Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основные теоретические положения. Вопросы для самоконтроля




Вопросы для самоконтроля

ГЛАВА IV. Расчет оснований фундаментов мелкого заложения по деформациям

Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных и относительных перемещений фундаментов, а также надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, прогибов.

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия:

(23)

где s – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Деформации оснований подразделяются на:

– осадки  – деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;

– просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения и сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов (замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замершем грунте и др.);

– подъемы и осадки, связанные с изменением объема некоторых грунтов при изменении их влажности или воздействии на них химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды и оттаивании льда в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта);

– оседания – деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, понижением уровня грунтовых вод, проявлением карста;

– горизонтальные перемещения – деформации, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных конструкций, подпорные стены) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса.

Наиболее опасны для конструкций зданий и сооружений неравномерные деформации основания, которые вызывают дополнительные усилия в конструкциях. При этом, чем больше деформация, тем больше могут быть усилия, которые при определенной их величине приводят к возникновению трещин в конструкциях.

Основными причинами возникновения неравномерных деформаций являются:

 – неравномерная сжимаемость грунтов из-за их неоднородности, выклинивания и непараллельности залегания отдельных слоев (рис.15);

Рис.15. Выклинивание разных по сжимаемости пластов грунта под сооружением

– неодинаковая нагрузка на фундаменты, вынуждающая предусматривать различные размеры их подошвы, а это при одной и той же интенсивности давления на основание вызывает неравномерные осадки уплотнения;

 – неравномерное увлажнение просадочных и набухающих грунтов, приводящее к различным деформациям (просадки или подъема фундаментов);

 – неодновременное загружение фундаментов в процессе строительства и эксплуатации зданий, особенно при строительстве зданий вблизи существующих;

 – неравномерное распределение нагрузок на полы производственных зданий, а также наличие различающейся пригрузки вблизи здания или сооружения.

Расчет оснований по деформациям производится из условия совместной работы сооружения и основания. При этом совместная деформация оценивается следующими расчетными показателями, величины которых не должны превышать их нормируемых значений:

– абсолютной осадкой основания отдельного фундамента s;

 – средней осадкой основания сооружения ;

 – относительной неравномерностью осадок двух фундаментов Δ s/L;

 –– креном фундамента или сооружения в целом i;

 – относительными прогибом или выгибом f/L – отношением стрелы прогиба или выгиба к длине однозначно изгибаемого участка сооружения;

 –– кривизной изгибаемого участка сооружения 1/ R;

 – относительным углом закручивания сооружения θ= Δβ / L;

 – горизонтальным перемещением фундамента u.

Средняя осадка определяется по формуле

(24)

где si  – абсолютная осадка i -го фундамента с площадью подошвы Ai.

Предельные значения деформации основания определяются с использованием таблицы прил.4 СНиП [1], где приведены рекомендуемые значения: относительной разности осадок Δ s/L, средней осадки основания и крена фундамента i. Эти значения получены на основании многолетних наблюдений за деформациями зданий и сооружений с различной конструктивной схемой.

Предельные деформации основания не зависят от грунтовых условий строительной площадки, а зависят только от конструкции здания или сооружения и его фундаментов. Чем выше жесткость здания, тем выше допускаемые предельные значения деформаций основания. Если для производственных и жилых зданий с полным каркасом максимальная осадка равна 8 см, то для сооружений элеваторов из железобетонных конструкций на монолитной плите средняя осадка равна 40 см. Это объясняется тем, что элеваторы и дымовые трубы обладают большой способностью перераспределять усилия, возникающие при неравномерной деформации основания.

Согласно п.6 примечаний к таблице СНиП [1] (прил.4), где приведены предельные значения деформации основания, допускается принимать предельные значения деформаций основания на основе опыта проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Расчет деформации основания может быть выполнен с использованием как аналитических, так и численных методов расчета. К аналитическим методам относятся:

 – метод элементарного послойного суммирования (методика расчета изложена в прил.2 СНиП [1]);

 – метод эквивалентного слоя грунта;

 – метод линейно-деформируемого слоя.

В рассматриваемом примере используется расчетная схема основания в виде линейно-деформируемого полупространства.

Совместная деформация основания и сооружения определяется методом послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания по формуле:

, (25)

где S – конечная осадка основания;

n – число слоев, на которое разделена сжимаемая толща основания Hc;

hi – толщина i-го слоя грунта;

Ei – модуль деформации i-го слоя грунта;

σzpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта;

β – безразмерный коэффициент, равный 0,8.

При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 16.

Рис.16. Схема распределения вертикальных напряжений: DL  отметка планировки; NL  отметка поверхности природного рельефа; FL  отметка подошвы фундамента;WL  уровень подземных вод; ВС - нижняя граница сжимаемой толщи

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента σ zp  по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяются по формуле:

(26)

где α – коэффициент, принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины ζ = 2z / b;

p 0 дополнительное вертикальное давление на основание, определяемое из выражения p 0 = p 0 - σzg,0;

p  среднее давление под подошвой фундамента;

– σzg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается σzg,0 = γ d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой σzg,0 = γ dn, где γ  удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

d и dn  глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки DL и природного рельефа NL.

При подсчете осадок основание разбивается на отдельные элементарные слои, сжатие которых определяется от дополнительного вертикального нормального напряжения σ zp, действующего по оси фундамента в середине рассматриваемого слоя.

Суммирование по формуле проводится в пределах сжимаемой толщи основания Hc, нижняя граница которой определяется равенством σ zp = 0,2 σ zg. Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации E 5МПа, то нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия σ zp = 0,1 σ zg.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 854; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.023 сек.