Арматура для ленточного фундамента диаметр: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

Содержание

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Этапы возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента1.1 Проектирование, расчёт1.2 Водоотведение с участка1.3 Планировка и разметка1.4 Организация строительной площадки1.5 Земляные работы1.6 […]

Содержание статьи1 Фундамент забора с кирпичными столбами2 Геология участка3 Промерзание грунта4 Материал фундамента4.1 Бетонирование с армированием4.2 Бутовый бетон5 Виды фундаментов […]

Содержание статьи1 Виды конструкций откатных ворот1.1 Консольные1.2 Подвесные1.3 Рельсовые2 Фундамент под откатные ворота2.1 Общие моменты технологии возведения фундамента2.2 Типы фундамента […]

Содержание статьи1 Когда армирование кладки не нужно2 Исторический опыт3 Общее понимание армирования кладки4 Назначение армирования кладки5 Виды армирования6 Сетка металлическая […]

Содержание статьи1 Структура композитной арматуры2 Типоразмеры и параметры3 Сферы применения4 Ребристые и гладкие стержни5 Преимущества композитной арматуры6 Рекомендации по выбору […]

Содержание статьи1 Обзор опалубочных систем и применяемых материалов2 Самостоятельное изготовление опалубки перекрытий – принципы и условия3 Монтаж опалубки монолитного перекрытия3.1 […]

Содержание статьи1 Простейшая опалубка1.1 Монтаж стоек1.2 Настил1.3 Крепление палубы без применения стоек и балок2 Армирование монолитного участка3 Рекомендации по заливке […]

Содержание статьи1 Проектирование анкерных соединений2 Основные нормы анкеровки3 Способы анкеровки4 Две точки зрения по поводу необходимости анкеровки плит4.1 Анкеровка не […]

Содержание статьи1 Основные виды1.1 Пустотные плиты1.2 Полнотелые плиты1.3 Ребристые плиты2 Расшифровка маркировки3 Размеры и вес плит4 Расчет количества плит и […]

Содержание статьи1 Принцип работы арматуры в перекрытии2 Пошаговая инструкция2.1 Подготовка2.2 Укладка армокаркаса3 Пример армирования плиты перекрытия дома 6 х 6 […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Этапы возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента1. 1 Проектирование, расчёт1.2 Водоотведение с участка1.3 Планировка и разметка1.4 Организация строительной площадки1.5 Земляные работы1.6 […]

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Диаметр арматуры для ленточного фундамента требует обязательный расчетов под будущее строение, результат которых покажет точное достаточное сечение армированных прутьев. В данном расчете учитываются две группы предельных значений по жесткости и прочности.

Строительство зданий и сооружений начинается с проведения расчета и закладки основания. Причем продолжительность службы строения, а также его надежность и прочность в полной мере зависят от точности выполнения расчета.

Фундамент – это основа всех капитальных строений. Он служит для перераспределения на почву принимаемой нагрузки. Верхняя поверхность фундамента называется обрезом, она играет роль основания для стен, нижняя же плоскость, называемая подошвой, распределяет полученные нагрузки.

Характеристики ленточной несущей конструкции

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы.

Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Выбор металлических прутьев

Расчет общей нагрузки, распределяемой на основание, а также выбор диаметра арматуры осуществляется в процессе проектирования здания. Какое же сечение считается оптимальным?

В основном в строительстве применяется стальной прут диаметром 10−12 мм, но встречается и аналоги 14 сантиметров. В редких случаях при возведении легких построек на не пучинистых почвах применяют арматуру, толщина которой 8 мм.

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:block" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="3076124593" data-ad-format="auto" data-full-width-responsive="true"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Схема армирования

Схематическое изображение вариантов армирования

Дабы придать особую прочность фундаменту необходимо укрепить обе его плоскости. С этой целью сооружают металлический каркас, состоящий из двух горизонтальных рядов металлических прутьев, и соединенных между собой вертикальными перемычками.

Горизонтальные прутья, расположенные продольно, принимают на себя основную нагрузку, а горизонтальные, расположенные поперечно, наряду с вертикальными прутьями придают основанию дополнительную прочность. На практике, достаточно использовать четыре продольных горизонтальных прута – два снизу и два сверху.

Допустимо в качестве вертикальных перемычек использовать гладкие прутья. Расстояние между соседними вертикальными перемычками должно быть одинаковым и лежит в пределах 0,3−0,8 м.

Важно знать, что расстояние между горизонтальными соседними прутьями, расположенными продольно, должно быть не менее 0,3 м, а для защиты материала от коррозии арматуру на 5 см заглубляют в бетонный раствор.

Расчет арматуры для ленточного основания

Расчет диаметра арматуры для ленточной несущей строительной конструкции может выполнятся по следующей формуле:

Ширину ленты (см) * Высоту ленты (см) * 0.1% = необходимая площать сечения арматуры.

Пример: Ширина 100 см * Высота 50 см * 0.1% = 5 квадратных сантиметра

Если схема армирования выбрана, то приступают к расчету нужного для строительства материала. Следует определить, какое количество стального прута потребуется. Для этого к периметру новостройки прибавляют сумму длин всех стен, которые будут стоять на основании, и умножить полученный результат на указанное в схеме количество прутьев.

Когда нет возможности приобрести прутья заданной длины, и застройщик решает соединять отрезки, то выполнять это следует с метровым нахлестом. Нахлест также учитывается при выполнении расчетов.

Крайне редко можно приобрести стальной прут необходимой длины. В основном такой товар продается на вес. Для точного определения длины прута относительно веса, достаточно обратиться за помощью к справочнику, где указана таблица расчета арматуры.

Многие крупные заводы, выпускающие металлический прокат, соблюдают требования государственного стандарта, в котором указан вес одного погонного метра каждого изделия. Укажем вес арматуры в зависимости от его диаметра:

8 кв. мм – 0,222 кг/м.
10 кв. мм – 0,395 кг/м.
12 кв. мм – 0,888 кг/м.
14 кв. мм – 1,210 кг/м.

Особую значимость имеет способ соединения конструкционных составляющих. Большинство застройщиков ошибаются, считая, что конструкция станет намного крепче, а основание надежнее, если стальную арматуру соединить между собой при помощи электросварки.

Не всем застройщикам известно, что в процессе электросварки структура металла изменяется, что со временем может привести к нарушению целостности каркаса. Поэтому для фиксации стальных прутьев между собой желательно применять вязальную проволоку. Крепление арматуры осуществляется при помощи специального вязального крючка.

Необходимо помнить, что при строительстве крупного сооружения либо возведении здания на слабых, подвижных почвах горизонтальная арматура, расположенная продольно, укладывается по 3−4 прута в отдельно взятом поясе.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента, пример расчета, вес п.м

Секрет прочности железобетонных конструкций состоит в работе стального каркаса на растяжение и бетона на сжатие. Простая аналогия — попробуйте растянуть обычную проволоку, скорее всего, ничего не выйдет, а вот сжать ее легко. Особенно важен армокаркас для малозаглубленного ленточного фундамента, так как из-за процессов, происходящих в верхних слоях грунта, он может прогнуться и треснуть. Экономить в этом деле бессмысленно, зато сберечь деньги и время можно, зная нюансы расчета и заказа стройматериалов.

Оглавление:

Сечение арматурного прута
Технология упрочнения фундамента
Расчет необходимого количества
Способы вязки

Диаметр прутьев

Обычно для основания дома используют ребристые стержни для продольного армирования и гладкие для поперечного с сечением от 6 до 14 мм классов A-I‒A-III. Нормативные документы определяют их минимальный диаметр:

Продольная менее 3 м — 10 мм.
Продольная более 3 м — 12.
Поперечная высотой менее 80 см — 6 мм.
Поперечная высотой более 80 см — 8.

В строительстве нельзя составить универсальный проект, каждую проблему решают индивидуально, рассчитывая нагрузки на конкретный элемент. По СНиП 52‒01‒2003 общее сечение железного каркаса должно быть не менее 0,1 % от площади сечения конструкции. Также на выбор арматуры для фундамента влияют тип почвы и вес дома. Поэтому возможно только дать общие рекомендации.

Стержни 14 мм используют для тяжелых строений на проблемных грунтах, например, для фундамента под кирпичный дом. Для бани или гаража на нормальной почве более чем достаточно армокаркаса, сделанного по минимальным параметрам. При неправильной схеме и вязке никакой диаметр не спасет постройку.

В интернете легко найти калькуляторы для расчета, но с их помощью не всегда возможно подобрать оптимальный вариант, кроме того, грунт и вес дома никто не учитывает. Программа выдаст один и тот же результат для фундамента одноэтажного дома из дерева и двухэтажного строения из пенобетона, если у них одинаковая площадь.

Схема армирования

Необходимо соблюдать расстояния между прутьями, чтобы обеспечить прочность конструкции. Расстояние между вертикальными стержнями — 10-30 см, иначе бетон и арматура не будут работать в паре. Для ленточного фундамента выбирают минимальное расстояние, оно зависит от размера фракции щебня и должно быть не меньше 25 мм, для монолитной плиты оптимально сделать промежутки больше 20 см. Между верхними и боковыми границами фундамента и каркасом оставляют 5‒8 см, чтобы уберечь сталь от коррозии.

Арматуру разделяют на рабочую и конструкционную, первая обеспечивает прочность при эксплуатации, а вторая нужна, чтобы каркас не изменил форму при заливке. В монолитной плите достаточно двух слоев рабочей арматуры вверху и внизу. Но заливка ленточного фундамента требует продольных конструктивных стержней, в зависимости от его высоты всего устанавливают 3‒4 слоя.

Прутья вяжут с нахлестом 10-15 сечений арматуры для прочности, поэтому заказывать обрезки не выгодно. Углы в ленточном фундаменте делают из цельных стержней, так как в этих местах нагрузка на основание больше.

Расчет арматуры

Допустим, диаметр и схема армирования уже известны, но теперь предстоит купить арматуру. Обычно она продается в килограммах, значит, нужно посчитать общую длину каждого вида, а затем определить ее вес. Разумнее заказывать целые стрежни, их не надо связывать между собой, поэтому реально сэкономить на нахлестах. Обрезки невозможно посчитать, чем пользуются мошенники.

Диаметр стальной арматуры	Вес погонного метра
6	0,222
8	0,395
10	0,617
12	0,888
14	1,210

Например, строим баню 5 на 5 м, высота основания — 0,5 м, его ширина — 0,3. Диаметр продольной арматуры равен 12 мм, а поперечной — 6 мм, достаточно двух горизонтальных слоев по два стрежня. На каждую стену уйдет 4 элемента по 4,8 м, всего — 76,8 м. Стандартный размер прутьев — 11,7 м. Поэтому часть каркаса придется делать из обрезков, а для их соединения необходим нахлест 25 см. При заказе у нас получится 6 целых стержней и одна половина, из которых можно изготовить 13 элементов. Остальные будем соединять из трех обрезков, значит, плюс еще 4 м на весь ленточный фундамент.

Также необходимо армировать углы загнутыми прутами, так как эта часть основания несет большую нагрузку. На каждый угол понадобится по 1 м, чтобы обеспечить прочное крепление. Итого на баню нужно 84 м продольной арматуры или 94 кг. Конечно, это приблизительные данные с небольшим запасом, но по этой схеме можно проследить сам принцип расчета.

Расстояние между вертикальными стержнями — 25 см, а их длина — около 40 см. Итого на одну сторону — 38 прутьев с учетом углов или 152 м арматуры. Смотрим вес по таблице — получается 33,7 кг. Для поперечной арматуры такой высоты можно использовать обрезки. В ином случае вы переплатите из-за расхода на нахлест.

Вязка

Пайка армокаркаса понижает прочность металла, поэтому рекомендуется вязать элементы между собой. Зато паять арматуру можно с нахлестом 10 см, что позволяет сэкономить материал, но тогда нельзя оставлять каркас без бетона в дождь и снег. При попадании влаги места стыков быстро ржавеют.

Для вязки используют проволоку с диаметром 1,2-1,4 мм или пластиковые хомуты. Последние нельзя оставлять на морозе. В качестве инструмента применяют самодельный крючок, но тогда работа займет много времени. Еще применяют дрель со специальной насадкой. У профессионалов есть пистолет для вязки.

Подбор диаметра арматуры для ленточного фундамента несложен, но чтобы создать прочный каркас большого строения из тяжелых материалов, лучше обратиться к проектировщикам, так как выбрать оптимальную схему и диаметр выйдет, только зная все подробности. Все проектные данные просчитываются по формулам, менять их просто так нельзя. Лучше сэкономить потом, не тратя на ремонт нового дома, чем сейчас, выбрав дешевый материал.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента под одно- и двухэтажный дом

Армирование является обязательным этапом возведения ленточного фундамента, металлический каркас обеспечивает нужную прочность. Пояса закладываются как минимум в два слоя, нижний компенсирует нагрузки на изгиб и снижает риск подвижек при морозном пучении грунта, верхний принимает на себя вес постройки. Несмотря на всю экономичность ленточных типов оснований, расход арматуры при их обустройстве все равно высокий, для снижения затрат ее советуют покупать оптом. Расчет необходимого количества проводится на стадии проектирования, его главная цель – подбор правильного сечения продольных, поперечных и вертикальных прутьев и определение их суммарного метража и веса.

Оглавление:

Как подобрать диаметр прутьев?
Технология усиления фундамента
Расчет для ленточного основания
Способы вязки

Рекомендации по выбору диаметра арматуры

Для вязки каркаса используются стержни с гладким и периодическим профилем, вторая разновидность является единственно приемлемой для продольных элементов, первая подходит только в качестве монтажной. При выборе диаметра учитывается назначение и вес постройки, минимум составляет, в мм:

10 – для легких построек типа летней кухни или бани.
12 – для продольной арматуры ленточных оснований стандартных жилых построек.
14 и выше – при закладке фундамента под кирпичный дом (или здание из камня) свыше 1 этажа.
16 – при возведении домов на сложных грунтах или этажности выше 2. Требуемый тип профиля во всех вышеперечисленных случаях – рифленый или ребристый.
6-10 – рекомендуемый интервал для монтажной арматуры (вертикальных и поперечных). Допускается использование гладкого профиля.

Применение прутьев с большим диаметром экономически нецелесообразно, с меньшим – не допускается нормами СНиП. Минимальное соотношение арматуры (продольной) для ленточного фундамента составляет 0,1 % от площади сечения бетонного монолита. Для основ высотой в 1 метр и шириной в 40 см это значение равняется 4 см2, чему вполне соответствует схема из 4 стержней диаметром в 12 мм. Превышать эту норму можно, уменьшать – нельзя ни в каких случаях. Сечение одного стержня находится по стандартной формуле S=π·R2. Требования к проволоке для вязки, поперечным и вертикальным элементам мягче, нагрузка на них меньше в разы, их основная цель – поддержка каркаса.

Схема армирования

Число располагаемых продольных прутьев зависит от ширины ленточного фундамента, в индивидуальном строительстве распространены два варианта: с четырьмя и шестью стержнями. Вторая система актуальна при превышении размеров монолита свыше 50 см. Это обусловлено основными требованиями к размещению арматуры, согласно СНиП 52-101-2003: расстояние между продольными линиями не должно превышать 40 см; рекомендуемый промежуток между элементом металлического каркаса и краем бетона – 5-7 см.

Утапливать стержни в центр нельзя, равно как и допускать их расположения вблизи грунта из-за возрастания риска коррозии. Добавочный прут крепят ровно посередине, расстояние между нижним и верхним поясом варьируется в пределах 60-80 см, такая схема идеально подходит для фундамента одноэтажного дома высотой не более 1 м. Поперечные и вертикальные стержни перекрещивают между собой в одном узле, интервал размещения составляет от 30 до 80 см, для удобства расчета его часто принимают равным 50.

Особого внимания требуют углы, на участках перераспределения напряжения каркас усиливается загнутыми прутьями. Рекомендуемые схемы включают анкеровку Г-образными или П-образными элементами, или загиб продольного ряда. Поддерживающая арматура укладывается в верхнем поясе, минимальная длина одной стороны – 50 см. Также на этих участках сокращается интервал размещения продольных прутов, шаг для фундаментов стандартного сечения – 25 см. Выполнение этих условий актуально даже при строительстве легких построек типа бани, обычной связки проволокой в углах недостаточно.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Исходными данными являются геометрические размеры будущей основы. Расчет проводится на стадии проектирования дома, одновременно с составлением схемы расположения прутьев. Процесс начинается с выбора диаметра, для ленточного типа фундамента допускается использование разного типа метизов для продольных (основных) рядов и вертикальных с поперечными. Закладываемый минимум для горизонтальных несущих стержней – 12 мм, исключение делается для легких построек типа бани (но не менее 10 мм). Применяется арматура одинакового сечения с одной маркой стали, при избытке допускается укладка изделий с большим диаметром для формирования нижнего ряда.

Зная величину периметра ленты и число прутьев, на первый взгляд, найти общий метраж легко. Но расчет усложняется из-за необходимости использования цельной арматуры. В идеале продольные пруты неразрывны, при связке двух отрезков короче, чем длина стены, допустимый минимум запаса составляет 30 см. Загнутые элементы для усиления углов не уступают в диаметре, их общий метраж зависит от числа поворотов, в расчет включают участки соприкосновения с внутренними несущими стенами.

Требуемая длина для поперечных и вертикальных стержней также рассчитывается согласно выбранной схеме. Самый простой путь – подсчитать метраж на один стык и умножить его на число узлов. Даже при условии соединения каркаса сваркой арматура для фундамента не режется в обрез, учет нахлестов и запусков обязателен. Точно учесть величину выступающих отрезков невозможно, для упрощения расчета их принимают равными 10 % от общего метража монтажных прутьев.

Найти суммарную длину металлопроката для ленточного фундамента недостаточно, цены на эти изделия чаще указываются для одной тонны. Вес у стержней разного диаметра отличается, величина относится к регламентированной, перерасчет провести легко. Продукция приобретается с запасом, излишки допустимы, недостача – нет.

Нюансы вязки арматуры

Сварочное соединение для каркасов ленточных фундаментов не подходит: помимо увеличения затрат оно не обеспечивает достаточную надежность, стыки со временем подвергаются коррозии. Единственно возможным способом фиксации считается обвязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой. Ее расчет несложный: число узлов умножают на длину отрезка, требуемого для обхвата прутьев и закрутки концов (обычно это 30-50 см), полученный метраж переводится в кг.

Рекомендуемое сечение проволоки при диаметре арматуры от 12 мм варьируется в пределах 1,2-1,4 мм. Для вязки используются крючок и плоскогубцы или специальный пистолет (дорогой инструмент, но оправданный при больших объемах работ).

какой нужен для одноэтажного дома?

Когда планируется строительство дома очень важно выбрать правильный тип фундамента. Желательно для выбора фундамента обращаться к профессионалам, которые рассмотрят все факторы, и предложат наиболее экономичный вариант.

Технология устройства ленточного фундамента

Есть много различных типов фундаментов. Существуют различные факторы, которые влияют на выбор фундамента: условия грунта, близость деревьев, земля, типы почв, близость стоков, скорость ветра.

Ленточный фундамент наиболее распространённый и широко используемый. Как правило, ленточный фундамент используется на незаболоченных участках. Ленточные фундаменты бывают двух видов (монолитные и сборные).

Монолитные фундаменты ленточные

Производство и установка монолитных полос фундамента достаточно трудоемкий и сложный процесс. Хотя не секрет, что правильно установленный ленточный фундамент, является безопасным и устойчивым к воздействию факторов внешней среды. Кроме этого, обеспечивается прочная основа.

Бетонная масса для ленточного фундамента должна быть гладкой. Фундамент должен быть установлен профессионально.

Тем не менее, данная технология пользуется большой популярностью в мире, потому что фундамент обладает высокой устойчивостью к большим нагрузкам.

Используя этот тип фундамента, стены можно построить из бетона, бетонных блоков и кирпича. Ленточный фундамент можно построить только в прочной почве.

Как и все виды фундаментов, он имеет недостатки. Для изготовления фундамента требуется много строительных материалов, времени и рабочих. Процесс восстановления ошибок трудоёмкий и дорогой.

Сборные фундаменты ленточные

Сборные фундаменты — это полосы, которые состоят из прямоугольных или трапециевидных блоков.

Перед строительством просеивают песок, толщиной слоя 10 см, на который кладутся бетонные блоки.

При строительстве рядов, блоки принимают нагрузку здания, которая распространяется на все блоки.

Ленточные фундаменты состоят из непрерывной полосы, изготовленной, как правило, из бетона.

Данная полоса расположена по центру несущих стен. Это непрерывная полоса служит основанием, на котором построена стена. Ширина полосы определяется таким образом, чтобы равномерно распределить нагрузку на фундамент.

Бетон является материалом, который часто используется для изготовления фундамента. Потому что он легко может быть помещён и распределён в фундаментных траншеях.

Ширина полос ленточного фундамента, зависит от несущей способности и нагрузки на фундамент. Чем больше несущая способность, тем меньше ширина фундамента, необходимого для той же нагрузки.

Инструменты и материалы

Бетон

Бетон является одним из самых надёжных и доступных строительных материалов. Бетон может быть использован практически для каждого строительного проекта. Бетон подходит для всех видов фундаментов. Кроме того, бетон, используется для подземных стен, которые составляют главную часть подвала. Бетонные фундаментные стены легко строятся и ремонтируются.

При работе с бетоном в первую очередь необходимо построить деревянный каркас. Бетон наливается в него и остаётся, пока не затвердеет. Как только бетон затвердеет, каркас может быть удалён.

Металлическая арматура

При работе с бетоном, обычно используют металлическую арматуру. Металлическую арматуру сцепляют с бетоном. После застывания обеспечивается дополнительная прочность и жёсткость. Металлическая арматура является важным компонентом любого фундамента.

Бетонный блок

Бетонные блоки изготавливаются из бетона. Они крупнее, чем обычный кирпич. Поэтому класть их гораздо проще и быстрее. Бетонные блоки также называют шлакоблоками, так как они намного легче, чем вы можете себе представить. Вы должны выбрать сверхмощные бетонные блоки при строительстве ленточного фундамента.

Бетонные блоки являются морозостойкими. Это значит, что они не будут уничтожены, если вода попадёт внутрь. Бетонные блоки используются так же, как кирпичи, только укладываются они гораздо быстрее.

Кирпичи или камни

Некоторые старые дома имеют фундамент из кирпича или камня. Эти материалы обладают такими же характеристиками, как бетон, но более восприимчивы к попаданию воды из-за зазоров между камней.

Дерево

Большинство людей думают, что фундамент изготавливают только из бетона. Однако дерево является отличным материалом для изготовления фундамента дома. Как правило, древесину обрабатывают большим количеством химических веществ. Это позволяет предотвратить гниение и защищает от вредителей.

Герметичные материалы

Почти все подвалы могут пострадать от проникновения воды, потому что они построены под землёй. Поэтому необходимо использовать гидроизоляционные материалы. Есть много различных типов гидроизоляции для фундаментных стен.

Для строительства ленточного фундамента используют различные инструменты:

Лопаты;
Линейные и водяные уровни;
Электрические лобзики, бензопилы и ножовки;
Болгарка и ножовка по металлу;
Кувалды;
Молотки;
Дрель и шуруповёрты;
Гвоздодёры;
Рулетки не менее 30 метров;
Строительные степлеры.

Расчёт арматуры для ленточного фундамента частного дома

Перед строительством ленточного фундамента для дома необходимо рассчитать нагрузку на конструкции и подобрать необходимый диаметр арматуры.

Выбор диаметра металлической арматуры должен осуществляться при разработке плана:

Как правило, применяют металлическую арматуру 10–12 миллиметров.
В редких случаях используют арматуру 14 миллиметров.
Для зданий небольшого размера применяют металлическую арматуру диаметром 8 миллиметров.

Расчёт диаметра арматуры для фундамента

На сегодняшний день большинство людей не знают, как определять необходимое количество и диаметр металлической арматуры, а также как экономично применять данные строительные конструкции.

При строительстве ленточного фундамента многие люди используют неправильное количество арматуры. Кроме этого, часто для изготовления ленточного фундамента используют различные металлические прутья, которые не предназначены для этого. В таком случае фундамент будет недолговечным и хрупким.

Срок служба здания напрямую зависит от фундамента. Поэтому нужно строить качественный и прочный фундамент из специальной металлической арматуры. На самом деле рассчитать количество и диаметр металлических прутьев очень легко.

Расчёт диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Самостоятельно подобрать необходимый диаметр арматуры достаточно сложно.

Рассчитать вертикальную и поперечную арматуру вы можете с помощью данной таблицы:

Условия использования арматуры	Минимальный диаметр арматуры мм.
Вертикальная арматура при высоте поперечного сечения ленты менее 80 сантиметров	8 миллиметров
Вертикальная арматура при высоте ленты более 80 сантиметров	8 миллиметров
Поперечная арматура	6 миллиметров

Сегодня, как правило, возводят одноэтажные и двухэтажные дома и коттеджи. В таком случае применяют специальные металлические стержни (поперечная и вертикальная арматура) диаметром 8 миллиметров.

Фундамент, изготовленный из данных стержней, будет надёжным и прочным. Поэтому данную арматуру часто используют для строительства ленточного фундамента.

Расчёт диаметра продольной арматуры

Как определить площадь сечения продольной металлической арматуры?

Для этого нужно ширину ленточного фундамента дома умножить на высоту.

Например, ширина металлической арматуры составляет 80 сантиметров, а высота 200 сантиметров. В таком случае площадь сечения составит 8000 см 2.

Кроме этого, необходимо чтобы площадь сечения металлической ленты была 0,1 процента от площади сечения ленточного фундамента. Следовательно, 8000 см2 / 1000 = 8м2.

Конечно, определять площадь сечения всей металлической арматуры долго. Поэтому вы можете использовать специальную таблицу, которая поможет быстро рассчитать правильный диаметр металлических лент для ленточного фундамента.

Для изготовления ленточного фундамента необходимо использовать металлическую арматуру диаметром от 12 миллиметров.

Расчёт количества арматуры для фундамента

Каждый человек мечтает о большом доме.

Перед строительством дома возводят фундамент. Рассчитывать количество металлической арматуры необходимо заранее.

Потому что для строительства качественного и надёжного ленточного фундамента необходимо определённое количество металлической арматуры.

Часто на строительный участок привозят недостаточное количество прутьев.

Об этом обычно вспоминают, когда строители начинают вязать каркас. В таком случае приходиться повторно заказывать доставку арматуры. Поэтому перед строительными работами обязательно необходимо провести расчёт металлических прутьев для изготовления ленточного фундамента.

Расчёт количества продольной арматуры

Сегодня существует много способов для расчёта количества металлических прутьев. Но мы будем использовать самый распространённый способ. Это можно назвать грубым подсчётом.

Прежде всего, нужно определить длину стен ленточного фундамента:

12*3+24*2=84 метра

В нашем случае используется схема армирования четырёх стержневая.

Поэтому 84 необходимо умножить на 4:

84*4=336 метров

Теперь нам стала известна длина стержней металлических прутьев.

Однако необходимо учитывать что:

При осуществлении расчёта металлических прутьев нужно принимать во внимание запуск металлической арматуры во время стыковки. Так как нередко на строительный участок привозят металлическую арматуру (5–6 метра). Если для строительства необходима арматура с длиной стержня 12 метров, то необходимо стыковать стержни.
Как правильно стыковать стержни металлических прутьев? Как правило, стержни стыкуют внахлёст. Запуск металлических прутьев, как правило, составляет 30 диаметров. То есть если вы применяете для строительства ленточного фундамента металлическую арматуру диаметром 12 миллиметров, то запуск должен составлять 360 миллиметров (36 сантиметров).

Как правильно учесть запуск?

Рассмотрим два различных способа:

Сформировать специальную схему, на которой показано расположение металлической арматуры и определить количество стыков.
К полученному результату прибавить 10–15 процентов.

Для расчёта будем использовать второй вариант. Следовательно, чтобы определить количество металлических прутьев нужно к 336 метрам прибавить 10 процентов:

336+336*0,1= 369,6 метра

Теперь мы знаем необходимое количество продольных металлических прутьев диаметром 112 миллиметров. Мы провели расчёт поперечно арматуры, поэтому теперь необходимо определить количество вертикальных и поперечных металлических прутьев.

Для того чтобы определить правильное количество вертикальных и поперечных прутьев также нужно использовать специальную схему.

Согласно схеме для одного прямоугольника необходимо:

0,7*2+1,8*2=5 метра

Металлическая арматура была взята с определённым запасом. Поэтому металлические прутья будут выходить за сформированный прямоугольник.

Также необходимо определить количество сформированных прямоугольников. Причём в местах стыковки бетонных стен и на углах фундамента расположено два прямоугольника. Прежде всего, необходимо определить количество вертикальных и поперечных металлических прутьев на самой длинной стороне фундамента (24 метра).

На самой длинной данной стороне расположено 12 прямоугольников. Кроме этого, есть две части бетонной стены длина, которой составляет 10,8 метра. На этих частях находится двадцать перемычек.

12+20+20=52 штуки.

Итоги

Нами был проведён расчёт металлической арматуры. Для ленточного фундамента необходимы металлические прутья диаметром 12 миллиметров, а также поперечные и вертикальные диаметром 8 миллиметров. Кроме этого, для ленточного фундамента нужно 369,6 метра продольной металлической арматуры.

Расчет арматуры для фундамента – рекомендации от ТК Газметаллпроект

Любой жилой дом, производственное, офисное или складское помещение монтируются на заранее подготовленный фундамент. Конструкция основания может отличаться в зависимости особенностей почвы, климатических характеристик региона, массы и размеров здания. При этом армирование фундамента является обязательным условием длительной эксплуатации объекта, без повреждений и деформаций конструкции.

Назначение арматурного каркаса в фундаменте здания

Существует несколько типов оснований, выполняемых из бетонного раствора. Наиболее востребованными считаются плитные и ленточные фундаменты, мелко- и глубокозаглубленные. Также применяются основания на сваях, глубина заложения которых зависит от параметров грунта и уровня промерзания почвы.

Для армирования фундамента применяются металлические прутья с рифленой или гладкой поверхностью, которые соединяются в жесткий и прочный каркас. Армирование выполняется в следующих целях:

стальная основа принимает нагрузки на растяжение и изгиб, равномерно распределяет их по всей конструкции основания;
каркас исключает деформации бетона, позволяет избежать или минимизирует образование трещин и других дефектов фундамента;
за счет арматурного каркаса удается снизить объем используемого для заливки основания бетонного раствора, уменьшить и снизить стоимость конструкции;
армирование делает возможным строительство дома или производственного здания на слабых грунтах, в том числе сыпучих, болотистых, в регионах с экстремально низкими зимними температурами;
возрастает несущая способность основания, арматура делает фундамент более приспособленным к высоким нагрузкам по массе, усилиям на растяжение и деформацию.

После заливки фундамента бетонный раствор постепенно набирает прочность. При этом монолит приобретает высокую прочность к сжатию, но не отличается хорошими показателями на растяжение. Арматурный каркас позволяет поднять данные параметры на должный уровень.

Как правильно рассчитать арматуру для фундамента

Для монтажа прочного и долговечного фундаментного основания необходимо выполнить расчет арматуры и каркаса. Такой подход обеспечивает соответствие требованиям нормативных документов. Для правильного расчета необходимо учитывать следующие моменты:

в качестве конструктивных элементов лучше всего закладывать металлические прутья с рифленой поверхностью, толщина которых начинается от 12 мм – посмотреть каталог арматуры для фундамента;
оптимальным является использование проката марки А400, А500 и А240;
все расчеты выполняются в соответствии с требованиями СНиП 52-01-2003 и 2.02.01-83;
при проектировании учитываются характеристики грунта, для каменистой, болотистой, сыпучей почвы арматурный каркас будет отличаться;
обязательно учитывается при расчетах суммарная нагрузка на конструкцию, которая складывается из собственного веса фундамента, массы стен, перекрытий, перегородок, установленного в здании оборудования и предметов повседневного использования, среднегодового количества осадков;
обязательно учитывается запас прочности, каркас должен быть прочнее расчетных показателей на 5-10%;
несмотря на большое количество доступных онлайн-калькуляторов, расчет арматуры с их использованием получится приблизительным, желательно воспользоваться услугами специалиста в данной отрасли.

Выполняя указанные правила расчета арматурного каркаса можно быть уверенным в прочности и долговечности бетонного основания. При движении грунта, больших климатических и механических нагрузках, фундамент не получит повреждений. Соответственно стенам здания не угрожают деформации, появление трещин и щелей.

Конструктивное исполнение каркаса

В зависимости от типа и сложности фундамента, арматурный каркас может быть выполнен несколькими способами. Соответственно расчеты также отличаются для конструкций плитного, ленточного, свайного и других типов. После выбора подходящей схемы каркаса выполняется подбор необходимых комплектующих. Рассчитывается количество и длина прутьев, объем армирующей сетки. Необходимо определиться со способом соединения стержней между собой, направленностью конструкций, сечением металла и другими характеристиками.

Стандартный каркас собирается из прутков, расположенных в продольном и поперечном направлениях. Шаг ячеи определяется нагрузкой на основание, а для соединения используется технология сварки, вязальная проволока, специальные муфты.

Для ленточных фундаментов каркас представляет собой набор продольных прутков, соединенных между собой поперечными элементами. Такие сетки располагаются в несколько рядов. Для плитной конструкции подойдет плоский каркас из арматуры. Для свайного фундамента металлические прутки монтируются вертикально.

Расчет арматуры для фундамента плитного типа

Использование фундамента плитного типа актуально при возведении жилых домов и коттеджей, в которых не планируется выделение подвального помещения. Визуально основание выполнено в форме монолитной плиты, толщина которой может превышать 0,2 метра. При этом армирующая сетка укладывается в 1, 2 или более рядов, в зависимости от массы здания и типа грунта.

При выборе арматуры в первую очередь оценивается категория грунта. Для непучинистой почвы подойдут ребристые прутки толщиной от 10 мм. Если планируется строительство на слабой почве или участке с наклоном. Минимальный диаметр стержней должен быть 14 мм и более. Связи между сетками выполняются из арматуры на 6 мм. Стандартный шаг сетки составляет 0,2 метра, но данный показатель может меняться в большую или меньшую сторону. Связки продольных и поперечных стержней выполняются проволокой или сваркой.

Технология расчета арматуры предполагает выполнение следующих этапов:

при толщине фундамента до 0,2 метра желательно использовать 2 плоских каркаса с вертикальной связкой, если основание более габаритное, число сеток увеличивается;
для расчета количества продольных прутьев длина большей стороны делится на шаг 0,2 метра, что позволяет получить общую длину стержней;
аналогичным образом рассчитывается общая длина поперечных звеньев каркаса;
так как диаметр прутка принимается одинаковым, можно быстро вычислить необходимое количество стержней и рассчитать объем приобретаемой арматуры;
для расчета вертикальных прутков подсчитывает количество точек соединения одной и сеток, размер связей равняется высоте фундаментной подушки, далее нетрудно подсчитать общую протяженность стальных стержней;
если фиксация прутков выполняется на вязальную проволоку, вычисляется число соединений арматуры, средний расход составляет 0,4 метра на одну точку.

После выбора конструкции фундаментного основания и необходимой толщины арматуры, рассчитать объем приобретаемой продукции можно самостоятельно. Для этого достаточно знать площадь фундамента и его высоту, количество арматурных сеток, шаг ячеи. Все расчеты можно выполнить с помощью обычного калькулятора.

Расчет арматуры для фундамента ленточного типа

Для большинства зданий и сооружений выбор ленточного фундамента является оптимальным вариантом. Такая конструкция качественно выполняет свои функции, а затраты на монтаж существенно ниже, чем расходы на заливку монолитного основания. В состав каркаса входят продольные, поперечные и вертикальные металлические стержни.

Для продольной арматуры стандартным диаметром является 12-16 мм, поперечные и вертикальные связи могут быть меньшей толщины. Шаг ячеи принимается равным 0,2 метра, но может быть изменен в зависимости от конструкции и нагрузки на основание. Технология расчета арматурного каркаса ленточного фундамента будет следующей:

в конструкцию обязательно закладывается 2 сетки, верхняя связывает основание при просадках грунта, нижняя исключает деформации при вспучивании почвы;
для обустройства каркаса потребуется 4 продольных прутка, протяженность каждого из которых равняется периметру ленточного фундамента;
количество поперечных прутков рассчитывается, исходя из принятого шага ячейки, длина стержней равна толщине бетонного основания;
вертикальная арматура рассчитывается, исходя из количества соединение продольных и поперечных стержней, высота прутков определяется аналогичными показателями фундамента;
для соединения прутков используется вязальная проволока, длина которой определяется из расчета 0,4 метра на 1 узел.

Путем достаточно простых вычислений удается подсчитать общую длину продольных, поперечных и вертикальных стержней, а также вязальной проволоки. В зависимости от длины имеющейся в продаже арматуры вычисляется число отдельных элементов. При этом учитывается некоторый запас, наличие которого необходимо в непредвиденных случаях.

Арматурные каркасы для фундаментов другого типа рассчитываются аналогичным образом. Для этого необходимо знать размеры каждого блока, определиться с конструкцией, толщиной используемых прутков. С помощью несложных математических расчетов определяется общая длина стержней, расходы на их приобретение.

Монтаж фундамента любого типа будет некачественным, если в основу не заложить металлический каркас. Стальные прутья, сваренные или связанные между собой, защищают фундамент от деформации, выкрашивание, излома и растяжения. Количество и стоимость необходимого материала можно рассчитать самостоятельно. При отсутствии опыта желательно обратиться к профессионалам, предлагающим свои услуги в данной сфере.

Как построить ленточный железобетонный фундамент

Самая важная часть армирования в ленточном фундаменте — это арматура между фундаментом и стеной фундамента в случае, если стена фундамента построена из железобетона. В этом случае бетонная арматура может быть арматурой фундаментной стены. Армирование фундаментной стены в этой ситуации напоминает армирование бетонной балки, которая равномерно распределяет нагрузки по основанию и предотвращает разрыв фундамента под действием горизонтальных сил; и фундамент может быть построен из бетона или без него, при условии, что наверху, вдоль его средней оси, подготовлена канавка для предотвращения скольжения фундаментной стены по опоре.

Фундаментная стена должна быть залита деревянной опалубкой.

Самая простая форма армирования получается размещением двух стальных стержней (арматурных стержней, арматуры, стержней арматуры) внизу опалубки, отделенных на несколько сантиметров (около 3) от дна опалубки и примерно на 2 см от боковых сторон. .

Стержни должны быть прочными во время укладки бетона, привязав их к маленьким бетонным блокам, связанным стальной проволокой, образующей основу.

Необходимо следить за тем, чтобы арматурные стержни не смещались при укладке влажного бетона в опалубку.

Самым простым способом настройки стержней является следующий, но он может быть поврежден.

Но наиболее правильной конфигурацией стержней является следующая, при которой никогда не бывает стержней, непрерывных под углом, угол которого меньше 180 ° градусов.

Наиболее продуманным и надежным решением для усиления фундамента является строительство целого арматурного стального каркаса для балки с четырьмя продольными стержнями в бетоне (два внизу и два вверху) и стальными стержнями меньшего диаметра. согнуты поперечно продольным стержням на расстоянии около 30 см.

Бетон всегда должен содержать и покрывать арматурные стержни, чтобы он защищал их от ржавления, оставаясь при этом рядом с углом бетонной секции, чтобы противостоять изгибу.

Еще более эффективное решение — укрепить весь фундамент. В этом случае можно выполнить описанную выше процедуру для усиления системы, состоящей из опор и фундамента. Это также самое затратное решение.

Есть два случая. В растворе железобетонные опоры и стены железобетонного фундамента отливаются раздельно, в два раза.Это решение проще, но на его создание уходит больше времени, и оно слабее последнего.

В последнем варианте фундамент и фундаментная стена усилены, так что клетка между ними является непрерывной.

Также можно использовать железобетон для равномерного распределения нагрузок на неармированные ленточные фундаменты.

Авторские права: Джан Лука Брунетти, 2016 г. ([email protected]).

Армирование ленточного фундамента (75) | Tekla User Assistance

Последнее обновление 10 марта 2020 г. от Tekla User Assistance [email protected]

Используйте вкладку Изображение, чтобы определить толщину бетонного покрытия и смещение хомута.

Толщина крышки

	Описание
1	Толщина покрытия (концы ленты)
2	Смещение хомута
3	Толщина крышки (верхняя и нижняя)

Используйте вкладку «Основные полосы» для определения свойств верхней, нижней, левой и правой полос.

Длина связи основных стержней

Длина связки определяет, насколько далеко основные стержни входят в соседние конструкции на концах ленточных фундаментов. Используйте поля Bond Length 1 для первого конца опоры (с желтой ручкой) и поля Bond Length 2 для второго конца опоры (с пурпурной ручкой).

Длину облигаций можно определить отдельно для:

Используйте вкладку «Хомуты», чтобы определить свойства хомутов и тип шага.

Тип отвода

Выбрать место нахлеста хомутов в ленточном фундаменте.

Размеры хомута

	Описание
1	Толщина крышки (по бокам)
2	Наружное расстояние между основными стержнями и внешними боковыми стержнями
3	Длина двойного хомута внахлест
4	Длина внахлест двойной U-образной балки

Концевая форма стержней с двойным хомутом

Если выбраны стержни с двойными хомутами, можно выбрать формы концов стержней из списка.

Опция	Примеры
135 градусов По умолчанию
90 градусов
Перекрытие Если вы выбираете перекрытие, вы можете ввести длину перекрытия.

Опция

Примеры

135 градусов

По умолчанию

90 градусов

Перекрытие

Если вы выбираете перекрытие, вы можете ввести длину перекрытия.

Используйте вкладку Атрибуты, чтобы определить процесс нумерации для присвоения номеров позиций деталям, отлитым элементам, сборкам или армированию.

В Tekla Structures номера позиций, назначенные в нумерации, отображаются, например, в метках и шаблонах.

свойства стержней и хомутов.

Опция	Описание
Префикс	Префикс для номера позиции детали.
Стартовый номер	Начальный номер для номера позиции детали.
Имя	Tekla Structures использует это имя на чертежах и в отчетах.
Класс	Используйте «Класс» для группировки арматуры. Например, можно отображать арматуру разных классов разными цветами.

Несущие характеристики фундамента на песке, армированном георешеткой, при многократном нагружении

[1]

LIANG Bo, YANG You-hai. Теория и эксперимент по несущей способности армированного песчаного грунта [J].Китайский журнал геотехнической инженерии, 2008, 30 (1): 123–127. DOI: 10.3321 / j.issn: 1000-4548.2008.01.019. (на китайском языке)

Google ученый

[2]

ТАФРЕШИ М С Н, ХАЛАЙ О, ДАУСОН А. Р. Повторная загрузка грунта, содержащего гранулированный каучук и несколько слоев геоячейки [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2014, 42 (1): 25–38. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2013.12. 003.

Статья Google ученый

[3]

ХАЛАЙ О, ДАВАРИФАРД С, ТАФРЕШИ М С Н, МАШ ЭК Б.Циклический отклик основания с глубиной заделки на многослойном основании, усиленном геоячейками [C] // Всемирный многопрофильный симпозиум по наукам о Земле (WMESS 2016). Серия конференций IOP: Наука о Земле и окружающей среде. Прага, Чешская Республика: IOP Publishing, 2016, 44 (2): 022015. DOI: 10.1088 / 1755-1315 / 44/2/022015.

Артикул Google ученый

[4]

SHAHIN H M, NAKAI T, MORIKAWA Y, MASUDA S, MIO S. Эффективное использование геосинтетических материалов для увеличения несущей способности фундаментов мелкого заложения [J].Канадский геотехнический журнал, 2017, 54 (12): 1647–1658. DOI: 10.1139 / cgj-2016-0505.

Артикул Google ученый

[5]

МЕХРАННИА Н., КАЛАНТАРИ Ф., ГАНДЖИАН Н. Экспериментальное исследование улучшения почвы с помощью каменных колонн и гранулированных покрытий [J]. Журнал Центрального Южного Университета, 2018, 25 (4): 866–878. DOI: 10.1007 / s11771-018-3790-z.

Артикул Google ученый

[6]

HASSOUN M, VILLARD P, AL HEIB M, EMERIAULT F.Укрепление грунта геосинтетическим материалом для решения локальных проблем оседания: экспериментальный и аналитический анализ [J]. Международный журнал геомеханики, 2018, 18 (10): 04018133. DOI: 10.1061 / (ASCE) GM.1943-5622.0001265.

Google ученый

[7]

ЛИ К. М., МАНДЖУНАТ В. Р. Экспериментальные и численные исследования геосинтетических песчаных откосов, нагруженных опорой [J]. Канадский геотехнический журнал, 2000 г., 37 (4): 828–842. DOI: 10.1139 / cgj-37-4-828.

Артикул Google ученый

[8]

SITHARAM T G, SIREESH S, DASH S. K. Модельные исследования круглого основания, опирающегося на глину, армированную геоячейками [J]. Канадский геотехнический журнал, 2005 г., 42 (2): 693–703. DOI: 10.1139 / t04-117.

Артикул Google ученый

[9]

PENG F L, LI J Z, TATSUOKA F. Численное исследование деформации и разрушения армированного песка [J].Журнал Центрально-Южного технологического университета, 2005 г., 12 (2): 220–224. DOI: 10.1007 / s11837-005-0087-0.

Google ученый

[10]

HOU Juan, ZHANG Meng-xi, ZHANG Tao-tao, CHEN Tong. Экспериментальные исследования влияния горизонтально-вертикальной конфигурации арматуры на фундаменты [J]. Механика горных пород и грунтов, 2011, 32 (8): 2365–2370. DOI: 10.3969 / j.issn.1000-7598. 2011.08.020. (на китайском языке)

Google ученый

[11]

MOGHADDAS TAFRESHI S N, NOROUZI A H.Несущая способность опоры квадратной модели на песке, усиленной измельченной шиной — экспериментальное исследование [J]. Строительство и строительные материалы, 2012, 35: 547–556. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2012.04.092.

Артикул Google ученый

[12]

LIN Y L, ZHANG M X, JAVADI A A, LU Y, ZHANG S. L. Экспериментальное моделирование песчаного грунта, армированного включениями H-V, в испытаниях на плоскую деформацию [J]. Geosynthetics International, 2013, 20 (3): 162–173.DOI: 10.1680 / gein.13. 00009.

Артикул Google ученый

[13]

ТАФРЕШИ М С Н, Рахими М., Доусон А., Лещинский Б. Циклический и постцикловый отклик якоря в песке, усиленном геоячейками [J]. Канадский геотехнический журнал, 2018, 56 (11) 1700-1718. DOI: 10.1139 / cgj-2018-0559.

Google ученый

[14]

XU J S, DU X L. Энергетический анализ геосинтетического откоса в ненасыщенных почвах, подверженных постоянному потоку [Дж].Журнал Центрального Южного Университета, 2019, 26 (7): 1769–1779. DOI: 10.1007 / s11771-019-4132-5.

Артикул Google ученый

[15]

БАДАХШАН Э., НОРЗАД А. Влияние формы основания и эксцентриситета нагрузки на поведение геосинтетического армированного песчаного слоя [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2017, 45 (2): 58–67. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2016.11.007.

Артикул Google ученый

[16]

РОЙ С С, ДЭБ К.Влияние удлинения опор на несущую способность для песка, армированного георешеткой, на мягком грунте [J]. Geosynthetics International, 2017, 24 (4): 362–382. DOI: 10.1680 / jgein.17.00008.

Артикул Google ученый

[17]

МОГАДДАС Т., АФРЕШИ С. Н., ХАЛАЙ О. Лабораторные испытания труб ПНД малого диаметра, заглубленных в армированный песок под многократной нагрузкой [Дж]. Геотекстиль и геомембраны, 2008, 26 (2): 145–163. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2007. 06.002.

Артикул Google ученый

[18]

CHEN J F, GUO X P, XUE, J F, GUO P H. Нагрузочное поведение модельных ленточных фундаментов на армированных прозрачных грунтах [J]. Geosynthetics International, 2019, 26 (3): 251–260. DOI: 10.1680 / jgein.19.00003.

Артикул Google ученый

[19]

КАЗИ М, ШУКЛА С. К., ХАБИБИ Д. Поведение закладной опоры на армированном геотекстилем песке [J].Труды Института инженеров-строителей — Благоустройство территории, 2015, 169 (2): 120–133. Doi: 10.1680 / grim.14. 00022.

Статья Google ученый

[20]

ПРАСАД Б Д, ХАРИПРАСАД Ц, УМАШАНКАР Б. Нагрузочно-осадочная реакция квадратного фундамента на слоистых зернистых слоях, армированных георешеткой [J]. Международный журнал геосинтетики и наземного строительства, 2016, 2 (4): 1–10. DOI: 10.1007 / s40891-016-0070-6.

Google ученый

[21]

ТАФРЕШИ М С Н, ХАЛАДЖ О, ХАЛВАИ М.Экспериментальное исследование неглубокого ленточного фундамента на песчаной подушке, усиленной георешеткой, над пустотой [J]. Geosynthetics International, 2011, 18 (4): 178–195. DOI: 10.1680 / gein.2011. 18.4.178.

Артикул Google ученый

[22]

GILL K S, CHOUDHARY A K, JHA J N, SHUKLA S. K. Экспериментальные и численные исследования нагруженного ленточного фундамента, опирающегося на усиленный откос летучей золы [J]. Geosynthetics International, 2013, 20 (1): 13–25. DOI: 10.1680 / gein.12.00036.

Артикул Google ученый

[23]

HARIKUMAR M, SANKAR N, CHANDRAKARAN S. Поведение опоры модели на песчаном грунте, усиленном разнонаправленными армирующими элементами [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (4): 568–578. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2016.03.008.

Артикул Google ученый

[24]

МОГАДДАС Т, АФРЕШИ С. Н., ХАЛАДЖ О, ДОУСОН А. Р.Экспериментальные нагрузочные испытания комбинированной многослойной геоячейки и армированного резиной фундамента [J]. Geosynthetics International, 2013, 20 (3): 143–161. DOI: 10.1680 / gein.13.00008.

Артикул Google ученый

[25]

ВАН Сяо-цунь. Экспериментальные исследования и численное моделирование PFC для моделей армирующего механизма и разрушения армированного песчаного фундамента [D]. Шанхай, Китай: Университет Тунцзи, 2006. DOI: 10.7666 / d.y846778.(на китайском языке)

Google ученый

[26]

YETIMOGLU T, WU J T H, SAGLAMER A. Несущая способность прямоугольных оснований на песке, армированном георешеткой [J]. Журнал геотехнической инженерии, 1994, 120 (12): 2083–2099. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0733-9410 (1994) 120: 12 (2083).

Артикул Google ученый

[27]

SHIN E C, DAS B M, LEE E S, ATALAR C. Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой [J].Геотехническая и геологическая инженерия, 2002, 20 (2): 169–180. DOI: 10.1023 / A: 1015059427487.

Артикул Google ученый

[28]

GHOSH A, GHOSH A, BERA A K. Несущая способность квадратного основания на золе пруда, усиленном геотекстилем из джута [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2005, 23 (2): 144–173. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2004.07.002.

Артикул Google ученый

[29]

КЕСКИН М. С, ЛАМАН М.Экспериментальные и численные исследования ленточных фундаментов на песчаном откосе, армированном георешеткой [J]. Арабский журнал науки и техники, 2014 г., 39 (3): 1607–1619. DOI: 10.1007 / s13369-013-0795-7.

Артикул Google ученый

[30]

MARTO A, OGHABI M, EISAZADEH A. Влияние армирования георешеткой на несущие свойства грунта при статической нагрузке: обзор [J]. Электронный журнал инженерной геологии, 2013, 18: 1881–1898.http://www.ejge.com/2013/Ppr2013.181alr.pdf.

Google ученый

[31]

ALTALHE E B, TAHA M R, ABDRABBO F M. Поведение ленточного фундамента на усиленном песчаном откосе [J]. Журнал гражданского строительства и менеджмента, 2015, 21 (3): 376–383. DOI: 10.3846 / 13923730.2014.8

Артикул Google ученый

[32]

SHADMAND A, GHAZAVI M, GANJIAN N. Нагрузочно-расчетные характеристики крупномасштабного квадратного фундамента на песке, армированном армированием геоячейки с открытыми отверстиями [J].Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (3): 319–326. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2018.01.001.

Артикул Google ученый

[33]

ЯМАМОТО К., КУСУДА К. Механизмы разрушения и несущая способность усиленных фундаментов [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2001, 19 (3): 127–162. DOI: 10.1016 / S0266-1144 (01) 00003-6.

Артикул Google ученый

[34]

XU C, LIANG C, SHEN P.Экспериментальные и теоретические исследования предельной несущей способности песка, армированного георешеткой [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2019, 47 (3): 417–428. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2019.01.003.

Артикул Google ученый

[35]

LI Guang-xin. Некоторые проблемы при проектировании геосинтетических грунтовых конструкций [J]. Китайский журнал геотехнической инженерии, 2013 г., 35 (4): 605–610. DOI: 10.3969 / j.issn. 1007-9580.2013.01.011. (на китайском языке)

Google ученый

[36]

ЧАКРАБОРТИ Д., КУМАР Дж.Несущая способность ленточных фундаментов в армированных грунтах [Дж]. Международный журнал геомеханики, 2012, 14 (1): 45–58. DOI: 10.1061 / (ASCE) GM.1943-5622.0000275.

Артикул Google ученый

[37]

CHEN Q, ABU-FARSAKH M. Анализ предельной несущей способности ленточных опор на фундаменте из армированного грунта [J]. Почвы и фундаменты, 2015, 55 (1): 74–85. DOI: 10.1016 / j.sandf.2014.12.006.

Артикул Google ученый

[38]

ГАО Ы, ЯН С, ЧЖАН Ф, ЛЕЩИНСКИЙ, Б.Трехмерные армированные откосы: оценка необходимой прочности арматуры и длины заделки с использованием анализа пределов [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (2): 133–142. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2015.07.007.

Артикул Google ученый

[39]

HOU J, ZHANG M, DAI Z, LI J Z, ZENG F F. Несущая способность ленточных фундаментов в горизонтально-вертикальных армированных грунтах [Дж]. Геотекстиль и геомембраны, 2017, 45 (1): 29–34.DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2016.07.001.

Артикул Google ученый

[40]

ТАФРЕШИ М С Н, ДОУСОН А. Р. Поведение опор на армированном песке, подвергающемся многократной нагрузке — Сравнение использования трехмерного и плоского геотекстиля [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2010, 28 (5): 434–447. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2009.12.007.

Артикул Google ученый

[41]

АБУ-ФАРСАХ М, ЧЕН КЬ, ШАРМА Р.Экспериментальная оценка поведения опор на геосинтетическом песке [J]. Почвы и фундаменты, 2013, 53 (2): 335–348. DOI: 10.1016 / j.sandf.2013.01.001.

Артикул Google ученый

[42]

SARIDE S, RAYABHARAPU V K, VEDPATHAK S. Оценка колейности песчаных грунтов, армированных геоячейками, при многократной нагрузке [J]. Индийский геотехнический журнал, 2015, 45 (4): 378–388. DOI: 10.1007 / s40098-014-0120-8.

Артикул Google ученый

[43]

ТАФРЕШИ М С Н, ДОУСОН А. Р. Сравнение статических и циклических нагрузок фундаментов на песок, армированный геоячейками [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2012, 32 (32): 55–68. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2011.12.003.

Артикул Google ученый

[44]

TURKER E, SADOGLU E, CURE E, UZUNER B A. Несущая способность внецентренно нагруженных ленточных фундаментов вблизи песчаного откоса, армированного геотекстилем [J].Канадский геотехнический журнал, 2014 г., 51 (8): 884–895. DOI: 10.1139 / cgj-2014-0055.

Артикул Google ученый

[45]

ТАФРЕШИ М С Н, ХАЛАЙ О. Анализ лабораторных испытаний под многократной нагрузкой на заглубленных в песок пластиковых трубах [J]. Динамика почвы и сейсмостойкость, 2011, 31 (1): 1–15. DOI: 10.1016 / j.soildyn.2010.06.016.

Артикул Google ученый

[46]

ХАЛАЙ О, ДАРАБИ Й Н, ТАФРЕШИ М С Н, МАШЕК Б.Защита подземной трубы от многократных нагрузок армированием геоячейками [C] // Всемирный многопрофильный симпозиум наук о Земле (WMESS 2017). Прага, Чешская Республика: IOP Publishing, 2017: 022030. DOI: 10.1088 / 1755-1315 / 95/2/022030.

Google ученый

[47]

EL S, AWWAF M A, NAZIR A. K. Циклическое оседание ленточных фундаментов, опирающихся на армированный слоистый песчаный склон [J]. Журнал перспективных исследований, 2012, 3 (4): 315–324.DOI: 10.1016 / j.jare.2011.10.002.

Артикул Google ученый

[48]

QIAN Y, HAN J, POKHAREL S K, PARSONS R L. Характеристики оснований с треугольной апертурой, усиленной георешеткой, над слабым земляным полотном при циклической нагрузке [J]. Журнал материалов в гражданском строительстве, 2012, 25 (8): 1013–1021. DOI: 10.1061 / (ASCE) MT.1943-5533.0000577.

Артикул Google ученый

[49]

LIU Ze.Тест исследования численный анализ на статической и динамической характеристики эко-армированные подпорной стены земли [D]. Чанша, Китай: Центральный Южный университет, 2012. DOI: 10.7666 / d.y2197992. (на китайском языке)

Google ученый

[50]

XU R, FATAHI B. Влияние расположения геотекстиля на сейсмические характеристики зданий средней этажности, подверженных сотрясениям MCE [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (4): 511–528. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2018.04.004.

Артикул Google ученый

[51]

ХАЛАЙ О, ТАФРЕШИ М С Н, МАШЕК Б., ДАУСОН А. Р. Улучшение отклика основания дорожного покрытия с помощью многослойного армирования геоячеек: испытание циклической нагрузкой плиты [J]. Геомеханика и инженерия, 2015, 9 (3): 373–395. DOI: 10.12989 / gae.2015.9.3.373.

Артикул Google ученый

[52]

ХАЛАЙ О, ДАРАБИ Дж. Н, ТАФРЕШИ М С Н, ЕНИЧЕК С.Коэффициент демпфирования фундамента из многослойной резиновой смеси грунта [C] // Всемирный многопрофильный симпозиум наук о Земле (WMESS 2018), Серия конференций IOP: Наука о Земле и окружающей среде. Прага, Чешская Республика: IOP Publishing, 2019: 012008. DOI: 10.1088 / 1755-1315 / 221/1/012008.

Google ученый

[53]

Чжоу Цзянь, КОНГ Сян-ли, ВАН Сяо-цунь. Модели поведения несущей способности и отказов усиленного грунта [J]. Китайский журнал геотехнической инженерии.2008, 30 (9): 1265–1269. DOI: 10.3321 / j.issn: 1000-4548.2008.09.001. (на китайском языке)

Google ученый

[54]

ВАН Цзя-цюань, Чжан Лян-лян, Лю Чжэн-цюань, ЧЖОУ Юань-ву. Испытание большой модели на фундаменте из песчаного грунта, армированного георешеткой, при динамической нагрузке [J]. Механика горных пород и грунтов, 2018, 39 (10): 3539–3547. DOI: 10.16285 / j.rsm.2017.0191. (на китайском языке)

Google ученый

[55]

ВЕНКАТЕСВАРЛУ Х, УДЖАВАЛ К. Н., ХЕГДЕ А.Лабораторные и численные исследования фундаментов машин, армированных георешетками и геоячейками [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (6): 882–896. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2018.08.006.

Артикул Google ученый

[56]

ОЛИАЭЙ М., КУЗЕГАРАН С. Эффективность ячеистой геосинтетики для усиления фундамента [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2017, 45 (2): 11–22. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2016.11.001.

Артикул Google ученый

[57]

Комитет по составлению справочника по инженерной геологии.Справочник по инженерной геологии [M]. Четвертый выпуск. Пекин: China Architecture and Building Press, 2007: 218–224. (на китайском языке)

Google ученый

[58]

Министерство жилищного строительства и городского и сельского развития Китайской Народной Республики. GB50007-2011, код для проектирования фундамента здания [S]. Пекин: China Architecture and Building Press, 2011: 53–54. (на китайском языке)

Google ученый

[59]

DASH S K.Влияние типа геоячеек на несущие механизмы песчаных фундаментов, армированных геоячейками [J]. Международный журнал геомеханики, 2011, 12 (5): 537–548. DOI: 10.1061 / (ASCE) GM.1943-5622.0000162.

Артикул Google ученый

[60]

EL S, AWWAF M A. Поведение ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой, над мягким глиняным откосом [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2007, 25 (1): 50–60. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2006.06.001.

Артикул Google ученый

[61]

ЮН Д Х, КИМ И Т.Экспериментальное исследование характеристик оседания и размыва искусственного рифа с различным типом усиления и типом грунта [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (4): 448–454. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2018.04.005.

Артикул Google ученый

[62]

ШЭН Пан-пан, Сюй Чао. Численный анализ несущей способности геосинтетического армированного грунтового основания [J]. Журнал Научно-исследовательского института реки Янцзы, 2014, 31 (3): 106–110.DOI: 10.3969 / j.issn.1001-5485.2014.03.018. (на китайском языке)

MathSciNet Google ученый

[63]

LATHA G M, SOMWANSHI A. Несущая способность квадратных фундаментов на геосинтетическом армированном песке [J]. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27 (4): 281–294. DOI: 10.1016 / j.geotexmem.2009.02.001.

Артикул Google ученый

[64]

SITHARAM T G, SIREESH S. Модельные исследования встроенного круглого фундамента на песчаных пластах, армированных георешеткой [J].Труды Института инженеров-строителей — Благоустройство территории, 2004, 8 (2): 69–75. DOI: 10.1680 / grim.2004.8.2.69.

Артикул Google ученый

[65]

КОЛАЙ П.К., КУМАР С., ТИВАРИ Д. Повышение несущей способности неглубокого фундамента на армированной георешеткой илистой глине и песке [J]. Журнал строительной инженерии, 2013, 12: 1–10. DOI: 10.1155 / 2013/293809.

Артикул Google ученый

[66]

ХАНЬ Сяо, Чжан Мэн-си, Ли Цзя-ян, Цзян Шэн-вэй.Модельное испытание песчаного фундамента, армированного высокопрочной геоячейкой [J]. Журнал Научно-исследовательского института реки Янцзы. 2014, 31 (3): 27–33. DOI: 10.3969 / j.issn.1001-5485.2014.03.004. (на китайском языке)

Google ученый

Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов грунтов в Мосуле, Ирак

Abstract

Основная причина проблемного разрушения грунта при определенной нагрузке — низкая несущая способность и чрезмерная осадка.В связи с растущим интересом к использованию неглубокого фундамента для поддержки тяжелых конструкций важно изучить методы улучшения почвы. Техника использования геосинтетического армирования широко применяется в последние несколько десятилетий. Целью данной статьи является определение влияния использования георешетки Tensar BX1500 на несущую способность и осадку ленточного фундамента для различных типов почв, а именно Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия в Мосуле, Ирак. Расчет армированных и неармированных грунтовых оснований проводился численно и аналитически.Был протестирован ряд условий путем изменения количества ( N ) и ширины ( b ) слоев георешетки. Результаты показали, что георешетка может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Почва на участке Аль-Рашидиа была песчаной и показала лучшее улучшение, чем почвы на двух других участках (глинистые почвы). Оптимальная ширина георешетки ( b ) в пять раз превышала ширину основания ( B ), в то время как оптимальное число георешетки ( N ) не было получено.Наконец, численные результаты предельной несущей способности были сопоставлены с аналитическими результатами, и сравнение показало хорошее соответствие между результатами анализа и оптимальным диапазоном, опубликованным в литературе. Значительные результаты показывают, что усиление георешетки может способствовать улучшению грунтового основания, однако напрямую не зависит от ширины и количества только георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR, подтвержденные расчетами коэффициента улучшения.Таким образом, полученные результаты дополнили выгоду от эффективного применения укрепленных грунтовых оснований.

Образец цитирования: Хасан Н.И., Мохд Тайб А., Мухаммад Н.С., Мат Язид М.Р., Муталиб А.А., Абанг Хасболла Д.З. (2020) Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов почв в Мосуле, Ирак. PLoS ONE 15 (12): e0243293. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0243293

Редактор: Цзяньго Ван, Китайский университет горного дела и технологий, КИТАЙ

Поступила: 17 июня 2020 г .; Дата принятия: 19 ноября 2020 г .; Опубликован: 17 декабря 2020 г.

Авторские права: © 2020 Hasan et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Инициалы автора: AMT Номер гранта: GGPM-2018-039 Спонсор: Universiti Kebangsaan Malaysia URL: https://www.ukm.my/portal/ Роль спонсора: Оплата сборов за публикацию и предоставление оборудования для проекта.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Методы улучшения грунта с помощью геосинтетических материалов были широко разработаны за последние несколько десятилетий, особенно в области строительства дорожных покрытий и фундаментов. Хотя было проведено множество экспериментальных исследований для определения эффекта геосинтетического армирования, анализ различается в отношении свойств геотекстиля, таких как форма и размеры, расстояние и толщина [1–13].Кроме того, в исследованиях также анализируется влияние различных типов грунтов и конструкций основания. Что касается поведения грунта с классификацией песчаных грунтов, многочисленные аналитические исследования внесли свой вклад в изучение взаимодействия грунта и конструкции, проведенного несколькими исследователями в отношении несущей способности оснований из грунта, армированного георешеткой [13–17]. Кроме того, бесчисленные численные модели, позволяющие сэкономить время и средства, были выполнены для исследования несущей способности и осадки армированного грунта [9, 18–29].Концепция армированного грунта как строительного материала, основанная на существовании взаимодействий между грунтом и арматурой за счет прочности на растяжение, фрикционных и адгезионных свойств арматуры, была впервые представлена французским архитектором и инженером Анри Видалем в 1960-х годах [29]. С тех пор этот метод широко используется в инженерно-геологической практике. Геосинтетические материалы, которые используются в армированных грунтах, бывают разных типов, включая геосетки, геотекстиль, геомембраны, геосинтетические глиняные облицовки, геосетки и геоячейки [30].Георешетка — один из строгальных геосинтетических материалов, обычно изготавливаемых из полимеров; В настоящее время различные разновидности геосеток изготавливаются из полипропилена или полипропилена высокой плотности (HDPP), что способствует эффективному использованию различных геотекстильных материалов.

Фундамент с армированным грунтом называется фундаментом с армированным грунтом (РПГ). На рис. 1 показан типичный геосинтетический армированный грунт фундамент и описание различных геометрических параметров. Параметры армирования георешеткой включают расстояние между верхними слоями ( и ), расстояние по вертикали ( s или h ), количество слоев армирования ( N ), общую глубину армирования ( d ) и ширину арматуры ( б ).Как указано в литературе, оптимальное значение для параметров ( u / B ) и ( h / B ) составляет 0,33 (где B — ширина основания). Во многих исследованиях были выбраны разные размеры основания и георешетки, но все результаты указывают на различное поведение в зависимости от классификации почвы. Можно понять, что разные географические районы имеют разные типы почвы и условия, поэтому правильная конструкция используемой георешетки важна для улучшения грунтовых оснований.Более того, фундаменты из армированного грунта могут быть экономичной альтернативой обычным фундаментам мелкого заложения с большими размерами фундамента, которые, в свою очередь, увеличивают осадку фундамента из-за увеличения глубины зоны влияния под фундаментом или замены слабых слоев грунта подходящими материалами [31] .

В течение последних тридцати лет было проведено множество экспериментальных, численных и аналитических исследований для изучения поведения RSF для различных типов почв.Все исследования показали, что использование арматуры может значительно увеличить несущую способность и уменьшить осадку грунтовых оснований [33]. Чен и Абу-Фарсах и др. . В работе [34] для оценки преимуществ фундамента с усиленным грунтом использовались две концепции, например коэффициент несущей способности (BCR) и коэффициент уменьшения осадки (SRR). BCR определяется как отношение несущей способности фундамента из армированного грунта к несущей способности фундамента из неармированного грунта, тогда как SRR определяется как отношение уменьшения осадки основания на основе армирования к осадке основания из неармированного грунта при постоянном поверхностном давлении [ 35].BCR представлен как: (1)

Где:

( q _ult) _r — это предельная несущая способность фундамента из армированного грунта.

( q _ult) _u — это предельная несущая способность неармированного грунтового основания.

И SRR определяется как: (2)

Где:

s _R — осадка армированного грунтового основания.

s ₀ — осадка неармированного грунтового основания.

Многие из этих исследовательских усилий были направлены на изучение параметров и переменных, которые будут влиять на значения BCR и SRR. Другие исследования также были сосредоточены на улучшении осадки фундамента, других геотехнических конструкций и методов расчета, таких как Abbas и др. . [36], Rosyidi и др. . [37], Хаджезаде и др. . [38], Joh и др. .[39], Чик и др. . [40], Ли и др. . [41], Азриф и др. . [42] и Zhanfang и др. . [43] работают. Гвидо и др. . [1] провели экспериментальное исследование земляных плит, армированных геотекстилем. Их модельные испытания проводились с использованием квадратного фундамента на песке. Они показали, что BCR уменьшалась с увеличением u / B ; улучшение несущей способности было незначительным, когда количество армирующих слоев было увеличено до трех, что соответствовало глубине воздействия 1 . 0B для u / B , h / B и b / B отношения 0,5, 0,25 и 3. Незначительное улучшение BCR наблюдалось при увеличении отношения длин ( b / B ) арматуры сверх трех с двумя армирующими слоями и соотношениями u / B и h / B , равными 0,25 и 0,25, соответственно. Кроме того, Ли и др. . [44] провели испытание лабораторной модели с использованием жесткой ленточной опоры, опирающейся на плотный песок, покрывающий мягкую глину, со слоем геотекстиля на границе раздела.Они обнаружили, что слой армирования на границе раздела песок-глина привел к дополнительному увеличению несущей способности и уменьшению осадки основания; Эффективная ширина арматуры, которая привела к оптимальным характеристикам основания, оказалась примерно в пять-шесть раз больше ширины основания.

Кроме того, исследование методом конечных элементов, проведенное Курианом и др. . [45] на ленточном основании, поддерживаемом армированным песком, с использованием модели грунта Дункана-Чанга показали явное уменьшение осадки в армированном песке при более высоких нагрузках, чем в случае неармированного песка.Численные результаты также показали, что небольшое увеличение осадки произошло в армированном песке на начальной стадии процесса нагружения. Возможное объяснение этого явления дано Курианом и др. . [45] было то, что нормальная нагрузка была слишком мала, чтобы мобилизовать достаточное трение между почвой и арматурой. Относительное движение между грунтом и арматурой увеличивалось с увеличением нагрузки и уменьшалось с увеличением глубины армирования.Максимальное напряжение сдвига на границе раздела грунт-арматура произошло на относительном расстоянии ( x / B ) примерно 0,5 от центра основания, а напряжение, развиваемое в арматуре, было максимальным в центре и постепенно уменьшалось к концу. арматуры. С другой стороны, Махарадж [19] выполнил численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом армированной глиной, с использованием модели грунта Друкера – Прагера. Он пришел к выводу, что в случае однослойной арматуры оптимальное соотношение расстояния между верхними слоями ( u / B ) оказалось около 0.125 из армированной глины. Он также обнаружил, что эффективное отношение длины ( b / B ) арматуры было около 2,0, глубина влияния зависела от жесткости арматуры, а увеличение геосинтетической жесткости уменьшило оседание основания.

Хотя многие исследования показали много интересных особенностей механизма взаимодействия грунт-геосинтетика, методы, используемые для проектирования геосинтетических грунтовых систем, все еще различаются и в большинстве случаев озадачивают инженеров.В основном использовался расчет системы армированного грунта с использованием методов предельного равновесия, который считался очень консервативным [46–48]. В последнее время внедрение метода конечных элементов для моделирования и анализа системы армированного грунта обеспечило соответствующие проектные характеристики, низкую стоимость и скорость, с использованием различных систем армирования грунта и граничных условий [49]. Однако необходимость численного и аналитического исследования, учитывающего основные факторы механизма взаимодействия армированного грунтового основания, остается актуальной.В этой статье анализ несущей способности и осадки армированного георешеткой и неармированного грунтового основания трех участков (т.е. Аль-Хамедат, Аль-Рашидия и Башика) в Мосуле, Ирак, проводится численно с помощью программы конечных элементов Plaxis. и сравнивается с аналитической несущей способностью, рассчитанной теоретически с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17]. Производные и аналитические методы основаны на анализе предельного равновесия и рассчитывают только предельную несущую способность для данного осадки.Поскольку с помощью этих методов невозможно получить осадки, поэтому осадки, полученные в результате численного анализа, были использованы в теоретическом методе.

Механизм армирования георешеткой

Во многих случаях при строительстве неглубокие фундаменты возводятся поверх существующего слабого грунта, что приводит к низкой несущей способности и чрезмерным проблемам осадки. Недостатки могут вызвать структурное повреждение, снижение срока службы и ухудшение уровня производительности [50].В этих условиях методы улучшения почвы использовались в течение длительного времени для решения проблемы, связанной с этими типами почв. Несколько исследователей разработали различные методы улучшения почвы для повышения прочности почвы с помощью различных методов стабилизации. Для решения вышеупомянутых проблем с почвой было разработано несколько типов методов улучшения почвы, включая цементацию, вертикальные дренажи, замену грунта, укладку свай и геосинтетическое армирование [51–54]. Полимерная природа геосинтетического материала делает геосинтетические изделия долговечными в различных условиях грунта и окружающей среды.Общие применения геосинтетики в области геотехнической инженерии включают повышение прочности и жесткости подземного грунта, подчеркнутого на неглубоких основаниях и тротуарах, обеспечение устойчивости грунтовых подпорных конструкций и откосов, обеспечение безопасности плотин, как описано в Han et al . [55] и Ван и др. . [56] работают. Георешетка используется для улучшения механических характеристик подземного грунта при внешних нагрузках. Таким образом, он широко применяется в качестве армирующих слоев в стенах из механически стабилизированного грунта (MSE) и геосинтетического армированного грунта (GRS), в качестве меры стабилизации откосов и в качестве армирования подземного грунта под тротуарами и фундаментами.Высокая растягивающая способность геосеток позволяет слоям армирования принимать на себя значительную часть растягивающих напряжений, возникающих в массиве грунта из-за действия внешней нагрузки. Таким образом, георешетки действуют как армирующие элементы и усиливают нагрузочно-деформационные характеристики армированного грунтового массива.

В ходе некоторых экспериментальных исследований Бинке и Ли [14] оценили несущую способность грунта, армированного металлическими полосами; Результаты испытаний показали, что несущая способность может быть улучшена в 2–4 раза за счет усиления грунта.Результаты их испытаний также показали, что арматура, размещенная ниже глубины воздействия, которая составляла приблизительно 2B , оказала незначительное влияние на увеличение несущей способности и размещение первого слоя на ( u / B = 0,3) ниже основание фундамента привело к максимальному улучшению. Акинмусуру и Акинболаде [57] исследовали влияние использования канатных волокон в качестве армирующих элементов на песчаную почву; их результаты показали, что предельная несущая способность может быть увеличена до трех раз по сравнению с неармированным грунтом; Оптимальное расстояние между верхними слоями ( и ) было определено равным 0 . 5B , и они показали, что улучшение несущей способности было незначительным, когда количество армирующих слоев было увеличено до трех, что соответствовало глубине воздействия 1 . 75Б . Сакти и Дас [2] провели экспериментальное исследование фундамента из глинистого грунта, армированного геотекстилем. Результаты их испытаний показали, что большинство преимуществ геотекстильного армирования было получено при соотношении расстояния между верхними слоями ( u / B ), равном 0.От 35 до 0,4. Для u / B 0,33 и h / B 0,33, BCR увеличился с 1,1 до 1,5, когда количество слоев увеличилось с 1 до 3, и после этого оставался практически постоянным. Затем определено, что глубина воздействия при укладке геотекстиля составляет 1,0 B . Наиболее эффективная длина геотекстиля равнялась четырехкратной ширине ленточного фундамента

Чжоу и Вэнь [58] провели экспериментальное исследование, чтобы изучить эффект использования однослойной песчаной подушки, армированной геоячейками, на мягкой почве.Результаты показали, что произошло существенное уменьшение осадки нижележащего мягкого грунта, а коэффициент реакции земляного полотна K30 был улучшен на 3000%; деформация уменьшилась на 44%. Более того, Рафтари и др. . [24] провели численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом усиленным откосом, с использованием модели грунта Мора – Кулона. Результаты испытаний показали, что осадка фундамента на неармированном склоне более сильная, чем на усиленном.Поскольку осадка в армированной ситуации с тремя слоями арматуры уменьшилась примерно на 50%. Они сообщили, что для достижения наименьшей осадки оптимальное вертикальное расстояние между георешетками ( х ) должно быть эквивалентно ширине фундамента ( B ). Хинг и др. . [5] провели серию модельных испытаний на ленточных фундаментах, поддерживаемых песком, армированным георешеткой. Результаты испытаний показали, что размещение георешетки на глубине ( d / B ) больше 2.25 не привел к улучшению несущей способности ленточного фундамента. Для достижения максимальной выгоды минимальный коэффициент длины ( b / B ) георешетки должен быть равен 6. BCR, рассчитанный при ограниченном соотношении осадки ( s / B ) 0,25, 0,5 и 0,75, составляет примерно 67 % –70% от окончательного BCR.

Адамс и Коллин [11] выполнили несколько серий крупномасштабных полевых испытаний. Испытания проводились в бетонном боксе с четырьмя квадратными опорами различных размеров.Для испытаний был выбран мелкодисперсный песок для бетонного раствора с плохой сортировкой. Результаты испытаний показали, что три слоя армирования георешеткой могут значительно увеличить несущую способность и что коэффициент предельной несущей способности (BCR) может быть увеличен до более чем 2,6 для трех слоев армирования. Однако величина осадки, необходимая для этого улучшения, составляла приблизительно 20 мм ( s / B = 5%) и могла быть неприемлемой для некоторых применений фундамента. Результаты также показали, что положительные эффекты армирования при низком коэффициенте осадки ( s / B ) могут быть максимально достигнуты, когда расстояние между верхними слоями меньше 0.25 В . В качестве альтернативы, Араб и др. . [27] провели численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом песчаным грунтом, с использованием модели затвердевающего грунта. Они сообщили, что для геометрических параметров u / B = h / B = 0,5 и b / B = 4, эффект увеличения количества слоев георешетки ( N ) на несущую способность армированных георешеткой грунтов увеличили несущую способность и немного увеличили общую жесткость армированного песка.Увеличение жесткости георешетки также привело к увеличению BCR. Несмотря на то, что исследования грунтового основания, армированного георешеткой, проводились широко, поведение грунта не отражено полностью, особенно с учетом оптимизированного применения георешетки. Численное моделирование в этом исследовании способствует более глубокому пониманию грунтового основания за счет спецификации армирования в моделях грунта.

Численное моделирование

Численное моделирование поведения армированного и неармированного грунтового основания проводилось с использованием программного обеспечения Plaxis.Plaxis — это программа конечных элементов, специально разработанная для анализа деформации и устойчивости в инженерно-геологических задачах [59]. В этом исследовании процесс тестирования включает в себя полное моделирование грунта, усиления георешетки, установки фундамента и приложения нагрузки, как показано на рис. 1. Реальные сценарии могут быть смоделированы с помощью модели плоской деформации, которая используется в текущей задаче. Модель плоской деформации подходит для реализации с относительно однородным поперечным сечением, схемой нагружения и большой протяженностью модели в направлении, перпендикулярном плоскости модели, где нормальные напряжения полностью учитываются, но смещения и деформации принимаются равными нулю. .

Анализ модели

В Plaxis доступны различные модели почв. С помощью моделирования методом конечных элементов в данной работе была рассмотрена упруго-идеально пластичная модель грунта Мора – Кулона. Конститутивная модель Мора-Кулона широко используется в большинстве инженерно-геологических задач, поскольку исследователи показали, что комбинации напряжений, приводящие к разрушению в образцах грунта при трехосных испытаниях, соответствуют контуру разрушения по критерию Мора-Кулона (шестиугольная форма) Гольдшейдера [60].При использовании конститутивной модели Мора-Кулона в качестве входных данных требуются пять параметров [61]. Эти пять параметров могут быть получены путем анализа основных испытаний грунта, и они состоят из двух параметров жесткости: эффективного модуля Юнга ( E ′) и эффективного коэффициента Пуассона ( v ′) и трех параметров прочности: эффективного сцепления ( c ). ′), Эффективный угол трения ( φ ′) и угол расширения ( ψ ). В 2D-пространстве огибающая разрушения символизирует прямую или слегка изогнутую линию, касающуюся круга Мора или точек напряжения.В диапазонах напряжений в пределах области текучести почвенный материал эластичен. По мере развития критического сочетания напряжения сдвига и эффективного нормального напряжения точка напряжения будет совпадать с зоной разрушения, и предполагается идеально пластичное поведение материала с непрерывным сдвигом при постоянном напряжении. После достижения идеально пластичного состояния материал никогда не сможет вернуться к полностью эластичному поведению без каких-либо необратимых деформаций. Ленточный фундамент моделируется как жесткая плита и в анализах считается очень жестким и грубым.

Детали армированных георешеткой грунтов, рассмотренных в модельных испытаниях, показаны в Таблице 1. В Plaxis армирование георешетки представлено с помощью специальных элементов растяжения (пятиузловых элементов георешетки). Георешетки имеют только нормальную жесткость и не имеют жесткости на изгиб, которая может выдерживать только растягивающие усилия. Единственное свойство материала георешетки — упругая осевая жесткость EA . Для моделирования взаимодействия элементов георешетки с окружающей почвой часто бывает удобно комбинировать эти элементы георешетки с интерфейсами.Назначенные интерфейсы почва-георешетка показаны на рис. 2. Каждому интерфейсу назначена виртуальная толщина, которая является воображаемым размером, используемым для определения свойств материала границы раздела. Модель упруго-идеально пластическая используется для описания поведения границ раздела при моделировании взаимодействия грунт-георешетка. Кулоновский критерий используется для различения упругого поведения, при котором небольшие смещения могут происходить внутри границы раздела, и пластического поведения границы раздела, когда происходит постоянное скольжение.Параметры границы раздела рассчитываются из параметров окружающей почвы с использованием коэффициента взаимодействия R _inter, определяемого как отношение прочности на сдвиг границы раздела к прочности почвы на сдвиг [59]. В этом исследовании используются 15-узловые элементы грунта, а прочность границы раздела установлена вручную. Для реального взаимодействия грунт-конструкция граница раздела слабее и гибче, чем связанный грунт, что означает, что значение R _inter должно быть меньше 1.Следовательно, R _между предполагается равным 0,9 в настоящем исследовании.

После того, как геометрическая модель полностью определена и свойства материала назначены слоям грунта и структурным объектам, сетка применяется для расчетов методом конечных элементов (КЭ). Plaxis включает в себя процедуру полностью автоматического создания сетки, в которой геометрия дискретизируется на элементы базового типа элемента и совместимые структурные элементы, как показано на рис. 3. Основным типом элемента в сетке, использованной в настоящем исследовании, является треугольный элемент со средним размером 0.5–2 м, что обеспечивает точный расчет напряжений и разрушающих нагрузок. Plaxis предлагает пять различных плотностей ячеек, от очень крупной до очень мелкой. Предварительные расчеты проводились с использованием пяти доступных уровней глобальной грубости сетки, чтобы получить наиболее подходящую плотность сетки и минимизировать влияние зависимости сетки на моделирование методом конечных элементов. В ходе анализа количество треугольных элементов и точек напряжения в модели для каждого участка было изменено в зависимости от плотности сетки и расположения арматуры.В таблице 2 показано изменение количества элементов и точек напряжений в зависимости от плотности сетки моделей трех участков для случая пяти слоев георешетки. Как видно на рис. 4, размер сетки оказывает минимальное влияние на результаты после примерно 240 элементов для участка Башика и 400 элементов для участков как Аль-Хамедат, так и Аль-Рашидиа. Для Башика это соответствует крупной сетке с уточнением вокруг элементов георешетки и фундамента модели, где ожидаются большие концентрации напряжений, и средней сетке с уточнением как для Аль-Хамедат, так и для Аль-Рашидиа.

Смоделированные граничные условия предполагались такими, что вертикальные границы были свободными по вертикали и ограничены по горизонтали, в то время как нижняя горизонтальная граница была полностью фиксированной, как показано на рис. 5. Рассматриваемые вертикальные границы сетки находились на расстоянии 10 м от центра сетки. фундамент с каждой стороны, в то время как нижняя горизонтальная граница была на 20 м ниже основания фундамента, так что эти границы не влияют на напряжения и деформации, возникающие в массиве грунта.В исследовании использовалась точечная нагрузка. Конструкция моделировалась с увеличивающейся величиной нагрузки до тех пор, пока почва не достигла невозможности исследовать оседание под действием приложенной нагрузки. После создания геометрической модели и создания сетки конечных элементов необходимо указать начальное напряженное состояние. Начальные условия состоят из двух различных режимов: один режим для создания начального давления воды, а другой режим для задания начальной геометрической конфигурации и создания начального эффективного поля напряжений.Поскольку слои почвы для Аль-Хамедат и Башика сухие, а уровень грунтовых вод на участке Аль-Рашидиа достаточно глубок, чтобы не влиять на поведение фундамента, состояние грунтовых вод было принято как незначительное. Начальные напряжения в грунте генерируются с использованием формулы Джаки, выраженной уравнением 3 (в программном обеспечении Plaxis процедура создания начальных напряжений в грунте часто известна как процедура K ₀). (3) где K ₀ — коэффициент бокового давления грунта, а φ — угол внутреннего трения грунта.

Plaxis позволяет выполнять различные типы расчетов методом конечных элементов, такие как расчет пластичности, анализ консолидации, анализ уменьшения Phi-c и динамический расчет. Для текущего исследования был выбран пластический расчет. Для проведения анализа упругопластической деформации следует выбрать пластический расчет. Этот тип расчета подходит для большинства практических геотехнических приложений. В инженерной практике проект делится на фазы проекта. Точно так же процесс расчета в Plaxis также разделен на этапы расчета.В данном исследовании рассматриваются два этапа расчета. Первый — это начальная фаза, которая представляет начальную ситуацию проблемы. Второй этап включает в себя усиление георешетки и приложение нагрузки на внешние линии.

При расчете методом конечных элементов анализ становится нелинейным, если задействован расчет пластичности, что означает, что каждый этап расчета необходимо решать в этапах расчета (этапах нагрузки). Размер шага и алгоритм решения важны для нелинейного решения.Если шаг вычисления подходящего размера, то количество итераций, необходимых для достижения равновесия, будет небольшим, примерно 5–10, а если шаг большой, то количество требуемых итераций будет чрезмерным, и решение может отличаться. Итерационные параметры в программном обеспечении: желаемый минимум и максимум предназначены в первую очередь для определения того, когда расчет должен включать большие или меньшие шаги. Если расчет может решить шаг нагрузки (следовательно, сходиться) за меньшее количество итераций, чем желаемый минимум, который по умолчанию равен 4, он начинает использовать шаг нагрузки, который в два раза больше.Если, однако, для вычисления требуется больше итераций, чем желаемый максимум, который по умолчанию равен 10 для схождения, вычисление решит выбрать шаг вычисления только половинного размера. Для пластического анализа изменение желаемого минимума или желаемого максимума не влияет на результаты. Пока расчет сходится на каждом шаге, неважно, использует ли расчет много маленьких шагов с несколькими итерациями или ограниченное количество больших шагов с большим количеством итераций на шаг.

Существует несколько процедур для решения задач нелинейной пластичности. Все процедуры основаны на автоматическом выборе размера шага в зависимости от применяемого алгоритма. Предельный уровень продвижения нагрузки — одна из таких процедур, которая используется в текущем анализе. Процедура автоматического определения размера шага используется в основном для этапов расчета, на которых необходимо достичь определенного предельного уровня нагрузки. Процедура завершает расчет при достижении заданного уровня нагрузки или при обнаружении разрушения грунта.Количество дополнительных шагов установлено на 1000, чтобы процесс расчета продолжался до конца до того, как будет достигнуто количество дополнительных шагов. В этой процедуре итерационные параметры установлены на стандартные и показали хорошую производительность при сходимости вычислений. В стандартных настройках допустимая ошибка, которая представляет собой отклонение от точного решения, была установлена на 0,03, коэффициент чрезмерной релаксации, который отвечает за уменьшение количества итераций, необходимых для сходимости, был установлен на 1,2, максимальное количество итераций было установлено на 50, желаемая минимальная и максимальная итерация была установлена на 4 и 10 соответственно, и, наконец, было активировано управление длиной дуги, что важно для сходимости вычислений и точного определения нагрузки при отказе, иначе расчет будет повторяться и нагрузка при отказе будет переоценен.Поэтапное строительство было выбрано в качестве варианта ввода нагрузки, где можно определить значение и конфигурацию нагрузки, а также состояние отказа, которое должно быть достигнуто. Поскольку поэтапное строительство выполняется с использованием процедуры предельного уровня увеличения нагрузки, оно контролируется общим множителем (∑Mstage). Этот множитель обычно начинается с нуля и достигает конечного уровня 1,0 в конце фазы расчета. Временной интервал фазы расчета считается нулевым, поскольку анализ модели является пластическим и не включает консолидацию или использование модели ползучести мягкого грунта.

Свойства материала

Почвы были собраны с трех разных участков в Мосуле, Ирак: Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия. Мосул расположен в северной части Ирака. Район характеризуется обширными равнинами и антиклиналями. Возле реки Тигр расположены три уровня накопленных террас аллювиальных почв. Большая часть почвы в этом районе умеренно экспансивного типа. Плоские участки между антиклиналями покрыты слоистыми наносами стока, которые включают глину, песок, ил, а иногда и покрыты рассыпным гравием.В таблице 3 показаны механические и физические свойства почвы, а в таблице S1 показаны пределы Аттерберга и размер зерна для каждого задействованного участка. В данном исследовании использовался бетонный ленточный фундамент шириной B = 600 мм. Свойства основания показаны в Таблице 4. Двухосные георешетки (Tensar BX1500), показанные на Рис. 5, использовались для укрепления почвы на всех трех участках. Различные свойства армирования георешеткой, использованные при моделировании методом конечных элементов данного исследования, показаны в Таблице 5.

Результаты и обсуждения

Результаты, полученные от Plaxis для определения предельной несущей способности и осадки основания, представляли собой кривые осадки под нагрузкой усиленного и неармированного грунта на трех упомянутых площадках, в то время как результаты аналитического анализа Уравнение Мейерхоф [63] и метод, полученный Ченом и Абу-Фарсахом [17], были значениями BCR для этих грунтов с усилением георешеткой.

Грунты неармированные

Три моделирования методом конечных элементов были проведены с использованием программного обеспечения Plaxis для оценки предельной несущей способности неармированного грунта для каждого участка. На рис. 6 показана деформированная сетка (увеличенная до 15 раз) грунта под действием разрушающей нагрузки. На рис. 6 можно увидеть небольшой пучок грунта по краям основания и осадку 57,43 мм, что указывает на разрушение грунта при сдвиге. На рис. 7 и 8 показаны разработанные вертикальное напряжение и вертикальное смещение неармированного грунта, соответственно, при приложении разрушающей нагрузки.На рис. 7 и 8 показан пузырь приращений вертикального напряжения и вертикального смещения, соответственно, в пределах профиля почвы из-за приложения нагрузки полосы [64]. Однако вертикальное напряжение и вертикальное смещение уменьшались с увеличением глубины, как показано на этих рисунках значениями штриховки контуров. Соответствующие напряжения и перемещения в горизонтальном направлении представлены на рисунках 9 и 10 соответственно. Максимальные горизонтальные напряжения на рис. 9 были сосредоточены непосредственно под основанием на глубине B и по горизонтали шириной B ; кроме того, по штриховке горизонтальных напряжений было ясно, что грунт разрушился под действием местного сдвига.

Максимальная часть горизонтального смещения, представленная на Рис. 10, приходилась на поверхность почвы, и это было причиной вспучивания почвы на краях подошвы. Однако эти горизонтальные напряжения и смещения значительно повлияли на поведение георешетки, как будет обсуждаться позже в разделе с усиленным грунтом. Напряжения сдвига и деформации, связанные с разрушением, показаны на рисунках 11 и 12 соответственно. Обратите внимание, что максимальные касательные напряжения и деформации или зона сильного сдвига были расположены под краями основания и почти распространялись на глубине 2 B по горизонтали на расстоянии B от краев основания и значительно уменьшались на нижние глубины.Тем не менее, местное разрушение при сдвиге было почти очевидно из затенения касательных напряжений, показанных на рис. 11. На рис. 13 представлены точки пластичности или точки пластичности разрушения, образовавшиеся в массиве грунта под действием разрушающей нагрузки. Пластическая точка — это точка, соответствующая необратимому напряжению и деформации, которая расположена на огибающей Мора-Кулона (огибающая является функцией угла внутреннего трения сцепления грунта).

На рис. 13 также показаны точки растяжения (точки с черным цветом) на поверхности почвы, которые соответствуют трещинам от растяжения (участки напряжений от растяжения).Однако эти точки натяжения указывали на то, что грунт разрушился под действием растяжения, а не сдвига. Теоретическая предельная несущая способность неармированного грунта была получена с помощью формул (4) — (9). Параметры прочности на сдвиг (c и φ ) и удельный вес ( γ ), используемые в следующих уравнениях, показаны в таблице 3.

Сайт Аль-Хамедат:

Сайт Башики:

Сайт в Аль-Рашидии:

Результаты неармированного грунтового основания, полученные численным анализом, и теоретическая предельная несущая способность, полученная Мейерхофом [63], показаны в Таблице 6.Здесь можно увидеть, что численные значения несущей способности были больше теоретических значений. Высокое значение несущей способности может быть связано с тем, что уравнения несущей способности обычно недооценивают (более консервативно) предельную несущую способность грунта [64]. Кривые зависимости давления от осадки из численного анализа неармированных грунтовых оснований трех площадок показаны на рис. 14–16. Кроме того, эти цифры показывают метод, используемый для определения предельной несущей способности по кривым нагрузки – осадки; он представляет собой консервативное и наиболее реальное состояние отказа.Этот метод представляет собой метод касательных пересечений, разработанный Траутманном и Кулхави [65].

Из рисунков 14–16 можно заметить, что грунт Аль-Хамедат показывает более высокую несущую способность ( q _u = 640 кПа ), чем два других участка, где грунт Ba’shiqah показывает промежуточную несущую способность. значение ( q _u = 365 кПа ), а почва Аль-Рашидия представляет собой самое низкое ( q _u = 67 кПа ) среди почв.Это различие может быть связано с характеристиками и свойствами почвы, указанными в Таблице 3 и Таблице S1. Считается, что почва на участке Аль-Хамедат представляет собой твердую глину с высокой степенью сцепления ( c = 40 кПа ), Аль-Рашидиа представляет собой песчаный грунт с высоким углом трения ( φ = 28 °) с нулевым сцеплением ( c = 0 кПа), в то время как почва участка Башика классифицируется как глинистая от низкой до средней с относительно низким сцеплением ( c = 15 кПа ) по сравнению с почвой Аль-Хамедат.

Армированные грунты

Девяносто расчетов методом конечных элементов было проведено на армированном грунтовом основании, чтобы изучить влияние усиления георешетки на предельную несущую способность и осадку ленточного основания, расположенного на трех упомянутых участках. Деформированная сетка (увеличенная до 10 раз) армированного георешеткой грунта показана на рис. 17. Кроме того, осадка была уменьшена до 44,68 мм за счет включения арматуры георешетки, где уменьшение осадки было отнесено за счет подъемных сил. создается арматурой георешетки во время деформации и мобилизации осевых растягивающих сил слоев арматуры.Кроме того, просачивание грунта на краях основания уже исчезло, что означало, что грунт не разрушился при сдвиге, как упоминалось ранее в случае неупрочненного грунта. На рис. 18 показаны горизонтальные напряжения, возникающие в массиве укрепленного грунта. Видно, что горизонтальные напряжения были немного увеличены до значения 228,96 кН / м ² из-за передачи части вертикальной нагрузки на горизонтальную нагрузку, которую несет арматура и, в свою очередь, на окружающий грунт. Кроме того, горизонтальные напряжения были распределены по слоям арматуры шириной 5 B , что указывало на сцепление и взаимодействие слоев почвы и георешетки; в результате силы растяжения внутри арматуры были мобилизованы, как показано на рис.19.

На рис. 20 показано распределение горизонтальных смещений в армированном грунте. Понятно, что смещение уменьшено до 8,68 мм из-за ограничения слоев арматуры, стрелки почти одинаково распределены по слоям арматуры и небольшие значения смещения, вызванные на поверхности почвы по сравнению с неармированным состоянием, когда большая часть горизонтального смещения произошла на верхняя часть почвы, вызывающая вспучивание почвы. Следовательно, разрушение грунта при сдвиге предотвращается путем передачи приложенной вертикальной нагрузки к силам растяжения в арматуре георешетки за счет поверхностного трения и опоры между грунтом и арматурой.На рисунках 21 и 22 показаны напряжения сдвига и деформации армированного грунта и их распределение вдоль арматуры георешетки, соответственно. Замечено, что области концентрации касательных напряжений и деформаций под фундаментом уменьшаются за счет распределения напряжений и деформаций вдоль и через слои арматуры, что приводит к изменению плоскости разрушения и предотвращает разрушение в армированной зоне. Пластические точки в усиленной зоне изображены на рис. 23.Показано, что точки пластичности сильно концентрируются вдоль армированной зоны, что указывает на экстремальные напряжения, возникающие на границе раздела между почвой и георешеткой. Следовательно, это оправдывает взаимодействие между грунтом и георешеткой и изменение механизма разрушения.

Влияние ширины георешетки

(b) и количества слоев георешетки (N) на предельную несущую способность

На рис. 24–26 показано изменение BCR с шестью различными значениями ширины георешетки (b) для от 1 до 5 слоев георешетки ( N ) для трех участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика, соответственно.Из рисунков 24–26 видно, что увеличенная ширина георешетки (b) и номер георешетки (N) приводит к увеличению BCR для всех трех участков. Кроме того, грунт на Аль-Рашидиа способствует более высокому повышению предельной несущей способности, чем на двух других участках. Улучшение может быть связано с различием свойств почвы и размера зерна, как показано в Таблице 3 и Таблице S1. Почва Аль-Рашидиа песчаная и имеет угол трения ( φ = 28 °) больше, чем на двух других участках, где пассивные силы и силы трения между почвой и георешеткой будут выше, чем на двух глинистых участках [8].Что касается участков Аль-Хамедат и Башика с глинистыми почвами, то почва участка Башика с глинистостью от низкой до средней лучше улучшается, чем грунт участка Аль-Хамедат, который представляет собой твердую глину с точки зрения предельной несущей способности. Следовательно, используя армирование георешеткой со слабой глиной, почва может улучшиться до более жесткой глины. Однако максимальное улучшение предельной несущей способности может быть получено при b / B = 5 для любого номера георешетки на этих трех участках, поэтому оптимальная ширина георешетки (b) для трех участков составляет 5 B в то время как не было оптимального номера георешетки (N) , полученного как N = 5, все три почвы показывают хорошее улучшение несущей способности основания.

Влияние ширины георешетки

(б) и количества слоев георешетки (N) на осадку основания

Коэффициент уменьшения осадки (SRR%) в зависимости от ширины георешетки ( b ) с числом слоев георешетки от 1 до 5 ( N ) показан на рисунках 27–29 для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидия, и Башика соответственно. Из этих рисунков видно, что увеличение ширины слоя георешетки (b) и номера георешетки ( N ) приводит к уменьшению осадки основания для трех участков.На рисунках 27–29 наблюдалось уменьшение осадки фундамента (SRR%), полученное на этих трех площадках в результате увеличения ширины арматуры георешетки (b) и количества слоев георешетки ( N ). Показано, что большее уменьшение осадки фундамента при увеличении ширины георешетки (b) достигается за счет грунта участка Башика для первых трех слоев георешетки ( N = от 1 до 3), за которым следует грунт Сайты Аль-Рашидиа и Аль-Хамедат соответственно.В то время как при N = 4 и 5 почва Аль-Рашидиа начала показывать более высокие улучшения, чем почва участка Башика, в отличие от почвы участка Аль-Хамедат, где улучшение было наименьшим.

Разница в SRR% может быть вызвана двумя причинами: хорошим углом трения грунта Башика ( φ = 25 °) и возникновением эффекта глубокой опоры [50] в грунте участка Башика, который делает общее разрушение грунта сдвигом развито ниже армированной зоны.В этом случае натяжение всех слоев георешетки в усиленной зоне будет мобилизовано, поскольку основание выйдет из строя с точки зрения предельной несущей способности после пробивки слоев георешетки. Почва участка Аль-Рашидиа показывает второе более высокое улучшение и при N = 4 и 5, что указывает на более высокое улучшение грунтового поселения. Как указывалось ранее, грунт участка Аль-Рашидиа песчаный и имеет самый высокий угол трения ( φ ) между двумя другими участками, в котором значение мобилизованного натяжения слоев георешетки в усиленной зоне будет выше, чем это два участка из-за попадания частиц песка в отверстия георешетки.Более того, может возникнуть более высокое сопротивление трению в зоне контакта между почвой и слоями георешетки. С другой стороны, грунт Аль-Хамедат имеет угол трения ( φ = 20 °) ниже, чем у двух других участков, что приводит к меньшему трению в зоне контакта грунта с георешеткой и меньшим пассивным силам на краях ребра георешетки. Таким образом, небольшое улучшение отражается на оседании фундамента, даже несмотря на то, что в этой почве может происходить эффект глубокого залегания.

Из рисунков 27–29 также можно увидеть, что почва Аль-Хамедат демонстрирует лучшее улучшение осадки основания, поскольку число георешетки ( N ) увеличивалось, чем приращение ширины георешетки ( b ), в то время как почва Ба’шика была противоположной. .Увеличение может быть связано с более высокой прочностью почвы на участке Аль-Хамедат ( c = 40 кПа ), чем почва Башика ( c = 15 кПа ), где на нее могут повлиять количество слоев георешетки ( N ) больше ширины георешетки ( b ). Оптимальная ширина георешетки ( b ) для трех участков при любом номере георешетки также составляет 5 B , в то время как не было получено оптимальное число георешетки ( N ), N = 5, все три почвы показали хорошее улучшение опоры основания.

Коэффициент улучшения (IF)

Коэффициент улучшения (IF) определяется как отношение несущей способности армированного грунта ( q _{усиленный}) к неармированному грунту ( q _{неармированный}) при определенных s / B соотношения. Где s / B — отношение осадки основания к ширине основания. IF при различных соотношениях s / B был рассчитан для сравнения предельной несущей способности грунтов с различным номером георешетки ( N ) на разных уровнях осадки.Вариация IF с соотношениями s / B трех сайтов показаны на рис. 30–32. Из этих цифр очевидно, что при увеличении осадки основания коэффициент улучшения (предельная несущая способность армированного грунта) увеличивается для любого номера георешетки, и это ожидается, поскольку слоям георешетки требуется осадка основания для мобилизации их сил растяжения, следовательно, повышение устойчивости к приложенным вертикальным нагрузкам. Также можно отметить влияние номера георешетки ( N ), увеличение количества слоев георешетки приводит к увеличению IF, таким образом, уменьшая начальную осадку, необходимую для мобилизации натяжения слоя георешетки и обеспечения устойчивости армированного грунта. сопротивление приложенным нагрузкам даже при очень высокой осадке без обрушения.

Более того, использование георешетки в почве на участке Аль-Хамедат демонстрирует меньший коэффициент улучшения и достигает очень большого поселения для улучшения несущей способности основания по сравнению с двумя другими участками. Это большое поселение связано с тем, что почва Аль-Хамедат представляет собой очень прочную глину ( c = 40 кПа) с низким углом трения ( φ = 20 °), чем на двух других участках, и, следовательно, требует высокой осадки для мобилизации напряжения в георешетке. слоев, почва Ba’shiqa также глинистая ( c = 15 кПа) с углом трения ( φ = 25 °) лучше, чем грунт Al-Hamedat, поэтому он показал лучшее улучшение предельной несущей способности и меньшее оседание для мобилизации напряжение в слоях георешетки, чем в почве Аль-Хамедат.В то время как почва Аль-Рашидиа показала самое высокое улучшение предельной несущей способности и самое низкое оседание при мобилизации напряжения в слоях георешетки, которое связано с почвой Аль-Рашидии, это песок с более высоким углом трения ( φ = 28 °), кроме того, Георешетка лучше работает с песчаным грунтом из-за угла трения и сцепления частиц с отверстиями георешетки.

Сравнение численного и аналитического анализа

BCR численного анализа с использованием Plaxis и аналитического анализа с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17] для армированных грунтов трех участков, сравниваются на рис. 33–35.Эти рисунки показывают изменение BCR численного и аналитического анализа с номером георешетки ( N ) для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика, соответственно.

Из рисунков 33-35 заметно, что аналитический анализ является почти линейным и показал небольшую разницу с численным анализом, что может быть связано с ограничениями в определении точной глубины продавливания в глинистых грунтах (Al-Hamedat & Ba’shiqa), что впоследствии приводит к низкому или высокому сопротивлению грунта приложенным нагрузкам.Кроме того, значения угла наклона арматуры георешетки (ξ и α) для глинистых участков (Аль-Хамедат и Башика) и песчаных участков (Аль-Рашидиа) под нагрузкой на фундамент могут быть выбраны не совсем точно, как в действительности. Однако общий аналитический анализ показал почти хорошие результаты, близкие к численному анализу.

Заключение

Что касается комплексного анализа методом конечных элементов и аналитического анализа, включение арматуры может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку.Несущая способность и уменьшение осадки усиленного грунтового основания для трех участков увеличивались с увеличением ширины слоев георешетки ( b ). Степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была разной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, а почва на участке Аль-Рашидия — лучше. Оптимальная ширина георешетки для всех трех участков составила (5 B ).Увеличение количества слоев георешетки ( N ) привело к повышению несущей способности и уменьшению осадки армированного грунтового основания на всех трех площадках. По мере увеличения количества георешеток степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была различной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, а почва на участке Аль-Рашидия — лучше. Оптимального числа георешеток не было, так как три участка показали хорошее улучшение даже при N = 5.Использование армирования георешеткой с песчаными грунтами или слоями слабых глин привело к лучшему повышению несущей способности и уменьшению осадки, чем более сильные слои, которые требуют более высокого оседания, чтобы показать свои улучшения; это было ненадежно, потому что фундамент мелкого заложения был почти рассчитан на определенный уровень поселения. BCR из аналитического анализа увеличивались по мере увеличения количества ( N ) и ширины ( b ) георешетки. Их приращение было почти линейным и показало приемлемые значения, которые близко соответствовали BCR из численного анализа.Это исследование убедительно доказывает, что усиление георешетки потенциально способствует улучшению грунтового основания, однако напрямую не зависит от ширины и количества только георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR. Общие выводы дополняют преимущество эффективного применения укрепленных грунтовых оснований.

Ссылки

1. Гвидо В. А., Чанг Д. К. и Суини М. А. Сравнение земляных плит, армированных георешеткой и геотекстилем.Канадский геотехнический журнал, 1986, 23 (4): 435–440.
2. Сакти Дж. П. и Дас Б. М. Модельные испытания ленточного фундамента на глине, армированной слоями геотекстиля. Совет по исследованиям в области транспорта, 1987 г. Получено с https://trid.trb.org/view/289088
3. Хуанг К. и Тацуока Ф. Несущая способность укрепленного горизонтального песчаного грунта. Геотекстиль и геомембраны, 1990, 9 (1): 51–82.
4. Мандал Дж. Н. и Сах Х. С. Испытания несущей способности глины, армированной георешеткой.Геотекстиль и геомембраны, 1992, 11 (3): 327–333.
5. Хинг К. Х., Дас Б. М., Пури В. К., Кук Э. Э., Йен С. С. Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1993, 12 (4): 351–361.
6. Омар М. Т., Дас Б. М., Пури В. К. и Йен С. С. Максимальная несущая способность фундаментов мелкого заложения на песке с армированием георешеткой. Канадский геотехнический журнал, 1993, 30 (3): 545–549.
7.Шин Э., Пинкус Х., Дас Б., Пури В., Йен С. и Кук Э. Несущая способность ленточного фундамента на глине, армированной георешеткой. Журнал геотехнических испытаний, 1993, 16 (4): 534.
8. Дас Б. М. и Омар М. Т. Влияние ширины фундамента на модельные испытания на несущую способность песка с армированием георешеткой. Геотехническая и геологическая инженерия, 1994, 12 (2): 133–141.
9. Етимоглу Т., Ву Дж. Т. Х., Сагламер А. Несущая способность прямоугольных фундаментов на песке, армированном георешеткой.Журнал геотехнической инженерии, 1994, 120 (12): 2083–2099.
10. Дас Б. М., Шин Э. К. и Сингх Г. Ленточный фундамент на глине, усиленной георешеткой: предварительная процедура проектирования. Международное общество морских и полярных инженеров. Шестая Международная конференция по морской и полярной инженерии, 1996 г., 26–31 мая, Лос-Анджелес, Калифорния, США.
11. Адамс М. Т. и Коллин Дж. Г. Испытания под нагрузкой на большие модели на геосинтетических армированных грунтовых основаниях.Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (1).
12. Зайни М. И., Каса А. и Наян К. А. Прочность на сдвиг границы раздела геосинтетической глиняной облицовки (GCL) и остаточного грунта. Международный журнал передовых наук, инженерии и информационных технологий, 2012. 2 (2): 156–158.
13. Xie L., Zhu Y., Li Y. и Su T. C. Экспериментальное исследование давления кровати вокруг геотекстильного матраса с наклонной пластиной. PLoS ONE, 2019, 14 (1): e0211312.pmid: 30682145
14. Бинке Дж. И Ли К. Л. Испытания несущей способности армированных земляных плит. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1975, 101 (Протокол ASCE # 11792).
15. Уэйн М. Х., Хан Дж. И Акинс К. Проектирование геосинтетических армированных фундаментов. геосинтетика в системах усиления фундамента и контроля эрозии, 1998 г., взято с https://cedb.asce.org/CEDBsearch/record.jsp?dockey=0113604
16. Михаловски Р.L. Предельные нагрузки на грунты с усиленным фундаментом. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 2004, 130 (4): 381–390.
17. Чен К. и Абу-Фарсах М. Анализ предельной несущей способности ленточных фундаментов на армированном грунтовом фундаменте. Почвы и фундаменты, 2015, 55 (1): 74–85.
18. Лав Дж. П., Берд Х. Дж., Миллиган Г. В. Э. и Хоулсби Г. Т. Аналитические и модельные исследования армирования слоя зернистой засыпки на мягком глиняном грунте.Канадский геотехнический журнал, 1987, 24 (4): 611–622.
19. Махарадж Д. К. Нелинейный конечно-элементный анализ опор полосы на армированной глине. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2003, 8.
20. Эль Савваф М. А. Поведение ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой, над мягким глиняным откосом. Геотекстиль и геомембраны, 2007, 25 (1): 50–60.
21. Ахмед А., Эль-Тохами А. М. и Марей Н. А. Двумерный конечно-элементный анализ лабораторной модели насыпи.В геотехнической инженерии для смягчения последствий стихийных бедствий и реабилитации, 2008 г., https://doi.org/10.1007/978-3-540-79846-0_133
22. Аламшахи С., Хатаф Н. Несущая способность ленточных фундаментов на песчаных склонах, усиленных георешеткой и анкерной сеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27 (3).
23. Чен К., и Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения масштабного эффекта неглубокого фундамента на укрепленных грунтах. Рестон, Вирджиния: Материалы конференции ASCE Geo-Frontiers 2011, 13–16 марта 2011 г., Даллас, Техас | г 20110000.
24. Рафтари М., Кассим К. А., Рашид А. С. А., Моайеди Х. Осадка мелкого фундамента возле укрепленных склонов. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2013, 18.
25. Аззам У. Р. и Наср А. М. Несущая способность основания из оболочек на армированном песке. Журнал перспективных исследований, 2015, 6 (5). pmid: 26425361
26. Хусейн М.Г. и Мегид М.А. Трехмерный метод конечных элементов для моделирования двухосной георешетки с применением к почвам, усиленным георешеткой.Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (3): 295–307.
27. Араб М. Г., Омар М. и Тахмаз А. Численный анализ фундаментов мелкого заложения на грунте, армированном георешеткой. Сеть конференций MATEC, 2017, 120.
28. Каса А., Чик З. и Таха М. Р. Глобальная устойчивость и оседание сегментных подпорных стен, армированных георешеткой. ТОЖСАТ, 2012, 2 (4): 41–46.
29. Видаль, М. Х. Развитие и будущее армированной земли. Труды симпозиума по укреплению грунта на ежегодном съезде ASCE, Питтсбург, Пенсильвания, 1978, стр. 1–61.
30. Кернер Р. М., Карсон Д. А., Дэниел Д. Э. и Бонапарт Р. Текущее состояние тестовых участков Цинциннати GCL. Геотекстиль и геомембраны, 1997, 15 (4–6), 313–340.
31. Бушехриан А. Х., Хатаф Н. и Гахрамани А. Моделирование циклического поведения неглубоких фундаментов, опирающихся на геомеш и песок, армированный якорями. Геотекстиль и геомембраны, 2011, 29 (3): 242–248.
32. Рен Й. Мгновенная реакция на нагрузку и оседание ленточных фундаментов, опирающихся на глину, армированную георешеткой, 2015 г., Получено с https: // etda.библиотеки.psu.edu/catalog/25223
33. Габр М. А., Додсон Р. и Коллин Дж. Г. Исследование распределения напряжений в песке, армированном георешеткой. Геосинтетика в системах укрепления фундамента и контроля эрозии, 1998 г., взято с https://cedb.asce.org/CEDBsearch/record.jsp?dockey=0113608
34. Чен К., Абу-Фарсах М. Ю., Шарма Р., Чжан Х. Лабораторные исследования поведения фундаментов на геосинтетически армированных глинистых почвах. Отчет об исследованиях в области транспорта: Журнал Совета по исследованиям в области транспорта, 2004 г., 2007 г., (1): 28–38.
35. Алаваджи Х. А. Испытания модели пластиной нагрузкой на складной грунт. Журнал Университета Короля Сауда — Технические науки, 1998, 10 (2).
36. Аббас Дж. М., Чик З. Х. и Таха М. Р. Моделирование и анализ одной сваи, подвергшейся воздействию поперечной нагрузки. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2008, 13 (E): 1–15.
37. Росьиди С. А., Таха М. Р. и Наян К. А. М. Эмпирическая модельная оценка несущей способности осадочного остаточного грунта методом поверхностных волн.Jurnal Kejuruteraan, 2010, 22 (2010): 75–88.
38. Khajehzadeh М., Таха М. Р., Эль-Шафи А. & Ислами М. Измененный частиц оптимизации рой для оптимальной конструкции фундамента распространения и подпорной стенки. Журнал Чжэцзянского университета: Science A, 2011, 12 (6): 415–427.
39. Джох С. Х., Хванг С. К., Хассанул Р. и Рахман Н. А. Построение поперечного сечения модуля упругости железнодорожного полотна под балластом для определения возможной осадки. Журнал Корейского общества железных дорог, 2011, 14 (3): 256–261.
40. Чик З., Альджанаби К. А., Каса А. и Таха М. Р. Моделирование искусственной нейронной сетью с перекрестной проверкой десятикратной проверки поведения оседания каменной колонны под насыпью шоссе. Арабский журнал наук о Земле, 2013, 7 (11): 4877–4887.
41. Ли Ю. П., Янг Ю., Йи Дж. Т., Хо Дж. Х., Ши Дж. Й. и Го С. Х. Причины проникновения самоподъемных оснований со спудканом в глины после монтажа. PLoS ONE, 2018, 13 (11): e0206626. pmid: 30395581
42.Азриф М., Закиран М. Н. Ф., Сякира М. Р. Н., Азуан С. М., Нур Р. К., Ли Э. К. и др. Применение геофизических исследований к возникновению поселений — тематическое исследование. На 2-м совещании EAGE-GSM в Азиатско-Тихоокеанском регионе по наукам о приповерхностной геологии и инженерии (2-е совещание EAGE-GSM в Азиатско-Тихоокеанском регионе по приповерхностной геонауке и инженерии) Европейская ассоциация геологов и инженеров, EAGE, 2019.
43. Чжаньфан Х., Сяохун Б., Чао Ю. и Яньпин В. Вертикальная несущая способность фундамента из свайного разжижаемого песчаного грунта при горизонтальной сейсмической силе.PLoS ONE, 2020, 15 (3): e0229532. pmid: 32191717
44. Ли К., Манджунатх В. и Дэвайкар Д. Численные и модельные исследования ленточного фундамента, поддерживаемого системой армированного гранулированного грунта и мягкого грунта. Канадский геотехнический журнал, 2011 г., 36: 793–806.
45. Куриан Н. П., Бина К. С. и Кумар Р. К. Осадка армированного песка в фундаменте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (9): 818–827.
46. Зорнберг Дж.Г., Лещинский Д. Сравнение международных критериев проектирования геосинтетических армированных грунтовых конструкций. В: Ochiai et al. (ред.) Ориентиры в укреплении земли, 2003, 2: 1095–1106.
47. Лещинский Д. О глобальном равновесии при проектировании геосинтетической армированной стены. J. Geotech. Geoenviron. Англ. ASCE, 2009, 135 (3): 309–315.
48. Ян К.Х. Утомо П. и Лю Т.Л. Оценка подходов к расчету на основе равновесия сил и деформации для прогнозирования нагрузок на арматуру в геосинтетических конструкциях из армированного грунта.j.GeoEng, 2013, 8 (2): 41–54.
49. Sieira A.C.F. Вытягивание геотекстиля: численный прогноз. Int. J. Eng. Res., 2016, Appl. 6 (11–4): 15–18.
50. Шарма Р., Чен К., Абу-Фарсах М. и Юн С. Аналитическое моделирование грунтового основания, армированного георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27 (1): 63–72.
51. Лю С. Ю., Хан Дж., Чжан Д. В. и Хун З. С. Комбинированный метод DJM-PVD для улучшения мягких грунтов. Geosynthetics International, 2008, 15 (1): 43–54.
52. Rowe R. K. и Taechakumthorn C. Комбинированное воздействие PVD и армирования на насыпи на чувствительных к скорости грунтов. Геотекстиль и, 2008, 26 (3): 239–249.
53. Ван К., Ли Х., Сюн З., Ван К., Су К. и Чжан Ю. Экспериментальное исследование влияния цементирующей арматуры на прочность на сдвиг трещиноватого массива горных пород. PLoS ONE, 2019, 14 (8): e0220643. pmid: 31404074
54. Ван Ю., Гэ Л., Ченди С., Ван Х., Хан Дж.И Го З. Анализ гидравлических характеристик улучшенных песчаных грунтов с мягкими породами. PLoS ONE, 2020, 15 (1): e0227957. pmid: 31978135
55. Хан Дж., Покхарел С. К., Ян Х., Манандхар К., Лещинский Д., Халахми И. и др. Характеристики оснований из RAP, армированных геоячейками, на слабом грунтовом полотне при полномасштабных нагрузках от движущихся колес. Журнал материалов в гражданском строительстве, 2011, 23 (11): 1525–1534.
56. Ван Дж. К., Чжан Л. Л., Сюэ Дж. Ф. и Йи Т. Реакция на осадку неглубоких квадратных фундаментов на песке, усиленном георешеткой, при циклической нагрузке.Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (3): 586–596.
57. Акинмусуру Дж. О. и Акинболаде Дж. А. Устойчивость нагруженных опор на армированном грунте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1981, 107 (ASCE 16320 Proceeding).
58. Чжоу Х. и Вэнь X. Модельные исследования песчаной подушки, армированной георешеткой или геоячейками, на мягком грунте. Геотекстиль и геомембраны, 2008, 26 (3): 231–238.
59. Бринкгрев Р. Б. Дж. И Вермеер П.A. Конечноэлементный код для анализа грунтов и горных пород. A. A. Balkema, Роттердам, Нидерланды, 1998.
60. Гольдшейдер М. Истинные трехосные испытания на плотном песке. Практикум по определяющим отношениям для почв, 1982, 11–54. Получено с https://ci.nii.ac.jp/naid/10007804852/
61. Бринкгрев, Р. Б. Дж., Кумарсвами, С., Свольфс, В. М., Уотерман, Д., Чесару, А., Бонньер, П. Г. и др., 2014 г., Plaxis 2014. PLAXIS bv, Нидерланды.
62. NAUE GmbH & Co.KG, 2012. https://www.naue.com/naue-geosynthetics/geogrid-secugrid/ (веб-сайт) [10 июня 2020 г.]
63. Мейерхоф, Г.Г. Предельная несущая способность фундаментов. geotecniadecolombia.com 1963, Получено с http://geotecniadecolombia.com/xtras/ Максимальная несущая способность фундаментов.pdf
64. Буссинеск, Дж. Применение потенциалов равновесия и движения твердых эластичных материалов, Готье-Виллар, Париж, (1883).
65.Траутманн К. Х. и Кулхави Ф. Х. Поведение при подъеме и перемещении насыпных фундаментов. Журнал геотехнической инженерии, 1988, 114 (2): 168–184.

Как это сделать правильно: использование арматуры в фундаменте

Один из наших геодезистов недавно испытал некоторый шок, когда посетил участок для пристройки дома.

Их вызвали для проверки арматуры перед бетонированием фундамента, но ранее они не были на площадке для проведения земляных работ или осмотра начала работ.«Строитель» гордо отступил и сообщил офицеру, что он выкопал 450 мм, но все еще находится в засыпанной земле, поэтому вместо этого решил построить усиленный фундамент плота.

Более того, он помогал окружающей среде, перерабатывая тележки для покупок в качестве арматуры.

«Каждая мелочь помогает», — ответил ошеломленный офицер, прежде чем объяснить, что случилось. Впоследствии от проекта отказались из-за дополнительных затрат на его правильное выполнение, и он вернулся в патио.

Если вы участвуете в строительстве фундамента на плоту, необходимо учитывать несколько ключевых факторов, чтобы обеспечить правильную установку армирующей ткани. Это альтернатива, если вы не можете использовать традиционный ленточный или траншейный фундамент, но важно отметить, что фундаменты на плотах подходят не во всех случаях и обычно требуют проектирования инженером-строителем.

В отличие от ленточных фундаментов подвесных полов, где сетка просто помещается в нижнюю часть бетона, чтобы действовать на растяжение, плоты обычно имеют сетку вверху, чтобы противостоять сжатию от тяжелых точечных нагрузок, таких как внутренние стены, и внизу для растяжения, чтобы распределять нагрузку по более широкая поверхность.

Ключевые точки армирования

Армирование бывает разных размеров и классов , но чаще всего используются тканевое армирование A и B. В таблице ниже показаны размеры и центры стержней для наиболее часто используемых стержней:

Армирующая ткань должна быть очищена от рыхлой ржавчины, масла, жира, грязи и любых других загрязнений , которые могут повлиять на долговечность бетона.
Необходимо обеспечить достаточное покрытие вокруг стали , чтобы защитить ее внутри бетона.40 мм — это минимальное покрытие, необходимое для всех поверхностей бетонной плиты. Внизу это может быть достигнуто с помощью запатентованных табуретов / сеток / пенополистирола / подъемников (не лишних кирпичей) по 20 на лист с гистулом или проволочными прокладками между любыми слоями по 5 на лист, чтобы гарантировать, что верхний слой останется там, где должен, а не нет. просто просачивайтесь сквозь бетон (особенно когда он заливается или утрамбовывается и по нему ходят) и удерживает минимальное покрытие на поверхности.
Ткань марки B можно определить по размеру продольных и поперечных стержней, при этом продольные стержни расположены с шагом 100 мм по центру и всегда расположены в направлении пролета.Поперечные стержни расположены на расстоянии 200 мм по центру, как указано в таблице 1 в руководстве по техническим стандартам LABC Warranty.
Там, где армирующая ткань перекрывает, практическое правило — это минимальное перекрытие из двух стержней плюс 50 мм, т. Е. 200 + 200 + 50 = 450 мм, но это иногда может быть уменьшено за счет инженерного проектирования в соответствии с Еврокодом 2 Таблица 2 в руководстве по техническим стандартам LABC Warranty обеспечивает минимальные размеры нахлеста для ткани B.

Перемычки должны быть связаны проволочной обвязкой.

Обратите внимание: LABC не поддерживает использование корзины для покупок / тележки в фундаменте!

Дополнительная информация

Основы плотного фундамента

Руководство по техническим стандартам, версия 9 или специальный раздел «Основы».

Обратите внимание: были приняты все меры, чтобы информация была верной на момент публикации. Предоставленные письменные инструкции не заменяют профессионального суждения пользователя. Ответственный за выполнение работ или лицо, выполняющее работы, обязаны обеспечить соблюдение соответствующих строительных норм и правил или применимых технических стандартов.

Ленточная опора размера

для настила

размерная ленточная опора для настила

каковы стандартные размеры опор в … каковы стандартные размеры опор в жилом доме? размеры зависят от трех основных критериев, каждый из которых влияет на то, какой вес / силы должны будут выдержать опоры, чтобы сохранить конструктивную прочность здания. o …

проектирование фундаментов2017-4-22 · проектирование трещин в подушках и требования к деталям • все арматуры должны выходить на всю длину фундамента • если> 1.5 +3, по крайней мере, две трети арматуры, параллельной ly, должны быть сконцентрированы в полосе шириной +3 с центром в колонне, где lx & ly и cx & cy — размеры основания и колонны в направлениях x и y

различных типов опор в строительстве, где &… 2017-6-4 · этот тип опор сооружается для несущих стен. это непрерывная полоса бетона, которая служит для распределения веса несущей стены по площади почвы. Ширина фундамента на ленточном фундаменте определяется с учетом несущей способности грунта.чем больше несущая способность грунта, тем меньше ширина ленточного фундамента.

Руководство по проектированию настилов для дома — tasmankb2016-6-15 · Рис. 2: защита планки над балками системы защиты балок Обратите внимание на то, что рекомендуемые размеры опор и балок относятся к тем местам, где используются только террасные доски. где плитки используются в качестве настилов, размеры, указанные в as1684, не применяются. в этом случае следует обратиться за советом к инженеру.

глава 3 концепция проекта сборной системы 2006-6-23 · непрерывный ленточный фундамент под несущими стенами, как показано на рисунке 3.5. Рис. 3.5. Фундамент под сборными несущими стенами. Аналогично, система фундамента на плоту, как показано на рис. 3.6, обеспечит равномерную поддержку несущих стен и отличную устойчивость к эффектам эксцентриситета.

стандартные детали — национальная полиция филиппины2017-5-10 · основание. 2,70 м..90. балка опорная комбинированная марки ftb. 3 4. комбинированной детали фундамента. масштаб 1: 30м. комплектация балкой. 25 мм∅ @ 150 мм o.c сверху и снизу в обе стороны. планка стержня продольно — секционная. 25 мм∅ @ 150 мм o.c сверху и снизу ч.б. комбинированного подробно фундамента. масштаб 1: 30м. поперечное сечение графика штанги. 3 2. Опора колонны (1-я ступень) стяжка фундамента …

Размер и размеры бетонного фундамента — бетон … 12-дюймовый фундамент — это 1 квадратный фут площади на линейный фут, поэтому в коде указано, что часть Двухэтажный деревянный дом с внешними стенами весит около 2500 фунтов. Может быть, немного консервативно, но разумно. фундамент такого же размера требуется под одноэтажный дом, если он облицован кирпичом и предполагается, что вес кирпича равен…

раздел 9.15. опоры и фундаменты — bc Publications2020-9-13 · 1) площадь опор для колонн с расстояниями, отличными от указанных в таблице 9.15.3.4. регулируется пропорционально расстоянию между колоннами. Таблица 9.15.3.4. минимальные размеры опор, составляющие часть предложения 9.15.3.4. (1) нет. поддерживаемых перекрытий минимальная ширина ленточных опор, мм минимальная площадь опор для колонн с шагом 3 (1) м oc, м2

решения для всех опор — новый способ строительства 2020-5-22 · экологически чистое решение для винтовых свай, цельнопост Solutions — это безбетонный фундамент, разработанный специально с учетом почвенных условий вашего участка.простота установки. полностью регулируемая система при минимальных затратах.

технические данные опоры на обширных почвах 2014-12-2 · опоры по существу изолированы от почвы и спроектированы как полностью подвешенная система с перекрытием, простирающимся между балками и балками по очереди … и ленточными опорами (сетка из бетонные балки, поддерживающие стену с заполненными панелями пола, обычно не подходят для обширных грунтов).

Справочник по опорам и фундаментам — ограждение в течение всего дня2018-7-20 · ленточные опоры служат не только для поддержки конструкции, но и для борьбы с боковыми силами.-й фундаментный материал насыпной песок 1 м3 = 1 м3 камень 1 м3 = 1,5 3 глина 1 м3 = 2,5 м3 пригодность конструкции основания подушка (массивный бетон) ограждение, настилы, беседки, навесы для автомобилей, садовые конструкции… ленточные опоры (железобетон) подпорные стены, кладка ограждение,

фундаменты и опоры введение — oten2016-2-2 · • опоры — ленточные опоры, изолированные опорные площадки или плиты, стоящие на земле, на которой стоит здание, именуются как. основы. основание здания обеспечивает стабильную опору и связь для остальной части конструкции, чтобы предотвратить ее падение, разрушение или разлет.он также предотвращает попадание поверхностных вод из

Конструкция раздвижных опор 2009-4-22 · случай (b) для прямоугольного фундамента, проверка на наличие сдвига в широкой балке, v все £ 2∅ sqrt (f ‘c), где ∅ = 0,85 для сдвига . например, для f ‘c = 3000 фунтов на квадратный дюйм, v all = 93,1 фунтов на квадратный дюйм, шаг 4. Найдите эффективную глубину основания d. (обратите внимание, что использование d с помощью этого метода устраняет необходимость использовать сталь для сдвига, которая используется только для изгиба. Используйте соответствующее уравнение из раздела анализа.

Ленточные опоры

для несущей платформы — ремонт форум 2014-9-16 · перенесен пост из другой ветки «Ленточные опоры для носильщика палубы»: привет, ребята, я планирую построить таймерную палубу 18 м x 1 м вдоль задней части нашего дома, так что я полагаю, что в основном деревянная ступенька.я собирался проложить там бетонную дорожку, но настил будет выглядеть лучше .renovateforum.com ›форум› ремонт дома ›бетонирование

расшифровка строительных норм и правил — alberta2019-3-8 · 1) толщина основания не должна быть меньше, чем большая из а) 100 мм или б) ширина выступа опоры за поддерживаемый элемент. 2. таблица 9.15.3.4. дает минимальную ширину для ленточных фундаментов и минимальные площади для столбов в зависимости от количества поддерживаемых этажей. интерпретация 1.

Калькулятор ленточного фундамента: стоимость и материал | … 2020-9-13 · Калькулятор бетонного ленточного фундамента рассчитывает размер фундамента, необходимые материалы и общую стоимость строительства. бесплатное приложение рассчитывает количество цемента, песка,

глава 16 мостовые настилы2016-12-26 · размер «y» — это толщина настила «t» плюс размер «x». «X» больше 1 дюйма плюс самый толстый верхний фланец или 3 дюйма. Размер 1 дюйм представляет собой максимальный допуск на изготовление положительного изгиба, допускаемый AWS d-1.5 из 1½ дюйма плюс умеренный поперечный уклон палубы. для

расчет изолированных квадратных и прямоугольных фундаментов (aci … 2016-5-23 · arch 331 note set 27.2 s2016abn 433 6) проверьте передачу нагрузки от колонны к фундаменту: aci 16.3 a) найдите нагрузку, передаваемую опорой на бетон в столбце: aci 22.8 basic: pn 0.85fca 1, где = 0,65 и a 1 — площадь колонны с ограничением: 1 2 0,85 1 aapnfca, где 1

размер опор настила | jlc online 2016-8-19 · определение размеров настилов с учетом минимальной несущей способности грунта в 1500 фунтов на квадратный фут, бетонные опоры диаметром 8 дюймов, опирающиеся на квадратные опоры, с размером стороны 2 фута и толщиной от 9 до 11 дюймов, подходят для большинства одиночных конструкций. этажные палубы, в которых балки расположены на расстоянии 14 футов друг от друга или меньше, а пролеты балок составляют 14 футов или меньше (см. таблицу ниже).

Глава 4: Фундаменты, Жилой кодекс 2015 года нового … ширина фундамента должна определяться исходя из несущей способности грунта в соответствии с таблицей r401.4.1. выступы опоры p должны быть не менее 2 дюймов (51 мм) и не должны превышать толщину опоры. Толщина подошвы и выступ для каминов должны соответствовать разделу r1001.2.

глава 5 проектирование фундаментов — инжиниринг 2007-12-15 · Проектирование фундаментов s. Али Мирза1 и Уильям Брант2 5.1 введение железобетонные фундаменты или опоры передают нагрузки от конструкции на опорный грунт. опоры проектируются в зависимости от характера нагрузки, свойств опоры и свойств почвы. конструкция фундамента обычно состоит из следующего …

Глава 4: фундаменты, минимум штата Джорджия… ширина фундамента w должна основываться на величине несущей способности грунта в соответствии с таблицей r401.4.1. ширина опор должна быть не менее 6 дюймов (152 мм) толщиной, т. е.выступы опоры p должны быть не менее 2 дюймов (51 мм) и не должны превышать толщину опоры.

Калькулятор бетонных оснований | бетонная поставка co. Калькулятор бетонного фундамента avada1start 2019-02-28t19: 54: 26-04: 00 Калькулятор бетонного фундамента. Чтобы использовать калькулятор объема бетона, просто введите ширину, длину и толщину заливки. калькулятор автоматически рассчитает необходимое количество кубических ярдов бетона. бетон заказывается по объему в кубических ярдах.

проектирование раздвижных опор 2009-4-22 · спроектировать квадратную железобетонную опору для следующих условий: — колонна имеет dl = 100 тысяч фунтов, ll = 120 тысяч фунтов, и имеет размер 15 x 15 дюймов с 4 # 8 баров; — опора находится на грунте с q all = 4 тыс. фунтов на квадратный фут при fs = 2,5; используйте f ’c = 3000 фунтов на квадратный дюйм и ƒy = 50 тысяч фунтов на квадратный дюйм. решение. Шаг 1. Найдите размеры фундамента (для служебных нагрузок). используйте b = 7,5 …

1. размер опоры — инженеры-строители 2013-9-7 · допустимая опорная сила в верхней части опоры = 2 x 0.45 х 20 х 650 х 650 х 10-3 = 7605 кун. минимальная площадь дюбеля = 0,5 x 650 x 650 100 = 2112 мм2 используйте 8 шт. Колонны 16 φ rts в качестве дюбелей. длина дюбеля в основании = 700 + 450 = 1150 мм, используйте длину дюбеля в основании 1150 мм. дюбели выдвигаются в колонну и притираются к колонне 8-16 φ

Допустимые допуски для жилых фундаментов | для … ширина основания должна основываться на величине несущей способности грунта в соответствии с таблицей r401.4.1. выступы опор, p, должны быть не менее 2 дюймов (51 мм) и не должны превышать…

ширина и глубина опоры — спросите строителя: «Опора подобна ступне на ноге. Она переносит вес здания на почву. Чем больше, тем лучше!» Тим Картер — основатель | Ширина и глубина опоры askthebuilder.com — делайте и то, и другое правильно, чтобы избежать # отказа. ширина и глубина опоры очень важны. опора распределяет вес всего здания на почву.

Предыдущая: как построить надземный деревянный бассейн
Следующая: купить веранду, простую установку, пвх фасция

Расчет ленточного фундамента

Справка

Введите необходимые размеры в миллиметрах

X — ширина фундамента
Y — длина основания
A — толщина фундамента
H — Высота фундамента
C — расстояние до оси перемычки

A — толщина фундамента
H — высота фундамента
S — шаг между соединениями
G — горизонтальные ряды
V — вертикальные стержни
Z — шатуны

Необходимое количество цемента для изготовления одного кубометра бетона в каждом конкретном случае разное.

Зависит от марки цемента, желаемой марки получаемого бетона, размера и пропорций наполнителей.
Указано в пакетах.

Не нужно повторять, насколько важна конструкция дома для расчета количества стройматериалов для фундамента дома.
Потому что стоимость монолитного фундамента составляет треть стоимости дома.

Данная услуга облегчит планирование и расчет подвала дома.Помогите рассчитать количество бетона, арматуры, опалубки для устройства ленточного фундамента.

Что можно узнать:

Площадь основания фундамента (например, чтобы определить объем гидроизоляции для покрытия готового подвала)
Количество бетона для фундамента и плит перекрытия или заливка цокольного этажа (тут будет весело, когда из-за элементарных погрешностей в умножении бетона не хватает)
Армирование — количество клапанов, автоматический расчет веса исходя из его длины и диаметра.
Площадь опалубки и количество пиломатериалов в кубометрах и в штуках
Площадь всех поверхностей (для расчета гидроизоляции цоколя) и боковых поверхностей и основания
Добавлен расчет стоимости строительных материалов фундамента.

Эта же программа нарисует план фундамента.
Надеюсь, сервис будет полезен тем, кто строит фундамент своими руками, и профессионалам-строителям.

Состав бетона

Пропорция и количество цемента, песка и гравия для изготовления бетона даны по умолчанию, как рекомендовано производителями цемента.
Так же в цене цемент, песок, щебень.

Однако товарный бетон сильно зависит от размера фракций щебня или гравия, марки цемента, его свежести и условий хранения.Известно, что при длительном хранении цемент теряет свои свойства и качество цемента с повышенной влажностью ухудшается быстрее.

Обращаем ваше внимание, что стоимость песка и щебня указана в программе за 1 тонну. Продавцы также объявили цену за кубометр песка, щебня или гравия.

Удельный вес песка зависит от его происхождения. Например, речной песок тяжелее карьерного.
1 кубометр песка весит 1200-1700 кг, в среднем — 1500 кг.

С гравием и щебнем сложно. По разным данным, вес 1 кубометра от 1200 до 2500 кг в зависимости от габаритов.

Страница не найдена — ГидФундамент

Страница не найдена — ГидФундамент

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Характеристики ленточной несущей конструкции

Выбор металлических прутьев

Схема армирования

Расчет арматуры для ленточного основания

Диаметр арматуры для ленточного фундамента, пример расчета, вес п.м

Схема армирования

Диаметр арматуры для ленточного фундамента под одно- и двухэтажный дом

Схема армирования

Нюансы вязки арматуры

какой нужен для одноэтажного дома?

Технология устройства ленточного фундамента

Монолитные фундаменты ленточные

Сборные фундаменты ленточные

Инструменты и материалы

Бетон

Металлическая арматура

Бетонный блок

Кирпичи или камни

Дерево

Герметичные материалы

Расчёт арматуры для ленточного фундамента частного дома

Расчёт диаметра арматуры для фундамента

Расчёт диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Расчёт диаметра продольной арматуры

Расчёт количества арматуры для фундамента

Расчёт количества продольной арматуры

Итоги

Расчет арматуры для фундамента – рекомендации от ТК Газметаллпроект

Назначение арматурного каркаса в фундаменте здания

Как правильно рассчитать арматуру для фундамента

Конструктивное исполнение каркаса

Расчет арматуры для фундамента плитного типа

Расчет арматуры для фундамента ленточного типа

Как построить ленточный железобетонный фундамент

Армирование ленточного фундамента (75) | Tekla User Assistance

Толщина крышки

Длина связи основных стержней

Тип отвода

Размеры хомута

Концевая форма стержней с двойным хомутом

Несущие характеристики фундамента на песке, армированном георешеткой, при многократном нагружении

Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов грунтов в Мосуле, Ирак

Abstract

Введение

Механизм армирования георешеткой

Численное моделирование

Анализ модели

Свойства материала

Результаты и обсуждения

Грунты неармированные

Армированные грунты

Влияние ширины георешетки

Влияние ширины георешетки

Коэффициент улучшения (IF)

Сравнение численного и аналитического анализа

Заключение

Ссылки

Как это сделать правильно: использование арматуры в фундаменте

Ключевые точки армирования

Дополнительная информация

для настила

размерная ленточная опора для настила

Расчет ленточного фундамента

Справка

Состав бетона

Добавить комментарий Отменить ответ