از سلب مسئولیت استفاده کنید
متن برای مرجع ارائه شده است و ممکن است مرتبط نباشد.
نسخه چاپی به طور کامل به تاریخ فعلی به روز شده است

مقررات بخش ساختمان

طرح
پایه های کم عمق
ساختمان های روستایی کم ارتفاع
بر روی خاک های بلند

VSN 29-85

مینسلستروی

وزارت کشاورزی

مسکو - 1985

توسعه یافته توسط: موسسه تحقیقاتی، تجربی و طراحی مرکزی برای ساخت و ساز روستایی (TsNIIEPselstroy) وزارت ساخت و ساز روستایی اتحاد جماهیر شوروی.

کارگردان	لوگاریتم. آنوفریف
رئیس بخش پی و پی در شرایط سخت خاک	در مقابل. ساژین
پژوهشگران ارشد	A.G. بیریچ
	V.V. بورشچف
	D.Ya. گینزبورگ
	A.T. مالتسف

موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی گوستروی اتحاد جماهیر شوروی (NIIOSPom)

موسسه طراحی Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy انجمن

ارائه شده توسط: TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی، NIIOSP از گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

تهیه شده برای تصویب: اداره فنی اصلی وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

تایید شده توسط: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

تصویب و اجرا: به دستور وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی شماره 44 در 14 فوریه 1985

معرفی

در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی، خاک های پراکنده گسترده است. اینها شامل خاک رس، لوم، لوم شنی، سیلتی و ماسه ریز می باشد. در رطوبت معینی، این خاک ها در زمستان یخ می زنند و حجم آن افزایش می یابد که منجر به بالا آمدن لایه های خاک در عمق یخ زدگی آن می شود. پی های واقع در این گونه خاک ها نیز در صورتی که بارهای وارده بر آن ها تعادل نیروهای بالابرنده را نداشته باشد، در معرض بلند شدن هستند. از آنجایی که تغییر شکل های برآمدگی خاک، به عنوان یک قاعده، ناهموار است، افزایش ناهمواری پایه ها وجود دارد که با گذشت زمان انباشته می شود. در نتیجه سازه های فوق فونداسیون ساختمان ها و سازه ها دچار تغییر شکل و ریزش غیرقابل قبول می شوند. تغییر شکل‌های ناشی از بالارفتن خاک به‌ویژه در برابر سازه‌های سبک مستعد هستند، که در این میان اکثر ساختمان‌های روستایی کم‌مرتبه دچار افتادگی می‌شوند.

مطابق با استانداردهای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها، عمق پی در خاک های بالابر باید حداقل به عنوان عمق انجماد برآورد شده در نظر گرفته شود. در این حالت، کف پایه از اثرات نیروهای گرم کننده معمولی رها می شود. با این حال، پایه های عمیق گذاشته شده دارای یک سطح جانبی توسعه یافته هستند، که در امتداد آن نیروهای افزایشی مماسی عمل می کنند. این نیروها بیش از بارهایی است که توسط ساختمان های سبک به پی منتقل می شود و باعث کمانش پی می شود.

بنابراین، پایه‌های متراکم و گران‌قیمتی که در زیر عمق انجماد خاک گذاشته شده‌اند، عملکرد قابل‌اعتمادی ساختمان‌های کم‌مرتبه ساخته شده بر روی خاک‌های بلند را فراهم نمی‌کنند.

یکی از راه‌های حل مشکل ساخت ساختمان‌های کم‌مرتبه بر روی خاک‌های بلند، استفاده از پی‌های کم عمق است. چنین پایه هایی در عمق 0.2 - 0.5 متر از سطح خاک یا مستقیماً روی سطح (پایه های دفن نشده) گذاشته می شود. و بنابراین، نیروهای برافراشته مماسی ناچیز بر روی پایه های کم عمق عمل می کنند و با پایه های غیر مدفون برابر با صفر هستند.

به عنوان یک قاعده، بالش هایی با ضخامت 20 تا 30 سانتی متر ساخته شده از مواد غیر متخلخل در زیر پایه ها قرار می گیرند (ماسه شن، درشت یا متوسط، سنگ خرد شده ریز، سرباره دیگ بخار و غیره). استفاده از بالشتک نه تنها به جایگزینی جزئی خاک برآمده با خاک غیر سنگین می شود، بلکه تغییر شکل های ناهموار پایه را نیز کاهش می دهد. ضخامت بالش ها و عمق پایه ها با محاسبه مشخص می شود.

اصل اساسی طراحی پی های کم عمق ساختمان ها با دیوارهای باربر بر روی خاک های بالابر این است که پی های نواری تمام دیوارهای ساختمان در یک سیستم واحد ترکیب شده و یک قاب افقی نسبتاً صلب را تشکیل می دهند که تغییر شکل های ناهموار پایه را دوباره توزیع می کند. . با پایه های ستونی کم عمق، قاب از تیرهای پی تشکیل می شود که به طور محکم روی تکیه گاه ها به یکدیگر متصل می شوند.

برای اطمینان از کار مشترک عناصر پایه، دومی به طور سفت و سخت به یکدیگر متصل می شوند.

اقدامات سازنده مشخص شده در حین ساخت و ساز بر روی خاک های با ارتفاع متوسط ​​(با شدت بالارفتن بیشتر از 0.05) به شدت - و بیش از حد بالارفتن خاک انجام می شود. در موارد دیگر، عناصر پایه آزادانه گذاشته می شوند، نه به یکدیگر متصل می شوند. یک شاخص کمی از بالارفتن خاک، شدت برآمدگی است که مشخصه‌ای بر روی یک لایه اولیه خاک است. استفاده از پی های کم عمق مبتنی بر رویکردی اساساً جدید در طراحی آنها است که مبتنی بر محاسبه پی ها با افزایش تغییر شکل ها است. در عین حال، تغییر شکل پایه مجاز است (بالا، از جمله ناهموار)، با این حال، آنها باید کمتر از حد باشد، که به ویژگی های طراحی ساختمان ها بستگی دارد.

هنگام محاسبه پایه‌های تغییر شکل‌ها، ویژگی‌های خاک، فشار وارد شده به آن، صلبیت خمشی پی و سازه‌های بالای پی در نظر گرفته می‌شود. سازه های بالای فونداسیون نه تنها به عنوان منبع بار بر روی پی ها، بلکه به عنوان یک عنصر فعال در کار مشترک فونداسیون با پی در نظر گرفته می شوند. هر چه سفتی خمشی سازه ها بیشتر باشد، تغییر شکل های نسبی پایه کمتر می شود.

فشاری که به خاک منتقل می شود به طور قابل توجهی (گاهی چندین بار) از بالا آمدن پایه در حین بالارفتن خاک می کاهد. هنگامی که پایه های کم عمق بالا می روند، نیروهای گرمایی معمولی که بر روی کف آن ها اعمال می شود به شدت کاهش می یابد.

تمام سازه های پی های کم عمق و شرایط محاسبه آنها، که در این سند ارائه شده است، در طراحی و ساخت ساختمان های کم ارتفاع برای اهداف مختلف - خانه های مانور، ساختمان های بیرونی، ساختمان های کمکی کشاورزی، پست های ترانسفورماتور و غیره آزمایش شده اند.

در حال حاضر، در بسیاری از مناطق بخش اروپایی RSFSR، در مناطقی با عمق انجماد تا 1.7 و بر روی پایه های کم عمق و غیر مدفون، بیش از 1500 ساختمان یک و دو طبقه از مواد مختلف ساخته شده است. - آجر، بلوک، پانل، سپر چوبی. مشاهدات ابزاری سیستماتیک ساختمان ها به مدت 3-6 سال گواه عملکرد قابل اعتماد پایه های کم عمق است. استفاده از چنین پایه‌هایی به‌جای پایه‌های سنتی که در زیر عمق انجماد خاک قرار داده شده است، کاهش مصرف بتن را 50-80٪، هزینه‌های نیروی کار - 40-70٪ را ممکن می‌سازد.

این استانداردها شامل الزاماتی برای طراحی، طراحی و نصب پی های کم عمق بر روی خاک های بالابر هستند. بنابراین تصادفی نیست که دامنه چنین پایه‌هایی به طور خاص برای خاک‌افکنی تعیین می‌شود. پی های کم عمق در خاک های بالابر توصیه می شود که به طور انبوه در عمق انجماد تا 1.7 متر استفاده شوند. با عمق انجماد بیشتر خاک های بالابر، پی های کم عمق فقط برای ساخت و ساز آزمایشی توصیه می شود. انباشت تجربه در ساخت تأسیسات با پی های کم عمق در مناطقی با عمق یخبندان زیاد، دامنه آنها را برای بالا بردن خاک بیشتر خواهد کرد.

اگرچه محدوده پی های کم عمق در سایر شرایط خاک به طور رسمی خارج از محدوده این استانداردها است، اما به نظر می رسد توصیه هایی در مورد استفاده از این پی ها در ساخت ساختمان های کم ارتفاع در رایج ترین خاک های کشورمان ارائه شود.

مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83، عمق پایه ها در خاک های غیر سنگیبه عمق انجماد آنها بستگی ندارد. بنابراین در ساخت ساختمان های کم ارتفاع بر روی خاک های غیر سنگی، پی های کم عمق برای استفاده انبوه توصیه می شود.

در پی های متشکل از خاک های همیشه منجمد می توان از پی های کم عمق برای ساخت و ساز آزمایشی استفاده کرد. در عین حال، باید اقداماتی برای جلوگیری از تغییر شکل غیرقابل قبول پایه‌ها در اثر ذوب خاک‌های دائمی یخ‌زده انجام شود.

استفاده از پی های کم عمق بر روی پایه طبیعی در شرایط خاکی نوع یک از نظر نشست تنها در صورتی توصیه می شود که فشار منتقل شده به خاک کمتر از فشار اولیه فرونشست باشد. در سایر موارد استفاده از این گونه پی ها تنها برای ساخت و ساز آزمایشی امکان پذیر است، مشروط بر اینکه کل تغییر شکل های پی های ناشی از نشست و نشست خاک از تغییر شکل های محدود کننده بیشتر نشود.

در شرایط خاکی نوع دو از نظر فرونشست، استفاده از پی های کم عمق به صورت طبیعی مجاز نمی باشد.

لازم به تاکید است که از آنجایی که علت اصلی بالارفتن خاک وجود آب در آنهاست که در هنگام یخ زدن می تواند به یخ تبدیل شود، لازمه عدم مجاز بودن اشباع خاک در پایه پی های کم عمق در حین ساخت و ساز است. در هنگام بهره برداری از ساختمان ها باید به شدت رعایت شود. حذف مطمئن آبهای جوی و صنعتی از محل ساخت و ساز باید با برنامه ریزی عمودی منطقه ساخته شده، زهکشی و زهکشی فراهم شود. هنگام حفر ترانشه برای فونداسیون و تاسیسات، عملیات خاکی باید با حداقل میزان اختلال در خاک های طبیعی انجام شود. تجمع آب ناشی از آسیب به خط لوله موقت در محل ساخت و ساز مجاز نیست. مناطق کور ضد آب با عرض حداقل 1 متر و شیب حداقل 0.03 باید در اطراف ساختمان ها ترتیب داده شوند. از نصب لوله های فاضلاب و آبرسانی از سمت مرتفع ساختمان باید خودداری شود. در حین بهره برداری از ساختمان ها، تغییر شرایطی که برای آن پی های کم عمق طراحی می شود، مجاز نیست.

وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی	کدهای ساختمان دپارتمان
(وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی)	طراحی پی های کم عمق ساختمان های روستایی کم ارتفاع بر روی خاک های مرتفع	وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی
		برای اولین بار معرفی شد
کمک کرد TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی کمیته ساخت و ساز دولتی اتحاد جماهیر شوروی

1. مقررات عمومی

1.1. این کدهای ساختمانی دپارتمان برای طراحی پایه های کم عمق ساختمان های روستایی یک و دو طبقه (مسکونی، فرهنگی، خانگی، کشاورزی صنعتی و اهداف اصلی و کمکی) ساخته شده بر روی خاک های انجماد با عمق انجماد حداکثر 1.7 متر در نظر گرفته شده است. در این مورد، الزامات باید توسط اسناد هنجاری مربوطه همه اتحادیه رعایت شود.

توجه داشته باشید. VSN 29-85 را می توان برای ساخت و ساز آزمایشی در مناطقی با عمق انجماد خاک بیش از 1.7 متر استفاده کرد.

1.2. هنگام انتخاب مکان‌ها برای ساخت ساختمان‌هایی با پایه‌های کم عمق، باید به مکان‌هایی با خاک‌هایی که از نظر ترکیب همگن هستند، هم در پلان و هم در عمق آن قسمت از لایه یخبندان فصلی که به عنوان پایه طراحی شده است، اولویت داده شود.

1.3. رشد شالوده ساختمان هایی که بر روی خاک های بلند ساخته می شوند باید بر اساس تغییر شکل ها انجام شود. تغییر شکل پایه ناشی از یخ زدگی خاک در زیر پایه فونداسیون نباید از تغییر شکل های محدود کننده که به ویژگی های ساختاری ساختمان ها بستگی دارد تجاوز کند. هنگام محاسبه پایه های پایه های کم عمق، علاوه بر این استانداردها، لازم است که الزامات فصل SNiP 2.02.01-83 برای طراحی پایه ساختمان ها و سازه ها رعایت شود.

1.4. هنگام طراحی پایه ها و پایه ها بر روی خاک های بالابر، لازم است اقداماتی (مهندسی و احیا، ساخت و ساز، ترموشیمیایی) با هدف کاهش تغییر شکل ساختمان ها و سازه ها پیش بینی شود.

انتخاب نوع و طرح فونداسیون، روش آماده سازی پایه و سایر اقدامات برای کاهش تغییر شکل های ناهموار ساختمان از یخ زدگی باید بر اساس یک مطالعه امکان سنجی و با در نظر گرفتن شرایط خاص ساخت و ساز تصمیم گیری شود.

2. ارزيابي بالارفتن خاك

W p W L - مقادیر میانگین وزنی (در لایه انجماد فصلی خاک) رطوبت مربوط به مرزهای نورد و سیالیت، کسری از یک.

W cr - رطوبت بحرانی، واحد کسر، تعیین شده از نمودار (شکل ) در مقادیر میانگین وزنی عدد انعطاف پذیری و نقطه تسلیم.

M o - ضریب بی بعد، عددی برابر با مقدار مطلق میانگین دمای هوای زمستانی، زمانی که سطح خاک یخبندان باز، خالی از برف است، مطابق با فصل SNiP در اقلیم شناسی و ژئوفیزیک ساختمان و در عدم وجود داده برای یک منطقه ساخت و ساز خاص در آن، با توجه به نتایج مشاهدات ایستگاه آب و هواشناسی واقع در شرایط مشابه با منطقه ساخت و ساز.

پس از محاسبه با فرمول () پارامتر R fاز جدول شدت بالا رفتن تعیین می شودf، که بیشتر در هنگام انتخاب طرح فونداسیون و اقدامات سازنده (مورد) استفاده می شود.

2.2. خواص سنگین خاک های درشت و ماسه های حاوی کسرهای سیلتی رسی و همچنین لوم های شنی با I p < 0,02 определяются посредством показателя дисперсности Д. Эти грунты относятся к пучинистым при D ³ 1 (در 1< D < 5 грунты слабопучинистые; при D >5 - بلند شدن متوسط).

مقدار D با فرمول تعیین می شود

(2.2)

جایی که k 1 - ضریب برابر با 1.85×10 -4 سانتی متر مربع؛

e o - ضریب تخلخل؛

میانگین قطر ذرات خاک، سانتی متر، با فرمول تعیین می شود

(2.3)

اینجا p 1 , p 2 ، p i - محتوای بخش های جداگانه خاک، کسری از واحدها.

d 01، d 02، d 0i - متوسط ​​قطر ذرات بخش های جداگانه، نگاه کنید به

میز 1

طبقه‌بندی خاک‌های رسی سیلتی بر حسب درجه ریزش

	درجه بالارفتن خاک
	عملاً غیر متخلخل f ≤ 0.01	کمی کف آلود 0.01< f £ 0,035	سنگی متوسط ​​0.035< f £ 0,07	به شدت سنگریزه 0.07< f ≤ 0,12	بالا رفتن بیش از حد f > 0.12
	مقدار پارامتر R f
لوم شنی با 0.02< I р ≤ 0,07
لوم شنی سیلتی با 0.02< I p £ 0,07
لوم از 0.07< I р ≤ 0,17
لوم های سیلتی از 0.07< I р £ 0,13
لوم های سیلتی از 0.13< I р £ 0,17
خاک رس با I p > 0.17

توجه داشته باشید. مقدار Rf با فرمول () محاسبه می شود که در آن چگالی خاک خشک 1.5 تن بر متر مکعب در نظر گرفته می شود. با چگالی متفاوت خاک، مقدار محاسبه‌شده Rf در نسبت r d /15 ضرب می‌شود، که rd چگالی خاک خشک مورد مطالعه، t/m 3 است.

برنج. 1. مقدار رطوبت بحرانی W cr بسته به عدد پلاستیسیته I pو محدودیت های جریان W L

متوسط ​​قطر ذرات بخش های جداگانه با آنها تعیین می شود حداقل ابعادضرب در ضریب 1.4. قطر متوسط ​​محاسبه شده آخرین کسر ریز به عنوان حداکثر اندازه ذرات تقسیم بر ضریب 1.4 در نظر گرفته می شود.

2.3. خاک های بالابر با تغییر شکل hf مشخص می شوند که نشان دهنده ارتفاع بالا آمدن سطح تخلیه نشده خاک یخ زده است.

2.4. ناهمواری ریزش خاک بر روی منطقه با تغییر شکل نسبی ارتفاع مشخص می شود که به عنوان نسبت تفاوت در تغییر شکل های ارتفاعی درک می شود.دی h f در دو نقطه به فاصله L بین آنها، مطابق با ویژگی های طراحی سازه اختصاص داده شده است.

3. سازه های پی های کم عمق بر روی خاک های مرتفع

3.1. برای ساختمان هایی با فونداسیون های کم بار، باید از چنین راه حل های طراحی استفاده شود که با هدف کاهش نیروهای ناشی از یخ زدگی و تغییر شکل سازه های ساختمانی و همچنین سازگاری ساختمان ها با تغییر شکل های ناهموار پایه ها باشد.

3.2. فونداسیون کم عمق (غیر مدفون) از نظر ساختاری یک عنصر بتنی یا بتن مسلح است که معمولاً روی بالش یا بستر ساخته شده از مواد غیر متخلخل (شکل.) گذاشته می شود که حرکت فونداسیون را در طول دوره کاهش می دهد. یخ زدن خاک و در حین ذوب آن.

3.3. به عنوان ماده ای برای دستگاه بالش (مختنی)، ماسه شنی، درشت یا متوسط، سنگ خرد شده ریز، سرباره دیگ بخار و همچنین خاک های غیر متخلخل با شاخص پراکندگی D.< 1.

در موارد ضروری، برای افزایش ظرفیت باربری پایه، توصیه می شود یک بالشتک شن و ماسه، متشکل از مخلوطی از ماسه درشت، متوسط ​​(40%)، سنگ خرد شده یا شن (60) نصب شود. ٪.

برنج. 2. راه حل های سازنده برای پایه ها;

الف - پی کم عمق روی بستر تسطیح، ب - پی کم عمق روی بالشتکی از مواد غیر سنگی، ج - پی کم عمق روی بستری از مواد غیر سنگی، د - پی کم عمق روی بستر تسطیح، ه - یک پایه کم عمق روی بالشی از مواد غیر سنگی،

1 - بلوک فونداسیون، 2 - تسطیح، بستر شنی، 3 - بالشتک از مواد غیر متخلخل، 4 - پرکردن از مواد غیر کفی، 5 - پرکردن از مواد غیر کفی، 6 - ناحیه کور، 7 - ضد آب، 8 - دیوار ساختمان

3.4. در سطح بالادر آب های زیرزمینی و آب های نشسته، لازم است اقداماتی برای محافظت از مواد بالشتک در برابر لجن شدن با خاک های اطراف ایجاد شود. برای این منظور لازم است خاک در امتداد کانتور بالش انواع مختلف با روان کننده های قابض و یا از مواد پلیمری استفاده شود.

روی تقریبا غیر صخره ای، کمی کف آلود و متوسط ​​سنگی در (در f£ 0.05) خاک - از بلوک های بتنی (بتنی منبسط شده) که آزادانه و بدون اتصال به هم گذاشته شده اند.

در خاک‌های با ارتفاع متوسط ​​(در f > 0.05) و خاک‌های با ارتفاع زیاد - از بلوک‌های بتن مسلح پیش‌ساخته (بتن منبسط شده)، به هم پیوسته سخت یا از بتن مسلح یکپارچه.

در خاک های با ارتفاع متوسط، می توان از پایه های نواری از بلوک های پیش ساخته با تسمه های تقویت شده در بالا و پایین آنها استفاده کرد.

در خاک های شدید و بیش از حد بالا - پایه های یکپارچه تقویت شده با استفاده از تسمه های بتونی مسلح یا مسلح در صورت لزوم در بالای دهانه های طبقه فوقانی و در سطح طبقات.

صرف نظر از درجه افزایش خاک در f > 0.05، پایه های نواری تمام دیوارهای ساختمان باید به طور محکم به هم متصل شده و در یک ساختار قاب واحد ترکیب شوند.

3.6. پایه های کم عمق (غیر مدفون) ساختمان های ساخته شده از سازه های چوبی باید مرتب شوند:

در خاک های تقریباً غیر سنگی و کمی بلند - از بلوک های بتنی پیش ساخته (بتن منبسط شده) که آزادانه و بدون اتصال به هم گذاشته شده اند.

در خاک های با ارتفاع متوسط ​​- از بلوک های تقویت شده با مقطع 0.25 × 0.2 متر و طول حداقل 2 متر، در دو ردیف با پانسمان درز.

در خاک‌هایی که به‌شدت و بیش از حد بالا می‌روند از بلوک‌های مسلح پیش‌ساخته، به‌هم پیوسته سخت یا بتن مسلح یکپارچه.

3.7. پایه های ستونی با عمق کم در خاک های متوسط ​​و سنگین باید به طور محکم توسط تیرهای پی که در یک سیستم قاب واحد ترکیب شده اند به هم متصل شوند.

در خاکهای تقریباً غیر صخره ای و کمی متمایل، تیرهای پی نیازی به اتصال به یکدیگر ندارند. این الزام در مورد خاک‌های با ارتفاع متوسط ​​که در حین ساخت پی در گودال‌های کوبیده و فونداسیون‌های بلوک‌های رانده تحت تراکم موضعی قرار گرفته‌اند نیز صدق می‌کند.

3.8. هنگام نصب پی های ستونی، لازم است بین تیرهای پی و سطح برنامه ریزی خاک فاصله ایجاد شود. شکاف نباید کمتر از تغییر شکل برآمدگی محاسبه شده خاک خالی باشد.

3.9. عناصر بتن آرمه پیش ساخته، هنگام چیدمان پی های کم عمق به صورت دال های جامد بر روی خاک های بسیار سنگین و بیش از حد، باید به طور صلب به یکدیگر متصل شوند.

3.10. ساختمان های توسعه یافته باید در طول کل ارتفاع به قسمت های جداگانه بریده شوند که طول آن گرفته می شود: برای خاک های کم ارتفاع تا 30 متر، خاک های با ارتفاع متوسط ​​- تا 25 متر، و خاک های شدید - تا 20 متر، بیش از حد بالا رفتن. خاک - تا 15 متر.

3.11. بخش هایی از ساختمان ها با ارتفاع مساوی باید بر روی پایه های جداگانه مرتب شوند.

4. محاسبه پی پی های کم عمق با توجه به تغییر شکل های بالارفتن خاک

4.1. محاسبه پایه با توجه به تغییر شکل های برآمدگی خاک زیر کف پی کم عمق بر اساس شرایط زیر انجام می شود.

4.2. محاسبه تغییر شکل های افزایشی خاک های پایه و همچنین عمق پی به ترتیب زیر انجام می شود:

الف) بر اساس مواد و داده های نظرسنجی در جدول. درجه تراش خاک پایه تعیین می شود و بسته به آن نوع و طرح فونداسیون انتخاب می شود.

ب) ابعاد پایه پایه، عمق تخمگذار آن، ضخامت بالش ساخته شده از مواد غیر متخلخل از قبل تنظیم شده است.

جدول 2

تغییر شکل پایه را محدود کنید

	محدود کردن تغییر شکل های ارتفاع S u , cm	تغییر شکل های نسبی بالا رفتن را محدود کنید
		انحراف یا انحراف نسبی	تفاوت نسبی در تغییر شکل های ارتفاع
ساختمان های بدون قاب با دیوارهای باربر ساخته شده از:
بلوک و بنایی بدون آرماتور
بلوک و آجرکاری با تسمه های آرماتور یا بتنی مسلح در حضور نوار پیش ساخته یکپارچه یکپارچه یا پایه ستون با تیرهای فونداسیون یکپارچه پیش ساخته
ساختمان های پست و تیرآهن
ساختمان های با سازه های چوبی:
روی پایه های نواری
روی پایه های ستون
ساختمان‌های بدون قاب با دیوارهای باربر با L/H 3 پوند (L - طول دیوار بزرگ‌تر، H - ارتفاع دیوار) روی پایه‌های نواری و دال			0.005 (رول)

______________

* در صورتی که بر اساس محاسبه استحکام دیوار، مشخص شود که تنش های موجود در سنگ تراشی از مقاومت کششی محاسبه شده سنگ تراشی در حین خمش تجاوز نمی کند، مجاز است مقادیر زیادی را در نظر گرفت.

ج) شرایط تأیید شده است که براساس آن فشار متوسط ​​زیر پایه فونداسیون نباید از مقاومت طراحی مواد بالشتک تجاوز کند و فشار در عمقی برابر با ضخامت بالشتک نباید از مقاومت طراحی تجاوز کند. خاک؛ محاسبه مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83 انجام می شود.

د) فونداسیون از نظر پایداری در برابر تأثیر نیروهای افزایشی مماسی بررسی شود. محاسبه طبق روش ذکر شده در فصل SNiP II-18-76 انجام می شود، نیروهای هنجاری ویژه مماسی برابر در نظر گرفته می شوند: برای خاک های کم ارتفاع 7 tf / m 2، برای خاک های متوسط ​​9 tf / m 2، برای خاکهای به شدت و بیش از حد 11 تن بر متر مربع؛

ه) تغییر شکل ارتفاع پایه بدون بار تعیین می شود.

و) رژیم دما و دینامیک انجماد فصلی خاکهای پایه تعیین می شود که بر اساس آن فشار یخ زدگی روی پایه پایه محاسبه می شود.

ز) محاسبه پایه فونداسیون با توجه به تغییر شکل های بالارفتن خاک انجام می شود.

که در آن d z ضخامت لایه خاکی است که باعث تغییر شکل h fi در زیر پایه فونداسیون می شود (به صفحه مراجعه کنید). برای اولین طرح محاسباتی d z = 0.75d f - d - hپ ، برای دو طرح باقیمانده d z = d f - d - hپ ؛

k a - ضریب شرایط عملیاتی خاک انجماد پایه زیر فونداسیون، بسته به مقدار از نمودارها (شکل ) تعیین می شود. dz و مساحت کفی پی A f در A f > 1 متر مربع؛ ضریب شرایط کار برابر k a در نظر گرفته می شوددر A f \u003d 1 متر مربع؛ برای فونداسیون نواری A fگرفته شده در واحد طول آن؛

r - شعاع کف پایه ستونی به شکل گرد، m.

b، a - به ترتیب، عرض و طول کف پایه ستونی به شکل مستطیل.

ب 1 - عرض پایه نوار؛

s s - مقاومت در برابر جابجایی خاک یخ زده نسبت به پی، tf/m2. با توجه به درخواست تعیین می شود.

جدول 3

طرح‌هایی برای محاسبه تغییر شکل‌های ارتفاع پایه بدون بار، بسته به شرایط هیدروژئولوژیکی و تسکین محل ساختمان

	شرایط رطوبت خاک بر اساس نوع تسکین	فاصله از سطح زمین تا سطح آب زیرزمینی d w , m	مقدار تقریبی میانگین رطوبت در لایه یخ زده فصلی d fn	فرمول های تعیین تغییر شکل برآمدگی یک پایه بدون بار
	مناطق خشک - تپه ها، مکان های تپه ای. فلات آبخیز. خاک ها فقط با بارش مرطوب می شوند	d w > d fn + z	الف) W £ W cr + 0.3I p ب) W > Wcr + 0.3Ip
	مناطق خشک - مکان های کمی تپه ای، دشت ها، شیب های ملایم با شیب طولانی حوضه با علائم غرقابی سطحی. خاک ها به دلیل بارش جوی و آب های نشسته، تا حدی آب های زیرزمینی مرطوب می شوند.	dw< d fn + z	W > Wcr + 0.3 IP
	مناطق مرطوب - دشت های کم ارتفاع، حفره ها، دشت های میان شیب، تالاب ها. خاک ها از بارش و آب های زیرزمینی، از جمله آب های نشسته اشباع شده اند		W > Wcr + 0.5 IP

توجه داشته باشید. مقدار d w با در نظر گرفتن پیش بینی تغییرات در سطح آب زیرزمینی محاسبه می شود. z - کوچکترین فاصله، m، از مرز انجماد d fn تا سطح آبهای زیرزمینی، که در آن این آبها بر مرطوب شدن خاک انجماد تأثیر نمی گذارد. مقدار z از جدول تعیین می شود. .

جدول 4

کمترین فاصله از مرز انجماد تا سطح آب زیرزمینی

	مقدار z، m
خاک رس با مونتموریلونیت و پایه ایلیت
خاک رس با پایه کائولینیت
لوم های سیلتی با I p > 0.13
لوم با I p > 0.13
لوم های سیلتی با I p 0.13 پوند
لوم با I p 0.13 پوند
لوم شنی سیلتی با I p³ 0.2
لوم شنی با I p > 0.02
لوم شنی با I p 0.02 پوند
شن های غبار آلود
ماسه ها خوب هستند	(4.7) جایی که p i - فشار بر روی کفی فونداسیون ناشی از بار خارجی، tf/m 2؛ p r - همان نامی که در بند آمده است. ب - ضریب با در نظر گرفتن تأثیر بالشتک بر عملکرد فونداسیون؛ مطابق جدول گرفته شده است. . جایی که g ص - ضریب قابلیت اطمینان برابر با 1.1; w - ضریب بسته به شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمانیل ، از نمودار تعیین می شود (شکل ). نشانگرل مطابق با درخواست تعیین می شود؛ دی h fp - تفاوت در تغییر شکل های افزایش (h 1 فریم در ساعت 2 فریم در ثانیه m)، در مقادیر شدید رطوبت خاک محاسبه شده قبل از زمستان در محل ساخت و ساز تعیین می شود. L طول دیوار ساختمان (محفظه)، m است. برنج. 3. مقادیر ضریب k a برنج. 4. مقدار ضریب w بسته به شاخص انعطاف پذیری سازه ساختمانل جدول 5 مقادیر ضرایبب مقادیر ضرایب برای پایه های ستون برای پایه های نواری توجه داشته باشید. برای مقادیر میانی، ضریب b با درون یابی تعیین می شود. 4.7. با شاخص انعطاف پذیری سازهل > 3 تغییر شکل افزایش نسبی خاک پی با فرمول های زیر تعیین می شود: برای پایه های نواری برای پایه های ستون (4.10) جایی که D h fp - همان نامی که در پاراگراف وجود دارد. l فاصله بین پی های مجاور است. رول پی ساختمان های با ابعاد محدود در پلان (در ) با فرمول تعیین می شود (4.11) 5. محاسبه نیروهای داخلی در سازه های ساختمان 5.1. گشتاورهای خمشی M، tf∙m، و نیروهای عرضی F، tf که در سازه‌های ساختمانی با تغییر شکل‌های ناهموار بالارفتن خاک پایه ایجاد می‌شوند، با فرمول‌ها تعیین می‌شوند. (5.1) (5.2) که در آن B، B1 - ضرایب بسته بهل و از نمودارها مشخص می شود (شکل، ). کاهش سفتی خمشی سطح مقطع سازه های ساختمانی در سیستم تسمه-دیوار تقویت کننده فونداسیون-زیرزمین-tf/m2، تعیین شده مطابق با کاربرد. دی h fi ، L - همان عناوین موجود در فرمول (). لنگرهای خمشی و نیروهای عرضی ناشی از پی های نواری (دال) ساختمان های با ابعاد محدود برحسب (در ) از محاسبه تیرها (دال ها) روی یک شالوده کشسان بدون در نظر گرفتن صلبیت سازه های فونداسیون فوق تعیین می شوند. 5.2. گشتاورهای خمشی و نیروهای عرضی در عناصر ساختاری منفرد (فنداسیون، پایه، دیوار، تسمه) با فرمول تعیین می شوند. (5.3) (5.4) کجا من، من - به ترتیب سختی خمشی و برشی مقطع عنصر مورد نظر. G - مدول برشی، tf/m 2، برابر با 0.4E گرفته شده است. برنج. 5. مقدار ضریب B برنج. 6. مقادیر ضریب B 1 5.3. نیروهای F r ، ناشی از اتصالات دیوارهای پانل، با فرمول تعیین می شود , (5.5) که در آن d i , y o , E j , A j همان عناوین فرمول () برنامه هستند. با توجه به نیروهای داخلی یافت شده، مقاومت عناصر سازه ای ساختمان ها مطابق با الزامات فصول SNiP برای طراحی سازه های سنگی و بنایی مسلح، سازه های بتنی و بتن مسلح محاسبه می شود. 6. دستگاه پی های کم عمق بر روی خاک های مرتفع 6.1. در سایت اختصاص داده شده برای ساخت و ساز، اول از همه، لازم است مجموعه ای از کارهای آماده سازی مهندسی در ترکیب زیر انجام شود: حذف چمن یا لایه زراعی در مکان های نصب فونداسیون، در ارتباط با طرح کلی سایت در حال ساخت. اجرای کار ارائه شده توسط پروژه در انحراف آب های سطحی. 6.2. آماده سازی پایه برای فونداسیون نواری (ستونی) کم عمق شامل ترانشه (گودال)، تمیز کردن کف و نصب بالشتک ضد سنگ است. هنگام نصب بالش، مواد غیر متخلخل را در لایه هایی با ضخامت بیش از 20 سانتی متر ریخته و با غلتک ها یا ویبراتورهای پلت فرم فشرده می شود. r d \u003d 1.6 t / m 3. 6.3. به منظور جلوگیری از تجمع آب و فروریختن دیواره های ترانشه ها (گودال ها) باید پس از تحویل بلوک های فونداسیون و سایر موارد حفاری شوند. مصالح ساختمانیبرای ساخت پی های کم عمق ضروری است. 6.4. پس از گذاشتن بلوک های فونداسیون، سینوس های ترانشه ها (گودال ها) باید با مواد پیش بینی شده در پروژه (خاک غیر سنگی یا محلی) با تراکم اجباری پوشانده شوند. 6.5. پس از اتمام کار فونداسیون، برنامه ریزی اطراف ساختمان باید بلافاصله با تامین روان آب جوی از ساختمان و محوطه کور تکمیل شود. 6.6. تخلیه پی های کم عمق (غیر دفن نشده) برای فصل زمستان مجاز نیست. اگر به دلایلی این شرایط غیر عملی بود، باید پوشش‌های موقت عایق حرارتی ساخته شده از خاک اره، سرباره، خاک رس منبسط شده، پشم سرباره، کاه و سایر موادی که خاک را از یخ زدگی محافظت می‌کنند، در اطراف پایه‌ها قرار دهید. 6.7. چیدمان پایه های کم عمق روی پایه یخ زده ممنوع است. در زمستان، ترتیب دادن چنین پایه هایی فقط در صورتی مجاز است که آب های زیرزمینی عمیق باشد، با ذوب اولیه خاک یخ زده و پر کردن اجباری سینوس ها با مواد غیر متخلخل. r که در آن 0.92، r w، r s، r d - چگالی، t/m 3، به ترتیب، یخ، آب، ذرات جامد و خاک خشک. K w - ضریب محتوای آب منجمد نشده در خاک یخ زده در دمای 0.5 Tبالا تاپ - حداقل دمای خاک که بالارفتن آن را متوقف می کند. T up , K w طبق جدول این پیوست تعیین می شود. T0 - دمای طراحی سطح خاک خالی از برف (درجه سانتیگراد). برابر با میانگین دمای هوا برای دوره زمستان است. W p W cr - همان عناوین موجود در ص.

مقررات بخش ساختمان

طرح
پی های کم عمق ساختمان های روستایی کم ارتفاع بر روی خاک های مرتفع

VSN 29-85
مینسلستروی

وزارت کشاورزی
مسکو - 1985

توسعه یافته توسط: موسسه تحقیقاتی، تجربی و طراحی مرکزی برای ساخت و ساز روستایی (TsNIIEPselstroy) وزارت ساخت و ساز روستایی اتحاد جماهیر شوروی.

کارگردان L.N. آنوفریف
رئیس بخش بنیاد
و پی در مجتمع
شرایط خاک V.S. ساژین
محققان ارشد A.G. بیریچ
V.V. بورشچف
D.Ya. گینزبورگ
A.T. مالتسف

موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی گوستروی اتحاد جماهیر شوروی (NIIOSPom)

کارگردان B.S. فدوروف
مدیر آزمایشگاه
پایه ها و پایه ها
بر روی خاک های بالابر V.O. اورلوف

موسسه طراحی Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-obedineniye

کارگردان B.N. لیسونکین
متخصص ارشد V.N. کرایوشکین

ارائه شده توسط: TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی، NIIOSP از گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

تهیه شده برای تصویب: اداره فنی اصلی وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

سر وی.یا. ماکاروک

تایید شده توسط: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی
نایب رئیس S.L. سرایداران
وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی
معاون وزیر I.P. بیستریوکوف

تصویب و اجرا: به دستور وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی شماره 44 در 14 فوریه 1985

معرفی

در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی، خاک های پراکنده گسترده است. اینها شامل خاک رس، لوم، لوم شنی، سیلتی و ماسه ریز می باشد. در رطوبت معینی، این خاک ها در زمستان یخ می زنند و حجم آن افزایش می یابد که منجر به بالا آمدن لایه های خاک در عمق یخ زدگی آن می شود. پی های واقع در این گونه خاک ها نیز در صورتی که بارهای وارده بر آن ها تعادل نیروهای بالابرنده را نداشته باشد، در معرض بلند شدن هستند. از آنجایی که تغییر شکل های برآمدگی خاک، به عنوان یک قاعده، ناهموار است، افزایش ناهمواری پایه ها وجود دارد که با گذشت زمان انباشته می شود. در نتیجه سازه های فوق فونداسیون ساختمان ها و سازه ها دچار تغییر شکل و ریزش غیرقابل قبول می شوند. تغییر شکل‌های ناشی از بالارفتن خاک به‌ویژه در برابر سازه‌های سبک مستعد هستند، که در این میان اکثر ساختمان‌های روستایی کم‌مرتبه دچار افتادگی می‌شوند.
مطابق با استانداردهای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها، عمق پی در خاک های بالابر باید حداقل به عنوان عمق انجماد برآورد شده در نظر گرفته شود. در این حالت، کف پایه از اثرات نیروهای گرم کننده معمولی رها می شود. با این حال، پایه های عمیق گذاشته شده دارای یک سطح جانبی توسعه یافته هستند، که در امتداد آن نیروهای افزایشی مماسی عمل می کنند. این نیروها بیش از بارهایی است که توسط ساختمان های سبک به پی منتقل می شود و باعث کمانش پی می شود.
بنابراین، پایه‌های متراکم و گران‌قیمتی که در زیر عمق انجماد خاک گذاشته شده‌اند، عملکرد قابل‌اعتمادی ساختمان‌های کم‌مرتبه ساخته شده بر روی خاک‌های بلند را فراهم نمی‌کنند.
یکی از راه‌های حل مشکل ساخت ساختمان‌های کم‌مرتبه بر روی خاک‌های بلند، استفاده از پی‌های کم عمق است. چنین پایه هایی در عمق 0.2-0.5 متر از سطح خاک یا مستقیماً روی سطح (پایه های دفن نشده) گذاشته می شود. بنابراین، نیروهای بالابر مماسی ناچیز بر روی پایه های کم عمق عمل می کنند و با پی های غیر مدفون برابر با صفر هستند.
به عنوان یک قاعده، بالش هایی به ضخامت 20-30 سانتی متر ساخته شده از مواد غیر متخلخل در زیر پایه ها قرار می گیرند (ماسه شن، درشت یا متوسط، شن ریز، سرباره دیگ بخار و غیره). استفاده از بالشتک نه تنها به جایگزینی جزئی خاک برآمده با خاک غیر سنگین می شود، بلکه تغییر شکل های ناهموار پایه را نیز کاهش می دهد. ضخامت بالش ها و عمق پایه ها با محاسبه مشخص می شود.
اصل اساسی طراحی پی های کم عمق ساختمان ها با دیوارهای باربر بر روی خاک های بالابر این است که پی های نواری تمام دیوارهای ساختمان در یک سیستم واحد ترکیب شده و یک قاب افقی نسبتاً صلب را تشکیل می دهند که تغییر شکل های ناهموار پایه را دوباره توزیع می کند. . با پایه های ستونی کم عمق، قاب از تیرهای پی تشکیل می شود که به طور محکم روی تکیه گاه ها به یکدیگر متصل می شوند.
برای اطمینان از کار مشترک عناصر پایه، دومی به طور سفت و سخت به یکدیگر متصل می شوند.
اقدامات سازنده مشخص شده در حین ساخت و ساز بر روی خاک های با ارتفاع متوسط ​​(با شدت بالارفتن بیشتر از 0.05) به شدت - و بیش از حد بالارفتن خاک انجام می شود. در موارد دیگر، عناصر پایه آزادانه گذاشته می شوند، نه به یکدیگر متصل می شوند. یک شاخص کمی از بالارفتن خاک، شدت برآمدگی است که مشخصه‌ای بر روی یک لایه اولیه خاک است. استفاده از پی های کم عمق مبتنی بر رویکردی اساساً جدید در طراحی آنها است که مبتنی بر محاسبه پی ها با افزایش تغییر شکل ها است. در عین حال، تغییر شکل پایه مجاز است (بالا، از جمله ناهموار)، با این حال، آنها باید کمتر از حد باشد، که به ویژگی های طراحی ساختمان ها بستگی دارد.
هنگام محاسبه پایه‌های تغییر شکل‌ها، ویژگی‌های خاک، فشار وارد شده به آن، صلبیت خمشی پی و سازه‌های بالای پی در نظر گرفته می‌شود. سازه های بالای فونداسیون نه تنها به عنوان منبع بار بر روی پی ها، بلکه به عنوان یک عنصر فعال در کار مشترک فونداسیون با پی در نظر گرفته می شوند. هر چه سفتی خمشی سازه ها بیشتر باشد، تغییر شکل های نسبی پایه کمتر می شود.
فشاری که به خاک منتقل می شود به طور قابل توجهی (گاهی چندین بار) از بالا آمدن پایه در حین بالارفتن خاک می کاهد. هنگامی که پایه های کم عمق بالا می روند، نیروهای گرمایی معمولی که بر روی کف آن ها اعمال می شود به شدت کاهش می یابد.
تمام سازه های پی های کم عمق و شرایط محاسبه آنها، که در این سند ارائه شده است، در طراحی و ساخت ساختمان های کم ارتفاع برای اهداف مختلف - خانه های مانور، ساختمان های بیرونی، ساختمان های کمکی کشاورزی، پست های ترانسفورماتور و غیره آزمایش شده اند.
در حال حاضر، در بسیاری از مناطق بخش اروپایی RSFSR، در مناطقی با عمق انجماد تا 1.7 و بر روی پایه های کم عمق و غیر مدفون، بیش از 1500 ساختمان یک و دو طبقه از مواد مختلف ساخته شده است. - آجر، بلوک، پانل، سپر چوبی. مشاهدات ابزاری سیستماتیک ساختمان ها به مدت 3-6 سال گواه عملکرد قابل اعتماد پایه های کم عمق است. استفاده از چنین پایه هایی به جای پایه های سنتی که در زیر عمق انجماد خاک قرار داده شده اند، کاهش مصرف بتن را 50-80٪، هزینه های نیروی کار - 40-70٪ را ممکن می سازد.
این استانداردها شامل الزاماتی برای طراحی، طراحی و نصب پی های کم عمق بر روی خاک های بالابر هستند. تصادفی نیست که در نتیجه دامنه چنین پایه هایی به طور خاص برای بالا بردن خاک تعیین می شود. پی های کم عمق در خاک های بالابر توصیه می شود که به طور انبوه در عمق انجماد تا 1.7 متر استفاده شوند. با عمق انجماد بیشتر خاک های بالابر، پی های کم عمق فقط برای ساخت و ساز آزمایشی توصیه می شود. انباشت تجربه در ساخت تأسیسات با پی های کم عمق در مناطقی با عمق یخبندان زیاد، دامنه آنها را برای بالا بردن خاک بیشتر خواهد کرد.
اگرچه محدوده پی های کم عمق در سایر شرایط خاک به طور رسمی خارج از محدوده این استانداردها است، اما به نظر می رسد توصیه هایی در مورد استفاده از این پی ها در ساخت ساختمان های کم ارتفاع در رایج ترین خاک های کشورمان ارائه شود.
مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83، عمق پی ریزی روی خاک های غیر سنگی به عمق انجماد آنها بستگی ندارد. بنابراین در ساخت ساختمان های کم ارتفاع بر روی خاک های غیر سنگی، پی های کم عمق برای استفاده انبوه توصیه می شود.
در پی های متشکل از خاک های همیشه منجمد می توان از پی های کم عمق برای ساخت و ساز آزمایشی استفاده کرد. در عین حال، باید اقداماتی برای جلوگیری از تغییر شکل غیرقابل قبول پایه‌ها در اثر ذوب خاک‌های دائمی یخ‌زده انجام شود.
استفاده از پی های کم عمق بر روی پایه طبیعی در شرایط خاکی نوع یک از نظر نشست تنها در صورتی توصیه می شود که فشار منتقل شده به خاک کمتر از فشار اولیه فرونشست باشد. در سایر موارد استفاده از این گونه پی ها تنها برای ساخت و ساز آزمایشی امکان پذیر است، مشروط بر اینکه کل تغییر شکل های پی های ناشی از نشست و نشست خاک از تغییر شکل های محدود کننده بیشتر نشود.
در شرایط خاک از نوع P از نظر نشست، استفاده از پی های کم عمق بر روی پی طبیعی مجاز نمی باشد.
لازم به تاکید است که از آنجایی که علت اصلی بالارفتن خاک وجود آب در آنهاست که در هنگام یخ زدن می تواند به یخ تبدیل شود، لازمه عدم مجاز بودن اشباع خاک در پایه پی های کم عمق در حین ساخت و ساز است. در هنگام بهره برداری از ساختمان ها باید به شدت رعایت شود. حذف مطمئن آبهای جوی و صنعتی از محل ساخت و ساز باید با برنامه ریزی عمودی منطقه ساخته شده، زهکشی و زهکشی فراهم شود. هنگام حفر ترانشه برای فونداسیون و تاسیسات، عملیات خاکی باید با حداقل میزان اختلال در خاک های طبیعی انجام شود. تجمع آب ناشی از آسیب به خط لوله موقت در محل ساخت و ساز مجاز نیست. مناطق کور ضد آب با عرض حداقل 1 متر و شیب حداقل 0.03 باید در اطراف ساختمان ها ترتیب داده شوند. از نصب لوله های فاضلاب و آبرسانی از سمت مرتفع ساختمان باید خودداری شود. در حین بهره برداری از ساختمان ها، تغییر شرایطی که برای آن پی های کم عمق طراحی می شود، مجاز نیست.

وزارت ساخت و ساز روستایی
دپارتمان اتحاد جماهیر شوروی
کدهای ساختمان
VSN 29-85

صفحه 1 از 12

VSN 29-85

طراحی پی های کم عمق ساختمان های کم ارتفاع روستایی بر روی خاک های مرتفع

مقررات بخش ساختمان

مینسلستروی

وزارت کشاورزی

مسکو - 1985

توسعه یافته توسط: موسسه تحقیقاتی، تجربی و طراحی مرکزی برای ساخت و ساز روستایی (TsNIIEPselstroy) وزارت ساخت و ساز روستایی اتحاد جماهیر شوروی.

کارگردان L.N. آنوفریف

رئیس بخش بنیاد

و پی در مجتمع

شرایط خاک V.S. ساژین

محققان ارشد A.G. بیریچ

V.V. بورشچف

D.Ya. گینزبورگ

A.T. مالتسف

موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی گوستروی اتحاد جماهیر شوروی (NIIOSPom)

کارگردان B.S. فدوروف

مدیر آزمایشگاه

پایه ها و پایه ها

بر روی خاک های بالابر V.O. اورلوف

موسسه طراحی Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-obedineniye

کارگردان B.N. لیسونکین

متخصص ارشد V.N. کرایوشکین

ارائه شده توسط: TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی، NIIOSP از گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

تهیه شده برای تصویب: اداره فنی اصلی وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

سر وی.یا. ماکاروک

تایید شده توسط: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

نایب رئیس S.L. سرایداران

وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

معاون وزیر I.P. بیستریوکوف

تصویب و اجرا: به دستور وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی شماره 44 در 14 فوریه 1985

معرفی

در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی، خاک های پراکنده گسترده است. اینها شامل خاک رس، لوم، لوم شنی، سیلتی و ماسه ریز می باشد. در رطوبت معینی، این خاک ها در زمستان یخ می زنند، حجم آن افزایش می یابد که منجر به بالا آمدن لایه های خاک در محدوده عمق انجماد آن می شود. پی های واقع در این گونه خاک ها نیز در صورتی که بارهای وارده بر آن ها تعادل نیروهای بالابرنده را نداشته باشد، در معرض بلند شدن هستند. از آنجایی که تغییر شکل های برآمدگی خاک، به عنوان یک قاعده، ناهموار است، افزایش ناهمواری پایه ها وجود دارد که با گذشت زمان انباشته می شود. در نتیجه سازه های فوق فونداسیون ساختمان ها و سازه ها دچار تغییر شکل و ریزش غیرقابل قبول می شوند. تغییر شکل‌های ناشی از بالارفتن خاک به‌ویژه در برابر سازه‌های سبک مستعد هستند، که در این میان اکثر ساختمان‌های روستایی کم‌مرتبه دچار افتادگی می‌شوند.

مطابق با استانداردهای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها، عمق پی در خاک های بالابر باید حداقل به عنوان عمق انجماد برآورد شده در نظر گرفته شود. در این حالت، کف پایه از اثرات نیروهای گرم کننده معمولی رها می شود. با این حال، پایه های عمیق گذاشته شده دارای یک سطح جانبی توسعه یافته هستند، که در امتداد آن نیروهای افزایشی مماسی عمل می کنند. این نیروها بیش از بارهایی است که توسط ساختمان های سبک به پی منتقل می شود و باعث کمانش پی می شود.

بنابراین، پایه‌های متراکم و گران‌قیمتی که در زیر عمق انجماد خاک گذاشته شده‌اند، عملکرد قابل‌اعتمادی ساختمان‌های کم‌مرتبه ساخته شده بر روی خاک‌های بلند را فراهم نمی‌کنند.

یکی از راه‌های حل مشکل ساخت ساختمان‌های کم‌مرتبه بر روی خاک‌های بلند، استفاده از پی‌های کم عمق است. چنین پایه هایی در عمق 0.2-0.5 متر از سطح خاک یا مستقیماً روی سطح (پایه های دفن نشده) گذاشته می شود. بنابراین، نیروهای بالابر مماسی ناچیز بر روی پایه های کم عمق عمل می کنند و با پی های غیر مدفون برابر با صفر هستند.

به عنوان یک قاعده، بالش هایی به ضخامت 20-30 سانتی متر ساخته شده از مواد غیر متخلخل در زیر پایه ها قرار می گیرند (ماسه شن، درشت یا متوسط، شن ریز، سرباره دیگ بخار و غیره). استفاده از بالشتک نه تنها به جایگزینی جزئی خاک برآمده با خاک غیر سنگین می شود، بلکه تغییر شکل های ناهموار پایه را نیز کاهش می دهد. ضخامت بالش ها و عمق پایه ها با محاسبه مشخص می شود.

اصل اساسی طراحی پی های کم عمق ساختمان ها با دیوارهای باربر بر روی خاک های بالابر این است که پی های نواری تمام دیوارهای ساختمان در یک سیستم واحد ترکیب شده و یک قاب افقی نسبتاً صلب را تشکیل می دهند که تغییر شکل های ناهموار پایه را دوباره توزیع می کند. . با پایه های ستونی کم عمق، قاب از تیرهای پی تشکیل می شود که به طور محکم روی تکیه گاه ها به یکدیگر متصل می شوند.

برای اطمینان از کار مشترک عناصر پایه، دومی به طور سفت و سخت به یکدیگر متصل می شوند.

اقدامات سازنده نشان داده شده در حین ساخت و ساز بر روی خاک های با ارتفاع متوسط ​​(با شدت بالا رفتن بیش از 0.05) با شدت و بیش از حد بالارفتن خاک انجام می شود. در موارد دیگر، عناصر پایه آزادانه گذاشته می شوند، نه به یکدیگر متصل می شوند. یک شاخص کمی از بالارفتن خاک، شدت برآمدگی است که مشخصه‌ای بر روی یک لایه اولیه خاک است. استفاده از پی های کم عمق مبتنی بر رویکردی اساساً جدید در طراحی آنها است که مبتنی بر محاسبه پی ها با افزایش تغییر شکل ها است. در همان زمان، تغییر شکل پایه مجاز است (بالا، از جمله ناهموار)، اما آنها باید کمتر از حد باشد، که به ویژگی های طراحی ساختمان ها بستگی دارد.

هنگام محاسبه پایه‌های تغییر شکل‌ها، ویژگی‌های خاک، فشار وارد شده به آن، صلبیت خمشی پی و سازه‌های بالای پی در نظر گرفته می‌شود. سازه های بالای فونداسیون نه تنها به عنوان منبع بار بر روی پی ها، بلکه به عنوان یک عنصر فعال در کار مشترک فونداسیون با پی در نظر گرفته می شوند. هر چه سفتی خمشی سازه ها بیشتر باشد، تغییر شکل های نسبی پایه کمتر می شود.

فشاری که به خاک منتقل می شود به طور قابل توجهی (گاهی چندین بار) از بالا آمدن پایه در حین بالارفتن خاک می کاهد. هنگامی که پایه های کم عمق بالا می روند، نیروهای گرمایی معمولی که بر روی کف آن ها اعمال می شود به شدت کاهش می یابد.

تمام سازه های پی های کم عمق و مقرراتی که در این سند برای محاسبه آنها ارائه شده است، در طراحی و ساخت ساختمان های کم ارتفاع برای اهداف مختلف - خانه های مانور، ساختمان های بیرونی، ساختمان های کمکی کشاورزی صنعتی، پست های ترانسفورماتور و غیره آزمایش شده اند.

در حال حاضر، در بسیاری از مناطق بخش اروپایی RSFSR، در مناطقی با عمق انجماد تا 1.7 و بر روی پایه های کم عمق و غیر مدفون، بیش از 1500 ساختمان یک و دو طبقه از مواد مختلف ساخته شده است. - آجر، بلوک، پانل، سپر چوبی. مشاهدات ابزاری سیستماتیک ساختمان ها به مدت 3-6 سال گواه عملکرد قابل اعتماد پایه های کم عمق است. استفاده از چنین پایه هایی به جای پایه های سنتی که در زیر عمق انجماد خاک قرار داده شده اند، کاهش مصرف بتن را 50-80٪، هزینه های نیروی کار - 40-70٪ را ممکن می سازد.

این استانداردها شامل الزاماتی برای طراحی، طراحی و نصب پی های کم عمق بر روی خاک های بالابر هستند. تصادفی نیست که در نتیجه دامنه چنین پایه هایی به طور خاص برای بالا بردن خاک تعیین می شود. پی های کم عمق در خاک های بالابر توصیه می شود که به طور انبوه در عمق انجماد تا 1.7 متر استفاده شوند. با عمق انجماد بیشتر خاک های بالابر، پی های کم عمق فقط برای ساخت و ساز آزمایشی توصیه می شود. انباشت تجربه در ساخت تأسیسات با پی های کم عمق در مناطقی با عمق یخبندان زیاد، دامنه آنها را برای بالا بردن خاک بیشتر خواهد کرد.

اگرچه محدوده پی های کم عمق در سایر شرایط خاک به طور رسمی خارج از محدوده این استانداردها است، اما به نظر می رسد توصیه هایی در مورد استفاده از این پی ها در ساخت ساختمان های کم ارتفاع در رایج ترین خاک های کشورمان ارائه شود.

مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83، عمق پی ریزی روی خاک های غیر سنگی به عمق انجماد آنها بستگی ندارد. بنابراین در ساخت ساختمان های کم ارتفاع بر روی خاک های غیر سنگی، پی های کم عمق برای استفاده انبوه توصیه می شود.

در پی های ساخته شده با خاک های همیشه منجمد می توان از پی های کم عمق برای ساخت و ساز آزمایشی استفاده کرد. در عین حال باید اقداماتی برای جلوگیری از تغییر شکل غیرقابل قبول پایه ها در اثر ذوب خاک های دائمی یخبندان انجام شود.

استفاده از پی های کم عمق بر روی پایه طبیعی در شرایط خاکی نوع یک از نظر نشست تنها در صورتی توصیه می شود که فشار منتقل شده به خاک کمتر از فشار اولیه فرونشست باشد. در سایر موارد استفاده از این گونه پی ها تنها برای ساخت و ساز آزمایشی امکان پذیر است، مشروط بر اینکه کل تغییر شکل های پی های ناشی از نشست و نشست خاک از تغییر شکل های محدود کننده بیشتر نشود.

در شرایط خاک از نوع P از نظر نشست، استفاده از پی های کم عمق بر روی پی طبیعی مجاز نمی باشد.

لازم به تاکید است که از آنجایی که علت اصلی بالارفتن خاک ها وجود آب در آنها است که در هنگام یخ زدن می تواند به یخ تبدیل شود، لازم است در طول ساخت و ساز، در پایه پی های کم عمق، خاک از آب اشباع نشود. و در حین بهره برداری از ساختمان ها به شدت رعایت شود. حذف مطمئن آب جوی و صنعتی از محل ساخت و ساز باید با برنامه ریزی عمودی منطقه ساخته شده، زهکشی و زهکشی فراهم شود. هنگام حفر ترانشه برای فونداسیون و تاسیسات، عملیات خاکی باید با حداقل حجم اختلال در خاک های طبیعی انجام شود. تجمع آب ناشی از آسیب به خط لوله موقت در محل ساخت و ساز مجاز نیست. در اطراف ساختمان ها، روسازی های ضد آب باید با عرض حداقل 1 متر و شیب حداقل 0.03 ترتیب داده شوند. از نصب لوله های فاضلاب و آبرسانی از سمت مرتفع ساختمان باید خودداری شود. در حین بهره برداری از ساختمان ها، تغییر شرایطی که برای آن پی های کم عمق طراحی می شود، مجاز نیست.

محتوا

مقررات بخش ساختمان

طرح

پی های کم عمق ساختمان های روستایی کم ارتفاع بر روی خاک های مرتفع

مینسلستروی

وزارت کشاورزی

مسکو - 1985

توسعه یافته توسط: موسسه تحقیقاتی، تجربی و طراحی مرکزی برای ساخت و ساز روستایی (TsNIIEPselstroy) وزارت ساخت و ساز روستایی اتحاد جماهیر شوروی.

مدیرL.N. آنوفریف

رئیس بخش بنیاد

و پی در مجتمع

شرایط خاک V.S. ساژین

محققین ارشدA.G. بیریچ

V.V. بورشچف

D.Ya. گینزبورگ

A.T. مالتسف

موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی گوستروی اتحاد جماهیر شوروی (NIIOSPom)

مدیر B.S. فدوروف

مدیر آزمایشگاه

پایه ها و پایه ها

بر روی خاکهای پرآب V.O. اورلوف

موسسه طراحی Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-obedineniye

مدیرB.N. لیسونکین

متخصص ارشدV.N. کرایوشکین

ارائه شده توسط: TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی، NIIOSP از گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

تهیه شده برای تصویب: اداره فنی اصلی وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

سر وی.یا. ماکاروک

تایید شده توسط: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

نایب رئیس S.L. سرایداران

وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

معاون وزیر I.P. بیستریوکوف

تصویب و اجرا: به دستور وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی شماره 44 در 14 فوریه 1985

معرفی

در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی، خاک های پراکنده گسترده است. اینها شامل خاک رس، لوم، لوم شنی، سیلتی و ماسه ریز می باشد. در رطوبت معینی، این خاک ها در زمستان یخ می زنند و حجم آن افزایش می یابد که منجر به بالا آمدن لایه های خاک در عمق یخ زدگی آن می شود. پی های واقع در این گونه خاک ها نیز در صورتی که بارهای وارده بر آن ها تعادل نیروهای بالابرنده را نداشته باشد، در معرض بلند شدن هستند. از آنجایی که تغییر شکل های برآمدگی خاک، به عنوان یک قاعده، ناهموار است، افزایش ناهمواری پایه ها وجود دارد که با گذشت زمان انباشته می شود. در نتیجه سازه های فوق فونداسیون ساختمان ها و سازه ها دچار تغییر شکل و ریزش غیرقابل قبول می شوند. تغییر شکل‌های ناشی از بالارفتن خاک به‌ویژه در برابر سازه‌های سبک مستعد هستند، که در این میان اکثر ساختمان‌های روستایی کم‌مرتبه دچار افتادگی می‌شوند.

مطابق با استانداردهای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها، عمق پی در خاک های بالابر باید حداقل به عنوان عمق انجماد برآورد شده در نظر گرفته شود. در این حالت، کف پایه از اثرات نیروهای گرم کننده معمولی رها می شود. با این حال، پایه های عمیق گذاشته شده دارای یک سطح جانبی توسعه یافته هستند، که در امتداد آن نیروهای افزایشی مماسی عمل می کنند. این نیروها بیش از بارهایی است که توسط ساختمان های سبک به پی منتقل می شود و باعث کمانش پی می شود.

بنابراین، پایه‌های متراکم و گران‌قیمتی که در زیر عمق انجماد خاک گذاشته شده‌اند، عملکرد قابل‌اعتمادی ساختمان‌های کم‌مرتبه ساخته شده بر روی خاک‌های بلند را فراهم نمی‌کنند.

یکی از راه‌های حل مشکل ساخت ساختمان‌های کم‌مرتبه بر روی خاک‌های بلند، استفاده از پی‌های کم عمق است. چنین پایه هایی در عمق 0.2-0.5 متر از سطح خاک یا مستقیماً روی سطح (پایه های دفن نشده) گذاشته می شود. بنابراین، نیروهای بالابر مماسی ناچیز بر روی پایه های کم عمق عمل می کنند و با پی های غیر مدفون برابر با صفر هستند.

به عنوان یک قاعده، بالش هایی به ضخامت 20-30 سانتی متر ساخته شده از مواد غیر متخلخل در زیر پایه ها قرار می گیرند (ماسه شن، درشت یا متوسط، شن ریز، سرباره دیگ بخار و غیره). استفاده از بالشتک نه تنها به جایگزینی جزئی خاک برآمده با خاک غیر سنگین می شود، بلکه تغییر شکل های ناهموار پایه را نیز کاهش می دهد. ضخامت بالش ها و عمق پایه ها با محاسبه مشخص می شود.

اصل اساسی طراحی پی های کم عمق ساختمان ها با دیوارهای باربر بر روی خاک های بالابر این است که پی های نواری تمام دیوارهای ساختمان در یک سیستم واحد ترکیب شده و یک قاب افقی نسبتاً صلب را تشکیل می دهند که تغییر شکل های ناهموار پایه را دوباره توزیع می کند. . با پایه های ستونی کم عمق، قاب از تیرهای پی تشکیل می شود که به طور محکم روی تکیه گاه ها به یکدیگر متصل می شوند.

برای اطمینان از کار مشترک عناصر پایه، دومی به طور سفت و سخت به یکدیگر متصل می شوند.

اقدامات سازنده مشخص شده در حین ساخت و ساز بر روی خاک های با ارتفاع متوسط ​​(با شدت بالارفتن بیشتر از 0.05) به شدت - و بیش از حد بالارفتن خاک انجام می شود. در موارد دیگر، عناصر پایه آزادانه گذاشته می شوند، نه به یکدیگر متصل می شوند. یک شاخص کمی از بالارفتن خاک، شدت برآمدگی است که مشخصه‌ای بر روی یک لایه اولیه خاک است. استفاده از پی های کم عمق مبتنی بر رویکردی اساساً جدید در طراحی آنها است که مبتنی بر محاسبه پی ها با افزایش تغییر شکل ها است. در عین حال، تغییر شکل پایه مجاز است (بالا، از جمله ناهموار)، با این حال، آنها باید کمتر از حد باشد، که به ویژگی های طراحی ساختمان ها بستگی دارد.

هنگام محاسبه پایه‌های تغییر شکل‌ها، ویژگی‌های خاک، فشار وارد شده به آن، صلبیت خمشی پی و سازه‌های بالای پی در نظر گرفته می‌شود. سازه های بالای فونداسیون نه تنها به عنوان منبع بار بر روی پی ها، بلکه به عنوان یک عنصر فعال در کار مشترک فونداسیون با پی در نظر گرفته می شوند. هر چه سفتی خمشی سازه ها بیشتر باشد، تغییر شکل های نسبی پایه کمتر می شود.

فشاری که به خاک منتقل می شود به طور قابل توجهی (گاهی چندین بار) از بالا آمدن پایه در حین بالارفتن خاک می کاهد. هنگامی که پایه های کم عمق بالا می روند، نیروهای گرمایی معمولی که بر روی کف آن ها اعمال می شود به شدت کاهش می یابد.

تمام سازه های پی های کم عمق و شرایط محاسبه آنها، که در این سند ارائه شده است، در طراحی و ساخت ساختمان های کم ارتفاع برای اهداف مختلف - خانه های مانور، ساختمان های بیرونی، ساختمان های کمکی کشاورزی، پست های ترانسفورماتور و غیره آزمایش شده اند.

در حال حاضر، در بسیاری از مناطق بخش اروپایی RSFSR، در مناطقی با عمق انجماد تا 1.7 و بر روی پایه های کم عمق و غیر مدفون، بیش از 1500 ساختمان یک و دو طبقه از مواد مختلف ساخته شده است. - آجر، بلوک، پانل، سپر چوبی. مشاهدات ابزاری سیستماتیک ساختمان ها به مدت 3-6 سال گواه عملکرد قابل اعتماد پایه های کم عمق است. استفاده از چنین پایه هایی به جای پایه های سنتی که در زیر عمق انجماد خاک قرار داده شده اند، کاهش مصرف بتن را 50-80٪، هزینه های نیروی کار - 40-70٪ را ممکن می سازد.

این استانداردها شامل الزاماتی برای طراحی، طراحی و نصب پی های کم عمق بر روی خاک های بالابر هستند. تصادفی نیست که در نتیجه دامنه چنین پایه هایی به طور خاص برای بالا بردن خاک تعیین می شود. پی های کم عمق در خاک های بالابر توصیه می شود که به طور انبوه در عمق انجماد تا 1.7 متر استفاده شوند. با عمق انجماد بیشتر خاک های بالابر، پی های کم عمق فقط برای ساخت و ساز آزمایشی توصیه می شود. انباشت تجربه در ساخت تأسیسات با پی های کم عمق در مناطقی با عمق یخبندان زیاد، دامنه آنها را برای بالا بردن خاک بیشتر خواهد کرد.

اگرچه محدوده پی های کم عمق در سایر شرایط خاک به طور رسمی خارج از محدوده این استانداردها است، اما به نظر می رسد توصیه هایی در مورد استفاده از این پی ها در ساخت ساختمان های کم ارتفاع در رایج ترین خاک های کشورمان ارائه شود.

مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83، عمق پی ریزی روی خاک های غیر سنگی به عمق انجماد آنها بستگی ندارد. بنابراین در ساخت ساختمان های کم ارتفاع بر روی خاک های غیر سنگی، پی های کم عمق برای استفاده انبوه توصیه می شود.

در پی های متشکل از خاک های همیشه منجمد می توان از پی های کم عمق برای ساخت و ساز آزمایشی استفاده کرد. در عین حال، باید اقداماتی برای جلوگیری از تغییر شکل غیرقابل قبول پایه‌ها در اثر ذوب خاک‌های دائمی یخ‌زده انجام شود.

استفاده از پی های کم عمق بر روی پایه طبیعی در شرایط خاکی نوع یک از نظر نشست تنها در صورتی توصیه می شود که فشار منتقل شده به خاک کمتر از فشار اولیه فرونشست باشد. در سایر موارد استفاده از این گونه پی ها تنها برای ساخت و ساز آزمایشی امکان پذیر است، مشروط بر اینکه کل تغییر شکل های پی های ناشی از نشست و نشست خاک از تغییر شکل های محدود کننده بیشتر نشود.

در شرایط خاک از نوع P از نظر نشست، استفاده از پی های کم عمق بر روی پی طبیعی مجاز نمی باشد.

لازم به تاکید است که از آنجایی که علت اصلی بالارفتن خاک وجود آب در آنهاست که در هنگام یخ زدن می تواند به یخ تبدیل شود، لازمه عدم مجاز بودن اشباع خاک در پایه پی های کم عمق در حین ساخت و ساز است. در هنگام بهره برداری از ساختمان ها باید به شدت رعایت شود. حذف مطمئن آبهای جوی و صنعتی از محل ساخت و ساز باید با برنامه ریزی عمودی منطقه ساخته شده، زهکشی و زهکشی فراهم شود. هنگام حفر ترانشه برای فونداسیون و تاسیسات، عملیات خاکی باید با حداقل میزان اختلال در خاک های طبیعی انجام شود. تجمع آب ناشی از آسیب به خط لوله موقت در محل ساخت و ساز مجاز نیست. مناطق کور ضد آب با عرض حداقل 1 متر و شیب حداقل 0.03 باید در اطراف ساختمان ها ترتیب داده شوند. از نصب لوله های فاضلاب و آبرسانی از سمت مرتفع ساختمان باید خودداری شود. در حین بهره برداری از ساختمان ها، تغییر شرایطی که برای آن پی های کم عمق طراحی می شود، مجاز نیست.

1. مقررات عمومی

1.1. این کدهای ساختمانی دپارتمان برای طراحی پایه های کم عمق ساختمان های روستایی یک و دو طبقه (مسکونی، فرهنگی، خانگی، کشاورزی صنعتی و اهداف اصلی و کمکی) ساخته شده بر روی خاک های انجماد با عمق انجماد حداکثر 1.7 متر در نظر گرفته شده است. در این مورد، الزامات باید توسط اسناد هنجاری مربوطه همه اتحادیه رعایت شود.

توجه داشته باشید. می توان برای ساخت و سازهای آزمایشی در مناطقی با عمق انجماد خاک بیش از 1.7 متر استفاده کرد.

1.2. هنگام انتخاب مکان‌ها برای ساخت ساختمان‌هایی با پایه‌های کم عمق، باید به مکان‌هایی با خاک‌هایی که از نظر ترکیب همگن هستند، هم در پلان و هم در عمق آن قسمت از لایه یخبندان فصلی که به عنوان پایه طراحی شده است، اولویت داده شود.

1.3. رشد شالوده ساختمان هایی که بر روی خاک های بلند ساخته می شوند باید بر اساس تغییر شکل ها انجام شود. تغییر شکل پایه ناشی از یخ زدگی خاک در زیر پایه فونداسیون نباید از تغییر شکل های محدود کننده که به ویژگی های ساختاری ساختمان ها بستگی دارد تجاوز کند. هنگام محاسبه پایه های پایه های کم عمق، علاوه بر این استانداردها، لازم است که الزامات فصل SNiP 2.02.01-83 برای طراحی پایه ساختمان ها و سازه ها رعایت شود.

1.4. هنگام طراحی پایه ها و پی ها بر روی خاک های بالابر، لازم است اقداماتی (مهندسی و احیاء، ساخت و ساز، ترموشیمیایی) با هدف کاهش تغییر شکل ساختمان ها و سازه ها پیش بینی شود.

انتخاب نوع و طرح فونداسیون، روش آماده سازی پایه و سایر اقدامات برای کاهش تغییر شکل های ناهموار ساختمان از یخ زدگی باید بر اساس یک مطالعه امکان سنجی و با در نظر گرفتن شرایط خاص ساخت و ساز تصمیم گیری شود.

2. ارزیابی استحکام زمین

2.1. با توجه به درجه تراش، خاک ها به پنج گروه تقسیم می شوند (جدول 1). وابستگی خاک رسی سیلتی به یک یا گروه دیگر با پارامتر Rf تخمین زده می شود که با فرمول تعیین می شود.

که در آن W رطوبت محاسبه شده قبل از زمستان در لایه انجماد فصلی خاک، کسری از واحدها، تعیین شده مطابق با پیوست 1 است.

Wp، WL - مقادیر میانگین وزنی (در لایه انجماد فصلی خاک) رطوبت مربوط به مرزهای نورد و سیالیت، کسری از یک؛

Wcr - مقدار رطوبت بحرانی، کسر واحد، تعیین شده بر اساس نمودار (شکل 1) با مقادیر میانگین وزنی عدد پلاستیسیته و نقطه تسلیم.

Mo - ضریب بدون بعد، عددی برابر با مقدار مطلق میانگین دمای هوای زمستانی، زمانی که سطح خاک یخبندان باز، برهنه از برف است، مطابق با فصل SNiP در مورد اقلیم شناسی و ژئوفیزیک ساختمان و در صورت عدم وجود تعیین می شود. داده های یک منطقه ساخت و ساز خاص در آن، با توجه به نتایج ایستگاه مشاهدات آب و هواشناسی واقع در شرایط مشابه با منطقه ساخت و ساز.

مقررات بخش ساختمان

طرح
پایه های کم عمق
ساختمان های روستایی کم ارتفاع
بر روی خاک های بلند

VSN 29-85

مینسلستروی

وزارت کشاورزی

مسکو - 1985

توسعه یافته توسط: موسسه تحقیقاتی، تجربی و طراحی مرکزی برای ساخت و ساز روستایی (TsNIIEPselstroy) وزارت ساخت و ساز روستایی اتحاد جماهیر شوروی.

موسسه تحقیقاتی بنیادها و سازه های زیرزمینی گوستروی اتحاد جماهیر شوروی (NIIOSPom)

موسسه طراحی Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy انجمن

ارائه شده توسط: TsNIIEPselstroy از وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی، NIIOSP از گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

تهیه شده برای تصویب: اداره فنی اصلی وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

تایید شده توسط: گوستروی اتحاد جماهیر شوروی

وزارت کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی

تصویب و اجرا: به دستور وزارت ساخت و ساز کشاورزی اتحاد جماهیر شوروی شماره 44 در 14 فوریه 1985

معرفی. یکی 1. مقررات عمومی. 4 2. برآورد بالارفتن خاک. 5 3. سازه های پی های کم عمق بر روی خاک های مرتفع. 7 4. محاسبه پی پی های کم عمق با توجه به تغییر شکل های بالارفتن خاک. هشت 5. محاسبه نیروهای داخلی در سازه های ساختمان. چهارده 6. دستگاه پی های کم عمق بر روی خاک های مرتفع. شانزده ضمیمه 1. تعیین رطوبت خاک قبل از زمستان محاسبه شده. شانزده ضمیمه 2. محاسبه تغییر شکل افزایش سطح خاک بدون بار. 17 پیوست 3. تعیین مقاومت در برابر جابجایی خاک یخ زده نسبت به پی. نوزده پیوست 4. محاسبه شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمانی. 22 پیوست 5. نمونه ای از محاسبه فونداسیون نواری کم عمق. 24

معرفی

در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی، خاک های پراکنده گسترده است. اینها شامل خاک رس، لوم، لوم شنی، سیلتی و ماسه ریز می باشد. در رطوبت معینی، این خاک ها در زمستان یخ می زنند و حجم آن افزایش می یابد که منجر به بالا آمدن لایه های خاک در عمق یخ زدگی آن می شود. پی های واقع در این گونه خاک ها نیز در صورتی که بارهای وارده بر آن ها تعادل نیروهای بالابرنده را نداشته باشد، در معرض بلند شدن هستند. از آنجایی که تغییر شکل های برآمدگی خاک، به عنوان یک قاعده، ناهموار است، افزایش ناهمواری پایه ها وجود دارد که با گذشت زمان انباشته می شود. در نتیجه سازه های فوق فونداسیون ساختمان ها و سازه ها دچار تغییر شکل و ریزش غیرقابل قبول می شوند. تغییر شکل‌های ناشی از بالارفتن خاک به‌ویژه در برابر سازه‌های سبک مستعد هستند، که در این میان اکثر ساختمان‌های روستایی کم‌مرتبه دچار افتادگی می‌شوند.

مطابق با استانداردهای طراحی پی ساختمان ها و سازه ها، عمق پی در خاک های بالابر باید حداقل به عنوان عمق انجماد برآورد شده در نظر گرفته شود. در این حالت، کف پایه از اثرات نیروهای گرم کننده معمولی رها می شود. با این حال، پایه های عمیق گذاشته شده دارای یک سطح جانبی توسعه یافته هستند، که در امتداد آن نیروهای افزایشی مماسی عمل می کنند. این نیروها بیش از بارهایی است که توسط ساختمان های سبک به پی منتقل می شود و باعث کمانش پی می شود.

بنابراین، پایه‌های متراکم و گران‌قیمتی که در زیر عمق انجماد خاک گذاشته شده‌اند، عملکرد قابل‌اعتمادی ساختمان‌های کم‌مرتبه ساخته شده بر روی خاک‌های بلند را فراهم نمی‌کنند.

یکی از راه‌های حل مشکل ساخت ساختمان‌های کم‌مرتبه بر روی خاک‌های بلند، استفاده از پی‌های کم عمق است. چنین پایه هایی در عمق 0.2 - 0.5 متر از سطح خاک یا مستقیماً روی سطح (پایه های دفن نشده) گذاشته می شود. و بنابراین، نیروهای برافراشته مماسی ناچیز بر روی پایه های کم عمق عمل می کنند و با پایه های غیر مدفون برابر با صفر هستند.

به عنوان یک قاعده، بالش هایی با ضخامت 20 تا 30 سانتی متر ساخته شده از مواد غیر متخلخل در زیر پایه ها قرار می گیرند (ماسه شن، درشت یا متوسط، سنگ خرد شده ریز، سرباره دیگ بخار و غیره). استفاده از بالشتک نه تنها به جایگزینی جزئی خاک برآمده با خاک غیر سنگین می شود، بلکه تغییر شکل های ناهموار پایه را نیز کاهش می دهد. ضخامت بالش ها و عمق پایه ها با محاسبه مشخص می شود.

اصل اساسی طراحی پی های کم عمق ساختمان ها با دیوارهای باربر بر روی خاک های بالابر این است که پی های نواری تمام دیوارهای ساختمان در یک سیستم واحد ترکیب شده و یک قاب افقی نسبتاً صلب را تشکیل می دهند که تغییر شکل های ناهموار پایه را دوباره توزیع می کند. . با پایه های ستونی کم عمق، قاب از تیرهای پی تشکیل می شود که به طور محکم روی تکیه گاه ها به یکدیگر متصل می شوند.

برای اطمینان از کار مشترک عناصر پایه، دومی به طور سفت و سخت به یکدیگر متصل می شوند.

اقدامات سازنده مشخص شده در حین ساخت و ساز بر روی خاک های با ارتفاع متوسط ​​(با شدت بالارفتن بیشتر از 0.05) به شدت - و بیش از حد بالارفتن خاک انجام می شود. در موارد دیگر، عناصر پایه آزادانه گذاشته می شوند، نه به یکدیگر متصل می شوند. یک شاخص کمی از بالارفتن خاک، شدت برآمدگی است که مشخصه‌ای بر روی یک لایه اولیه خاک است. استفاده از پی های کم عمق مبتنی بر رویکردی اساساً جدید در طراحی آنها است که مبتنی بر محاسبه پی ها با افزایش تغییر شکل ها است. در عین حال، تغییر شکل پایه مجاز است (بالا، از جمله ناهموار)، با این حال، آنها باید کمتر از حد باشد، که به ویژگی های طراحی ساختمان ها بستگی دارد.

هنگام محاسبه پایه‌های تغییر شکل‌ها، ویژگی‌های خاک، فشار وارد شده به آن، صلبیت خمشی پی و سازه‌های بالای پی در نظر گرفته می‌شود. سازه های بالای فونداسیون نه تنها به عنوان منبع بار بر روی پی ها، بلکه به عنوان یک عنصر فعال در کار مشترک فونداسیون با پی در نظر گرفته می شوند. هر چه سفتی خمشی سازه ها بیشتر باشد، تغییر شکل های نسبی پایه کمتر می شود.

فشاری که به خاک منتقل می شود به طور قابل توجهی (گاهی چندین بار) از بالا آمدن پایه در حین بالارفتن خاک می کاهد. هنگامی که پایه های کم عمق بالا می روند، نیروهای گرمایی معمولی که بر روی کف آن ها اعمال می شود به شدت کاهش می یابد.

تمام سازه های پی های کم عمق و شرایط محاسبه آنها، که در این سند ارائه شده است، در طراحی و ساخت ساختمان های کم ارتفاع برای اهداف مختلف - خانه های مانور، ساختمان های بیرونی، ساختمان های کمکی کشاورزی، پست های ترانسفورماتور و غیره آزمایش شده اند.

در حال حاضر، در بسیاری از مناطق بخش اروپایی RSFSR، در مناطقی با عمق انجماد تا 1.7 و بر روی پایه های کم عمق و غیر مدفون، بیش از 1500 ساختمان یک و دو طبقه از مواد مختلف ساخته شده است. - آجر، بلوک، پانل، سپر چوبی. مشاهدات ابزاری سیستماتیک ساختمان ها به مدت 3-6 سال گواه عملکرد قابل اعتماد پایه های کم عمق است. استفاده از چنین پایه‌هایی به‌جای پایه‌های سنتی که در زیر عمق انجماد خاک قرار داده شده است، کاهش مصرف بتن را 50-80٪، هزینه‌های نیروی کار - 40-70٪ را ممکن می‌سازد.

این استانداردها شامل الزاماتی برای طراحی، طراحی و نصب پی های کم عمق بر روی خاک های بالابر هستند. بنابراین تصادفی نیست که دامنه چنین پایه‌هایی به طور خاص برای خاک‌افکنی تعیین می‌شود. پی های کم عمق در خاک های بالابر توصیه می شود که به طور انبوه در عمق انجماد تا 1.7 متر استفاده شوند. با عمق انجماد بیشتر خاک های بالابر، پی های کم عمق فقط برای ساخت و ساز آزمایشی توصیه می شود. انباشت تجربه در ساخت تأسیسات با پی های کم عمق در مناطقی با عمق یخبندان زیاد، دامنه آنها را برای بالا بردن خاک بیشتر خواهد کرد.

اگرچه محدوده پی های کم عمق در سایر شرایط خاک به طور رسمی خارج از محدوده این استانداردها است، اما به نظر می رسد توصیه هایی در مورد استفاده از این پی ها در ساخت ساختمان های کم ارتفاع در رایج ترین خاک های کشورمان ارائه شود.

د) فونداسیون از نظر پایداری در برابر تأثیر نیروهای افزایشی مماسی بررسی شود. محاسبه طبق روش ذکر شده در فصل SNiP II-18-76 انجام می شود، نیروهای بالا بردن مماسی خاص هنجاری برابر در نظر گرفته می شوند: برای خاک های کم ارتفاع 7 tf / m 2، برای خاک های متوسط ​​9 tf / m 2، برای خاک های قوی و بیش از حد 11 تن بر متر مربع؛

ه) تغییر شکل ارتفاع پایه بدون بار تعیین می شود.

و) رژیم دما و دینامیک انجماد فصلی خاکهای پایه تعیین می شود که بر اساس آن فشار یخ زدگی روی پایه پایه محاسبه می شود.

ز) محاسبه پایه فونداسیون با توجه به تغییر شکل های بالارفتن خاک انجام می شود.

4.3. تغییر شکل ارتفاع یک پایه بدون بار h fi با یکی از فرمول های ارائه شده در جدول تعیین می شود. 3، بر اساس عمق پایه از پیش تعیین شده d و ضخامت بالشتک h p.

تغییر شکل افزایش سطح خاک بدون بار h f موجود در این فرمول ها مطابق با پیوست 2 تعیین می شود. عمق تخمینی انجماد خاک d f مطابق با فصل SNiP 2.02.01-83 تعیین می شود.

4.4. فشار روی پایه فونداسیون (P r, tf / m 2) از نیروهای عادی افزایش با فرمول های پایه ستونی با پایه گرد تعیین می شود.

برای پایه های پایه با پایه مربع

برای پایه های ستونی با پایه مستطیل شکل

(4.5)

برای فونداسیون نواری

که در آن d z ضخامت لایه خاکی است که باعث تغییر شکل h fi در زیر پایه فونداسیون می شود (به بند 4.4 مراجعه کنید). برای اولین طرح محاسبه d z = 0.75d f - d - h p، برای دو طرح باقی مانده d z = d f - d - h p.

k a - ضریب شرایط عملیاتی خاک انجماد پایه زیر فونداسیون که از نمودارها (شکل 3) بسته به مقدار d z و مساحت پایه پایه A f در A f> 1 تعیین می شود. متر 2; ضریب شرایط کار برابر با k a در A f \u003d 1 m 2 گرفته می شود. برای پایه نواری، A f به ازای واحد طول آن گرفته می شود.

r - شعاع کف پایه ستونی به شکل گرد، m.

b، a - به ترتیب، عرض و طول کف پایه ستونی به شکل مستطیل.

ب 1 - عرض پایه نوار؛

s s - مقاومت در برابر جابجایی خاک یخ زده نسبت به پی، tf/m2. مطابق با پیوست 3 تعیین می شود.

جدول 3

طرح‌هایی برای محاسبه تغییر شکل‌های ارتفاع پایه بدون بار، بسته به شرایط هیدروژئولوژیکی و تسکین محل ساختمان

	شرایط رطوبت خاک بر اساس نوع تسکین	فاصله از سطح زمین تا سطح آب زیرزمینی d w , m	مقدار تقریبی میانگین رطوبت در لایه یخ زده فصلی d fn	فرمول های تعیین تغییر شکل برآمدگی یک پایه بدون بار
	مناطق خشک - تپه ها، مکان های تپه ای. فلات آبخیز. خاک ها فقط با بارش مرطوب می شوند	d w > d fn + z	الف) W £ W cr + 0.3I p ب) W > Wcr + 0.3Ip
	مناطق خشک - مکان های کمی تپه ای، دشت ها، شیب های ملایم با شیب طولانی حوضه با علائم غرقابی سطحی. خاک ها به دلیل بارش جوی و آب های نشسته، تا حدی آب های زیرزمینی مرطوب می شوند.	dw< d fn + z	W > Wcr + 0.3 IP
	مناطق مرطوب - دشت های کم ارتفاع، حفره ها، دشت های میان شیب، تالاب ها. خاک ها از بارش و آب های زیرزمینی، از جمله آب های نشسته اشباع شده اند		W > Wcr + 0.5 IP

توجه داشته باشید. مقدار d w با در نظر گرفتن پیش بینی تغییرات در سطح آب زیرزمینی محاسبه می شود. z - کوچکترین فاصله، m، از مرز انجماد d fn تا سطح آبهای زیرزمینی، که در آن این آبها بر مرطوب شدن خاک انجماد تأثیر نمی گذارد. مقدار z از جدول تعیین می شود. 4.

جدول 4

کمترین فاصله از مرز انجماد تا سطح آب زیرزمینی

4.5. تغییر شکل افزایشی خاک پی، با در نظر گرفتن فشار زیر پایه پی، با فرمول تعیین می شود.

(4.7)

که در آن p i فشار وارد بر پایه پی از بار خارجی، tf/m 2 است.

p r - همان عنوان در بند 4.4.

ب - ضریب با در نظر گرفتن تأثیر بالشتک بر عملکرد فونداسیون. مطابق جدول گرفته شده است. 5.

4.6. تغییر شکل نسبی برآمدگی خاک پی، با در نظر گرفتن صلبیت سازه های فوق فونداسیون ساختمان، با فرمول تعیین می شود.

(4.8)

که در آن g p - ضریب قابلیت اطمینان، برابر با 1.1.

w - ضریب بسته به شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمان l، تعیین شده از نمودار (شکل 4). شاخص l مطابق با پیوست 4 تعیین می شود.

Dh fp - تفاوت در تغییر شکل های افزایش (h 1 fp - h 2 fp)، m، تعیین شده در مقادیر شدید رطوبت خاک محاسبه شده قبل از زمستان در محل ساخت و ساز.

L طول دیوار ساختمان (محفظه)، m است.

برنج. 3. مقادیر ضریب k a

برنج. 4. مقدار ضریب w بسته به شاخص انعطاف پذیری سازه ساختمان l

جدول 5

مقادیر ضریب b

نسبت ضخامت بالش به عرض پایه h p / b	مقادیر ضرایب
	برای پایه های ستون	برای پایه های نواری

توجه داشته باشید. برای مقادیر میانی، ضریب b با درون یابی تعیین می شود.

4.7. با شاخص انعطاف پذیری سازه ها l > 3، تغییر شکل نسبی بالارفتن خاک پایه با فرمول های زیر تعیین می شود:

برای پایه های نواری

برای پایه های ستون

که در آن Dh fp همان نماد 4.6 است.

l فاصله بین پی های مجاور است.

رول پی ساختمان های با ابعاد محدود در پلان (در ) با فرمول تعیین می شود

5. محاسبه نیروهای داخلی در سازه های ساختمان

5.1. گشتاورهای خمشی M، tf∙m، و نیروهای عرضی F، tf که در سازه‌های ساختمانی با تغییر شکل‌های ناهموار بالارفتن خاک پایه ایجاد می‌شوند، با فرمول‌ها تعیین می‌شوند.

(5.1)

(5.2)

که در آن B، B 1 - ضرایب بسته به l و تعیین شده از نمودارها (شکل 5، 6).

کاهش سفتی خمشی سطح مقطع سازه های ساختمانی در سیستم تسمه-دیوار پی-زیرزمین- تقویت کننده، tf/m 2، تعیین شده مطابق با پیوست 4.

Dh fi , L - همان عناوین موجود در فرمول (4.8).

لنگرهای خمشی و نیروهای عرضی ناشی از پی های نواری (دال) ساختمان های با ابعاد محدود برحسب (در ) از محاسبه تیرها (دال ها) روی یک شالوده کشسان بدون در نظر گرفتن صلبیت سازه های فونداسیون فوق تعیین می شوند.

5.2. گشتاورهای خمشی و نیروهای عرضی در عناصر ساختاری منفرد (فنداسیون، پایه، دیوار، تسمه) با فرمول تعیین می شوند.

(5.3)

که در آن i، i، به ترتیب، سفتی خمشی و برشی مقطع عنصر مورد بررسی است.

G - مدول برشی، tf/m 2، برابر با 0.4E گرفته شده است.

برنج. 5. مقدار ضریب B

برنج. 6. مقادیر ضریب B 1

5.3. نیروهای Fr که در اتصالات دیوارهای پانل ایجاد می شود، با فرمول تعیین می شود

, (5.5)

که در آن d i , y o , E j , A j همان عناوین فرمول (13) پیوست 4 هستند.

با توجه به نیروهای داخلی یافت شده، مقاومت عناصر سازه ای ساختمان ها مطابق با الزامات فصول SNiP برای طراحی سازه های سنگی و بنایی مسلح، سازه های بتنی و بتن مسلح محاسبه می شود.

6. دستگاه پی های کم عمق بر روی خاک های مرتفع

6.1. در سایت اختصاص داده شده برای ساخت و ساز، اول از همه، لازم است مجموعه ای از کارهای آماده سازی مهندسی در ترکیب زیر انجام شود:

حذف چمن یا لایه زراعی در مکان های نصب فونداسیون، در ارتباط با طرح کلی سایت در حال ساخت.

اجرای کار ارائه شده توسط پروژه در انحراف آب های سطحی.

6.2. آماده سازی پایه برای فونداسیون نواری (ستونی) کم عمق شامل ترانشه (گودال)، تمیز کردن کف و نصب بالشتک ضد سنگ است. هنگام نصب بالش، مواد غیر متخلخل در لایه هایی با ضخامت بیش از 20 سانتی متر ریخته می شود و با غلتک ها یا ویبراتورهای پلت فرم به rd = 1.6 t/m 3 فشرده می شود.

6.3. به منظور جلوگیری از تجمع آب و فروریختن دیواره های ترانشه ها (گودال ها)، باید پس از تحویل بلوک های فونداسیون و سایر مصالح ساختمانی لازم برای ساخت پی های کم عمق، حفاری آنها انجام شود.

6.4. پس از گذاشتن بلوک های فونداسیون، سینوس های ترانشه ها (گودال ها) باید با مواد پیش بینی شده در پروژه (خاک غیر سنگی یا محلی) با تراکم اجباری پوشانده شوند.

6.5. پس از اتمام کار فونداسیون، برنامه ریزی اطراف ساختمان باید بلافاصله با تامین روان آب جوی از ساختمان و محوطه کور تکمیل شود.

6.6. تخلیه پی های کم عمق (غیر دفن نشده) برای فصل زمستان مجاز نیست. اگر به دلایلی این شرایط غیر عملی بود، باید پوشش‌های موقت عایق حرارتی ساخته شده از خاک اره، سرباره، خاک رس منبسط شده، پشم سرباره، کاه و سایر موادی که خاک را از یخ زدگی محافظت می‌کنند، در اطراف پایه‌ها قرار دهید.

6.7. چیدمان پایه های کم عمق روی پایه یخ زده ممنوع است. در زمستان، ترتیب دادن چنین پایه هایی فقط در صورتی مجاز است که آب های زیرزمینی عمیق باشد، با ذوب اولیه خاک یخ زده و پر کردن اجباری سینوس ها با مواد غیر متخلخل.

پیوست 1

تعیین رطوبت خاک قبل از زمستان محاسبه شده

مقدار رطوبت محاسبه شده قبل از زمستان در لایه خاک با ضخامت برابر با عمق انجماد استاندارد d fn با فرمول تعیین می شود.

که در آن W p مقدار میانگین وزنی رطوبت در لایه خاک یخبندان فصلی، کسری از واحدها است که از نتایج بررسی ها در دوره تابستان-پاییز به دست می آید.

W e مقدار تخمینی بارندگی است که در دوره t قبل از لحظه بررسی کاهش یافته و با فرمول (2) تعیین می شود.

W 0 مقدار تخمینی بارندگی است که در دوره پیش از زمستان (قبل از تعیین میانگین دمای هوای منفی ماهانه) باریده است، از نظر مدت زمان برابر با t e.

مقادیر W e و W 0 با توجه به داده های "راهنمای آب و هوا" یا با توجه به میانگین داده های رصدی بلند مدت یک ایستگاه آب و هواشناسی واقع در شرایط مشابه با منطقه ساخت و ساز تعیین می شود. طول دوره t e، روز، با نسبت تعیین می شود

برای 90 پوند، (2)

که در آن K ضریب فیلتراسیون، m/day است.

پیوست 2

محاسبه تغییر شکل افزایش سطح خاک بدون بار

1. تغییر شکل ارتفاع سطح خالی خاک سیلتی رسی در حین انجماد آن تا عمق محاسبه شده d f بسته به رطوبت محاسبه شده قبل از زمستان W با فرمول تعیین می شود.

برای W > W p r

برای W £ W pr

(2)

که در آن W pr - رطوبت خاک را محدود می کند که توسط فرمول تعیین می شود

(3)

که در آن

0.92، rw، rs، rd - چگالی، t/m3، به ترتیب، یخ، آب، ذرات جامد و خاک خشک.

Kw - ضریب محتوای آب منجمد نشده در خاک یخ زده در دمایی برابر با 0.5T به بالا.

T up - حداقل دمای خاک که مستقیم آن بالارفتن آن را متوقف می کند. T up , K w طبق جدول این پیوست تعیین می شود.

T 0 - دمای طراحی سطح خاک خالی از برف (°С)؛ برابر با میانگین دمای هوا برای دوره زمستان است.

W p , W cr - همان عناوین موجود در بخش 2.1.

K b - پارامتر بیان کننده نسبت ضرایب هدایت رطوبت، برابر است

(4)

جایی که W sat ظرفیت کل رطوبت خاک است.

I t - ضریب دما برابر است

(5)

که در آن y پارامتری است که منطقه حرکت همزمان را مشخص می کند که توسط نوموگرام ها تعیین می شود (شکل 1 و 2).

h - پارامتری که بیانگر رابطه بین دما و محتوای آب یخ زده در منطقه انجماد است که طبق جدول این پیوست تعیین می شود.

2. تغییر شکل برآمدگی یک سطح خالی از خاک شنی با فرمول تعیین می شود

h f = f i d f، (6)

که در آن f i - شدت حرکت، برابر با:

f i = 0.035 برای خاک شنی ضعیف.

f i = 0.07 برای خاک شنی با ارتفاع متوسط.

مقادیر پارامترهای h، Kw، و دمای توقف افزایش T در انواع مختلف خاک رسی

نام نوع خاک

شکل پذیری خاک شماره I p

افزایش دمای توقف T بالا

مقدار پارامتر h

مقدار ضریب Kw در دمای طراحی خاک T 0, °C

0,02 < I p £ 0,07

لوم شنی

خاک گلدانی

خاک گلدانی

0,07 < I p £ 0,13

گرد و خاکی

خاک گلدانی

0,13 < I p £ 0,17

لوم سیلتی

توجه داشته باشید. برای دماهای میانی، ضریب Kw با درون یابی گرفته می شود.

برنج. 1. مقدار پارامتر y برای لوم ها

برنج. 2. مقدار پارامتر y برای خاک های رسی سیلتی

پیوست 3

تعیین مقاومت در برابر جابجایی خاک یخ زده نسبت به پی

1. مقاومت خاک یخ زده جابجا شده نسبت به فونداسیون با توجه به سرعت بالاروی v t و دمای طراحی خاک انجماد T d در زیر پی، مطابق جدول این پیوست تعیین می شود.

2. میزان بالارفتن خاک v t m/day از عبارت مشخص می شود

جایی که h fi - تغییر شکل ارتفاع پایه بدون بار، تعیین شده مطابق با بند 4.3.

t d - مدت زمان انجماد خاک در زیر پی، بر حسب ماه

(2)

در اینجا t 0 مدت دوره با دمای هوا منفی است، در ماه، که مطابق با فصل SNiP 2.01.01-82 تعیین می شود.

d، h p، d f - همان عناوین موجود در بند 4.3.

3. دمای طراحی خاک زیر پی با فرمول تعیین می شود

(3)

(4)

که در آن T min میانگین دمای هوای سردترین ماه دوره زمستان، درجه سانتیگراد است که مطابق با فصل SNiP 2.01.01-82 تعیین می شود.

مقادیر s

دمای تخمینی خاک در زیر پی T d , °C

میانگین میزان افزایش خاک v f × 10 2 متر در روز، یخ زدگی زیر پایه پی

توجه داشته باشید. برای مقادیر میانی T d و v f، مقدار s s با درون یابی گرفته می شود.

ضمیمه 4

محاسبه شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمانی

1. شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمانی l با فرمول تعیین می شود

سفتی خمشی کاهش یافته مقطع سازه های ساختمانی در سیستم تسمه-دیوار پی-زیرزمین-تقویت کننده، tf/m 2 که با فرمول (4) تعیین می شود، کجاست.

С - ضریب سفتی پایه در هنگام افزایش خاک برای پایه های نواری.

L - طول دیوار ساختمان (محفظه)، متر؛

برای پایه های ستون

در اینجا Pr , h fi , b 1 همان عناوین پاراگراف هستند. 4.4 - 4.5;

A f - مساحت کف پایه ستونی، m 2؛

n i - تعداد پایه های ستونی در طول دیوار ساختمان (محفظه).

2. کاهش سختی خمشی سطح مقطع سازه های ساختمانی در سیستم پی-زیرزمین-تسمه-دیوار آرماتور tf/m2 با فرمول تعیین می شود.

F + z + p + s، (4)

که در آن f، z، p، s - به ترتیب، سفتی خمشی پایه، زیرزمین، کمربند تقویتی، دیوار ساختمان.

3. سفتی خمشی، tf/m 2، فونداسیون، زیرزمین و تسمه آرماتور توسط فرمول تعیین می شود.

F = g f E f (I f + A 0 y 0 2); (5)

Z = g z E z (I z + A z y z 2); (6)

P = g p E p (I p + A p y p 2); (7)

که در آن E f، E z، E p - به ترتیب، مدول های تغییر شکل mc/m 2، مواد پایه، زیرزمین و تسمه.

I f , I z , I p - به ترتیب، ممان اینرسی، m 4، مقطع پایه، زیرزمین و تسمه آرماتور نسبت به محور مرکزی اصلی خود.

A 0 , A z , A p - سطح مقطع، m 2، فونداسیون، زیرزمین و کمربند تقویتی.

y 0، y z، y p - به ترتیب، فاصله، m، از محور مرکزی اصلی مقطع پایه، زیرزمین و کمربند تقویتی تا محور مرکزی مشروط بخش کل سیستم.

g f , g z , g p - به ترتیب ضرایب شرایط عملیاتی فونداسیون، زیرزمین و تسمه آرماتور برابر با 0.25 گرفته شده است.

سفتی خمشی پی متشکل از بلوک ها در بین خود برابر با صفر در نظر گرفته می شود. اگر ازاره ادامه فونداسیون باشد یا از کار مشترک آنها اطمینان حاصل شود، پایه و فونداسیون را باید به عنوان یک عنصر سازه ای واحد در نظر گرفت. در صورت عدم وجود تسمه آرماتور p = 0. در صورت وجود چند تسمه آرماتور، سفتی خمشی هر یک از آنها با فرمول (7) تعیین می شود.

4. سفتی خمشی، tf/m 2، دیوارهای ساخته شده از آجر، بلوک، بتن یکپارچه (بتن مسلح) با فرمول تعیین می شود.

S = g s E s (I s + A s y s 2)، (8)

که در آن E s مدول تغییر شکل مواد دیوار است، tf/m 2 .

g s - ضریب شرایط کار دیوار، برابر با: 0.15 - برای دیوارهای ساخته شده از آجر، 0.2 - برای دیوارهای ساخته شده از بلوک، 0.25 - برای دیوارهای ساخته شده از بتن یکپارچه.

I s - ممان اینرسی سطح مقطع دیوار، m 4، با فرمول (9) تعیین می شود.

A s - سطح مقطع دیوار، m 2؛

y s - فاصله، m، از محور مرکزی اصلی مقطع دیوار تا محور خنثی شرطی بخش کل سیستم.

ممان اینرسی سطح مقطع دیوار با فرمول تعیین می شود

جایی که I 1 و I 2 - به ترتیب، ممان اینرسی بخش دیوار در امتداد بازشوها و در امتداد دیوارها، m 4.

سطح مقطع دیوار با فرمول تعیین می شود

(10)

که در آن b s - ضخامت دیوار، m.

فاصله از مرکز ثقل سطح مقطع کاهش یافته دیوار تا سطح پایین آن با فرمول تعیین می شود

(11)

5. فاصله محور مرکزی اصلی مقطع پی تا محور خنثی مشروط سیستم فونداسیون - زیرزمین - تسمه آرماتور - دیوار با فرمول تعیین می شود.

(12)

که در آن E i، A i - به ترتیب، مدول تغییر شکل و سطح مقطع عنصر ساختاری i (پایه، دیوار، کمربند)؛

g i - ضریب شرایط کار عنصر ساختاری i.

y i - فاصله از محور مرکزی اصلی مقطع i-امین المان سازه تا محور مرکزی اصلی مقطع پی.

6. سفتی خمشی، ts.m 2، دیوارهای پانل با فرمول تعیین می شود

(13)

که در آن E j، A j - به ترتیب، مدول تغییر شکل، mf/m 2، و سطح مقطع، m 2، j-امین اتصال.

m - تعداد پیوندهای بین پانل ها.

d j - فاصله از اتصال j تا محور مرکزی اصلی مقطع فونداسیون، m.

y 0 - فاصله از محور مرکزی اصلی مقطع فونداسیون تا محور خنثی مشروط سیستم دیواری پی ساختمان که با فرمول تعیین می شود.

(14)

که در آن n تعداد عناصر سازه ای در سیستم پی-دیوار است.

ضمیمه 5

نمونه ای از محاسبه فونداسیون نواری کم عمق

1. داده های اولیه

1. طراحی فونداسیون کم عمق یک ساختمان یک طبقه با طبقات در امتداد سقف زیرزمین در نزدیکی شهر وولوگدا الزامی است.

جنس دیوارها بتن سبک M75 است که دارای مدول الاستیک E s = 6∙10 6 KPa (0.6 × 106 tf/m2) است. طول دیوارهای بیرونی خانه L 1 = 12.6 متر، L 2 = 6.3 متر؛ ارتفاع دیوار 3.38 متر، حداکثر ارتفاع بازشو h 1 = 2.2 متر، ضخامت دیوار b s = 0.4 متر دمای هوای داخلی تخمینی +5 درجه سانتیگراد.

2. شرایط مهندسی و زمین شناسی ساخت و ساز.

خاک های سایت توسط لوم های پوششی نشان داده می شوند که در محدوده عمق انجماد استاندارد دارای ویژگی های زیر هستند:

تراکم خاک خشک r d \u003d 1.64 t / m 3؛

چگالی ذرات جامد r s = 2.79 t/m 3 ;

رطوبت طبیعی خاک W p1 = 0.295، W p2 = 0.26 (توزیع ناهموار در محل بررسی).

رطوبت در نقطه تسلیم W L = 0.32.

رطوبت در مرز نورد Wp = 0.208;

عدد انعطاف پذیری I p = 0.112;

ظرفیت رطوبت کل خاک W sat = 0.251;

ضریب فیلتراسیون K = 3×10 -2 m/day.

سطح آب زیرزمینی در عمق 3.0 متری قرار دارد. عمق استاندارد انجماد d fn = 1.5 متر است.

2. ارزیابی استحکام زمین

ما پارامتر Rf را طبق فرمول (2.1) این هنجارها تعریف می کنیم:

که در آن W رطوبت محاسبه شده خاک قبل از زمستان در لایه انجماد فصلی است که با فرمول (1) ضمیمه 1 تعیین می شود.

W p - مقدار متوسط ​​رطوبت طبیعی در عمق d fn در طول دوره بررسی در پایان ژوئیه، برابر با W p1 = 0.295، W p2 = 0.26.

Ω e , Ω 0 - مقدار تخمینی بارندگی که به ترتیب در دوره t e قبل از لحظه بررسی و برای همان دوره t e قبل از ایجاد میانگین دمای هوا منفی ماهانه باریده است.

= 50 روز = 1.7 ماه

بر اساس کتاب راهنمای آب و هوا، جلد. 1 (L., Gidrometeoizdat, 1968) میانگین ماهانه بارندگی در دوره تابستان-پاییز در منطقه شهر وولوگدا (جدول لا، ایستگاه های 320، 321) است:

ماه VI VII VIII IX Х

بارش، 74 76 75 72 58 میلی متر

مقدار تخمینی بارندگی برای مدت 1.7 ماه قبل از شروع یخبندان خاک عبارت است از:

مقادیر شدید رطوبت محاسبه شده در W p1 و W p2 عبارتند از:

W cr = 0.21 (شکل 1 BCH)

(SNiP 2.01.01-82. اقلیم شناسی ساختمانی و ژئوفیزیک).

با در نظر گرفتن تراکم اولیه خاک خشک r d \u003d 1.64 t / m 3؛

طبق جدول 1 از این استانداردها، سایت از خاکهای با ارتفاع متوسط ​​تشکیل شده است. بر اساس نتیجه به دست آمده مطابق با بند 3.5 این استانداردها، یک راه حل سازنده برای فونداسیون انتخاب می شود.

3. راه حل ساخت و ساز

ما یک پایه یکپارچه پیش ساخته از بلوک های تقویت شده را می پذیریم که روی یک بالشتک شنی گذاشته شده است.

عرض بلوک b 1 = 0.4 متر؛ ارتفاع h = 0.58 متر؛ بتن سنگین M100 با مدول الاستیک E f = 17 × 10 6 kN / m 2 (1.7 × 10 6 tf / m 2). بار خطی روی فونداسیون q i = 28.4 kN/m (2.84 tf/m) است. ارتفاع بالشتک شنی 0.2 متر عمق فونداسیون 0.2 متر از علامت برنامه ریزی است. مطابق با جدول. 2 از این استانداردها، تغییر شکل های محدود کننده ارتفاع برابر است: S u \u003d 3.5 سانتی متر،

4. محاسبه فونداسیون نوار

1. بررسی پایداری ساختمان در برابر عمل نیروهای مماسی ناشی از یخ زدگی.

با پذیرش، مطابق با دستورالعمل بند 4.22، مقدار نیروهای بالا بردن مماسی هنجاری 9 tf / m 2 (90 kN / m 2)، ما پایداری سازه را مطابق SNiP II-18-76 محاسبه خواهیم کرد. ، ضمیمه 5، با در نظر گرفتن تأثیر نیروهای افزایشی مماسی بر 1 متر از اضلاع بیرونی پی:

N = 28.4×0.9 = 25.6 kN/m

t th A fh = 90×0.2×1.0 = 18 kN/m

بنابراین، شرایط پایداری برآورده می شود.

2. محاسبه پایه با توجه به تغییر شکل های ارتفاع.

اجازه دهید مقدار افزایش سطح خاک خالی h t (پیوست 2) را در عمق انجماد 1.5 متر تعیین کنیم.

اجازه دهید پارامترهای T up، h، K w (T up)، W pr، Kb، y، I t را تعریف کنیم.

طبق جدول 3 برنامه 2:

Kw (T up) = 0.6.

اجازه دهید با فرمول (3) پیوست 2 W pr تعیین کنیم:

با توجه به نمودار در شکل. 1 برنامه 2 پارامتر y در رطوبت W 1 و W 2: y 1 \u003d 1.05، y 2 \u003d 1.14.

با توجه به فرمول (5) پیوست 2، پارامتر I t را تعیین می کنیم:

قبول I t1 = 1.

برای W 1 > W pr (0.25 > 0.241)، مقدار h f 1 با فرمول (1) پیوست 2 تعیین می شود:

برای W 2< W pr (0,22 < 0,241) величину h f 2 определим по формуле (2) приложения 2;

3. مقدار h fi یک پایه بدون بار زیر فونداسیون را تعیین کنید (جدول 3).

برای d w< d fn + z (3,0 < 1,5 + 1,8) (z - определяется по таблице 4 ВСН) и при W >W cr + 0.3I p (0.25 > 0.21 + 0.033)، طبق طرح محاسبه دوم محاسبه می کنیم:

4. با در نظر گرفتن فشار وارده بر پایه فونداسیون از بار خارجی، میزان بالارفتن زیر پایه فونداسیون را تعیین کنید.

فشار بر روی پایه فونداسیون از نیروهای بالابر معمولی با فرمول (4.6) تعیین می شود:

d z \u003d d f - d - h p \u003d 1.5 - 0.2 - 0.2 \u003d 1.1 متر

K a \u003d 0.26 (شکل 3)، A f \u003d l 1 b 1 \u003d 1 × 0.4 \u003d 0.4 متر مربع.

s را طبق پیوست 3 این استانداردها پیدا می کنیم. برای انجام این کار، طول دوره انجماد t d و نرخ افزایش Vf را مطابق فرمول های (1) و (2) پیوست 3 تعیین می کنیم:

مقادیر دما در سطح خاک Tp و زیر پایه پی Td با فرمول (3) و (4) پیوست 3 تعیین می شود:

از آنجایی که |T p | > |0.5T دقیقه |، T p \u003d 0.5T دقیقه \u003d -5.9 درجه سانتیگراد می گیریم

در V f = 0.033 سانتی متر در روز و T d = -4.3 درجه سانتیگراد مطابق جدول. پیوست 3 ما s s \u003d 63 kPa (6.3 tf / m 2) را تعریف می کنیم.

تغییر شکل افزایشی خاک پی، با در نظر گرفتن فشار زیر پایه پی، با فرمول تعیین می شود.

در مورد مورد بررسی، فشار زیر پایه فونداسیون برابر است با:

مقدار b از جدول تعیین می شود. 5 VSN 29-85:

5. عدم یکنواختی نسبی تغییر شکل های پایه بدون در نظر گرفتن صلبیت سازه های ساختمان برای پی نواری دیوار طولی با طول L 1 = 12.6 متر با فرمول (4.9) تعیین می شود.

از محاسبات چنین بر می آید که تنها شرط (4.1) هنجارهای حاضر برآورده می شود.

6. ما محاسبه ای را با در نظر گرفتن تأثیر صلبیت پایه و سازه های بالای زمین در تراز تغییر شکل های ناهموار پایه انجام خواهیم داد. اجازه دهید سفتی خمشی پی - سیستم دیوار ساختمان را تعیین کنیم.

ممان اینرسی بخش دیوار بالای دهانه نسبت به محور مرکزی اصلی خودش خواهد بود:

فاصله بین محور مرکزی اصلی مقطع دیوار بالای دهانه و محور مرکزی اصلی دیوار برابر است با:

ممان اینرسی مقطع دیوار بالای دهانه نسبت به محور مرکزی اصلی کل دیوار خواهد بود:

I 1 \u003d I "1 + a 2 A s 1 \u003d 0.055 + 1.1 2 × 0.4 × 1.18 \u003d 0.626 m 4.

ممان اینرسی مقطع دیوار در امتداد دیوار نسبت به محور مرکزی اصلی دیوار خواهد بود:

ممان اینرسی کاهش یافته مقطع دیوار برابر است با (فرمول (9) پیوست 4 VSN):

کاهش سطح مقطع دیوار با فرمول (10) پیوست 4 محاسبه می شود.

فاصله محور مرکزی اصلی مقطع پی تا محور خنثی مشروط سیستم پی - دیوار با فرمول (12) پیوست 4 تعیین می شود.

سفتی خمشی سطح مقطع پی و دیوار مطابق فرمول (5)، (8) پیوست 4 خواهد بود:

F = g f E f (I f + A 0 y 0 2) =

S \u003d g s E s (I s + A s y s 2) \u003d 0.2 × 6 × 10 ∙ (0.84 + 1.18 × 0.72 2) \u003d 1742050 kN (1 ∙ ∙ 2 m

y s \u003d y "s - y 0 \u003d y + 0.5y f - y 0 \u003d 1.47 + 0.29 - 1.04 \u003d 0.72 متر.

کاهش سفتی خمشی سیستم پی - دیوار برابر با (فرمول (4) پیوست 4 است:

F + s \u003d 1094100 + 1742050 \u003d 284 × 10 4 kN ∙ m 2 \u003d (28.4 × 10 4 tf ∙ m 2).

با توجه به فرمول (1) پیوست 4، شاخص انعطاف پذیری سازه های ساختمانی l را با استفاده از فرمول (2)، ضریب سختی افزایش را قبلاً محاسبه می کنیم:

با l 1 = 0.58، ضریب w 1 از نمودار در شکل. 4 برابر با 0.034 است.

با استفاده از فرمول (4.8) این هنجارها، e fp را تعیین می کنیم:

مقدار حاصل (0.33×10 -4< 0,6×10 -3).

بنابراین، محاسبه نشان داده است که قابلیت اطمینان عملیاتی ساختمان بر روی یک پایه مستعد یخبندان تضمین می شود.