Ключевые принципы фундаментов и проектирования оснований. Данные к проектированию. Примеры происхождения аварийных обстановок из-за чрезмерных деформаций оснований и фундам.
Ключевые принципы проектирования фундаментов:-Основания и фундаменты рассчитываются по предельным состояниям I и II группы предельных состояний.-При расчете сооружений учитывается совместная работа оснований, надземных конструкций и фундаментов.-Вариантное проектирование
Вариантное проектирование подразумевает комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов:-инженерно-геологических условий площадки строительства;-чувствительности конструкций и конструктивных особенностей здания строения к неравномерным осадкам;- особенности технологических процессов (для промышленных строений) и их влияния свойства грунтов основания;- метода производства работ при возведении фундаментов и подземной части сооружения.
Данные к проектированию-Конструктивная схема строения, особенности и режим эксплуатации технологических процессов.-Геологические и геморфологические особенности района. Топографические эти участка. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки.-Данные о оснащенности местных строительных организаций механизмами и специальным оборудованием.
Конструктивная схема строения включает:- список главных несущих конструкций;- глубину заложения фундаментов;- степень статической неопределимости и гибкость надземных конструкций; -величины и темперамент действующих нагрузок;
Особенности технологических процессов:- наличие вибрационных и динамических действий;- наличие агрессивных сред;- наличие технологических процессов, которые связаны с развитой совокупностью водоотведения и водоснабжения; В зависимости от характера неравномерных осадок и от жесткости сооружения появляются деформации и перемещения сооружений следующих видов: прогиб, выгиб, перекос, крен, скручивание, горизонтальные перемещения фундаментов.
Предельные состояния при проектировании фундаментов и оснований. Условия исполнения I и II группы предельных состояний.
Основания, фундаменты и другие стр.конструкции, рассчитпо 2 группам предельных состояний (ПС):I – по несущей устойчивости и способности основания; II – по деформациям. При расчете по I– производится определение состояния, при котором может случиться утрата устойчивости основания, обрушение откосов, устойчивости подпорных стен и т.п. При расчете по II группе ограничиваются величины полных осадок, неравномерных осадок, крена, горизонтальных смещений и т.п. По I группе ПС расчеты только в следующих случаях: -на основание передаются большие горизонтальные нагрузки (подпорные стенки, фундаменты распорных конструкций и т.п.); -сооружение расположено на откосе либо вблизи откоса; -основание сложено не сильный водонасыщенными, пылеватоглинистыми грунтами со следующими физико-механическими чертями: E 5 Мпа Sr 0,85 Cv 107 см2/год (коэффициент консолидации); -основаниесложеноскальнымигрунтами. Условие I группы ПС возможно записать в виде: NI
3.Учет совместной работы оснований, подъёмных и фундаментов конструкций. Способы учета жесткости надземных конструкций. Главные типы сооружений по жесткости.
Сотрудничество фундаментов с основанием исследуется с целью определения: перемещений фундаментов; внутренних упрочнений в конструкциях фундаментов; напряжений на контакте фундаментов с основанием (контактных напряжений).
Параметры сотрудничества фундаментов с конструктивными элементами сооружения зависят от конструктивных черт этих элементов. По данной причине уровень напряженно-деформированного состояния фундаментов кроме этого есть функцией конструктивных параметров элементов сооружения.
Различают фундаменты и жёсткие фундаменты конечной жесткости. Для твёрдого фундамента, в большинстве случаев, с некоторым приближением принимают прямолинейную эпюру контактных напряжений. Перемещения фундамента определяют как для твёрдого тела. прогибами конструкций и Собственными деформациями фундамента пренебрегают.
Твёрдыми, в большинстве случаев, считаются столбчатые фундаменты под колонны, плитные фундаменты под оборудование и т.п. Для фундамента конечной жесткости форма эпюры контактных напряжений зависит от жесткости фундаментных податливости и конструкций основания. Перемещения фундамента определяют как для деформируемой совокупности в каждом ее расчетном узле. Фундаментами конечной жесткости, в большинстве случаев, являются ленточные фундаменты, плитные фундаменты и т.п. Для классификации ленточного фундамента вычисляют такие характеристики:
показатель жесткости совокупности балка-основание . В зависимости от численного значения приведенной длины балки делятся на три категории: — балки твёрдые, еслиl 6. Балки твёрдые с достаточной степенью обоснованности возможно отнести к твёрдым фундаментам. Балки маленькие и долгие относятся к фундаментам конечной жесткости. Ленточный фундамент есть пространственной конструкцией, складывающейся из балки (ребра) и плиты, передающей нагрузки на основание. Наряду с этим частенько балка рассматривается как фундамент конечной жесткости, а плита в поперечном сечении ленточного фундамента как твёрдый фундамент.Для фундамента конечной жесткости не представляется вероятным принимать эпюры контактных напряжений прямолинейными, поскольку благодаря изгиба фундамента давление на грунт возрастает в местах передачи сосредоточенных сил и значительно уменьшается в промежутках между этими силами. В балке, нагруженной сосредоточенными силами от колоны, опирающейся на упругое основание, грунт сжимается посильнее в том месте, где действуют сосредоточенные силы, оказывая тем самым усиленную помощь балке в самый просевших ее частях. При расчете фундаментов конечной жесткости должно быть учтено сотрудничество фундаментной конструкции и сжимаемого основания, т.е. расчет таких фундаментов необходимо создавать как конструкций на упругом основании.