенераторы, моторге — нераторы, электродвигатели) и равномерного вращения, связанного с возвратно-поступательным движением кри- вошипно-гшатунного механизма (компрессоры, дизели, лесопильные рамы).

Ко второй группе относятся машины неравномерного вращения или возвратно-поступательного движения (вро­де приводных электродвигателей прокатных станов) и машины возвратно-поступательного движения, заверша­ющегося одиночным или групповыми ударами (ковочные или штамповочные молоты, копры для дробления скрапа).

По конструктивному признаку фундаменты подраз­деляют на массивные, стеновые и рамные (рис. XII.25).

Массивные фундаменты конструируют с необходимы­ми выемками и отверстиями для отдельных частей обо­рудования и колодцами для анкерных болтов.

Фундаменты стенового типа образуются из нижней плиты и жестко соединенных с ней вертикальных стен продольного или поперечного направления. Стены могут ыть связаны между собой балками или диафрагмами.

Рис. XI 1.25. Фундаменты машин с динамическими нагрузками А—массивный; б — стеновой; в — рамный

Фундаменты рамного типа имеют вид каркаса из ри- ■ гелей и стоек, стоящего на фундаментной плите.

Фундаменты должны удовлетворять условиям проч­ности и устойчивости.

Конструкция верхней части фундамента диктуется, габаритными размерами машины н удобством ее обслу — • живания. ;

Прочность основания проверяют по сопротивлению грунта с понижающим коэффициентом 0,8 для фунда­ментов под турбоагрегаты и 0,4 под кузнечные молоты.

Фундамент в целом должен быть скомпонован так, чтобы равнодействующая его массы и массы машины і проходила через центр тяжести подошвы фундамента | или имела незначительный эксцентриситет (3—5%).

Для низкочастотных машин с частотой вращения до 1000 об/мин производится динамический расчет, кото­рым определяют амплитуды вынужденных колебаний в вертикальном и горизонтальном направлениях. Вычис­ленные амплитуды не должны превышать установлен­ных нормами для машин различных типов.

Амплитуды колебаний фундаментов вычисляют с уче­том упругих характеристик основания. В рамных фунда­ментах принимают во внимание упругие свойства рам; массивные и стеновые фундаменты считаются абсолют­но жесткими.

Отдельные части фундаментов рассчитывают по проч­ности как элементы железобетонных конструкций.

Подробные указания по конструированию, а также по .статическому и динамическому расчетам фундаментов по каждому виду машин даются в специальных руковод­ствах.

Фундаменты выполняют из бетона класса не ниже В 12,5 с применением арматуры классов A-I—А-Ш.

Массивные и стеновые фундаменты армируют только по поверхности, а также в местах ослабления отверстия­ми или приложения сосредоточенных усилий. Рамные фундаменты армируют как стойки и ригели paivi по нор­мам проектирования железобетонных конструкций.

Фундаменты под оборудование часто выполняют мо­нолитными, армируют сварными сетками и каркасами, опалубку делают из железобетонных тонких плит, кото­рые впоследствии оставляют в составе конструкции фун­дамента.

[1]2 + (Р + V') fh х — (l + (VII. 85)

[2] Расчет плиты, второстепенных и главных балок

Расчетный пролет плиты принимают равным расстоя­нию в свету между второстепенными балками и при овирании на наружные стены — расстоянию от оси оно —

[3] Цытович Н. А., Березанцев В. Г., Долматов Б. И., Абелев Ю. М.

Основания и фундаменты. М., «Высшая школа», 1970.

[4] Жемочкин Б. Н., Синнцын А. П. Практвческие методы расчета фундаментных балок н плит на упругом основания. М., Госстройиз — дат, 1962.

[5] Пратусевич Я — А. Вариационные методы в строительной механике.

[6] Давыдов С. С. Расчет строительных конструкций на упругом осно­вании. МИИТ, 1967.

Давыдов С. С. Расчет фундаментных плит на смешанном осно­вании. — Основания, фундаменты н механика грунтов, 1970, № 4.

Индустриальные технологии активно развивались в СССР еще с середины прошлого века, а развитие строительной индустрии требовало большого количество различных материалов. Изобретение сборного железобетона стало своеобразной технической революцией в жизни страны, …

Сваебойка или сваебой можно организовать с помощью автомобиля со снятым задним крылом(заднеприводный на механике), поднятый на домкрате и используя вместо колеса только обод. На обод будет наматываться трос — это …

Читайте также:  Как укрепить фундамент старого деревянного дома своими руками

1. Задачи и методы реконструкции зданий Реконструкция зданий может быть связана с расши­рением производства, модернизацией технологического. процесса, установкой нового оборудования и др. При этом приходится решать сложные инженерные задачи, связанные …

Источник: https://msd.com.ua/zhelezobeton/fundamenty-mashin-s-dinamicheskimi-nagruzkami/

Расчет будущей нагрузки на фундамент: просто о сложном

До начала строительства дома, на этапе выбора фундамента, следует обязательно выполнять комплекс несложных расчетов по определению нагрузки на основание. Главная цель расчетов – разработать точную конструкцию фундамента, его размеров, комплектации и опорной площади.

Формула расчета суммарных нагрузок частного дома

Современные проектировщики и конструкторы пользуются специальными методиками подсчета нагрузок на основания объектов.

Перед тем как рассчитать нагрузку на фундамент они обязательно проводят анкетирование заказчика, выясняют особенности будущего строения и его эксплуатации.

На основании полученных данных и используя расширенную формулу для расчетов, они с максимальной достоверностью получают искомые данные.

Для определения показателя нагрузки на фундамент используется следующая формула:

Р = Рф (расчетная нагрузка фундамента) + Рд (расчетная нагрузка дома)

Для расчета фактической нагрузки конструкции фундамента применяется следующее уравнение:

Pф = Vф (общий объем основания) x Q (плотность используемых материалов)

Характеристики основных нагрузок дома на фундамент и их особенности

Все виды нагрузок дома (Рд), влияющих на конструктивное устройство фундаментов, делят на два типа:

К постоянным (статическим) расчетным нагрузкам относят:

  • Суммарный вес сооружения:
  • Внешних стен и внутренних перегородок
  • Перекрытий
  • Кровельной конструкции, включая изоляционные материалы
  • Лестничные марши
  • Светопрозрачные системы: окна, витражи, фасадное остекление, зимний сад и двери
  • Инженерно-технические нагрузки:
  • Отопительная система
  • Вентиляция и кондиционирование
  • Бытовая техника и оборудование
  • Солнечные батареи
  • Котлы, бойлеры и т.д.
  • Эксплуатационные нагрузки:
  • Ориентировочное количество постоянно проживающих людей
  • Мебель
  • Предметы интерьера

Как правило, нагрузки распределяются равномерно, по площади всего дома. Средние показатели для жилых помещений 1-го и 2-го этажа 210 кг на 1 м. кв. Для чердачного или мансардного пространства – 110-140 кг на 1 м. кв.

К переменным нагрузкам относят следующие атмосферные явления:

Динамические нагрузки могут значительно отличаться в различных регионах страны. Данные по осадкам можно взять в действующих нормативах строительных стандартов (СНиПах).

Зная, как рассчитать нагрузку на фундамент, можно снизить риски по возведению некачественного основания, появлению различных конструктивных проблем в процессе эксплуатации дома: трещин, смещения кровли, оседания фундамента и других последствий неправильного подбора основания здания.

(Visited 667 times, 1 visits today)

Источник: http://one-stroy.ru/kak-rasschitat-nagruzku-na-fundament/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Динамический расчет фундаментов под электромоторы и центробежные-насосы заключается в проверке на резонанс.  [1]

Динамический расчет фундаментов производят лишь для машин, имеющих неуравновешенные силы; он содержит вычисление амплитуды вынужденных колебаний фундамента.  [2]

Динамический расчет фундаментов — сводится к проверке на резонанс.  [3]

Динамический расчет фундаментов иод машины с кривошипнс-шатунными механизмами производится только для машин, имеющих один или два кривошипа.

Фундаменты для вертикальных машин рассчитываются на вертикальные и вращательные колебания; фундаменты для горизонтальных машин, у которых размеры подошлы в направлении скольжения поршня не превышают двойной высоты фундамента, рассчитываются только на вращательные колебания; если же размер подошвы в направлении скольжения поршня более-двойной высоты фундамента, последний рассчитывается только на колебания чистого сдвига.  [4]

Цельюдинамического расчета фундамента ( расчета на колебания) является ограничение динамических перемещений фундамента в целом и его отдельных элементов в условиях нормальной эксплуатации СК. Для фундаментов под СК с частотой вращения больше 1000 об / мин расчет на колебания допускается не производить.  [5]

При выполнениидинамического расчета фундамента необходимо прежде всего определить и проверить собственные частоты отдельных элементов конструкции фундамента на резонанс с частотой возмущающей силы.

В первую очередь это относится к горизонтальным и вертикальным колебаниям консолей масляных баков, колебаниям стального настила ( при фундаменте в металлических конструкциях), а также поперечным горизонтальным колебаниям гибких колонн в случае послерезонансного режима колебаний фундамента.  [7]

Вследствие несовершенства имеющихся методовдинамического расчета фундаментов или неточности исходных расчетных данных в практике иногда имеют место случаи, когда при работе машин проявляются сильные вибрации фундаментов и конструкций зданий, мешающие нормальной эксплуатации предприятия.  [8]

Как отмечалось, точность результатовдинамического расчета фундамента под турбину зависит от многих факторов, причем некоторые из них недостаточно ясны.  [9]

Расчетная схема для фундамента под электрические машины.  [10]

Таким образом, вопрос одинамическом расчете фундаментов сводится к определению колебаний твердого тела, опирающегося на упругое основание.  [11]

В предыдущей главе было показано, что длядинамического расчета фундамента необходимо знать радиусы инерции массива фундамента, включая машину, а также упругие характеристики основания и определяемые по ним значения частот собственных колебаний.  [12]

В практике проектирования газопроводов и нефтеперерабатывающих заводов часто встречается задачадинамического расчета фундаментов компрессоров.  [13]

Из сказанного вытекает, что мы еще не можем проводитьдостаточно обоснованного динамического расчета фундаментов турбогенераторов с напряженно-армированными элементами, что в свою очередь не позволяет представить себе картину работы этого сложного сооружения и оценить степень его надежности. Поэтому динамические расчеты запроектированных сборных фундаментов с предварительным натяжением без учета этого фактора являются в большой степени условными.  [14]

Страницы:      1    2

Источник: http://www.ngpedia.ru/id383481p1.html

Open Library — открытая библиотека учебной информации

действия. Расчетная схема фундамента

P×sint

Q

Kz

z

S

z(t)

представляет собой абсолютно жесткий штамп (рис. 8.1) на упругом основании, деформационные свойства которого определяются коэффициентами упругости по формуле (8.1). На фундамент действует вертикальная статическая нагрузка Q, приложенная в центре тяжести и равная весу машины, фундамента и грунта на его свесах. При работе машины фундамент испытывает

Рис. 8.1. Расчётная схема фундамента с одной степенью свободы:

Q – вес фундамента и динамической машины; Psint – динамическая нагрузка; s – статическая нагрузка; z(t) – осадка от действия динамической нагрузки.

вертикальную динамическую нагрузку P×sin t, где Р – амплитуда динамической нагрузки (кН); t – время (с); = 2×/ T (рад/с) — круговая частота; Т – период колебаний (с). Сведения о параметрах динамических нагрузок содержатся в техническом паспорте на машину. От действия статических нагрузок фундамент

получает осадку s. Действие динамической нагрузки вызывает осадку фундамента z(t), являющуюся функцией времени. Вертикальные нагрузки, действующие на фундамент, уравновешиваются отпором грунта͵ равным произведению осадок фундамента на коэффициент упругости при равномерном сжатии Kz.

Читайте также:  Штукатурка цоколя: выбор материала и процесс работы

Уравнение равновесия проекций на вертикальную ось всœех сил,

действующих на фундамент в момент времени t, имеет вид:

m d z (t)= P × sin t K

z (t) + Q K

s ;

d t 2

Q K

× s = 0 ;

z

d z (t) =

z

P sin t K z × z (t) ,

(8.2)

z d t 2 m m

где m – масса машины, фундамента и грунта на его свесах, приведенная к центру тяжести фундамента.

Преобразуем уравнение (8.2), полагая для упрощения записей z(t) º z:

K z = 2 ; =

K z =

Cz× A ;

d 2 z

+ 2 × z =

P sin  t ,

(8.3)

m m m

d t 2 m

где — частота собственных колебаний фундамента с машиной и грунтом на его свесах (1/с); — частота вынужденных колебаний, сообщаемых фундаменту при работе машины (рад/с).

Частное решение уравнения (8.3) принимаем в виде: z = Z0×sin t. Амплитуду колебаний Z0определяем подстановкой в уравнение (8.3) его частного решения:

dz = Z

×× cos×t ;

d z = —Z

×2 × sin ×t ;

dt

dt2 0

Z

×2 × sin ×t + Z

2 × sin t =

P sin ×t ;

m

(8.4)

Z × ( 2 —

2 ) = P ;

Z = P × 1 ;

z = P × sin ×t .

0  

m 0 m

2 — 2

m 2 — 2

Из полученного решения следует, что при » наступает явление резонанса и динамическая осадка фундамента z стремится к бесконечности. В нормах на проектирование фундаментов с динамическими нагрузками амплитуда колебаний фундамента ограничивается величинами 0,15–0,25 мм. Для анализа влияния конструктивных параметров фундамента на его

динамические характеристики представим альтернативные выражения для амплитуды колебаний:

m = K z ;

2

P

Z0=

z

2

×

2 — 2

= P

K z

× 1 ;1 — 2 2

Z0, ст

= P ;

K z

= 1 ; 1- 2 2

Z0= Z

0, ст

×;

(8.5)

Z P

P

P

0 =

m × 2 — m ×2

=

K m ×2

= ,

C × A m ×2

где Z0,ст– осадка фундамента от статического действия динамической нагрузки; – коэффициент динамичности.

Необходимо обратить внимание на то, что в формулах (8.4, 8.5) частота собственных колебаний фундамента имеет размерность 1/с, а частота вынужденных колебаний рад/с.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, паспортную частоту вынужденных колебаний динамической нагрузки f, выраженную в гц, нужно приводить к круговой частоте умножением на 2×. Студентам предлагается убедиться в справедливости формул (8.3 – 8.

5), несмотря на кажущуюся некорректность размерностей входящих в них частот собственных и вынужденных колебаний, повторив выводы этих формул для динамической нагрузки P×sin(2××ft) и приняв в конечных выражениях 4×f2 = 2.

Анализируя формулы (8.5), можно сделать следующие выводы. Коэффициент динамичности зависит от соотношения частот собственных и вынужденных колебаний фундамента. Его значение принимается по абсолютной величинœе и стремится к единице при отходе от резонанса в область низкочастотных колебаний.

При отходе от резонанса в область высоких частот данный коэффициент стремится к нулю. Амплитуда колебаний уменьшается при увеличении жесткости основания и площади опирания фундамента͵ а также при уменьшении массы фундамента.

Фундаменты одной и той же массы имеют меньшую амплитуду колебаний, если они в большей степени развиты в плане (рис. 8.2).

P×sint

Z0,1

A1 m1

m1=m2=m A1Z0,2

P×sint A2Z0,2

m2

X0

Px×sin t x

Ф0

y

z

Рис. 8.3. Схема

Читайте также

  • — Расчет фундаментов на динамические нагрузки периодического

    действия. Расчетная схема фундамента P×sin&… [читать подробенее]

  • Источник: http://oplib.ru/random/view/959872

    Расчет нагрузки на фундамент

    Фундамент является едва ли не главной частью любого здания. Именно он определяет устойчивость и прочность строения, срок его службы. Поэтому крайне важно еще на этапе планирования провести расчет нагрузки на фундамент.

    Нагрузка на фундамент

    Что представляет собой нагрузка на фундамент? В это определение входит:

    1. Постоянная нагрузка от дома.
    2. Временная нагрузка в зависимости от различных погодных условий: ветра, снега, обильного дождя.
    3. Нагрузка расположенной в доме обстановки, а также бытовой техники.

    Вычисление нагрузки  позволяет:

    • Определить наиболее подходящее место для возведения дома. От размера нагрузки зависит глубина фундамента, а от залегания грунтовых вод на участке – место расположения дома.
    • Предотвратить возможную деформацию основания здания или его стен.
    • Предотвратить проседание грунта под тяжестью здания, что приведет к его частичному или полному разрушению.
    • Уменьшить расходы строительного материала на возведение стен. Правильно обустроенный фундамент является самым прочным основанием для дома, что позволяет использовать различный строительный материал для формирования внешних стен здания.

    Точное вычисление суммарной нагрузки может сделать только специалисты, однако проведение максимально приближенных расчетов доступно для любого человека, собравшегося строить дом самостоятельно. Необходимо лишь сделать нужные замеры и воспользоваться калькулятором. Это позволит заранее обезопасить строение и продлить срок его службы.

    Формула расчета 

    Нагрузка на фундамент состоит из двух значений:

    • Нагрузки дома;
    • Нагрузки самого фундамента.

    Другими словами, формула расчета нагрузки будет выглядеть следующим образом:

    P = P1 + Pf,

    где Р – суммарная нагрузка на фундамент;

    P1 – нагрузка дома;

    Pf – нагрузка фундамента.

    Рассчитываем нагрузку дома

    Для того, чтобы приблизительно рассчитать нагрузку дома, нужно учесть вес стен, перекрытий, крыши, крепежа, теплоизоляции и деталей обшивки. Сюда же относится и временная нагрузка: выпавшего снега, сильного ветра, обстановки дома, бытовой техники и проживающих в нем людей.

    Для всех использованных при строительстве материалов существуют таблицы уже рассчитанных значений. Например:

    Расчет нагрузки снега можно провести самостоятельно, ориентируясь на средний уровень осадков в предыдущие годы в данной местности. В зависимости от региона – от северного до южного – значение нагрузки на кровлю колеблется от 190 кг/кв.м до 50 кг/кв.м.

    Нагрузка ветра во многом зависит от площади дома и его высоты. Берем калькулятор и вычисляем:

    Нагрузка ветра = площадь строения х (40 + 15 х высоту строения).

    Полученная сумма нагрузки дома переводится в тонны.

    Рассчитываем нагрузку самого фундамента

    Это значение можно определить как результат произведения объема фундамента на удельную плотность используемого строительного материала.

    Нагрузка фундамента = Vф х Q;

    Объем фундамента можно вычислить по формуле:

    V ф = S (площадь фундамента) х H (высота фундамента);

    Если при возведении дома был возведен столбчатый фундамент, то необходимые вычисления нужно произвести для одного из столбов:

    P (нагрузка столба) = V (Объем столба) х Q (плотность столба);

    Объем столба рассчитывается произведением его площади на высоту.

    Полный вес столбчатого фундамента является суммой распределенной нагрузки фундамента и произведением нагрузки одного столба на количество столбов.

    P = P ф + P с х N

    Несущая способность грунта

    Размер дома, располагаемого на данном участке, напрямую зависит от состояния грунта, в частности, от его несущей способности. Средним значением является 2 кг/кв. см.

    Если при проектировании дома нагрузка на грунт будет значительно превышать среднее значение, нужно изменить строение фундамента, увеличивая площадь его опоры на грунт до допустимого значения.

    Источник: https://www.stroitelstvosovety.ru/raschet-nagruzki-na-fundament

    Ссылка на основную публикацию