Grundteknik: Betydning og Typer af Stiftelse
Mange strukturer som dæmninger, broer, bygninger, veje mv. Er bygget af civilingeniører til at betjene vores forskellige krav. Alle disse strukturer er over jorden og er synlige. Disse kaldes overbygninger. Strukturer anvender belastning på jord, som de hviler på. Hvis overbygninger placeres direkte på jorden, bliver jorden overbelastet og kan ikke understøtte dem sikkert. For sikker overførsel af bygningsbelastningen på jorden er en del af strukturen placeret under jorden.
Denne del af strukturen kaldes understruktur. Substrukturen kaldes normalt fundament. Således kaldes strukturelle elementer, der forbinder, broer, bygninger mv. Til jorden, som fundament. Etableringen af enhver struktur er meget vigtig, fordi strukturens sikkerhed og pålidelighed afhænger af fundamentet.
Belastning af en struktur overføres fra overbygningen til understrukturen, dvs. fundament ved kolonner eller vægge. Stiftelsen fordeler belastningen til jorden på en sådan måde, at jorden er i stand til at modstå belastningen som vist i figur 11.1.
Typer af fundamenter:
Stiftelser er bredt inddelt i to kategorier:
(i) Grunne fundamenter og
(ii) dybe fundamenter
Grunde Grundlag:
Skarpe fundamenter er dem, der overfører belastningerne til jord på lav dybde. Et grundt fundament er tilvejebragt, når jorden på lav dybde er tilstrækkelig stærk til at modstå den belastning, der sandsynligvis vil blive pålagt den. For grundvandsfundamentet er forholdet mellem dybden af fundamenterne D og bredden af fundamentet B lig med eller mindre end 1. Sprøjtestøbning og måtten er overfladiske fundamenter.
Til overfladiske fundamenter.
Dybe fundament er dem, der transporterer lasten til dybere jord. Dybe fundament er nødvendige, når jorden på lav dybde ikke kan understøtte en struktur, og et hårdt lag er tilgængeligt på større dybde. For dybe fundament er forholdet mellem grunddybde og fundamentets bredde større end 1. Bunker og kasser er dybe fundament.
Til dybe fundamenter
D / B> 1
Typer af små fundamenter
De lave fundamenter er af følgende typer:
(i) Spredningsfod
(ii) Remfodning
iii) kombineret fodfæste
(iv) Mat- eller raftfodning
(v) Kontinuerlig fodring.
(i) Spredningsfod:
Det kaldes også en individuel kolonnefod. Dette er den mest almindelige form for fundament og kan være firkantet, rektangulært eller cirkulært i form - det er ofte i form af søjlen. Den er lavet af armeret beton. Dette kaldes en spredningsfod, da den spreder strukturbelastningen over et bestemt jordområde. Figur 11.4 viser spredningsfodninger.
(ii) Remfodning:
Hvis de isolerede spredningsfodninger af to kolonner er forbundet med en stråle, kaldes det en remfodning, og strålen kaldes remstråle. Strap beam overfører ikke nogen belastning til jorden, da den ikke er i kontakt med jorden. Figur 11.5 viser en båndfodning.
iii) kombineret fod:
En spredningsfod, der understøtter to eller flere kolonner, er kendt som kombineret fodring. En kombineret fod er generelt konstrueret, når to eller tre søjler ligger meget tæt på hinanden. Formen af kombineret fod kan være rektangulær, hvis begge søjler bærer lige belastninger eller kan være trapezformede, hvis de bærer forskellige belastninger. Figur 11.6 viser kombineret fodning.
iv) Fortsat fodfæste:
Det er også kendt som strip footing. En kontinuerlig fod er tilvejebragt til en lastbærende væg. Kontinuerlig fod er lavet af mursten. Længden af kontinuerlig fod er normalt meget større end bredden af fodningen.
(v) Mat- eller raftfodning:
En mundfod er en slags kombineret fod, der dækker hele området under en struktur og understøtter alle væggene og søjlerne. Det er normalt mere økonomisk at mal En mat er strukturelt stiv, og når den afregner, afregnes den ensartet som en monolitisk enhed. Det mindsker dermed potentialet for differentierede afvikling. Matte anvendes generelt, når jordforholdene er meget uberegnelige og strukturerne er for tunge til skånsom fod.
Faktorer der påvirker dybden af grundfundamentet:
Følgende faktorer påvirker dybden af lavt fundament:
(i) Tykkelse af toplag:
Hvis fundamentet skal bygges i jord, der har en god procentdel af vegetabilsk og organisk forfaldsmater, skal den placeres under tykkelsen af dette organiske stof. Da denne type organiske jordarter gennemgår betydelig volumenændring ved anvendelse af ekstern belastning.
ii) Jordfrysning:
I områder, hvor lufttemperaturen falder under 0 ° C i længere perioder, falder jordtemperaturen til et tilsvarende niveau, og hældning af vand bliver til is. Dette kaldes jordfrysning. Jordfrysning har væsentlig indflydelse på fundamenter, der er bygget på sådanne jordarter på grund af frostløftning, hvor der er opadgående bevægelse af jorden på grund af dannelsen af underjordisk is, kaldet islinse. I sådanne regioner bør fundamentet være placeret under dybden af frostindtræk for at undgå skader på strukturer.
iii) volumenændring:
Nogle jordarter gennemgår volumenændringer på grund af alternativ befugtning og tørring, som sort bomuldsjord. I sådan jord skal fundamentet være placeret under volumenændringen. Omfanget af volumenændring varierer fra 1, 2 til 3, 5 m i tilfælde af sort bomuldsjord.
Tabel 11.1 giver en ide om at vurdere jordens modtagelighed for volumenændring:
iv) dybde:
For struktur tilstødende floder eller vandløb, udsat for vandrensning af vand, skal dybden af skure holdes i tankerne for placering af fundamenter. Dybden af sådanne fundamenter bør være på et niveau, der ligger langt under det potentielle skuredybde.
I Indien bruges Laceys formel til at bestemme det normale skuredybde
D L = 0, 47 (Q / F) 1/3
hvor D L = dybden af normal scour
Q = total udledning i m 3 / sek
f - siltfaktor = 1, 76 √m
m = vægtet middeldiameter af partikler i mm.
Samlet scour-dybde bestemmes ved at anvende den sammenhæng, der foreslås af forskellige forskere.
Tabel 11.2 viser Seth's anbefalinger for total scour:
(v) Grundvandsniveau:
Så vidt muligt er der lavt grundgrundlag over grundvandsniveauet for at undgå byggevanskeligheder og for at forhindre upliftkræfter, som virker på fundamentet. Ved at placere fundament over grundvandsniveauet, kan vandbestandighedskrav også undgås.
(vi) Underjordiske forsyningsværker og defekter:
Underjordiske forsyningsvirksomheder som vandforsyningsledninger, adskilte linjer mv. Bør tages i betragtning under beslutningen af dybden af fundamentet. Underjordiske fejl som hulrum, overladte miner osv. Bør også overvejes under planlægning af fundamentet. Stiftelsen bør ikke placeres på underjordiske forsyningsværker og defekter.
(vii) Ejendomslinje og tilstødende strukturer:
Hvis en konstruktion skal laves i nærheden af en tilstødende ejendomslinje, skal fundamentet være placeret således, at det ikke strækker sig ind i tilstødende ejendomslinje for at undgå juridiske tvister. Hvis der skal lægges et nyt fundament nær en eksisterende struktur, skal bundkanten af det nærliggende fundament være i mindste afstand 'S' væk fra de gamle fundamenter, hvor S er den største af de to fundamentbredder. Dybden af det nye fundament skal være sådan, at linjen trukket fra bunden af det gamle fundament (ved 30 ° for middel jord og 45 ° for blød jord) ikke skal krydse bundkanten af det nye fundament som vist i figur 11.10.
viii) skrånende jord:
Når fundamentet skal være placeret i skrånende terræn, skal grunddybden være sådan, at en linje trukket fra bundens bundkant i vinkel på 30 ° og i en vandret afstand på 90 cm ikke skal skæres som vist i figuren 11.11.
(ix) Grundlag på forskellige niveauer:
I situationer, hvor bunden af grundlaget for en struktur er på forskellig niveau, gør BIS følgende anbefalinger:
(a) For fodning i granuleret jord bør en linje trukket mellem de nedre tilstødende kanter af tilstødende fundamenter ikke have en skråning brattere end 2 H: 1 V som vist figur 11.12.
(a) For fodning i lerjord bør en linje trukket mellem den nedre tilstødende kant af den øvre fod og den øvre tilgrænsende kant af nederste fod ikke have en skråning brattere end 2H: 1 V som vist i figur 11.13.
Typer af Deep Foundations:
Dybfundamente er af forskellige typer afhængig af den mekanisme, hvorfra disse fundamenter henter dens bæreevne, dets form og dets materiale:
(i) Pile fundament
(ii) Pier fundament
(iii) Well or cassion foundation.
(i) Pile fundament:
Pile fundament er et langt og slankt strukturelt element, der overfører strukturens belastning til nogle faste stratum på en betydelig dybde under jordoverfladen.
(ii) Pier fundament:
Piers er store diameter bunker, som fordeler belastningen af strukturen langs hele dybden af jordbunden, hvor den er placeret.
(iii) Well eller cassion fundament:
Brønd eller cassion er en stort hulrum eller brønd, der er nedsænket dybt ned i jorden for at understøtte tunge belastninger. Belastningskapaciteten for et sådant fundament er meget stort. Det overfører belastningen af strukturen til jorden gennem endeleje og hudfriktion. Sådanne fundamenter anvendes generelt i broer.
