Расчёты на данном сайте, в том числе и по представленной программе: http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brnl/Default.aspx
можно осуществлять бесплатно непосредственно в интернете в режиме «on-line».
Рассмотрим в качестве примера один из таких расчётов более подробно. Ниже (рис.
1.4) представлен фрагмент экрана ввода данных, который определяет учётную информацию
по рассчитываемому объекту и тип здания с соответствующей предельной осадкой в соответствии
с требованиями [1].
Рис. 1.4. Фрагмент копии экрана ввода данных по учётной информации строительного
объекта и типе здания с предельной осадкой.
Для выбора типа здания достаточно курсором сделать отметку в выделенных круглых
зонах с правой стороны первого столбца - «Тип здания». Затем курсором (левой кнопкой
мыши) нажимается выделенная клавиша «Далее», расположенная в правом нижнем углу
экрана.
;Далее автоматически вводится таблица ввода грунтовых условий (рис. 1.5), которые
берутся из результатов инженерно-геологических изысканий и испытаний в лаборатории
или в полевых условиях с использованием динамического (статического) зондирования
[2].
Левый столбец таблицы, представленной на рис. 1.5, позволяет удалять, вносить изменения
или добавлять вводимые данные по грунтовым условиям. Единицы измерения вводимых
характеристик слоёв грунтового основания соответствуют стандартным обозначениям
(ГОСТ), а также легко могут быть проконтролированы с использованием опции в примечаниях
к данной таблице. Тип грунта принимается в соответствии с условиями СНиП 2.02.01-83*
[4], что позволяет автоматически выбрать необходимые коэффициенты условия работы
при дальнейшем вычислении расчётного сопротивления грунта основания.
Рис. 1.5. Фрагмент копии экрана ввода данных по грунтовым условиям.
Следует отметить, что в конце каждого экрана ввода данных, в правом нижнем угу,
расположены две клавиши «Назад» и «Далее», позволяющие либо вернуться к ранее вводимым
данным и выполнить их корректировку, либо перейти к вводу следующих исходных данных.
В целях учёта возможного действия грунтовых вод на конструкции фундамента (взвешивающие
действие воды), дополнительно вводится положение уровня грунтовых вод (с учётом
его максимально возможного подъёма), а также информация о сооружении в виде соотношения
его длины к высоте (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Фрагмент копии экрана ввода данных по дополнительной информации
по УГВ и жёсткости сооружения.
После ввода дополнительной информации по УГВ, вводятся основные данные по фундаменту
(рис. 1.7). Обычно подобные данные берутся из материалов обследования (по результатам
откопки исследовательских шурфов). В нашем примере – это ленточный фундамент под
наружную стену здания с подвалом, при его высоте 0,72 м и глубине заложения 1,78
м от планировочной отметки. При этом обязательно необходимо знать точные данные
по ширине подошвы фундамента и глубине подвала.
Рис. 1.7. Фрагмент копии экрана ввода данных по основным параметрам фундамента и
конструкции подвала.
Следующий экран ввода данных (рис. 1.8) определяет степень нагружения рассчитываемого
фундамента. Вводимые нагрузки, как правило, определяются по грузовым площадям и
должны предшествовать данной стадии расчёта. Сбор нормативных нагрузок осуществляется
до уровня обреза фундамента. Дополнительные нагрузки от веса фундамента и веса грунта
на его ступенях определяются уже в программном расчёте.
Рис. 1.8. Фрагмент копии экрана ввода данных по нормативным нагрузкам в уровне обреза
фундамента.
В рассматриваемом примере приведена только одна вертикальная нагрузка величиной
845 кН на погонный метр ленточного фундамента.
На данном этапе ввод исходных данных заканчивается, и программа выдаёт таблицу результатов
расчёта (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Фрагмент копии экрана вывода результатов расчёта (по вводимому примеру).
В представленных результатах расчёта (рис.1.9) приводятся данные по расчётному сопротивлению
грунта (расчёт по II предельному состоянию), предельному давлению на грунт основания
(расчёт по I предельному состоянию), а также средние и краевые давления под подошвой
фундамента. Расчёт, исходя их двух предельных состояний грунта основания, формируется
в конечном итоге в виде вывода конечной осадки фундамента и коэффициента надёжности.
Нажимая выделенную кнопку «Далее», получим окончательную (итоговую) версию проводимого
расчёта для печати (рис. 1.10).
Рис. 1.10. Фрагмент копии экрана вывода результатов окончательного расчёта (версия
для печати). Пример выполнен по интернетовской программе BRNL (http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brnl/Default.aspx)
для существующего фундамента по оси «Ж» и заданных условий (N=845 кН) реконструкции
здания
Как видно из представленных результатов решения (рис. 1.10), в результате реконструкции
здания, основание для существующего ленточного фундамента с увеличением вертикальной
нагрузки до 845 кН/м становится перегруженным. В этом случае оно переходит в не
устойчивую категорию, поскольку не выполняются условия расчёта по I предельному
состоянию (не выполняется условие первого предельного состояния - коэффициент надёжности
0,77<1).
Для восприятия заданной нагрузки необходимо выполнить усиление основания с использованием
конструктивного решения по устройству выштампованных микросвай.
Для определения необходимого количества микросвай усиления, необходимо в первую
очередь определить дефицит несущей способности данного основания. С этой целью выполним
предыдущий расчёт (не меняя исходные данные), но с постепенным уменьшением вертикальной
нагрузки до величины, удовлетворяющей условию получения коэффициента надёжности
≥ 1. Распечатка такого решения представлена на рис. 1.11.
Рис. 1.11. Пример варианта распечатки результатов решения по интернетовской программе
BRNL (http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brnl/Default.aspx)
для существующего фундамента ось «Ж» способного воспринять вертикальную нагрузку
N=600 кН. Устойчивость данного фундамента обеспечена с минимальным коэффициентом
надёжности 1,06>1.
Из полученных результатов расчёта (рис. 1.11) видно, что:
- Основание работает в нелинейной стадии деформирования, так как среднее давление
под подошвой фундамента превышает расчётное сопротивления грунта основания. Однако
такое использование основания вполне допустимо, поскольку конечная осадка фундамента
S= 9,35 см (расчёт по II предельному состоянию) не превышает предельно допустимое
значение.
- Грунты основания могут воспринять максимальную вертикальную нагрузку лишь в размере
600 кН (выполняются условия расчёта по I предельному состоянию, поскольку коэффициент
надёжности 1,06>1).
Поскольку по результатам реконструкции на основание необходимо передать нагрузку
в размере 845 кН (рис. 1.10), а основание может воспринять лишь нагрузку в 600 кН
(рис. 1.11), то существующий дефицит нагрузки (845-600=245 кН) должен быть воспринят
выштампованными микросваями усиления основания.