Jedná se o základy, ve kterých výslednice vnějších zatížení (síly) neprochází těžištěm její podešve.
Tlak na půdu podél podrážky excentricky zatíženého základu se mění podle lineárního zákona a jeho hraniční hodnoty jsou určeny vzorci pro excentrickou kompresi.
Dostáváme se k pohodlnějšímu formuláři pro výpočet:
NII – celkové svislé zatížení, včetně Gf a Gg;
e – excentricita výsledné podešve vzhledem k těžišti;
b je velikost základny základu v rovině působení momentu.
Rýže. 10.13. Diagramy tlaků pod základnou základu při působení excentrického zatížení.
Snaží se nepřipustit dvouhodnotový diagram, protože v tomto případě se vytvoří oddělení základu od země.
Protože v případě excentrického zatížení působí maximální tlak na základ pouze pod hranou základu, lze při volbě rozměrů základny základu předpokládat tlak o 20 % větší, než je návrhová únosnost základu. půda, tzn.
V případech, kdy je bod působení výslednice vnějších sil posunut vzhledem k oběma osám základu (obrázek 10.14), zjistí se tlak pod jeho rohovými body podle vzorce:
Rýže. 10.14. excentrické zatížení základu vzhledem ke dvěma hlavním osám setrvačnosti:
a je posunutí výsledných vnějších sil; b – zařízení asymetrického základu.
Protože v tomto případě bude maximální tlak pouze v jednom bodě základny základu, je povoleno, aby jeho hodnota vyhovovala podmínce:
, ale jsou kontrolovány následující podmínky:
; – na nejvíce zatížené části.
1.3.D. Postup pro výpočet mimostředně zatíženého základu
Rozměry podešve jsou určeny jako pro středově zatížený základ.
Pro akceptované rozměry podešve jsou určena okrajová napětí pro excentrické působení zatížení
Pokud je výslednice sil posunuta vzhledem k oběma osám, určí se také okrajová napětí v rohových bodech základu
5. Zkontrolujte stav
1.3.E. Kontrola tlaku na slabém podloží (zkouška podloží).
Pokud jsou ve stlačitelné vrstvě slabé zeminy, je nutné zkontrolovat tlak na ně, abychom se ujistili, že je možné při výpočtu základu (sedání) aplikovat teorii lineární deformace zemin.
Je nutné, aby celkový tlak na střechu podkladní vrstvy nepřekročil její návrhovou odolnost, tzn.
a – dodatečná a přirozená vertikální napětí v zemině v hloubce z od základny;
Rz – vypočítaný odpor půdy v hloubce střechy slabé vrstvy je určen pomocí vzorce SNiP, jako u podmíněného základu s šířkou bz a hloubka pokládky dz.
Všechny koeficienty ve vzorci (γc1, γc2, k, Mq, Mg atd.) se nacházejí ve vztahu k vrstvě slabé půdy.
Rýže. 10.15. Výpočtové schéma pro kontrolu tlaku na podložní vrstvu měkké zeminy.
Podmíněná šířka základu bz jsou přiřazeny s ohledem na rozptyl napětí ve vrstvě tloušťky z. Pokud bude přijat. Tento tlak působí na podrážku podmíněného základu AB, pak plocha jeho podešve bude:
NII – svislé zatížení v úrovni okraje základu;
– pro pásový základ
– pro čtvercový základ
– pro podmíněný obdélníkový základ,
, kde l a b jsou rozměry základny navrženého základu.
Pokud se kontrola podkladu neprovede, je nutné zvětšit velikost základny.
Tento článek se bude zabývat výpočtem excentricky zatíženého základového pásu. Tato situace je zvláště běžná při stavbě základů pro vnější stěny – stěna může být sražena vzhledem k ose základového pásu. V důsledku toho se svislé zatížení nepřenáší centrálně, ale s excentricitou vzniká dodatečný ohybový moment, zvyšuje se okrajový tlak pod základem a v důsledku toho se výrazně zvětšuje šířku pásky. Pokud je tedy vaše stěna sražena vzhledem k ose pásového základu alespoň o 50 mm, v žádném případě to neignorujte, ale zohledněte to ve výpočtu.
Příklad výpočtu centrálně zatíženého základu si můžete prohlédnout zde. Pro přehlednost se v tomto výpočtu všechna počáteční data shodují s tímto výpočtem – abyste mohli sami analyzovat a vyvodit příslušné závěry. Vzhledem ke stejným počátečním datům bude mnoho fází výpočtů podobných. Pokusím se neduplikovat vysvětlení pro výpočet, ale uvést pouze komentáře k charakteristickým rysům výpočtu excentricky zatíženého pásového základu. Doporučuji proto prostudovat oba výpočty – jsem si jistý, že to bude užitečná práce.
Chcete-li porovnat, o kolik se může zvětšit šířka základny pásového základu, a zjistit, jak důležitý je následující výpočet, podívejte se do tabulky níže.
Excentricita zatížení základů
Šířka podešve dle výsledků výpočtu
Odkaz na článek o výpočtu
Jak je z tabulky patrné, při shodných všech ostatních vstupních údajích hrála významnou roli v rozměrech konečné šířky páskové podrážky pouze hodnota excentricity.
Soubor výpočtu bez vysvětlení ve formátu pdf si můžete stáhnout zde.
Počáteční údaje pro výpočet základových pásů
Obrázek ukazuje geometrii patky pásu. Úroveň přirozeného reliéfu je převzata z inženýrsko-geologického posudku (stejně jako údaje za všechny zeminy). Při stavbě domu bude reliéf snížen na úroveň nářezového plánu a podlaha prvního patra bude mírně vyšší než úroveň terénu na ulici.
Velmi důležitým faktorem je, že podzemní část konstrukce stěny je umístěna symetricky vzhledem k ose základové pásky. Ale zatížení od nadložních konstrukcí Nc je umístěno s excentricitou vzhledem k této ose. Tato excentricita může být způsobena různými situacemi (viz obrázek níže) a je důležité určit nejen její velikost, ale i to, kterým směrem je břemeno sráženo vzhledem k ose.
Počáteční údaje v našem výpočtu popisují geometrii stěny. Vezměte prosím na vědomí, že výpočet lze sestavit tak, že je třeba zadat pouze hodnoty označené žlutou značkou – zbytek se dopočítá automaticky.
Hodnota A3 by neměla být menší než hloubka zamrznutí půdy ve vaší oblasti. Podlaha domu musí být provedena nad úrovní terénu.
Pro zjednodušení výpočtu nebereme celou délku pásky, ať je jakákoli, ale pouze jeden její lineární metr – bude snazší pracovat se zátěží a s plochami.
Charakteristiky zemin v tomto výpočtu jsou převzaty z geotechnické zprávy – a právě vypočtené hodnoty charakteristik se berou pro výpočet základů podle deformací.
Jak je vidět z obrázku, základ leží ve druhé vrstvě zeminy EGE-2 a ve třetí je podzemní voda.
Číslo vrstvy půdy
Měrná hmotnost, t/m 3
Modul deformace, t/m2
Omezení tlaku, t/m2
Vodou nasycený stav
Vodou nasycený stav
Pro tento výpočet nebudeme potřebovat součinitel pórovitosti a modul přetvoření, ale budou potřeba při výpočtu sedání základu.
EGE-2 je v našem případě usazovací hlína s počátečním usazovacím tlakem 16,5 t/m2, tzn. při takovém tlaku pod podrážkou se půda náhle začne deformovat, což nesmíme dovolit. Proto jsme pro tuto vrstvu nastavili počáteční usazovací tlak o něco menší než 16,5 t/m 2 , abychom měli rezervu. Vrstva EGE-2 je základem pro základ, ale pokud by byla někde hlouběji, pak by se podle bodu 2.177 příručky měla návrhová únosnost určit podle nejslabší zeminy – na to by se nemělo zapomínat.
Počáteční údaje o zeminách jsou tedy shrnuty níže ve výpočtové tabulce. Vezměte prosím na vědomí, že již existují čtyři vrstvy půdy, nikoli tři. Pro pohodlí je třetí vrstva rozdělena na dvě – suchou a nasycenou vodou.
Poslední částí počátečních dat je zásyp a zatížení.
Zatížení na stěně je v našem případě převzato z příkladu shromažďování zatížení „Sbíráme zatížení na pásovém základu domu“ pro základ podél osy „1“, tj. pro základ pod krajní zdí a rovná se součtu stálých a dočasných zatížení ze šesté tabulky příkladu 7391 kg/m + 724 kg/m = 8115 kg/m = 8,115 t/m (protože počítáme na 1 lineární metr základu se pak zatížení Nc nebere v tunách na metr, ale v tunách).
Excentricita působení zátěže v našem příkladu je 0,1 m, zátěž je sražena směrem k domu.
Výpočet pásového základu se provádí metodou postupných aproximací. Abychom se od něčeho odtlačili, nastavíme návrhovou únosnost zeminy (je přibližná a vybírá se z tabulek návodu pro vhodnou zeminu). Dále najdeme předběžnou šířku podešve, pomocí jejíchž hodnot přesněji určíme vypočítaný odpor půdy.
Stanovení návrhové únosnosti zeminy základu a šířky základu základu (výpočet základu pro deformace – pro 2. mezní stav).
Nejprve je nutné určit, která vrstva zeminy je podkladem pro náš základ a zvolit pro ni úhel vnitřního tření a specifickou soudržnost z výchozích údajů.
Měrná hmotnost zeminy se bere jako průměrná vypočtená hodnota s přihlédnutím k měrné hmotnosti všech vrstev zeminy a jejich tloušťkám. Výpočet této průměrné specifické hmotnosti se provádí podle vzorce , kde Xi je specifická soudržnost i-té vrstvy půdy a hi je tloušťka této vrstvy. Po výpočtu průměrné hodnoty pro čtyři vrstvy dostaneme hodnotu 1,873 t/m 3 .
Upozorňujeme, že je třeba vzít v úvahu měrnou hmotnost půdy s ohledem na stav nasycení vodou. V našem případě je 4. vrstva nasycena vodou (protože je pod hladinou podzemní vody).
Pokud v inženýrsko-geologickém posudku nenajdete měrnou hmotnost zeminy ve stavu nasyceném vodou, můžete použít vzorec (36) příručky.
Dále přistoupíme ke stanovení vypočteného odporu zeminy.
Hodnoty koeficientů vybíráme z tabulky 43 příručky, přičemž bereme v úvahu údaje z odstavce 2.178, které budovy patří do tuhého konstrukčního schématu.
V kroku 6.2 určíme všechna působící zatížení a přiblížíme se konečné definici šířky paty základu.
Nejprve jednoduše vydělíme zatížení vypočteným odporem a dostaneme šířku podrážky ještě menší než je šířka stěny. Zaokrouhlete nahoru na šířku stěny 0,4 m.
Ale také potřebujeme znát zatížení od vlastní tíhy stěny, od zeminy u základových řezů a od dočasného zatížení na zemi a na podlaze – to vše ovlivňuje šířku základny základu . Protože ještě nemáme řezy základů, pak N1 a NVR v této fázi se ukázalo, že jsou rovny nule, ale vlastní hmotnost již dosáhla 1,5 tuny.
Šířku základu upřesníme novým zatížením a dostaneme již 0,5 m. To lze samozřejmě lízt do nekonečna, ale zatím budeme N ignorovat1 a NVR a zjistěte průměrný tlak pod podrážkou pro šířku 0,5 m.
Průměrný tlak na tuto šířku pásu se ukázal být větší, než si můžeme dovolit při omezení tlaku na půdu na 15 t/m2. Šířku podešve proto přepočítáme na takovou velikost, aby průměrný tlak byl menší než 15 t / m2 – dostaneme šířku pásky 0,7 m.
Dále opět specifikujeme všechna zatížení pro šířku pásky 0,7 m. A v odstavci 6.3 opět určíme průměrný tlak pod základnou základny pro upřesněné hodnoty – ukazuje se, že je větší než naše omezení. Potom v části 6.3a zvětšíme šířku základu natolik, že průměrný tlak pod podrážkou bude menší než tlakový limit. Když k tomu dojde, opět zjistíme hodnoty všech zatížení pro šířku podešve 0,8 m a také zpřesníme hodnotu návrhového odporu zeminy. Poté můžete určit moment působící kolem osy procházející těžištěm podešve. Vezměte prosím na vědomí, že Nc*e při zjištění okamžiku se bere s mínusem v případě, že je porucha zátěže směrem k domu; pokud ve směru ulice, musíte do vzorce vložit znaménko plus.
Znamení okamžiku dává jasně najevo, která strana bude mít pod podrážkou pásového základu maximální tlak.
Dalším krokem je určení excentricity a kontrola několika důležitých podmínek (jejich význam je popsán v článku „Výpočet pásového základu pro vnější stěnu v domě bez suterénu“).
Další výpočet může probíhat dvěma způsoby. Pokud má tlakový diagram pod základnou základu tvar lichoběžníku (s mírnou excentricitou), je nutné vypočítat podle vzorce (50) návodu – udělali jsme to a budeme dále provádět výpočty podle odstavce 6.7. Pokud by se excentricita ukázala jako velká a diagram se ukázal jako trojúhelníkový (to znamená, že by se základ mohl dokonce oddělit od podešve), bylo by nutné vypočítat podle vzorce (51) a v našem výpočtu je napsáno v odstavci 6.8. V tomto příkladu uvedu oba body – pro případ, že by někdo potřeboval algoritmus. Ale pro tento konkrétní případ je odstavec 6.7 pro výpočet konečný.
Nejprve najdeme pmax podle standardního vzorce, ve kterém je pouze jeden znak: pokud síla Nc zaklepal směrem k domu, pak se q účastní výpočtupodlaha (tj. zatížení ze strany domu), a pokud síla Nc byl sražen směrem k ulici, pak místo qpodlaha už bychom měli qgr (náklad na zem ze strany ulice).
Po určení pmax Nejprve jej musíte porovnat s vypočteným odporem půdy. A pokud bychom neměli omezení tlaku na zem, tak by se tam dal výpočet dokončit. Ale pmax překročí zadanou mez, takže musíme opět zvýšit dno a přepočítat všechny hodnoty (některé se nám budou hodit při výpočtu sedání základu).
V důsledku toho získáme šířku základny základu 1,2 m.
A nakonec přidám odstavec 6.8, který ukazuje algoritmus pro výpočet maximálního tlaku pod podrážkou v případě trojúhelníkového tlakového diagramu.
Po dokončení výpočtu je nutné určit sedání základu, ale to je téma na samostatný článek.
