Τεκμηρίωση SkyCiv

Ο οδηγός σας για το λογισμικό SkyCiv - μαθήματα, οδηγοί και τεχνικά άρθρα

Σεμινάρια

  1. Σπίτι
  2. Σεμινάρια
  3. Σεμινάρια Σχεδιασμού Ιδρύματος
  4. Τύποι θεμελίωσης και οι χρήσεις τους

Τύποι θεμελίωσης και οι χρήσεις τους

Γενικά, Τα συστήματα θεμελίωσης χωρίζονται σε ρηχά και βαθιά θεμέλια. Τα ρηχά θεμέλια σχεδόν πάντα ρίχνονται στη γη. Ο ιστότοπος έχει ανασκαφεί σε σχετικά ρηχός έγκατα, κάτω από το ύψος του εδάφους. Είναι πιο εύκολο να κατασκευαστούν, πιο φθηνα, και, επομένως, συνήθως μια πιο δημοφιλής επιλογή σχεδίασης από τα βαθιά θεμέλια.

Διαφορά μεταξύ ποδιών και θεμελίων

Οι όροι βάσεις και θεμέλια είναι κοινές λέξεις που χρησιμοποιούνται στην πολιτική μηχανική, αλλά ακόμα, μερικοί άνθρωποι δεν αναγνωρίζουν τη διάκριση μεταξύ των δύο ορολογιών. θεμέλιο είναι ένας γενικός όρος που χρησιμοποιείται για να δηλώσει ένα τμήμα μιας κατασκευής που μεταφέρει το φορτίο από την υπερκατασκευή στο έδαφος στήριξης. Μπορεί να ταξινομηθεί είτε ως ρηχό είτε ως βαθύ θεμέλιο. Αφ 'ετέρου, το πέλμα είναι μέρος ενός θεμελίου σε επαφή με το έδαφος. Τυπικά, οι βάσεις συνδέονται μόνο με ρηχά θεμέλια. Η βάση μπορεί να περιλαμβάνει βάσεις, αιμορροϊδές, προβλήτες, ή κασόνια, ενώ η βάση αποτελείται μόνο από πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος. Με απλά λόγια, όλα τα θεμέλια θεωρούνται θεμέλια, αλλά δεν είναι όλα τα θεμέλια πατώματα.

Βαθιά θεμέλια vs. ρηχά θεμέλια

Βαθιά θεμέλια βρίσκονται πιο συχνά σε τοποθεσίες όπου οι εδαφικές συνθήκες είναι δυσμενείς. Για παράδειγμα, Τα περισσότερα θαλάσσια έργα θα χρησιμοποιούν βαθιά θεμέλια επειδή είναι πολύ πιο σταθερά από τα ρηχά θεμέλια. Αυτό συμβαίνει επειδή τα βαθιά θεμέλια θα ταξιδέψουν πολύ βαθύτερα στη γη, πέρα από τις κακές συνθήκες του εδάφους, συνήθως προσγειώνεται σε σκληρότερο έδαφος τύπου βράχου που είναι πιο σταθερό.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο συστημάτων θεμελίωσης περιλαμβάνουν το κόστος, βάθος του εδράνου εδάφους, μέθοδος μεταφοράς φορτίου, και δυνατότητες σχεδιασμού. Τα ρηχά θεμέλια χρησιμοποιούνται κυρίως όταν το φορτίο θα μεταφερθεί σε ένα έδρανο που βρίσκεται στο α ρηχός βάθος (τόσο λίγο όσο 1 μετρητή ή 3 πόδια). Τα βαθιά θεμέλια χρησιμοποιούνται όταν το φορτίο μεταφέρεται σε βαθιά στρώματα (που κυμαίνονται από 20-65 μέτρα ή 60-200 πόδια).

Η κατασκευή ρηχών θεμελίων είναι φθηνότερη καθώς απαιτεί λιγότερη εργασία, εξοπλισμός, και υλικά. Όπως προαναφέρθηκε, απαιτούνται σχετικά λίγη εκσκαφή και εργασία για να σκάψουν και να διαμορφωθούν τα αβαθή θεμέλια.

Η διαδικασία κατασκευής μιας βαθιάς βάσης είναι πιο περίπλοκη και δαπανηρή. Απαιτεί βαρύτερο εξοπλισμό, ειδικευμένη εργασία, και σωστή διαχείριση χρόνου. Τα βαθιά θεμέλια μπορούν να οδηγηθούν στο έδαφος ή να πεταχτούν στη γη. Το έδαφος είναι πολύ πιο δύσκολο να ανασκαφεί, και η πίεση του εδάφους αυξάνεται όσο προχωράτε πιο βαθιά.

Τα ρηχά θεμέλια βασίζονται κυρίως στο τελικό έδρανο στο έδαφος. Η ενίσχυση σε ρηχά θεμέλια βοηθά στην αντίσταση της ανατροπής και της κάμψης του θεμελίου. Ένα βαθύ θεμέλιο παρέχει πλευρική στήριξη, αντιστέκεται στην ανύψωση, και υποστηρίζει μεγαλύτερα φορτία. Βασίζεται σε τριβή τόσο στο τέλος όσο και στην τριβή του δέρματος. Διαφορετικοί τύποι ρηχών και βαθιών θεμελίων φαίνονται στο σχήμα 1.

θεμέλιο-συστήματα-διάγραμμα, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 1: Τύποι συστημάτων ιδρύματος

Τύποι ρηχών θεμελίων

Απομονωμένες θέσεις

Απομονωμένες θέσεις, επίσης γνωστό ως βάσεις απλώματος ή μαξιλαριού, είναι ο απλούστερος και πιο κοινός τύπος ιδρύματος. Συνήθως χρησιμοποιούνται όταν η μεταφορά φορτίου στο έδαφος από την κατασκευή προέρχεται από κολώνες. Κάθε πέλμα στηρίζει τη στήλη του από την οποία παίρνει το φορτίο και το απλώνει στο έδαφος που φέρει. Οι απομονωμένες βάσεις είναι σχεδόν πάντα τετράγωνες ή ορθογώνιες. Αυτό τους διευκολύνει στην ανάλυση και την κατασκευή. Οι διαστάσεις της βάσης υπολογίζονται με βάση τα φορτία από τη στήλη, την ασφαλή φέρουσα ικανότητα, και υπερβολική καθίζηση εδάφους.

φιγούρα-απομονωμένο-θεμέλιο, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 2: Απομονωμένη βάση

Υποστρώματα τοίχου

Βάσεις τοίχου, επίσης γνωστή ως ζώνη ταινιών, υποστηρίζει το βάρος από φέροντες και μη δομικούς τοίχους για τη μετάδοση και τη διανομή των φορτίων σε μια περιοχή του εδάφους στην οποία το έδαφος έχει επαρκή φέρουσα ικανότητα. Παρόμοια με απομονωμένες θέσεις, την ευρύτερη περιοχή των πεζών, τόσο περισσότερο εξαπλώνει τη δύναμη της βαρύτητας από τον τοίχο για να μειώσει τις πιθανότητες καθίζησης. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν υποστηρίζονται φέροντες τοίχοι, καθώς θα υποστήριζαν όχι μόνο τα νεκρά φορτία της κατασκευής αλλά και τα φορτία σχεδιασμού. Οι βάσεις τοίχου είναι επίσης χυτές με απλό ή οπλισμένο σκυρόδεμα και μερικές φορές είναι προκατασκευασμένες πριν μεταφερθούν στο χώρο. Οι οικονομικές βάσεις τοίχου μπορούν να κατασκευαστούν υπό την προϋπόθεση ότι τα επιβληθέντα φορτία είναι ελάχιστα και το έδαφος κάτω από το υπόστρωμα έχει καλές συνθήκες εδάφους.
φιγούρα-τοίχος, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 3: Τοίχου

Συνδυασμένη βάση

Σαν μεμονωμένα πατώματα, ο συνδυασμένη βάση κατασκευάζεται όταν οι κολώνες φέρουν δομικά φορτία. Αυτό χρησιμοποιείται όταν δύο ή περισσότερες στήλες είναι τόσο κοντά η μία στην άλλη που η απομονωμένη βάση τους επικαλύπτεται. Η κατασκευή συνδυασμένων βάσεων μπορεί να είναι πιο οικονομική όταν τα υλικά βάσης (σκυρόδεμα) είναι φθηνότερα από την εργασία για να σχηματίσουν δύο ξεχωριστές βάσεις. Μπορεί επίσης να παρέχεται συνδυασμένη βάση όταν η στήλη είναι κοντά στη γραμμή ιδιοκτησίας, γεγονός που καθιστά το απομονωμένο στήριγμα εκκεντρικά φορτισμένο όταν διατηρείται εξ ολοκλήρου στη γραμμή ιδιοκτησίας. Η συνδυασμένη βάση μπορεί να είναι ορθογώνια, τραπεζοειδής, ή σε σχήμα μπλουζάκι στο σχέδιο, ανάλογα με το μέγεθος και τη θέση των στηλών που υποστηρίζονται από τη βάση.

σχήμα-συνδυασμός-θεμέλιο, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 4: Συνδυασμένη βάση

Ιμάντες

Κορδόνια ιμάντα, επίσης γνωστή ως πρόσοψη προβόλων, είναι δύο απομονωμένες βάσεις που συνδέονται με μια δοκό ιμάντα. Τα στηρίγματα ιμάντα χρησιμοποιούνται όταν η απόσταση μεταξύ της απομονωμένης βάσης είναι αρκετά μεγάλη ώστε όταν χρησιμοποιείται συνδυασμένη βάση, το πλάτος της βάσης γίνεται στενό και προκαλεί υψηλές ροπές κάμψης. ΕΙΔΙΚΑ, Οι δοκοί ιμάντων συνήθως συνδέουν δύο βάσεις που υποστηρίζουν κολώνες που φέρουν σημαντικές πλευρικές δυνάμεις. Η δέσμη ιμάντα θα βοηθήσει στη μείωση των επιδράσεων του πλευρικού φορτίου στην ίδια κατεύθυνση με την οποία λειτουργεί και δεν θα ασκήσει επιπρόσθετη πίεση κάθετης βαρύτητας στο έδαφος.
σχήμα-λουρί-θεμέλιο, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 5: Ίδρυμα Strap

Mat Foundation

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένα mat foundation, επίσης γνωστό ως θεμέλιο σχεδία, είναι ένας τύπος θεμελίωσης που απλώνεται εξ ολοκλήρου στην περιοχή του κτιρίου που υποστηρίζει βαριά φορτία από κολώνες ή τοίχους, παρόμοια με μια πλάκα βαθμού. Χρησιμοποιείται συχνότερα όταν κατασκευάζονται υπόγεια όπου ολόκληρη η πλάκα του δαπέδου του υπογείου λειτουργεί ως θεμέλιο. Το ματ θεμέλιο επιλέγεται όταν το κτίριο υποστηρίζεται από αδύναμο έδαφος. Έτσι τα κτιριακά φορτία κατανέμονται σε μια εξαιρετικά μεγάλη έκταση. Αυτό αποτρέπει τη διαφορική διευθέτηση που θα επικρατούσε με μεμονωμένες βάσεις. Αυτό είναι το πιο κατάλληλο και οικονομικό για χρήση όταν το αποτύπωμα του κτιρίου είναι σχετικά μικρό ή εάν οι κολώνες είναι κοντά μεταξύ τους, περιορισμός του κόστους υλικών. Αντίστροφως, Τα θεμέλια ψάθα δεν είναι επιθυμητά να κατασκευαστούν όταν τα υπόγεια ύδατα βρίσκονται πάνω από την φέρουσα επιφάνεια του εδάφους.
σχήμα-ματ-θεμέλιο, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 6: Mat ή Raft Foundation

Τύποι βαθιά θεμέλια

Ίδρυμα Pile

Ο σκοπός οποιουδήποτε τύπου θεμελίωσης είναι η μετάδοση φορτίων ή δυνάμεων από την υπερκατασκευή στο έδαφος χωρίς υπερβολική καθίζηση. Τα θεμέλια πασσάλων χρησιμοποιούνται συνήθως για έργα που βρίσκονται σε αδύναμα ή κορεσμένα βάθη εδάφους όπου το βάθος εκσκαφής δεν είναι εφικτό για ρηχά θεμέλια. Αιμορροϊδές ποικίλλουν σε διάμετρο αλλά είναι πολύ πιο βαθιά από ότι είναι φαρδιά. Το φορτίο από την ανωδομή μεταφέρεται από τους πασσάλους μέσω των ασθενώς συμπιεστών στρωμάτων του εδάφους προς τα κάτω σε πιο άκαμπτα εδάφη ή σκληρά πετρώματα. Μπορούν να κατασκευαστούν από χάλυβα, ξυλεία, επί τόπου, ή προκατασκευασμένο σκυρόδεμα. Οι χυτοί σωροί από σκυρόδεμα κατασκευάζονται με το άνοιγμα μιας γεώτρησης στη γη χρησιμοποιώντας ένα μακρύ περιστροφικό τρυπάνι και την πλήρωση αυτής της γεώτρησης με χαλύβδινο οπλισμό και σκυρόδεμα. Εάν τα τείχη δεν μπορούν να στηριχθούν, Κάθε πέλμα στηρίζει τη στήλη του από την οποία παίρνει το φορτίο και το απλώνει στο έδαφος που φέρει. Οι προκατασκευασμένοι σωροί κινούνται στο έδαφος κάθετα ή υπό γωνία προς την κατακόρυφο χρησιμοποιώντας ένα σφυρί σωρού που συνδέεται με βαριά μηχανήματα. Ωρες ωρες, Οι σωροί ρίχνονται μαζί στο ανώτερο ύψος τους χρησιμοποιώντας ένα καπάκι, βασικα, μια απομονωμένη βάση, για να δημιουργήσετε μια ομάδα σωρών που μπορεί να υποστηρίξει μια μεγάλη στήλη (Βλέπε σχήμα 7)

Πλεονεκτήματα από τη χρήση θεμελίων σωρού:

  1. Οι στοίβες μπορούν να είναι προκατασκευασμένες σε οποιαδήποτε απαιτούμενη προδιαγραφή ή απαίτηση σχεδιασμού σε ελεγχόμενο περιβάλλον.
  2. Οι προκαταρκτικοί σωροί αποστέλλονται στον ιστότοπο και μπορούν αμέσως να εγκατασταθούν, με αποτέλεσμα την ταχύτερη πρόοδο των εργασιών.
  3. Οι χυτοί σωροί από σκυρόδεμα μπορούν να υποστηρίξουν μεγάλες και ψηλές κατασκευές όπως ουρανοξύστες, όπου ένα ρηχό θεμέλιο δεν αρκεί.
  4. Οι κινούμενοι πασσάλοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε τοποθεσίες όπου δεν συνιστάται η διάνοιξη οπών λόγω των υπόγειων υδάτων υπό πίεση.
  5. Τα θεμέλια σωρών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τοποθεσίες όπου οι συνθήκες του εδάφους καθιστούν αδύνατους άλλους τύπους θεμελίωσης.

Μειονεκτήματα από τη χρήση θεμελίων σωρού:

  1. Οι σωροί σκυροδέματος πρέπει να ενισχυθούν επαρκώς για να διατηρήσουν τις καταπονήσεις εάν οδηγούνται στο έδαφος
  2. Ο σχεδιασμός και ο εξοπλισμός είναι απαραίτητοι για τον σωστό χειρισμό και την οδήγηση των πασσάλων στο έδαφος
  3. Η υπερχείλιση του εδάφους ή ένας ήδη οδηγημένος σωρός μπορεί να εμφανιστεί όταν ένας σωρός οδηγηθεί στο έδαφος με χαμηλή ή κακή στράγγιση.
  4. Η οδήγηση των πασσάλων δημιουργεί κραδασμούς, επηρεάζουν την ακεραιότητα των παρακείμενων κατασκευών.

σχήμα-σωρός-θεμέλιο, τύποι ιδρύματος, θεμέλιο βάσης

Φιγούρα 7: Θεμέλια σωρών και κάλυμμα σωρού

Αποβάθρα (Θήκη) θεμέλιο

Τα θεμέλια Pier ή Caisson είναι παρόμοια με ένα θεμέλιο ενός πασσάλου αλλά με μεγαλύτερο “σωρός” διάμετρος στήλης. Οι βάσεις Caisson εγκαθίστανται επίσης διαφορετικά. Σε αντίθεση με το θεμέλιο του σωρού, Τα θεμέλια των αποβαθρών κατασκευάζονται ανασκαφώντας ή βυθίζοντας το έδαφος κάτω από το έδαφος και γεμίζοντας το με οπλισμό σκυροδέματος και χάλυβα. Τα κιβώτια μπορούν επίσης να τρυπηθούν στο βράχο ή να στηριχτούν σε στρώματα εδάφους, αλλά α “χτυπημένος” απαιτείται διατομή για την κατανομή του φορτίου σε μια ευρύτερη περιοχή (όπως φαίνεται στο σχήμα 8). Λόγω της παρουσίας νερού, Τα θεμέλια των αποβαθρών βασίζονται σε ακραίο ρουλεμάν για να αντισταθούν στα φορτία υπερδομής, σε αντίθεση με το θεμέλιο του πασσάλου, που μεταφέρει φορτία μέσω του ακραίου ρουλεμάν και της τριβής του δέρματος. Τυπικά, Τα θεμέλια πασσάλων τοποθετούνται όταν δεν υπάρχουν σταθερά στρώματα σε προσβάσιμο βάθος, Κάθε πέλμα στηρίζει τη στήλη του από την οποία παίρνει το φορτίο και το απλώνει στο έδαφος που φέρει.

σχήμα-caisson-ίδρυμα, τύποι ιδρύματος

Φιγούρα 8: Ίδρυμα Pier ή Caisson με Pile Cap

Δωρεάν αριθμομηχανή σκυροδέματος

Ελπίζω αυτό το σεμινάριο να σας βοήθησε να κατανοήσετε περισσότερα σχετικά με τους διαφορετικούς τύπους θεμελίωσης που χρησιμοποιούνται στη δομική μηχανική. Ρίξτε μια ματιά στο δικό μας Δωρεάν αριθμομηχανή σκυροδέματος, μια απλοποιημένη έκδοση του Λογισμικό σχεδιασμού SkyCiv Foundation, ή εγγραφείτε σήμερα για να ξεκινήσετε με το λογισμικό SkyCiv!

Σας βοήθησε αυτό το άρθρο?
Ναί Οχι

Πώς μπορούμε να βοηθήσουμε?

Μεταβείτε στην κορυφή