Билет 10

Нагрузки и воздействия на основания и ф-ты подразд. От продолжительности действия и разделяются на след. Группы:

-Постоянные-те нагрузки которые действ. В течение всего периода эксплуатации сооруж.

-Длительные,временные- нагрузки действ. Продолжительное время но отступающие в отдельные периоды.

-Кратковременные при расчете оснований по несущей способности.

Классификация нагрузок:

-Особые нагрузки-сисмические воздействия, нагрузки от деформации грунта(просадок) и нагрузки от подработки.

Одновременные действия всех нагрузок маловероятно,поэтому рекомендуется учитыв. След их сочетание:

-Основное сост-е из постоянных,длительных и кратковременных нагрузок.

-Особое сочетание- сост-ие из основного сочетания,к которому добавляются одна из особых нагрузок(большая по абсолютной величине).

Расчет оснований по деформациям производ. На основное сочетание нагрузок. Расчет оснований по несущей способности производ. На особое сочетание.При расчете оснований по несущей способности нагрузки на перекрытие и снеговые нагрузки относятся к кратковременными, а при расчете по деформациям - длительными. Нагрузки на основания от наземных частей сооруж. Опред. На уровне верхнего обреза ф-та или подошвы ф-та, отдельно для вертикальных и горизонтальных сил.(РИС 13)

Коэффициент надежности. γII= γn\ γq

1)γm- коэф. Надежности мат-лу учитыв. Возможность уменьшения сопротивления по сравнению с норматив. Значениям.RII=Rn\Rm

2)Коэф-т надежности на грунт γq,учитыв.след. выбора, методом отбора проб и образцов грунта.

Неточность определения, расчетной характкристики. Расчетное значение всех характеристик грунта, получ. Делением нормативной харак-ки на γq.

ϑII= γn\ γq

Для определения параметра С следовательно γq=1,15, для ϑ следовательно γq=1,1

Для определения ϑ для глин γq=1,15. Коэф-т надежности по назнач. Сооруж.

3)γn учитыв. Степень ответственности и капитальности зд. И сооруж. γn = 1,2 для 1-го класса

γn =1,15 для 2-го кл.

γn =1,1 для 3-го кл.

4) Коэф-т условия работы γс всего основания в целом(неблагоприятные и благоприятные)

R= γс1 γс2\K

Fd=Fu\ γII

5) Коэф-т надежности по нагрузке γf –учитыв. Возможные отклонения в неблагоприятные стороны нагрузок.

11. гибкие фундаменты, метод прямолинейной эпюры

?

12. гибкие фундаменты, метод местных упругих деформаций

При расчете фундамента, исходят из его совместной работы с упругим основанием, фундамент рассматривается как балка на упругом основании, изгибающаяся под действием приложенных внешних нагрузок. При расчете ленточных фундаментов ширина балки принимается равной ширине фундамента. При расчете плитных фундаментов обычно используют приближенный прием, который основан на замене плиты рядом как бы перекрещивающихся балок шириной b = 1 м. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки имеет вид где EI жесткость балки; s прогиб балки в точке с координатой; p_х реактивное давление в той же точке. Учитывая то, что по гипотезе местных упругих деформаций , получим .Это и есть известное дифференциальное уравнение изгиба балок на упругом основании по теории местных упругих деформаций. Решение этого уравнения имеет вид где х координата по длине балки; s прогиб балки в точке с координатой х;

здесь b ширина фундаментной балки.

Для каждого вида нагрузки определяют значения постоянных интегрирования C1 - C4. После этого, имея эпюру реактивных давлений px(x), находят эпюры изгибающих моментов M и поперечных сил Q. Если полученные значения M и Q потребуют существенного изменения жесткости, расчет повторяется.

13. гибкие фундаменты, метод общих упругих деформаций

14.классификация сооружений по жесткости. Продольные осадки сооружения

Все сооружения можно разделить на 3 типа: - абсолютно-гибкие сооружения,

-сооружения конечной жесткости, - абсолютно-гибкие сооружения. Абсолютно-гибкие сооружения беспрепятственно следуют за перемещением. Сооружения конечной жесткости допускают определенную величину неравномерных осадок, в результате чего может измениться геометрия зданий. В тоже время сооружения конечной жесткости способны перераспределять возникновению напряжений, что уменьшит неравномерности осадки. В зависимости от типа жесткости сооружения определяются предельно-допустимыми величинами осадок для того или иного типа сооружений. Величины предельно-допустимые осадки определяются расчетом или по СНиПу

15.причины развития неравномерных осадок сооружения

1.осадки уплотнения (возникают под воздействием напряжений, превышающих природные; такие осадки, как правило, однородны, однако, в ряде случаев уплотнения грунтового основания приводит к неоднородности осадок): а) выклинивание слоев грунта, рис. б) линзообразное залегание различных видов грунтов, рис. в) неодинаковая толщина слоев грунта, залегающая под основание, рис. г) Различие в плотности сложения грунтов, д) неоднородным уплотнением грунтов (консолидация) под разными частями здания, рис. е) неодинаковой загрузкой фундамента, рис. ж) неодновременная загрузка фундамента, з) взаимное влияние загрузки соседних фундаментов, рис. 2. Осадки разуплотнения фундаментов (возникают при снятии напряжений в грунтовом массиве за счет упругих деформаций восстановления или разуплотнения) рис. 3. Осадки выпирания (связаны с развитием пластических деформации грунта основания) рис. 4. Осадки раструктурирование (при устройстве фундамента происходит нарушение природной структуры грунта. В связи с чем изменяются их физико-механические свойства. Чаще всего происходит увеличение сжимаемости грунтов и снижение прочностных характеристик. Нарушение структуры грунтов может происходить по 4 причинам: а)от метеорологических воздействий (промерзание грунта, набухание, усадка, вследствие высыхания), б) от воздействия грунтовых вод и газов(изменение гидростатического давления, механической и химической суфузии, расширение и выделение растворенных газов), в)от динамических воздействий машин и механизмов, г)грубые ошибки строителей(затопление котлована, промерзание грунта котлована, некачественная укладка грунта, обрыв глубоких котлованов возле ранее возведенных зданий) рис. 5. Неравномерные осадки в период эксплуатации. Уплотнение грунтов после начала эксплуатации может происходить по след. причинам: а)увеличение нагрузки сверх проектной, б)изменение положения уровня грунтовых вод, в)ослабление грунтов подземными и котлованными выработками, г)сейсмические воздействия, д)геодинамические процессы(оползни, карсты(природные пустоты в массиве грунта) ) (РИС 14)

16. определения глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации. Глубина заложения фундаментов определяется: а) конструктивными особенностями зданий или сооружений (например, жилое здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на их фундаменты; б) глубиной заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубиной прокладки инженерных коммуникаций; в) инженерно-геологическими условиями площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования и пр.); г) гидрогеологическими условиями площадки и возможными их изменениями в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений; д) глубиной сезонного промерзания грунтов. Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки (рис.Ф.9.3,а) или пола подвала до подошвы фундамента (рис.Ф.9.3,б), а при наличии бетонной подготовки - до ее низа. При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется[1]: а) предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта не менее чем на 10-15 см; б) избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта, если его прочностные и деформационные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя грунта; в) стремиться, если это возможно, закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.

Рис.Ф.9.3. Схемы к определению глубины заложения фундаментов d:

а - фундамент внешней оси здания; б - фундамент внутри здания

Учет этих условий заключается в выборе несущего слоя. Этот выбор производиться на основании предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов по инженерно-геологическому разрезу. При выборе типа и глубины заложения следует придерживаться правил: а)min заложение принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности б)глубина заложения в несущем слое должна быть не менее 100-150 мм, в)следует по возможности закладывать фундамент выше УГВ; если фундамент располагается ниже УГВ, то необходимо разрабатывать мероприятия по водопонижению или гидроизоляция от ГВ, г)в слоистых основаниях все фундаментные сооружения предпочтительно возводить на одном грунте или на разных грунтах с близкими характеристиками прочности и сжимаемости. Промерзание грунтов сопровождается образованием в них прослоек льда. Толщина этих прослоек может увеличиваться по мере миграции воды из слоев, расположенных ниже УПВ. Это приводит к возникновению сил пучения (морозного пучения). Наибольшее пучению подвержены грунты, содержащие пылеватые и глинястые частицы. Поэтому в таких грунтах глубину заложения нужно назначать ниже уровня промерзания. Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности относятся к непучинистым грунтам, и не зависит от глубины промерзания. Если уровень ПВ во время промерзания находится на глубине равной глубине промерзания плюс 2 м в песках мелких, пылеватых, и супесях твердой консистенции глубина заложения назначается без учета глубины промерзания. В остальных случаях глубина заложения назначается ниже глубины промерзания, которая рассчитывается по формуле: , где -коэффициент, учитывающий тепловой режим здания, -нормативная глубина сезонного промерзания. Основными конструктивными особенностями, влияющими на глубину заложения, является наличие и размеры подвальных помещений, приямков и фундаментов под оборудование, наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций, глубина заложения принимается ниже 0,2-0,5 м подземных конструкций. При наличии смежных сооружений фундамент должен закладываться на одном уровне. Разность в глубине заложения двух соседних фундаментов должна быть не более , -расстояние между фундаментом, - угол внутреннего трения слоя, -удельное сцепление грунта несущего слоя, -среднее давление под подошвой проектируемого фундамента. РИС