РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС Что самое интересное - после этого бассейна поступила задача - рассчитать подземный бункер, располагаемый на участке, практически вплотную к существующему фундаменту. Рассчитывали разные варианты, и вот уже там - пришлось рассчитать и возможное всплытие, и т. н. "барражный эффект", и ещё много чего... Если это интересно - можно даже создать тему про бункер, с вопросами и ответами.
Бояться всплытия бетонной чаши ведь стоит только если грунты влагонасыщенные? А если сухие (на 100 метров вниз воды точно нет и положение на пригорке) и песок, то с чаше проблем не будет и толщина в 15см на дно и 20см на стенку вполне достаточно для размера 3.5х5.5м?
@usergey, хороший и правильный вопрос! Любые подземные сооружения могут всплыть, это правда. В рамках проектирования выполняется расчет на всплытие, удерживающие силы (собственный вес, трение о грунты и другие) сравниваются с выталкивающими силами (сила Архимеда). Чтобы всплытие стало возможным – подземные воды должны быть выше подошвы конструкции. Причем в грунтах вода бывает двух основных типов: свободная – это в несвязных грунтах (например – песках) и связанная (например – в глинах). Опасность представляет именно свободная вода! Если грунты «сухие», не будет проблем со всплытием, а вот толщина определяется исключительно расчетом, и зависит от давления грунта и множества других факторов.
@SkayUoker74, Я так и не понял почему бассейн с водой может всплыть... Какие силы могут противостоять гравитации? Еще не понятно почему резину толщиной 1мм может заменить бетон не тоньше 170мм? Как повлияет на толщину бетона замена композитной арматуры на стальную?
@Sergeyrm, тут вот в чем нюанс: - так как ТС в своем первом посте обозначил, что его интересует именно бетонная чаша, причем заглубляемая, то и в ответе была рассмотрена именно бетонная чаша, как заглубляемая, так и поставленная на грунт. Это, кстати, типичнейшая ситуация, частный застройщик всегда хочет прикинуть несколько вариантов. Так вот - бассейн из бетона, заглубляемый в грунт - может всплыть. Сила, противостоящая гравитации в этом случае - называется Архимедовой силой. В очень упрощенном изложении - действие этой силы можно выразить так: 1. Если архимедова сила больше силы тяжести, то тело будет подниматься из жидкости — всплывать. В случае с газом это проявляется как поднятие вверх, например, наполненного гелием воздушного шарика. 2. Если архимедова сила равна силе тяжести, то их общая сила равна 0, и тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости. 3. Если архимедова сила меньше силы тяжести, то тело будет опускаться на дно — тонуть. Соответственно, применительно к нашей заглубленной чаше бассейна - чтобы архимедова сила начала выталкивать чашу - необходимо одно условие, а именно - наличие подземных вод, которые будут выше подошвы конструкции. Иными словами - когда наша чаша превратится в "бетонный корабль", пусть даже и с полным "трюмом" своей воды. Кстати - был период, когда бетонные корабли вполне себе плавали по рекам. Сейчас намеренно не рассматриваю природу этих подземных вод, безнапорные ли это воды (которые можно отвести дренажами), или даже встреченные напорные (которые ну очень сложно победить), или даже инфильтрация поверхностных вод (это те, которые с рельефа могут натечь к бассейну). Собственно, и ответ про резину толщиной 1мм, которую может заменить бетон не тоньше 170мм - ответ будет связан с тем же. Говоря образно - и резиновая лодочка, и бетонный корабль - и то и другое будет являться судном. Но - с разными задачами и условиями плавания. Резиновая лодочка (пусть даже большая) - будет плавать над водой, а корабль - так сказать, "внутри воды". В рассматриваемом контексте "бетонный корабль" - это и есть наша бетонная заглубленная чаша бассейна, на которую могут подействовать грунтовые воды, заставив ее всплыть, а "резиновая лодочка" - это легкий каркасный бассейн, устанавливаемый на поверхности. Расчет на всплытие - это в принципе, стандартный расчет, применяемый к заглубленным сооружениям. Думаю, точно надо будет выложить отчет про бункер, там все наглядно.
Мне кажется странным, что в вашем расчете получилось двойное армирования. Расчетной программе конечно виднее, но мне кажется, что там и одной сетки посредине хватило бы. Моменты там вроде не особо большие, если рассматривать Вашу расчетную схему.
@SkayUoker74, Видимо я не достаточно четко поясняю свою мысль... Бассейн герметичен и наполнен водой. Вы сможете спрогнозировать необходимый и достаточный уровень воды в бассейне, чтобы архимедова сила тянула бассейн к центру земли, а не на поверхность? Лично я не делал никаких расчетов и проверил на практике, что никакая сила архимеда не вытолкнет корпус полный воды, если уровень воды внутри корпуса выше чем снаружи. Отсюда следует, что силы действующие на стенки корпуса изнутри выше чем снаружи. Отсюда следует, что армирование должно быть направлено на предотвращение расползание стенок, а не на их схлопывание... Ну не схлопываются у меня резиновые стенки, если внутри вода... Организация дренажа и слива его в канаву, перед сливом бассейна, экономически целесообразнее двойного армирования и стенки 170-200мм. Защитой от дурака может быть отверстие в бассейне, устраняющее его герметичность. А так вроде все нормально, много арматуры, много бетона, много работы, много денег. Это хорошо для экономики страны.
@Sergeyrm, я тоже как-то растерялся...вроде, физику за 7-й класс все должны помнить... архимедова сила никак не может тянуть бассейн к центру земли...и причем здесь уровень воды? К центру земли тянет гравитация, а сила Архимеда ей противодействует...что тут еще добавить - не знаю даже... Я так понимаю - у Вас бассейн легкий, с резиновыми стенками, и незаглубленный? Тогда повторюсь - и ТС, и следом я - ведем речь о железобетонном бассейне, заглубляемом в грунт. Согласно п. 9.12 СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений., расчеты и проверки оснований подземных частей сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с требованиями раздела 5 и включать определения: " - - фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземных частей сооружения, устойчивости против всплытия;" При уровне воды в грунте выше отметки подошвы бассейна на 1 м на единицу площади дна бассейна действует давление в 1 тонну. То есть на всю площадь дна бассейна в 12 м2 действует снизу сила в 12 тонн. Для стенок – несколько менее, это можно видеть по приведенной выше эпюре. Это давление называется гидростатическим, и оно гнет толстостенные металлические подземные резервуары, и ломает стенки подвалов. Всплытие - происходит при превышении выталкивающих сил (силы Архимеда) над удерживающими силами (собственный вес, трение о грунты и другие). К резиновым бассейнам, поставленным на грунт - все вышесказанное не относится.
@kruks, хороший вопрос! 1. Тут ничего странного нет, т. к. в конструкциях с жесткими узлами, и, тем более, взаимодействующих с грунтом, момент имеет два знака, следовательно, есть область как сжатия, так и растяжения. 2. Программа лишь реализует требования нормативных документов, поэтому результаты расчета являются следствием соблюдения этих требований. 3. Ставить сетку посередине плиты нет смысла, т. к. арматура, расположенная близко к нейтральному слою, не работает. Кроме того, не надо забывать про требования СП 63.13330, которые принципиально запрещают делать так, как Вы обозначили. 4. То, что Вы предлагаете, и о чем спрашивал ТС - это возможно. Но это другая конструкция, не жесткая коробка бассейна. Действительно, можно выкопать котлован, желательно с откосами. Затем нанести набрызгбетон, сетку, и второй слой набрызгбетона. Такой вариант идеален для скальных и полускальных грунтов. При строительстве на дисперсных грунтах долговечность и надежность такой конструкции обеспечить сложно.
Добавлю еще. Железобетонный заглубленный бассейн, даже абсолютно пустой, в нашем климате может пострадать из за зимнего промерзания. Нагрузки, в этом случае достигают 60 -100 тонн на 1 м. кв, т. е. на порядок больше гидростатики в зависимости от степени пучинистости грунта основания, глубины промерзания и стартовой влажности. Это в случае, если не были проведены противопучинистые мероприятия. Как раз таки совершенно наоборот! Показано, что арматуры можно сделать меньше, бетона - меньше, и работы меньше, и в конечном итоге - заказчик затратит меньше! Как часто это бывает на форуме - стараешься-стараешься, показываешь и объясняешь, но в ответ суровое непонимание...
Летом вода давит наружу. Зимой, если бассейн оставили с водой, лед давит наружу. Зимой, если бассейн пустой, грунт при промерзании давит внутрь. То есть нагрузки очень большие в обоих направлениях могут быть, а потому и армировать в 2 слоя, около обоих сторон стенок нужно. P. S. Я не спец, это мои дилетантские измышления.
1. А почему конструкция (днище-стенка) обязательно должна быть с жесткими узлами? У нас коробка, которая может просто стоять на основании. Или можно считать узел сопряжения шарниром. Армирование будет другое, но конструкция не развалится. Делать так быстрее всего смысла нет, просто размышление. 2. Вот и плохо, "программа реализует", а инженеры даже не задумываются на основании каких требований (усилия, деформации, трещиностойкость, конструктивные требования) заармирована конструкция. По усилиям я совершенно не понимаю, как у Вашей программы получилось совершенно одинаковое армирование для стен (длинной и короткой). Причем в обоих направлениях. Для плиты основания аналогично. Также не очень понятно, почему сечение бетона и вертикальное армирование стен так сильно зависит от габаритов бассейна. Длина консоли (высота бортов) одинаковая. 3. Арматура, установленная по центру сечения, работает. Только не так эффективно. Растянутый бетон выключается из работы и грубо говоря мы просто получаем сечение меньшей высоты с арматурой в растянутой зоне. Недостаток - увеличение деформаций и раскрытие трещин. Но не развалится. Если уж придерживаться конструктивных требований, то защитный слой бетона для конструкций в грунте должен быть не менее 40 мм. У Вас принят 30 мм. Ну а указанные Вами нагрузки от морозного пучения конструкция не выдержит и при Вашем варианте армирования.
1. Поскольку, во-первых, такое было наше тех задание, во-вторых, это общая практика, и это правильно, в-третьих, можно сделать, как Вы написали, но тогда усилия возрастут, т. к. пролет значительно возрастёт, а кроме того, нужно будет решать два вопрос: обеспечение герметичности в месте сопряжения; обеспечение устойчивости против сдвига. 2. Вот тут будьте осторожнее с подобными формулировками! Я Вас не оскорблял, Вашу профессию в уничижительном ключе не принижал, результаты Вашей работы по аналогичным расчетам - не видел. Будете подобным образом выражаться, попадете в игнор. Армирование НЕ получилось одинаковым (посмотрите на изополя армирования). В рамках конструирования армирование принято одинаковым по всей конструкции (диаметр назначен по максимальным усилиям) в соответствии с указаниями Заказчика и здравого смысла (так проще и дешевле с точки зрения производства работ). Можно армировать более оптимально, но тогда возрастает трудоемкость на изготовление, и требуются кадры более высокой квалификации, способные правильно читать схемы армирования. А тот факт, что пролеты разные – Вам ни о чем не говорит? Смежные перпендикулярные стены является контрфорсами, чем больше их шаг – тем больше усилия (это только один фактор). 3. Обоснуйте то, что Вы написали в этом пункте! Есть желание так армировать – армируйте, но ни мне, инженеру, ни читателям форума такое навязывать не надо, т. к. это принципиально неверное решение, абсурдное с точки зрения сопротивления материалов. Что значит - "но не развалится..." Заказчику тоже так объяснить - сделали с недостатками, неправильно и дешево - но не развалится...? Если уж обвинять в отступлении от нормативных документов, нужно для начала их самим изучить. Здесь применяется НЕ стальная арматура, а композитная! См. пункт 8.2.1 СП 295.1325800.2017. Мне - надеюсь, и Вам - понятно, что указанные нагрузки при зимнем промерзании не выдержит указанное армирование. И из смысла написанного должно быть понятно - я ведь написал вроде по русски - что такое допускать нельзя, по незнанию ли, либо по недомыслию.
То, что у Вас арматура композит, честно говоря не обратил внимания. Требование заказчика заармировать все одним диаметром и с одним шагом, да еще для разных конструктивных элементов выглядит несколько странным, если расчет делается для подбора оптимальных сечений под действующие нагрузки и грунтовые условия. И в конечном счете целью является уменьшить затраты. Ничего на мешает сделать армирование сетками меньшего диаметра с установкой дополнительных стержней в местах максимальных моментов в соответствии с расчетом. Ни в коей мере не ставлю под сомнения Ваш профессионализм, но Вы бы сразу написали по каким критериям принималось решение по армированию. Зачем картинки, если арматура подобрана по максимально возможному моменту? Мы же не армируем в здании стены по усилиям в перекрытиях.
У меня котлован застеленный резиной, все как вы сказали, только заглубленный. Согласно вашим данным, никакой бассейн не всплывет, если в нем уровень воды выше чем в грунте... Очень много букв... Мы медленно продвигаемся, попутно ликвидируя мою безграмотность в физике) Выяснили, что тонна это примерно кубометр воды. Выяснили, что кубометр это 1 квадратный метр высотой 1 метр... Скоро выясним, что давление воды изнутри на стенки бассейна превышает давление грунта снаружи на стенки бассейна...